Гормоны нейрогипофиза и промежуточной доли гипофиза. Их функциональное значение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации

МБОУ ВПО Иркутский Государственный Медицинский Университет

Кафедра нормальной физиологии

Реферат

Гормоны нейрогипофиза и промежуточной доли гипофиза.

Их функциональное значение

Выполнила: студентка 103 группы

стоматологического факультета

Литвинова Анастасия

Проверила: доцент кафедры нормальной физиологии

Талалаева Валентина Архиповна

Иркутск, 2014

Содержание

1. Гипофиз

2. Гормоны нейрогипофиза

3. Окситоцин

4. Вазопресин

1. Гипофиз

Гипофиз -- небольшая железа, расположенная в углублении основной кости. Топографически он находится примерно в самом центре головы. Вес гипофиза составляет всего около 1 грамма, а размеры не превышают 14-15 мм. Гипофиз имеет овальную форму и располагается в изолированном костном ложе (турецком седле), которое также имеет овальную форму. Гипофиз окружен костными образованиями с трех сторон - спереди, сзади и снизу.). В гипофизе выделяют переднюю (аденогипофиз) и заднюю (нейрогипофиз) доли. У многих животных представлена также промежуточная доля (pars intermedia), однако у человека она практически отсутствует.

В аденогипофизе вырабатывается 6 гормонов, из них 4 являются тропными (адренокортикотропный гормон, или кортикотропин, тиреотропный гормон, или тиреотропин и 2 гонадотропина -- фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны), а 2 -- эффекторными (соматотропный гормон, или соматотропин, и пролактин). в нейрогипофизе происходит депонирование окситоцина и антидиуретического гормона (вазопрессин). Синтез этих гормонов осуществляется в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах гипоталамуса. Нейроны, составляющие эти ядра, имеют длинные аксоны, которые в составе ножки гипофиза образуют гипоталамо-гипофизарный тракт и достигают задней доли гипофиза. Синтезированные в гипоталамусе окситоцин и вазопрессин доставляются в нейрогипофиз путем аксонального транспорта с помощью специального белка-переносчика, получившего название «нейрофизин».

2. Гормоны нейрогипофиза

Гормоны задней доли гипофиза -- на самом деле гормоны, производимые в гипоталамусе и транспортируемые в заднюю долю гипофиза (так называемый нейрогипофиз) по аксонам, проникающим из гипоталамуса в гипофиз.

Нейрогипофиз продуцирует два гормона, вызывающих задержку воды и влияющих па кровеносные сосуды и гладкую мускулатуру. Эти гормоны вырабатываются в нейросекреторных центрах в супраоптическом и паравентрикуляриых ядрах гипоталамуса и переносятся по аксоплазме вдоль воронки в заднюю долю гипофиза, которая служит местом их накопления и выделения, что впервые было показано Scharrer в 1929 г. Гормоны можно видеть в виде гранул, расположенных вдоль капилляров нейрогипофиза. Нейросекрет связан с белком, который играет роль переносчика гормонов. По мере необходимости последние освобождаются из этого комплекса.

Уже давно задняя, или нервная, доля служила источником получения препарата (обычно называемого его коммерческим названием-- «питуитрин»), который благодаря своему фармакодинамическому действию находит широкое применение в медицине. Этот препарат представляет собой вытяжку, извлеченную из задней доли гипофиза крупного рогатого скота путем экстракции горячей разведенной уксусной кислотой и очистки, в результате которой удаляется большая часть неактивного белка. Полученный таким образом экстракт оказывает различные эффекты. Он влияет на кровяное давление, обладает антидиуретическим действием, вызывает сокращение гладкой мускулатуры, гипергликемию, увеличение меланофоров и т. д. Его свойство увеличивать меламофоры объясняется тем, что в ткань, из которой получают экстракт, включается и промежуточная доля. Гормоны, находящиеся в экстракте, носят названия «вазопрессин» и «окситоцин», так как основными эффектами их являются влияния соответственно на кровяное давление и матку. Ввиду того что стимуляция нейрогипофиза вызывает выброс обоих гормонов, предполагают, что они связаны в единую молекулу. Однако при длительной стимуляции уровень секреции одного гормона начинает преобладать над уровнем секреции другого. Очевидно, гормоны непрочно связаны с общим белком-переносчиком и могут выделяться из железы отдельно друг от друга. Имеются также данные, свидетельствующие о том, что гормоны выбрасываются в различных количествах в зависимости от характера стимула. Так, кормление грудью в первую очередь стимулирует выброс окситоцина, длительная лактация тоже избирательно истощает запасы окситоцина в нейрогипофизе.

3. Окситоцин

· Секреция окситоцина

Окситоцин образуется в нейронах паравентрикулярных ядер и в меньшем количестве -- в нейронах супраоптического ядра. Он синтезируется в виде большой молекулы-предшественника, которая быстро расщепляется с образованием окситоцина и нейрофизина I. В секреторных гранулах оба фрагмента образуют комплекс, который секретируется из нервных окончаний, расположенных преимущественно в нейрогипофизе. Помимо нейрогипофиза окситоцинергические нейроны проецируются в другие области гипоталамуса, ствол и спинной мозг. Они участвуют в регуляции деятельности вегетативной нервной системы. Окситоцин синтезируется не только в ЦНС, но и в лютеиновых клетках яичника, в матке и плодных оболочках.

Секреция окситоцина усиливается в ответ на раздражение шейки матки, влагалища и сосков. Зарегистрировать повышение уровня окситоцина во время родов довольно трудно, поскольку он выделяется импульсно и быстро разрушается цистинил-аминопептидазой крови. Тем не менее наиболее заметное увеличение секреции окситоцина отмечается во время второго периода родов в ответ на растяжение шейки матки и влагалища. Эстрадиол стимулирует секрецию окситоцина, а пептидный гормон яичников релаксин ее подавляет. Факторы, влияющие на секрецию АДГ, влияют и на секрецию окситоцина, но в меньшей степени. Так, употребление алкоголя подавляет секрецию окситоцина, а боль, обезвоживание, кровотечение и гиповолемия, наоборот, стимулируют. Периферическое действие окситоцина вряд ли имеет какое-либо приспособительное значение при этих состояниях, однако, возможно, он участвуете центральных механизмах регуляции АД. Тем не менее терапевтические дозы окситоцина могут подавлять выведение воды почками, что при неосторожном его применении иногда приводит к водной интоксикации.

· Физиологические эффекты

1) Матка

Окситоцин стимулирует частоту и силу сокращений матки. Однако это действие сильно зависит от эстрогенов, поэтому незрелая матка слабо реагирует на окситоцин. В лабораторных условиях прогестерон подавляет действие окситоцина, и, возможно, снижение уровня прогестерона к концу беременности играет значительную роль в инициации родов. Для первых двух триместров беременности характерна очень низкая сократительная активность матки. В III триместре сократительная активность постепенно возрастает, завершаясь резким подъемом -- родами. Чувствительность матки к окситоцину коррелирует с ее спонтанной сократительной активностью. Введением окситоцина можно достичь начала или усиления регулярных схваток на любом сроке, но в начале беременности для этого требуются намного большие дозы. Во второй половине беременности, в основном в последние 9 нед, чувствительность матки к окситоцину возрастает в 8 раз; при этом плотность окситоцино-вых рецепторов на клетках миометрия к началу родов становится в 30 раз выше, чем на ранних сроках беременности. Трудности с определением уровня окситоцина в крови, а также тот факт, что нарушение секреции этого гормона не влияет на течение беременности и родов, позволил поставить под сомнение физиологическую роль окситоцина в регуляции родов. Однако в защиту этой роли говорит то, что блокатор окситоциновых рецепторов атосибан оказался эффективен для профилактики преждевременных родов (см. ниже).

2) Молочные железы

Окситоцин играет важную роль в выделении молока. Секретируясь в ответ на механическое раздражение сосков, в том числе при сосании, он вызывает сокращение миоэпителиальных клеток, окружающих альвеолы молочной железы. В результате молоко по млечным протокам поступает в млечные синусы, откуда его высасывает ребенок.

· Психотропное действие

Окситоцин оказывает выраженное влияние на психоэмоциональное состояние мужчин и женщин, поэтому часто его называют гормоном любви. Он вызывает более благожелательное расположение к другим людям, позволяет верить словам конкретного человека, однако только в определенных случаях: это относится только к внутригрупповым отношениям -- отношение человека к людям из других групп не изменяется ни в лучшую, ни в худшую сторону (так называемый «парохиальный альтруизм»). Гормон участвует сразу же после родов в формировании отношения мать-ребенок.

· Механизм действия

Окситоцин связывается с рецептором, сопряженным с G-белком; этот рецептор близок по строению к V1а- и V2-рецепторам АДГ. В миометрии эти рецепторы сопряжены с белками Gq и G11, которые активируют фосфолипазу С, расщепляющую ФИФ2 с образованием ИФ3. Последний высвобождает кальций из внутриклеточных депо, что ведет к изменению проницаемости мембраны, ее деполяризации и открыванию потенциалзависимых кальциевых каналов.

Во время беременности плотность рецепторов на миометрии может меняться, однако на поздних сроках число рецепторов значительно увеличивается, что сопровождается заметным повышением чувствительности миометрия к окситоцину. Впрочем, возможно, увеличение плотности рецепторов важно не столько для начала родов, сколько для сокращения матки после родов. Помимо этого окситоцин увеличивает продукцию простагландинов, что также способствует сокращению матки.

· Применение

1) Родовозбуждение

Средства, стимулирующие сократительную активность матки, чаще всего используют для родовозбуждения и стимуляции родовой деятельности (Dudley, 1997). Родовозбуждение проводят тогда, когда риск продолжающейся беременности для матери или плода превышает риск, связанный с родовозбуждением и самими родами. Такая ситуация возникает, например, при преждевременном излитии околоплодных вод, аллоиммунизации, внутриутробной задержке развития, плацентарной недостаточности (например, при сахарном диабете, преэклампсии и эклампсии). гипофиз гормон окситоцин вазопрессин

Окситоцин --обычно вводят в/в в виде разбавленного раствора (обычно 10 мед/мл), желательно с помощью инфузионного насоса. Если роды не начинаются при скорости инфузии 30--40 мед/мин, вряд ли они начнутся и при более высоких скоростях. Для поддержания схваток уже после начала родов дозу можно несколько снизить.

2) Блокаторы окситоциновых рецепторов

Пептидные аналоги окситоцина, конкурирующие с ним за рецепторы, теоретически можно использовать для профилактики преждевременных родов (Goodwin and Zograbyan, 1998). Наиболее изученный препарат этой группы -- атосибан. В клинических испытаниях он значительно снижал частоту схваток при преждевременных родах, однако атосибан, возможно, небезопасен для новорожденных, а потому его применение не одобрено ФДА.

3) Лечение анорексии

Окситоцин помогает в лечении анорексии, как утверждает автор исследования - профессор Janet Treasure. Статья опубликована в научном журнале Psychoneuroendocrinology.

Сообщается, что ученые применили окситоцин для лечении анорексии у нескольких девушек. После двух недель применения гормона у них пропало отвращение к еде, а спустя месяц их фактически полностью излечили от анорексии.

4. Вазопресин

Вазопрессиин, или антидиуретиический гормон (АДГ) -- гормон гипоталамуса, который накапливается в задней доле гипофиза (в нейрогипофизе) и оттуда секретируется в кровь. Секреция увеличивается при повышении осмолярности плазмы крови и при уменьшении объёма внеклеточной жидкости. Вазопрессин увеличивает реабсорбцию воды почкой, таким образом повышая концентрацию мочи и уменьшая её объём. Имеет также ряд эффектов на кровеносные сосуды и головной мозг.

· Структура

Состоит из 9 аминокислот: Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-(Arg или Lys)-Gly. У большинства млекопитающих в позиции 8 находится аргинин (аргинин-вазопрессин, AVP), у свиней и некоторых родственных животных -- лизин (лизин-вазопрессин, LVP). Между остатками Cys₁ и Cys₆ формируется дисульфидная связь.

· Синтез и секреция

Большая часть гормона синтезируется крупноклеточными нейронами супраоптического ядра гипоталамуса, аксоны которых направляются в заднюю долю гипофиза («нейрогипофиз») и образуют синаптоподобные контакты с кровеносными сосудами. Вазопрессин, синтезированный в телах нейронов, аксонным транспортом переносится к окончаниям аксонов и накапливается в пресинаптических везикулах, секретируется в кровь при возбуждении нейрона.

· Типы рецепторов

Все вазопрессиновые рецепторы являются классическими мембранными рецепторами, связанными с гетеротримерными G-белками.

V_1A и V_1B-рецепторы связаны с G_q-белками и стимулируют фосфолипазно-кальциевый механизм передачи гормонального сигнала.

V_1A-рецепторы (V₁R) локализованы в гладких мышцах сосудов и в печени, а также в центральной нервной системе. Агонисты этих рецепторов являются когнитивными стимуляторами и устраняют нарушения в пространственной памяти, вызванные скополамином; антагонисты ухудшают воспроизведение памяти. Использование этих веществ ограничено способом введения. В качестве примера агонистов V₁R, действующих на память, можно привести NC-1900 и [pGlu4,Cyt6]AVP_4-9^[1].

V_1B (V₃)-рецепторы экспрессируются в передней доле гипофиза («аденогипофиз»)и головном мозге, где вазопрессин выступает в роли нейромедиатора. Они отвечают за поведенческую и нейроэндокринную адаптацию к стрессу, а также принимают участие в некоторых психиатрических состояниях, в частности, в депрессиях. Изучение этих рецепторов происходит в основном с использованием селективного антагониста SSR149415.

V₂-рецепторы связаны с G_s-белками и стимулируют аденилатциклазный механизм передачи гормонального сигнала. Локализованы преимущественно в собирательной трубке почки. Эти рецепторы являются мишенью многих лекарств для борьбы с несахарным диабетом. В центральной нервной системе эти рецепторы могут быть мишенью для борьбы с когнитивными расстройствами, но единственным веществом, действие которого было предметом подробных исследований, является агонист этих рецепторов DDAVP (десмопрессин, 1-деамино-8-D-аргинин-вазопрессин), усиливающий память и когнитивные способности.

· Физиологические эффекты

1) Почки

Вазопрессин является единственным физиологическим регулятором выведения воды почкой. Его связывание с V₂-рецепторами собирательной трубки приводит к встраиванию в апикальную мембрану ее главных клеток белка водных каналов аквапорина 2, что увеличивает проницаемость эпителия собирательной трубки для воды и ведёт к усилению её реабсорбции. В отсутствие вазопрессина, например при несахарном диабете, суточный диурез у человека может достигать 20 л., тогда как в норме он составляет 1.5 литра. В экспериментах на изолированных почечных канальцах вазопрессин увеличивает реабсорбцию натрия, тогда как на целых животных вызывает увеличение экскреции этого катиона. Каким образом разрешить это противоречие, до настоящего времени не ясно.

Конечным эффектом действия вазопрессина на почки являются увеличение содержания воды в организме, рост объёма циркулирующей крови (ОЦК) (гиперволемия) и разведение плазмы крови (гипонатриемия и понижение осмолярности).

2) Сердечно-сосудистая система

Через V_1A-рецепторы вазопрессин повышает тонус гладкой мускулатуры внутренних органов, в особенности ЖКТ, повышает сосудистый тонус и таким образом вызывает увеличение периферического сопротивления. Благодаря этому, а также за счёт роста ОЦК, вазопрессин повышает артериальное давление. Однако, при физиологических концентрациях гормона, его сосудодвигательный эффект невелик. Вазопрессин имеет гемостатический (кровоостанавливающий) эффект, за счёт спазма мелких сосудов, а также за счёт повышения секреции из печени, где находятся V_1A-рецепторы, некоторых факторов свёртывания крови, в особенности фактора VIII (фактор Виллебранда) и уровня тканевого активатора плазмина, усиления агрегации тромбоцитов. В больших дозах АДГ вызывает сужение артериол, что приводит к увеличению АД. Развитию гипертензии способствует так же наблюдающееся под влиянием АДГ повышение чувствительности сосудистой стенки к констрикторному действию катехоламинов. В связи с этим АДГ и получил название вазопрессин.

3) Центральная нервная система

В головном мозге участвует в регуляции агрессивного поведения. Предполагается его участие в механизмах памяти^[3].

Аргинин-вазопрессин, а точнее его V(1A)-рецептор в мозг, играет роль в социальном поведении, а именно в нахождении партнёра, в отцовском инстинкте у животных и отцовской любви у мужчин. У прерийных полёвок, которые, в отличие от родственных им горных и луговых (пенсильванских), строго моногамны (верны своим партнёрам)) из-за большей длины промотора-микросателлита RS3 перед геном рецептора увеличена его экспрессия. Кроме того, полигамные полёвки с большей, чем у других, длиной RS3 более верны своим партнёрам^[6] и более того, «донжуанов» можно превратить в верных мужей, повысив экспрессию вазопрессиновых рецепторов в мозге^[7]. Сообщается также, что выявлена корреляция между длиной микросателлита-промотора и крепостью семейных отношений у людей.

· Регуляция

Главным стимулом для секреции вазопрессина является повышение осмолярности плазмы крови, обнаруживаемое осморецепторами в самих паравентрикулярном и супраоптическом ядрах гипоталамуса, в области передней стенки третьего желудочка, а также, по-видимому, печени и ряда других органов. Кроме того, секреция гормона повышается при уменьшении ОЦК, которое воспринимают волюморецепторы внутригрудных вен и предсердий. Последующая секреция AVP приводит к коррекции этих нарушений.

Вазопрессин химически весьма сходен с окситоцином, поэтому может связываться с рецепторами к окситоцину и через них оказывает утеротоническое и окситоцическое (стимулирующее тонус и сокращения матки) действие. Однако его аффинность к OT-рецепторам невелика, поэтому при физиологических концентрациях утеротонический и окситоцический эффекты у вазопрессина гораздо слабее, чем у окситоцина. Аналогично, окситоцин, связываясь с рецепторами к вазопрессину, оказывает некоторое, хотя и слабое, вазопрессиноподобное действие -- антидиуретическое и сосудосуживающее.

Уровень вазопрессина в крови повышается при шоковых состояниях, травмах, кровопотерях, болевых синдромах, при психозах, при приёме некоторых лекарственных препаратов.

· Заболевания

1) Несахарный диабет

При несахарном диабете уменьшается реабсорбция воды в собирательных трубочках почек. Патогенез заболевания обусловлен неадекватной секрецией вазопрессина -- АДГ(несахарный диабет центрального происхождения) или сниженной реакцией почек на действие гормона (нефрогенная форма, почечный несахарный диабет). Реже причиной несахарного диабета становится ускоренная инактивация вазопрессина вазопрессиназами циркулирующей крови. На фоне беременности течение несахарного диабета становится более тяжёлым из-за повышения активности вазопрессиназ или ослабления чувствительности собирательных трубочек.

Больные несахарным диабетом выделяют за сутки большое количество (>30мл/кг) слабоконцентрированной мочи, страдают от жажды и пьют много воды (полидипсия). Для диагностики центральной и нефрогенной форм несахарного диабета используют аналог вазопрессина десмопрессин -- он оказывает лечебное действие только при центральной форме.

2) Синдром неадекватной реакции антидиуретического гормона

Этот синдром обусловлен неполным подавлением секреции АДГ при низком осмотическом давлении плазмы и отсутствии гиповолемии. Синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона сопровождается повышенным выделением мочи, гипонатриемией и гипоосмотическим состоянием крови. Клинические симптомы -- летаргия, анорексия,тошнота, рвота, мышечные подёргивания, судороги, кома. Состояние пациента ухудшается при поступлении в организм больших объёмов воды (внутрь или внутривенно); напротив, ремиссия наступает при ограничении употребления воды.

Размещено на Allbest.ru