7.1.2. Роль гипоталамо-гипофизарного комплекса в обеспечении половых функций

Специфическое влияние гипоталамуса на половые функции связано с регуляцией им деятельности половых желез и с его участием в организации нервных механизмов, необходимых для осуществления отдельных сексуальных реакций и полового поведения в целом.

Регулирующее влияние гипоталамуса на гонады, а также на щитовидную железу и кору надпочечников реализуется в основном через гипофиз (так называемый трансгипофизарный механизм регуляции). Одной из специфических особенностей нервных клеток гипоталамуса является выделение ими гормонов, обладающих тропизмом к передней доле гипофиза. Эти нейрогормоны стимулируют или угнетают секрецию гипофизом гормонов, которые непосредственно влияют на соответствующие периферические эндокринные железы-мишени. Стимулирующие рилизинг-гормоны гипоталамуса именуют либеринами, угнетающие факторы - статинами, а так как и те, и другие действуют на аденогипофиз, их также называют аденогипофизарными гормонами.

По-видимому, существуют два рилизинг-гормона, участвующих в регуляции секреции соответствующих гонадотропных гормонов гипофиза - лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ), но к настоящему времени выделен и синтезирован только лютеинизирующий гормон-рилизинг-гормон (ЛГ-РГ, или люлиберин). При внутривенном введении он обеспечивает быстрое и значительное выделение в кровь ЛГ и в меньшей степени ФСГ.

Опухоли гипоталамуса, воздействующие на серый бугор и на задние гипоталамические отделы (включая мамиллярные тела), ведут к нарушению функций половых желез. Это может проявляться резкой задержкой или преждевременным половым созреванием. Передняя часть гипоталамуса оказывает стимулирующее, а задняя его часть - тормозящее влияние на функции половых желез. Установлена ведущая роль в регуляции эндокринных функций тубероинфундибулярной области гипоталамуса, расположенной в его медиобазальном отделе. Локальное повреждение этой области приводит к падению уровня гонадотропных гормонов в крови и вторичному развитию атрофических изменений половых органов. Наряду с этим в крови снижается концентрация тиреотропного гормона и гормонов щитовидной железы, адренокортикотропного гормона (АКТГ) и кортикостероидов, а также увеличивается концентрация пролактина.

Результаты экспериментов с изоляцией медиобазальной области гипоталамуса дают основание считать, что она ответственна за поддержание базального уровня секреции гормонов аденогипофиза, причем этот процесс может происходить совершенно автономно, независимо от других нервных влияний. Изменения уровня секреции гормонов обеспечиваются структурами, расположенными вне медиобазальной области. В этом отношении большое значение придают переднему отделу гипоталамуса, особенно его преоптической области, а также структурам, расположенным вне гипоталамуса: перегородке, миндалине, гиппокампу и ретикулярной формации ствола мозга.

Показано, что преоптическая область переднего гипоталамуса и его супрахиазматические отделы в значительной мере ответственны за циклический выброс лютеинизирующего и некоторых других гормонов аденогипофиза, который происходит в женском организме в период овуляции. Как показали эксперименты D. Szentagotai и др. (1965), повреждение этих областей вызывает у самок животных стойкий эструс, поликистоз яичников и отсутствие овуляции.

В мужском организме единственным достоверно известным гипоталамическим образованием, регулирующим гонадотропные функции передней доли гипофиза, являются аркуатные (инфундибулярные) ядра. Образующийся там гонадотропин-рилизинг-гормон (Гн-РГ) по аксонам нейросекреторных клеток попадает в область срединного возвышения, являющуюся утолщением дна III желудочка, а оттуда с током крови переносится в переднюю долю гипофиза. Ввиду тесных анатомо-функциональных связей нейросекреторных клеток гипоталамуса с гипофизом этот комплекс получил название гипоталамо-гипофизарного.

На выделение рилизинг-гормонов из нервных окончаний секретирующих их клеток большое влияние оказывают моноамины мозга и серотонин. Особенно большого внимания в этом отношении заслуживает дофамин, так как его предшественник - левовращающий изомер диоксифенилаланина (L-ДОФА) - способен проникать через гематоэнцефалический барьер и может использоваться в терапевтических целях.

Образующиеся под влиянием моноаминов гипоталамические нейрогормоны попадают с током крови в переднюю долю гипофиза и действуют на соответствующие секреторные клетки (среди которых по их сродству с определенными красителями выделяют хромофобы, оксифилы и базофилы). Считается, что базофилы секретируют глюкопротеиды ЛГ, ФСГ, тиреотропный гормон (ТТГ) и адренокортикотропный гормон (АКТГ); оксифилы - пролактин и гормон роста (СТГ). Приблизительно половину клеток аденогипофиза составляют хромофобы (которые могут дифференцироваться в оксифилы или базофилы). Часть хромофобных клеток, образующих хромофобные аденомы, не проявляют никаких признаков гормональной активности.

Функциональные резервы аденогипофиза таковы, что клинические признаки его недостаточности обычно развиваются только после разрушения около 75% железистой ткани. Однако с помощью специальных функциональных проб латентную недостаточность можно выявить раньше. У некоторых больных при поражении гипофиза возникает изолированная недостаточность отдельных его гормонов. Чаще всего изолированно выпадают гонадотропины. При этом происходят атрофические изменения половых органов, у мужчин и женщин изменяются вторичные половые признаки.

Гонадотропная функция передней доли гипофиза наиболее ранима и часто нарушается при различных заболеваниях и повреждениях гипоталамо-гипофизарной системы. Экспериментальные данные показывают, что функционирование половых желез больше, чем функционирование коры надпочечников и щитовидной железы, зависит от контролирующего влияния соответствующих аденогипофизарных гормонов.

Несмотря на парагипофизарные влияния через вегетативную нервную систему [Ажипа Я. И., 1976], основная роль в регуляции деятельности половых желез принадлежит трансгипофизарному пути, физиологическое значение которого состоит в том, что он представляет собой своеобразный каскад усилений, обеспечивающий значительное усиление начального нервного импульса, его генерализацию и пролонгацию.

Основная роль в регуляции секреции тестостерона как в семенниках, так и в яичниках принадлежит ЛГ гипофиза. В мужском организме основной его мишенью являются интерстициальные клетки Лейдига; ЛГ называют также гормоном, стимулирующим интерстициальные клетки (ГСИК). Кроме того, у женщины ЛГ, концентрация которого резко повышается перед овуляцией, обеспечивает разрыв фолликула и выхождение яйцеклетки с последующей имплантацией ее в эндометрии.

Фолликулостимулирующий гормон дает в основном морфогенетический эффект. Он стимулирует рост и развитие фолликулов, а в семенниках вызывает пролиферацию клеток Сертоли и сперматогенного эпителия, что необходимо для последующей активации сперматогенеза. Для проявления эффекта ФСГ необходимо присутствие небольшого количества ЛГ и тестостерона в семенниках.

Наряду с гонадотропинами важное значение имеет действие на половую систему другого гормона аденогипофиза - пролактина. С одной стороны, он стимулирует рост предстательной железы и семенных пузырьков, усиливая действие стероидных гормонов в этом направлении; с другой стороны, между секрецией пролактина и уровнем гонадотропных гормонов существуют реципрокные отношения - повышение уровня пролактина сопровождается снижением секреции Л Г, что отражается и на продукции половых гормонов.

Образующиеся в периферических железах половые стероиды в свою очередь влияют на гипоталамо-гипофизарную систему. Одним из важных аспектов этого действия является регуляция ими по принципу обратной связи выделения Гн-РГ и гонадотропинов. Так, недостаток половых гормонов, например при первичном гипогонадизме, сопровождается повышением уровня Гн-РГ и гонадотропинов. Напротив, избыток половых гормонов, например при экзогенном их введении, приводит к торможению выделения гонадотропин-рилизинг-гормона и гонадотропинов, а следовательно, и к ослаблению стимуляции собственных половых желез. Так образуется замкнутая система, необходимая для поддержания постоянного физиологического уровня гормонов в крови. Такие механизмы в значительной мере функционируют в интактном организме, а при тех или иных заболеваниях эти отношения могут резко меняться [Алешин Б. В., 1971].

У женщин и у самок млекопитающих, кроме отрицательной обратной связи, имеется и механизм положительной обратной связи. Так, введение в женский организм малых доз эстрогенов и прогестерона или кратковременное физиологическое повышение их уровня в предовуляторном периоде стимулирует выделение гонадотропинов и других гормонов аденогипофиза. Этот предовуляторный пик гонадотропинов, особенно ЛГ, необходим для овуляции.

У мужчин в норме положительной обратной связи нет. Однако ее можно выявить у некоторой части феминизированных гомосексуальных и транссексуальных мужчин, у которых наряду с этим отмечаются снижение фонового уровня тестостерона и значительное увеличение концентрации ФСГ в плазме крови [Dorner G., 1977]. Полагают, что возможность положительного обратного действия эстрогенов и гомосексуальное поведение связаны у них как с нарушением половой дифференцировки мозга, так и с низким уровнем андрогенов в крови в зрелом возрасте.

У мальчиков первые изменения продукции гонадотропинов происходят в возрасте 10-13 лет, причем сначала увеличивается концентрация ФСГ. Физиологическое значение этого явления, по-видимому, связано с морфогенетическим эффектом ФСГ - увеличением семенников, преимущественно их канальцев. Значительное увеличение содержания ЛГ в крови, наступающее после повышения уровня ФСГ, приводит к быстрому росту продукции тестостерона и появлению вторичных половых признаков. Несмотря, на то что у юношей к 17 годам концентрация гонадотропных гормонов достигает дефинитивного уровня, продукция тестостерона у них значительно ниже, чем у взрослых, что указывает на более медленное созревание яичек по сравнению со становлением гонадотропной функции гипофиза [Савченко О. H. и др., 1976].

В более зрелом возрасте порог чувствительности гипоталамуса к действию половых стероидов, по-видимому, продолжает постепенно повышаться. Как у мужчин, так и у женщин в прединволюционном и инволюционном периодах происходит значительное увеличение уровня гонадотропинов в плазме крови. Наряду с этим наблюдаются изменения в деятельности половых желез, что среди прочих эффектов ведет к увеличению концентрации малоактивных стероидов [Дильман В. М. и др., 1972].

Рассматриваемая система не является полностью закрытой - она способна реагировать и на внешние стимулы. Изменения при этом могут быть и физиологическими, и патологическими. Стрессорные факторы ведут к освобождению различных гормонов аденогипофиза, таких как кортикотропин, соматотропин и пролактин. Менструальная функция у женщин может нарушаться под действием стресса. О. Sager (1962) были описаны также случаи атрофии семенников у мужчин, приговоренных к смертной казни, и появление гинекомастии у военнопленных. Хронический стресс наряду с повышением уровня АКТГ и кортизола иногда ведет к снижению концентрации тестостерона в плазме крови [Kreus L. Е., 1972, и др.].