Команды гипоталамуса в большинстве своем опосредуются передней долей гипофиза.
Напомним, что его задняя доля выбрасывает в кровь окситоцин и вазопрессин. А вот из передней доли выделяются пролактин и немалое количество так называемых тропных гормонов, влияющих на щитовидную железу, кору надпочечников, половые железы и др.
Кроме того, гипоталамус с помощью симпатики и парасимпатики может влиять на мозговое вещество надпочечников и на поджелудочную железу. При этом функционируют гомеостатические (основанные на обратных связях) контуры нейроэндокринной регуляции. Это колоссально важно, поскольку эндокринная система для нашего здоровья имеет не меньшее значение, чем нервная.
Как это работает? Есть некая периферическая эндокринная железа, выбрасывающая в кровоток гормон, который реализует какие-то функции. Концентрация этого «базового» гормона в крови, воздействующая на клетки, ткани, органы, оценивается гипоталамусом.
Если базового гормона слишком мало, то гипоталамус усиливает выделение соответствующего либерина – специфического гормона, который сообщит гипофизу о том, что надо бы активировать железу.
Если базового гормона многовато, то выделение либерина снижается, а в некоторых случаях секретируется специфический статин, тормозящий передний гипофиз.
Гипофиз в ответ на сигнал, передаваемый при помощи либерина (статина), изменяет выделение тропного гормона. А тропный гормон, в зависимости от его количества, непосредственно определяет активность периферической эндокринной железы. В итоге можно регулировать состояние системы очень тонко: тропный гормон выделяется постоянно и перманентно воздействует на выброс «базового» гормона. Ну а при помощи либеринов и статинов можно сдвигать точку равновесия в любую сторону.
Примеры нейроэндокринной регуляции
Регуляция деятельности щитовидной железы
Щитовидная железа имеет колоссальное значение для общего уровня здоровья и базальной интенсивности обмена веществ в организме самых разных животных. Гормоны, которые вырабатывает щитовидная железа, называются тироксины. Они содержат йод, что уникально, поскольку других йодсодержащих молекул у нас в организме больше нет. Тироксины задают и усиливают уровень обмена веществ во всех частях и системах нашего организма. Каждая наша клетка для нормального функционирования ежедневно должна получать несколько молекул тироксинов. Тироксины воздействуют на все органы и ткани, влияют прежде всего на митохондрии, выработку энергии, превращение глюкозы в тепло и АТФ.
В итоге концентрация тироксинов в крови – очень важный гомеостатический показатель. Если их становится мало, гипоталамус реагирует и выделяет соответствующий либерин. Он называется тиролиберин, а его функция состоит в активации выброса тиреотропного гормона (ТТГ) из передней доли гипофиза. Чем больше ТТГ, тем больше щитовидная железа секретирует тироксинов – круг замкнулся (рис. 11.2, вверху).
Если в крови избыток тироксинов, тогда уменьшается количество выделяемого тиролиберина, а затем и ТТГ. Кроме того, в этом случае проявляет себя и специфический статин, роль которого играет дофамин. В итоге оказывается, что не только тироксины, но и тиролиберин, и ТТГ являются факторами, существенно влияющими на работу мозга. Для тиролиберина в числе прочего показано специфическое активирующее действие на дыхательный центр (его иногда применяют для нормализации и стабилизации дыхания недоношенных детей).
Рис. 11.2. Основные структуры и гормоны, входящие в состав тиреотропной оси (вверху) и соматотропной оси (внизу).
Обозначения:
ТЛ – тиролиберин
ТТГ – тиреотропный гормон
СЛ – соматолиберин
СТГ – соматотропный гормон
ИФР – инсулиноподобный фактор роста
Стрелками со знаком плюс отмечены активирующие влияния либеринов и тропных гормонов; стрелками со знаком минус – тормозящие эффекты статинов, а также отрицательные обратные связи, регулирующие секрецию гипоталамуса и передней доли гипофиза
Когда мы говорим о нервной системе, надо понимать, что чем активнее тироксиновая «ось», тем интенсивнее идет обмен веществ в мозге, а нейросети быстрее работают. При этом важно помнить, что для всех гормонов существует не только средний «нормальный» уровень, но и некие границы нормы. Если содержание тироксинов в крови человека ближе к верхней границе нормы, то нервные процессы у него очевидно идут быстрее, чем если бы тироксины были ближе к нижней границе нормы. Когда концентрация того или иного гормона выходит за нормальный диапазон, фиксируются различные патологические проявления. Заметный дефицит тироксинов приводит к тому, что нервная система становится слишком вялой, возникают депрессивные состояния, при которых «ничего не хочется». В тяжелом случае развивается микседема – наиболее опасная форма гипотиреоза.
Эндокринологи совершенно справедливо отмечают, что не менее половины ситуаций, когда человек говорит: «У меня депрессия», связаны с плохой работой щитовидной железы. Получается порочный круг: если в крови мало тироксинов, мозг становится вялым, а от этой вялости гипоталамус, гипофиз и щитовидная железа работают хуже. И система сама себя стабилизирует, но уже не в точке гомеостаза, а в некой другой равновесной точке, соответствующей развившемуся заболеванию.
В связи с этим совет: если вы регулярно ощущаете депрессивные симптомы, то, прежде чем идти к психотерапевту, сдайте анализ крови на гормоны щитовидной железы. Не исключено, что проблема в них.
По статистике, к 40 годам у большого процента населения возникают проблемы с щитовидной железой. Тироксины – маленькие и прочные молекулы, их можно прекрасно применять в виде таблеток и хорошо себя чувствовать.
Противоположная ситуация – когда в крови обнаруживается слишком много тироксинов. Тогда мозг слишком «быстрый», нервозный, эмоциональный. Иногда доходит до бессонницы и тахикардии. У организма в этом случае очень быстрый обмен веществ; человеку все время хочется есть, и при этом он совершенно не толстеет. Характерные признаки гипертиреоза: худое лицо и фигура, несколько выпученные глаза, постоянно мокрые ладони (избыточная активность потовых желез в связи с перевозбуждением симпатической нервной системы).
Регуляция роста организма
Передняя доля гипофиза выделяет соматотропный гормон (СТГ). Его нередко по традиции именуют «гормоном роста» и пишут, что именно от СТГ зависит, будет ли длина тела человека составлять 150, 170 или 190 сантиметров. На самом деле все несколько сложнее и СТГ является лишь тропным гормоном, активирующим выработку печенью истинного гормона роста – так называемого инсулиноподобного фактора роста (ИФР). Чтобы печень выделяла ИФР в правильном количестве, на нее воздействует СТГ, а вся система в целом ориентирована на то, чтобы формировался скелет, развивалась мускулатура и в целом организм рос (см. рис. 11.2, внизу). Эта система характеризуется наличием стандартных отрицательных обратных связей, и если ИФР в крови маловато, то гипоталамус вырабатывает больше соматолиберина; если же ИФР избыток, то секретируется соматостатин. Соматолиберин и соматостатин разнонаправлено воздействуют на выброс СТГ.
