Гипофиз и гипоталамус в функциональном отношении представляют собой единое целое. Гипоталамус является частью промежуточного мозга, а гипофиз развивается из двух эктодермальных зачатков различного происхождения: выпячивания первичного ротового углубления (карман Ратке) и выпячивания дна 3-го желудочка мозга (воронка). В дальнейшем из передней стенки кармана Ратке образуется передняя доля гипофиза, из задней – промежуточная его доля. Задняя доля и ножка гипофиза образуются из вертикального выпячивания дна 3-го желудочка мозга. Вначале это выпячивание имеет форму шара с полостью внутри, затем полость исчезает. Гипофиз в виде самостоятельного образования выявляется уже на 4-5-й неделе беременности, а дифференцировка клеточного состава заканчивается к 20-й неделе эмбриональной жизни. Синтез гормонов передней доли гипофиза происходит не одновременно. На 9-й неделе беременности в гипофизе плода выявляются гормон роста и АКТГ. Почти в это же время иммуноцитохимическими методами подтверждается наличие ТТГ, ФСГ, ЛГ. Пролактин выявляется на 19-20-й неделе беременности, гипоталамические гормоны (окситоцин и вазопрессин) выявляются в гипофизе и гипоталамусе уже на 10-11-й неделе беременности.
Гипофиз (нижний придаток мозга) имеет форму овала и расположен в углублении основания черепа – турецком седле. Масса гипофиза колеблется в зависимости от возраста и состояния организма. У новорожденного в возрасте до 2 мес она составляет 0,07-0,1 г. Затем масса гипофиза увеличивается, особенно в пубертатный период и к 14-19 годам достигает максимума (у девушек-0,7 г, у юношей-0,66 г). Масса гипофиза у взрослого человека составляет 0,6-0,7 г. При беременности масса гипофиза увеличивается до 1 г, что связано с повышением его функциональной активности в этот период. В некоторых случаях у многорожавших женщин масса гипофиза достигает 1,6 г. После родов масса гипофиза уменьшается, но не до исходных цифр, поэтому у женщин она может быть значительно больше, чем у мужчин того же возраста.
Ложе гипофиза – турецкое седло, как и гипофиз, имеет овальную форму. Оно выстлано твердой мозговой оболочкой, между листками которой располагается гипофиз. Вход в турецкое седло прикрыт листком твердой мозговой оболочки, который носит название диафрагмы турецкого седла. Через отверстие в диафрагме проходит ножка гипофиза. В норме арахноидальная оболочка располагается по верхней поверхности диафрагмы турецкого седла и не опускается в его полость. При наличии врожденных дефектов диафрагмы турецкого седла арахноидальная оболочка распространяется в полость турецкого седла, позволяя проникать сюда спинномозговой жидкости, что приводит к развитию синдрома пустого турецкого седла.
Сагиттальный размер турецкого седла в среднем равен 12 мм. У женщин турецкое седло на 0,1-0,3 мм выше, чем у мужчин. В раннем детском возрасте отношение поперечного размера турецкого седла к его вертикальному размеру больше единицы (индекс плода). В дальнейшем вертикальный размер увеличивается быстрее и к 11-13 годам равен сагиттальному (индекс равен единице). У взрослых индекс меньше единицы.
Размеры гипофиза почти совпадают с размерами турецкого седла. Наибольший размер гипофиз имеет в поперечнике – 14 мм, передне-задний размер его равен 11 мм, а вертикальный – 8 мм.
Рентгенологическое представление о выходе в турецкое седло не всегда соответствует верхнему полюсу гипофиза. Форма и размеры гипофиза могут чрезвычайно варьировать; гипофиз может занимать лишь часть турецкого седла, а иногда подниматься над уровнем “входа” в турецкое седло. В связи с податливостью диафрагмы турецкого седла объем его может увеличиваться. Это наблюдается при транзиторном увеличении гипофиза (беременность) и при начальных фазах аденом гипофиза. На ренгтгенограммах контуры турецкого седла при этом не изменяются.
Гипофиз подразделяется на аденогипофиз (передняя доля) и нейрогипофиз (задняя доля). Нервная (задняя) доля, воронка и срединное возвышение серого бугра составляют нейрогипофиз; в состав аденогипофиза входят бугорная, дистальная и промежуточная части.
Аденогипофиз, или железистая доля гипофиза, составляет около 75% от массы всего гипофиза. Он состоит из тяжей и скоплений эпителиальных железистых клеток, которые разделяются многочисленными тяжами-трабекулами. В трабекулах проходят капилляры, в стенках которых имеются клетки, способные накапливать коллоидные вещества. Строма передней доли гипофиза представлена соединительной тканью.
Гистологически в передней доле гипофиза различали 3 группы клеток: эозинофилы, базофилы и хромофобные клетки. Современные методы исследования – иммуноцитохимия и электронная микроскопия – позволили пересмотреть классификацию клеток передней доли гипофиза, положив в ее основу их функциональные особенности. В соответствии с этим в аденогипофизе различают 5 типов клеток: соматотрофы, лактотрофы, кортикотрофы, тиротрофы, гонадотрофы. Первые 2 вида клеток ранее относили к ацидофильным клеткам, которые ответственны за синтез СТГ и пролактина соответственно. Остальные клетки относились к базофилам. Кортикотрофы синтезируют АКТГ и другие гормоны, производные ПОМК, тиротрофы – ТТГ, а гонодотрофы – ФСГ и ЛГ.
Соматотрофы или клетки, продуцирующие гормон роста (соматотропный гормон, СТГ), составляют почти 50% всего клеточного состава аденогипофиза. Локализуются преимущественно в латеральных отделах гипофиза. При исследовании с помощью электронной микроскопии в их цитоплазме выявляются шероховатый эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи и секреторные гранулы размером 300-600 нм.
Лактотрофы, или клетки, продуцирующие пролактин, составляют 15-20% клеточного состава гипофиза, располагаются в заднелатеральной области гипофиза и содержат большие секреторные плотные гранулы размером до 700 нм, которые носят название лактотрофов 1-го типа. Лактотрофы 2-го типа характеризуются нерегулярными и редкими секреторными гранулами размером 150-300 нм. Как отмечалось выше, лактотрофы в гипофизе эмбриона появляются последними, и их количество к концу беременности значительно увеличивается под влиянием эстрогенов матери. После родов их количество уменьшается и остается низким в течение всего детства. Количество лактотрофов увеличивается почти в 2 раза при беременности и увеличение массы и размеров гипофиза, наблюдаемое при каждой беременности, обусловлено резкой истинной гиперплазией лактотрофов. Гипотироз и прием эстрогенов сопровождается увеличением количества лактотрофов.
Тиротрофы, или клетки, секретирующие ТТГ, составляют около 5% клеточного состава аденогипофиза. Они характеризуются хорошо развитым аппаратом Гольджи, наличием микротрубочек. Секреторные гранулы располагаются вдоль клеточной мембраны и имеют сферическую форму. Их размеры варьируют от 100 до 250 нм. Тиротрофы локализуются в переднемедиальной и переднелатеральной областях гипофиза. При первичном гипотирозе они гиперплазируются, увеличивается их количество, что приводит к образованию аденомы. И, наоборот, при тиротоксикозе уменьшается количество и размер тиротрофов.
Кортикотрофы, или клетки, секретирующие АКТГ и другие производные ПОМК (липотрофины, эндорфины), локализуются в переднемедиальной части гипофиза и составляют около 15-20% от всех клеток аденогипофиза. Они содержат умеренно развитый эндоплазматический шероховатый ретикулум, хорошо выраженный аппарат Гольджи, достаточное количество микроворсинок, секреторные гранулы различной плотности размером от 300 до 600 нм располагаются вдоль клеточной мембраны. При эндогенном или экзогенном гиперкортицизме кортикотрофы подвергаются дегрануляции, а микроворсинки – гиалинизации (клетки Крука). При длительном гипокортицизме наблюдается увеличение количества кортикотрофов и их вакуолизация.
Гонадотрофы, или клетки, секретирующие гонадотропины, составляют около 10-15% от клеточного состава аденогипофиза. Они локазизуются повсеместно по передней доле гипофиза, но преимущественное их количество выявляется в латеральных отделах гипофиза и они часто “закрывают” пролактотрофы. Гонадотрофы содержат развитый шероховатый эндоплазматический ретикулум, хорошо различимый аппарат Гольджи, округлые ядра. В зависимости от размера секреторных гранул различают гонадотрофы 1-го типа, для которых характерны гранулы размером до 250 нм, и гонадотрофы 2-го типа с секреторными гранулами диаметром 400 нм и выше. Выявляются также несколько переходных форм, что подтверждает образование гонадотрофов от предшественника, обладающего способностью секретировать ФСГ и ЛГ. После удаления половых желез в гипофизе выявляются “кастрационные” клетки, или клетки гонадэктомии, представляющие собой большие гонадотрофы с бледной вакуолизованной протоплазмой и ядром, расположенным на периферии. При первичном гипогонадизме (синдром Шерешевского-Тернера, синдром Клайнфелтера) выявляется гипертрофия гонадотрофов, иногда приводящая к увеличению размеров гипофиза.
Применение иммунохимических методов идентификации клеток передней доли гипофиза с использованием иммунофлюоресцирующих антисывороток показало, что часть клеток передней доли гипофиза не окрашиваются, т.е. не секретируют каких-либо гормонов, хотя при электронной микроскопии в цитоплазме таких клеток выявляются секреторные гранулы. Такие клетки раньше назывались хромофобными клетками, а в соответствии с настоящей классификацией – нулевыми клетками. Эти клетки служат источником для образования нефункционирующих аденом гипофиза. Некоторые исследователи считают, что нулевые клетки не принимают участия в гормонообразовании, а являются лишь источником, из которого дифференцируются другие типы клеток передней доли гипофиза. Не исключается также, что нулевые клетки секретируют пока еще не идентифицированные гормоны, такие, как надпочечниковый андрогенстимулирующий гормон, яичниковый фактор роста, альдостеронстимулирующий гормон. При некоторых условиях в гипофизе выявляется хорионический гонадотропин, но источник его образования пока не установлен. Как показали исследования K. Saccomanno и соавт. (1994), нефункциональные аденомы гипофиза секретируют хорионический гонадотропин, незначительные количества которого обнаруживаются в сыворотке крови и у здоровых мужчин. Изучая локализацию гормонов в ткани 9 нефункционирующих аденом гипофиза (3-онкоцитомы и 6-нуль клеточные аденомы), авторы показали, что в 7 гипофизах были идентифицированы лишь a- и b-субъединицы и только в 2 случаях интактные молекулы хорионического гонадотропина. Таким образом, опухолевые клетки экспрессируют гены, ответственные за синтез отдельных субъединиц гормона, которые локализовались в различных клетках. Видимо, в таких аденомах имеется дефект, заключающийся в невозможности осуществления процесса конденсации двух субъединиц в интактную молекулу гормона.
В передней доле гипофиза вырабатываются 6 гормонов, которые можно разделить на 3 группы: 1) белковые гормоны, относящиеся к соматомаммотропинам – СТГ и пролактин; 2) гликопротеины – ФСГ, ЛГ и ТТГ; 3) гормоны, которые являются производными ПОМК – АКТГ, липотропины, МСГ, эндорфины и относящиеся к полипептидам.
До недавнего времени аденомы гипофиза подразделялись на ацидофильные (эозинофильные), сопровождающиеся гиперсекрецией гормона роста и клинической картиной акромегалии или гигантизма; базофильные, секретирующие АКТГ и имеющие клиническую картину болезни Иценко-Кушинга; хромофобные, протекающие без нарушения секреции гормонов; и смешанные. Однако во многих случаях не было достаточной корреляции между клинической картиной заболевания и гистологической структурой аденомы гипофиза. Электронномикроскопические и иммуноцитохимические методы исследования позволили четко идентифицировать отдельные клетки, секретирующие гормоны. На основании этих исследований Р. Альдман (1980) предложил следующую классификацию аденом гипофиза:
1) аденома, секретирующая СТГ (соматотропинома);
2) аденома, продуцирующая пролактин (пролактинома);
3) аденома, состоящая в основном из ацидофильных клеток;
4) аденома, секретирующая АКТГ (кортикотропинома);
5) аденома, секретирующая ТТГ (тиротропинома);
6) аденома, секретирующая ФСГ и ЛГ (гонадотропинома);
7) опухоли, секретирующие более чем один гормон (смешанные аденомы);
8) эндокринологически неактивные опухоли: онкоцитическая аденома – онкоцитома и неонкоцитическая аденома.
E. Horvath и K. Kovacs (1995), применив гистологические и другие виды исследований при изучении 1700 аденом гипофиза, предложили модифицированную классификацию с учетом частоты встречаемости различных видов аденом:
1) соматотрофная аденома (соматотропинома) – 13-15% всех случаев;
2) лактотрофная аденома (пролактинома) – 25-28%;
3) смешанная соматотрофная и лактотрофная аденома – 3-5%;
4) аденома из ацидофильных стволовых клеток – 1-3%;
5) маммосоматотрофная аденома – 1-2%;
6) кортикотрофная аденома (симптоматическая), кортикотропинома – 8-10%;
7) немая аденома – 5-7%;
8) тиротрофная аденома (тиротропинома) – 1%;
9) гонадотрофная аденома (гонадотропинома) – 7-9%;
10) нуль клеточная аденома – 13-15%;
11) онкоцитома – 10-12%;
12) плюригормональная аденома – 1-3%.
Средняя доля гипофиза у человека практически отсутствует и не принимает участия в гормонообразовании. У животных она является местом секреции МСГ.
Задняя доля гипофиза служит резервуаром для хранения нейрогормонов (вазопрессин и окситоцин), которые поступают сюда по аксонам нейронов, расположенных в гипоталамических ядрах, где осуществляется синтез этих гормонов. Нейрогипофиз – место не только депонирования, но и своеобразной активации поступающих сюда нейрогормонов, после чего они высвобождаются в кровь.
Заболевания, связанные с нарушением секреции гормона роста
Акромегалия и гигантизм
Заболевания, связанные с недостаточностью гормона роста
Заболевания, связанные с нарушением секреции пролактина
Синдром гиперпролактинемии
Заболевания, связанные с нарушением секреции АКТГ
Болезнь Иценко-Кушинга
Гипоталамический синдром пубертатного периода
Тиротропный гормон и ТТГ-секретирующие опухоли гипофиза
Гонадотропные гормоны и их роль в гипоталамо-гипофизарных заболеваниях
Заболевания, обусловленные нарушением секреции гонадотропинов
Гипопитуитаризм
Заболевания, сопровождающиеся гиперсекрецией гонадотропинов
Заболевания, связанные с нарушением функции задней доли гипофиза
Несахарный диабет
Гиперосмолярные синдромы
Синдром избыточной секреции вазопрессина