Гіпоталамо-гіпофізарна регуляція при старінні

Відео: Стимуляція нормальної функції епіфіза Stimulate Normal Pineal Function

Ключова роль гіпоталамуса в адаптації організму до середовища, важливість і різноманіття його регуляторних впливів, схожість між проявами старіння, з одного боку, і клінічними проявами гипоталамической патології - з іншого вираженість морфологічних і метаболічних змін в гіпоталамусі (у першу чергу - в обміні медіаторів) - все це привело дослідників до припущення про те, що вікові зміни в гіпоталамусі визначають функціональні і обмінні зрушення в організмі при старінні, визначають саме старіння хребетних (Groen, 1959- Борисов, 1966- Дильман, 1968 Фролькіс та ін., 1972- Finch , 1976).

У людини гипоталамическую область утворюють 32 пари ядер.

При аналізі гіпоталамічних: механізмів старіння важливо враховувати, що регуляція різних функцій здійснюється за їх взаємодії.

Так, наприклад, харчова поведінка визначається взаємодією «центру апетиту» в латеральному гіпоталамусі і «центру насичення» - в вентромедіальном- терморегуляція - взаємодією структур переднього і заднього гіпоталамуса- функція статевих залоз - взаємодією преоптической області і ядер серединного узвишшя.

Тому цілісну характеристику функцій гіпоталамуса слід поєднувати з характеристикою вікових змін окремих його ядер, а також змін функцій гіпофіза, що займає особливе місце в здійсненні регулюючих старіння пейсмекерних функцій гіпоталамуса.

Певне уявлення про вікові зміни гіпоталамо-гіпофізарної системи дає вивчення морфологічних і метаболічних змін в гіпоталамусі, гипоталамической нейросекреції, показників діяльності нейрогипофиза, синтезу і виділення реалізують гормонів гіпоталамуса (либеринов), синтезу і секреції гормонів тропів аденогіпофіза і змісту відповідних гормонів в крові, функціональних змін в гіпоталамусі, його регулюючих впливів.

морфологічні зміни

Структурної і ультраструктурной характеристиці старіння гіпоталамуса людей і тварин присвячено значну кількість робіт. Основна увага дослідників приділялася кількісним і якісним змінам в різних елементах гіпоталамуса - вивчалися зміни в щільності розташування нейронів, глиоцитов, капілярної мережі-накопичення ліпофусцину та інших включеній- особливості Нейросекреторні процесу-морфологічна картина нейрона і гліоцітов і ін.

Гіпоталамус старіє структурно і функціонально нерівномірно - поряд з вираженими структурними порушеннями, загибеллю нейронів в одних ядрах гіпоталамуса зрушення в інших не надто виражені.

Цілком очевидно, що це позначається на функціях всієї гіпоталамічної області в процесі старіння, на регуляції гомеостазу старіючого організму. Отримано дані про істотну (більше 20-30%) вікової втрати нейронів в ядрах переднього гіпоталамуса щурів-самок, особливо в преоптической, переднегіпоталаміческой областях і аркуатних ядрі (Machado-Salas et al., 1977- Hsu, Peng, 1978).

У задньому гіпоталамусі старих (28 міс) щурів-самців найбільш виражене зниження щільності розташування нейронів (на 6-7% в порівнянні з такою у 6-й 12-місячних тварин) відзначено в латеральному маміллярних, періфорнікатном і заднегіпоталаміческом ядрах (Межиборських, 1971, цит. за: Фролькіс, Безруков, 1979). У дуже старих (36 міс) щурів загибель нейронів наростала у всіх ядрах заднього гіпоталамуса. Як і в інших структурах ЦНС, в ядрах гіпоталамуса відзначається накопичення ліпофусцину.

Відкладення ліпофусцину характеризується вираженою нерівномірністю. У щурів значні концентрації ліпофусцину виявляються в супраоптіческого, преоптіческой і переднегіпоталаміческом ядрах- в паравентрикулярного ядрі відкладення ЛІПОПІГМЕНТІВ значно менше (Machado-Salas et al., 1977).

Мікроанатоміческі виявляється закономірне наростання дистрофічних процесів в нейронах переднього (Machado-Salas et al., 1977) і заднього гіпоталамуса гризунів (Межиборських, 1971, цит. За: Фролькіс, Безруков, 1979), гіпоталамічних ядер людини (Buttlar-Brentano, 1954). Спочатку відзначається набухання тіл нейронів, вкорочення дендритів, поява перетяжок на дендритах, зменшення числа дендрітіческіе шипиків. В подальшому поверхню нейронів і дендритів деформується, контур нейронів стає неправильним, з`являються зморщені дендрити.

Надалі ще більше наростає тигролізу, зморщування і деформація нейронів, атрофується дендрітіческіе дерево, зазнають дегенеративні зміни аксони, відзначається нейронофагія загиблих клітин. Електронно-мікроскопічно в нейронах відзначаються набухання частини мітохондрій, редукція крист, просвітлення матриксу, поява розширень і вакуолей в канальцях ендоплазматичної (Межиборських, 1978).

У епендима льно вистиланні III шлуночка, до якого примикають структури медіобазального гіпоталамуса, у старих людей і тварин також виявляються ознаки дегенерації і атрофії клітин, зменшення числа епендімоціти на одиницю довжини III шлуночка, накопичення в епендімоціти липофусцина і глікогену (Tarnovska-Dsiduszko, 1972- Machado -Salas et al., 1977, Квітницька-Рижова, 1979).

У зв`язку з цим в старості можуть відбуватися зрушення в бар`єрних функціях епендими, що призведе до зміни функціональних взаємовідносин в системі нервова тканина - цереброспінальної рідина, до наростання проникності бар`єру для ряду фізіологічно активних речовин.

Важливим морфофункциональним показником діяльності гіпоталамо-гіпофізарної області є Нейросекреція. За даними різних авторів, активність нейросекреторних процесу в ядрах гіпоталамуса людей і тварин в старості знижується або не змінюється (Rodeck et al., 1960 Morrison, Staroscik, 1964- Фролькіс та ін., 1972- Богданович, 1974 Накельскій і ін., 1976).

За даними Фролькіса і співр. (1972), у старих щурів відзначається накопичення нейросекрета у всіх елементах нейросекреторної системи в результаті посилення продукції та уповільнення, ослаблення виведення секрету в кров.

Поряд зі зменшенням базальної активності Нейросекреторні процесу відзначається ослаблення реакції нейросекреторної системи на рефлекторні (шкірно-болюче подразнення) або аферентні нервові роздратування (стимуляція ядер мигдалеподібного комплексу) і посилюється реакція на гуморальні подразники - введення адреналіну, що, мабуть, пов`язано з ростом чутливості нейросекреторну елементів до дії катехоламінів (Фролькіс та ін., 1972).

Кровопостачання і метаболізм

Дані про зміни кровотоку в гіпоталамусі при старінні відсутні. Разом з тим деякі спостереження дозволяють припускати, що в старості відбувається погіршення кровопостачання гіпоталамуса.

Так, хоча довжина капілярного русла, розрахована на одиницю об`єму тканини, у 6-місячних (1004 ± 156 мм / мм 3) і 28-31-місячних щурів (863 ± 105 мм / мм 3) достовірно не відрізняється (Межиборських, 1975), в стінці капілярів відзначаються істотні дистрофічні зміни - відбувається потовщення базального шару, головним чином за рахунок гідратації його неклеточного компонента, який прояснюється, втрачає впорядкованість структури. У клітинних елементах накопичується липофусцин, з`являються міеліноподобние освіти. У перікапіллярним глії спостерігаються явища набряку.

При старінні в гіпоталамусі відзначається ослаблення інтенсивності окисно-відновних процесів. У дослідах на щурах віком від 21 до 805 днів показано, що як у самок, так і у самців поглинання кисню тканиною гіпоталамуса з віком достовірно знижується (Peng et al., 1977). Наприклад, поглинання кисню тканиною гіпоталамуса у 22-місячних інтактних щурів-самців було на 24% менше, ніж у 4-місячних.

Разом З тим існують дані про відсутність істотних вікових змін в поглинанні кисню вентромедіального і латеральним гіпоталамусом щурів (Panksepp, Reilly, 1975). При вивченні нуклеїнових кислот в гіпоталамічної області при старінні відзначається відсутність змін у змісті РНК і ДНК в гіпоталамусі і преоптической області мишей у віці від 12 до 30 міс (Ghaconas, Finch, 1973), а також в супраоптіческого ядрі щурів у віці від 76 до 960 днів (Wulff et al., 1963). Зміст РНК в заднегіпоталаміческіх ядрах старих щурів знижується (Межиборських, Ліберман, 1971).

обмін медіаторів

При старінні активність ферментів синтезу катехоламінів в гіпоталамусі не змінюється або знижується, а ферментів, які каталізують розщеплення катехоламінів, за даними різних авторів, зменшується (КОМТ у мишей лінії G57BL / 6J, МАО у щурів), не змінюється (КОМТ у мишей лінії DBA / 2J ) або зростає (МАО у літніх людей) (Finch, 1973- Eleftheriou, 1975- Robinson, 1975- Algeri et al., 1977).

Рівень катехоламінів в гіпоталамусі гризунів не змінюється або знижується (Finch, 1973- Анісімов та ін., 1977- Simpkins et al., 1977- Ponzio et al., 1978). Найбільш виражені зміни зазнає швидкість оновлення, обміну катехоламінів (зниження майже в 1.5 рази для дофаміну і в 2 рази для норадреналіну) і захоплення дофаміну сінаптосомах гіпоталамуса (зниження на 30%).

Захоплення норадреналіну сінаптосомах гіпоталамуса у старих мишей не змінюється (Jonec, Finch, 1975). Змін в рівні, обміні і сінаптосомальном захопленні серотоніну в гіпоталамусі старих тварин не відмічено (Finch, 1973- Анісімов та ін., 1977). Існують дані про деяке підвищення в гіпоталамусі старіючих щурів концентрації 5-ОІУК (Simpkins et al., 1977).

Активність ферментів синтезу ацетилхоліну і деяких амінокислот в гіпоталамусі літніх людей знижена (McGeer, McGeer, 1975). Концентрація глутамінової та аспарагінової кислот в гіпоталамусі щурів зазнає хвилеподібні зміни, знижуючись до старості (Гордієнко, 1975). Зміст ГАМК і гістаміну в гіпоталамусі при старінні не змінюється (Гордієнко, 1975- Анісімов та ін., 1977).

рецептори

У щурів з 4 до 30-місячного віку базальний рівень цАМФ в гіпоталамусі знижується, цГМФ - не змінюється (Puri, Volicer, 1981). Існують дані про незмінність базального рівня цАМФ і цГМФ і чутливості аденілатциклази в гіпоталамусі щурів при старінні (Schmidt, Thornberry, 1978).

Базальний рівень активності аденілатциклази в гіпоталамусі 5-річних і 5-місячних кроликів однаковий, разом З Тим її стимуляція при дії дофаміну, норадреналіну та гістаміну в 1.3- 1.5 рази менше у старих тварин (Makman et al., 1979).

нейрогіпофіз

Гормонами задньої долі гіпофіза є окситоцин і вазопресин (антидіуретичний гормон). Ці гормони продукуються нейронами гіпоталамуса, а зберігаються в задній частині гіпофізу. Виходячи з даних про зміст гормонів в гіпофізі або крові, а також реакціях старечого організму на водну, спирто-водну або сольову навантаження, дослідники приходять до висновку про ослаблення (Нікітін, Тверській, 1951, Turkington, Everitt, 1976), незмінності (Gurrie et al., 1960) або посилення функціонування нейрогипофиза в старості (Фролькіс та ін., 1976).

Так, показано, що у людей і тварин з віком закономірно зростає вміст вазопресину в крові (Фролькіс та ін., 1976а- Головченко, 1979). Особливо виражене збільшення вмісту вазопресину відзначається в осіб з патологією серцево-судинної системи - на гіпертонічну хворобу та ішемічну хворобу міокарда. Крім того, при старінні зростає чутливість серця і судин (в тому числі і коронарних) до дії вазопресину, знижується вираженість тахифилаксии.

У старих тварин менші дози вазопресину призводять до розвитку коронарної недостатності, артеріальної гіпертензії. Все це дозволило зробити висновок про те, що вазопресин грає велику роль в розвитку у людей похилого віку патології серцево-судинної системи (Фролькіс та ін., 1976б).

Проміжна частка гіпофіза

Прямими експериментальними або клініко-фізіологічними даними про гипоталамической регуляції меланоцітстімулірующій функції гіпофіза ми не володіємо. Дані, отримані при обстеженні пацієнтів з хворобою Паркінсона, дозволяють припускати зниження вивільнення гіпоталамусом меланоцітінгібірующего фактора і внаслідок цього збільшення меланоцітстімулірующій активності гіпофіза (Shuster et al., 1973).