Os hipotalamus-hipofiza: građa, funkcije, poremećaji

Os hipotalamus-hipofiza sustav je dva važna organa: hipotalamusa i hipofize te njihove međusobne veze. Svi elementi ove osi nalaze se unutar središnjeg živčanog sustava, a njegova najvažnija uloga je kontrolirati hormonalnu ravnotežu cijelog organizma. Otkrijte kako djeluje os hipotalamus-hipofiza, kako utječe na izlučivanje hormona i kada joj funkcija može biti narušena.

Sadržaj

1. Građa osi hipotalamus-hipofiza
2. Kako djeluje os hipotalamus-hipofiza?
3. Hipotalamičko-hipofizni hormoni
• oksitocin
• vazopresin (ADH)
• somatoliberin (GH-RH)
• somatostatin (GH-IH)
• kortikoliberin (CRH)
• tireoliberin (TRH)
• gonadoliberin (GnRH)
• prolaktoliberin (PRH)
• prolaktostatin (PIH)
4. Poremećaji osi hipotalamus-hipofiza
• bolesti s porastom koncentracije hormona osi hipotalamus-hipofiza
• bolesti sa smanjenjem koncentracije hormona osi hipotalamus-hipofiza

Os hipotalamus-hipofiza sustav je koji se sastoji od endokrine žlijezde, hipofize i dijela mozga, hipotalamusa. Os hipotalamus-hipofiza glavni je regulator funkcioniranja svih endokrinih žlijezda, kao što su:

• štitnjača
• nadbubrežne žlijezde
• jajnika ili testisa

Građa osi hipotalamus-hipofiza

Da bismo razumjeli kako funkcionira os hipotalamus-hipofiza, pogledajmo prvo kako funkcioniraju njegove dvije osnovne komponente: hipotalamus i hipofiza.

Matična struktura - hipotalamus - istinsko je "zapovjedno središte" cijelog organizma. Njegova je zadaća primati podražaje u vezi s trenutnim stanjem našeg tijela, obrađivati ​​ih i na njih odgovarajuće reagirati. Hipotalamus je element koji omogućuje razmjenu signala između živčanog i endokrinog sustava.

Stanice hipotalamusa mogu prepoznati informacije koje se, između ostalog, odnose na našu tjelesnu temperaturu, trenutni nutritivni status, arterijski krvni tlak i koncentraciju elektrolita. Zahvaljujući tome, hipotalamus je odgovoran za kontrolu mnogih aspekata funkcioniranja tijela: gladi i žeđi, cirkadijalnog ritma spavanja i budnosti, regulacije metabolizma i sposobnosti reprodukcije. Sa stajališta djelovanja osi hipotalamus-hipofiza, najvažnija aktivnost hipotalamusa je stvaranje različitih hormona koji utječu na funkcioniranje cijelog tijela.

Druga struktura osi hipotalamus-hipofiza, hipofiza, ima malo ograničeniji opseg djelovanja. Njegovo funkcioniranje podložno je većim ograničenjima i stalnoj kontroli, a najvažniji nadzor provodi hipotalamus. Iako hipofiza ne prima toliko podražaja kao hipotalamus, ne treba podcjenjivati ​​njezinu funkciju. Ova mala struktura središnja je točka endokrinog sustava - pod utjecajem podražaja iz hipotalamusa proizvodi vlastite hormone koji reguliraju rad ostalih žlijezda s unutarnjom sekrecijom.

Hipofiza se sastoji od dva dijela - prednjeg (hormonalnog) i stražnjeg (živca). Stanice prednje hipofize proizvode i oslobađaju vlastite hormone hipofize u krv. S druge strane, stanice stražnjeg dijela skladište su dva vrlo važna hormona hipotalamusa - oksitocina i vazopresina (vidi točku 3.).

Kako djeluje os hipotalamus-hipofiza?

Djelovanje osi hipotalamus-hipofiza moguće je zbog stalne komunikacije između ovih organa. Hipotalamus, kao struktura živčanog sustava, neprestano prima mnoštvo informacija sa svih područja tijela. Kao odgovor na njih, može generirati različite vrste reakcija - na primjer, stimulirati druga područja mozga ili proizvesti hormon, kemijsku česticu sposobnu za prijenos informacija.

Hipofiza je važan posrednik u hormonalnoj aktivnosti hipotalamusa. Hipotalamički hormoni do hipofize dolaze na dva načina. Prva je izravan prijenos hormona duž živčanih vlakana. Tako se prenose vazopresin i oksitocin. Jednom proizvedeni u hipotalamusu, šalju se u stražnju hipofizu odakle se mogu pustiti u krvotok.

Drugi je način s onim hipotalamičkim hormonima koji kontroliraju funkciju hipofize. Uključuju različite vrste oslobađača (uzbudni hormoni) i statine (inhibitorski hormoni). Hipotalamični liberini i statini putuju od hipotalamusa do posebne mreže sitnih krvnih žila kroz koje idu izravno u hipofizu. Nakon kontakta sa stanicama prednje hipofize, reguliraju svoju aktivnost i proizvodnju hormona hipofize.

Iako je hipotalamus primarna struktura osi hipotalamus-hipofiza, komunikacija može biti obostrana. Hipofiza također ima sposobnost utjecaja na hipotalamus. Prilagođavanje cijele osi temelji se na tzv pozitivne i negativne povratne informacije. Kako se hormoni oslobađaju iz hipofize, njihova se razina u krvi povećava, a os hipotalamus-hipofiza se inhibira. S druge strane, ako je potreban dati hormon, hipotalamus stimulira hipofizu i povećava njezinu sekretornu aktivnost. Ispravno funkcioniranje sustava povratnih informacija nužan je uvjet za održavanje homeostaze, tj. Unutarnje ravnoteže našeg tijela.

Hipotalamičko-hipofizni hormoni

Os hipotalamus-hipofiza je dvokatni sustav s mnogo međusobnih veza. Nijedna od njegovih struktura ne bi mogla samostalno ispuniti svoju funkciju. Os hipotalamus-hipofiza moćan je alat koji regulira cjelokupnu hormonalnu ravnotežu našeg tijela. Najvažniji hormoni koji se proizvode u hipotalamusu su:

• oksitocin
• vazopresin (ADH)
• somatoliberin (GH-RH)
• somatostatin (GH-IH)
• kortikoliberin (CRH)
• tireoliberin (TRH)
• gonadoliberin (GnRH)
• prolaktoliberin (PRH)
• prolaktostatin (PIH)

Hipofiza proizvodi hormone kao što su:

• prolaktin (PRL)
• adrenokortikotropin (ACTH)
• melanotropin (MSH)
• lipotropin (LPH)
• tirotropin (TSH)
• somatotropin (GH)
• folikle stimulirajući hormon (FSH)
• lutropin (LH)

Kao što vidite, osa hipotalamus-hipofiza određuje funkcioniranje cijelog organizma kroz ogroman broj hormona. U nastavku su predstavljene najvažnije funkcije hormona ove osi.

• oksitocin

Oksitocin i vazopresin dva su hipotalamička hormona koja nemaju učinak na hipofizu. Uloga hipofize je samo njihovo spremanje. Čim prime odgovarajući signal, puštaju se u krvotok. Oksitocin je hormon koji igra najvažniju ulogu tijekom poroda - omogućuje kontrakcije maternice. Drugi zadatak oksitocina je olakšati laktaciju. Sisanje bradavice kod dojenčeta potiče oslobađanje oksitocina u majčinu krv, što dovodi do izlučivanja mlijeka iz dojki.

• vazopresin (ADH)

Vazopresin, poznat i kao antidiuretski hormon (ADH), hormon je koji regulira tjelesnu ravnotežu vode. Kao što i samo ime govori, antidiuretski hormon smanjuje diurezu, tj. Urin. Vasopresin se oslobađa kada postanete dehidrirani, kada vam se krv zgusne ili padne krvni tlak. Djelujući na bubrege, vazopresin povećava gustoću urina. Zahvaljujući tome moguće je uštedjeti vodu i zadržati je u tijelu.

• somatoliberin (GH-RH)

Somatoliberin je prvi primjer tipičnog hormona osi hipotalamus-hipofiza. Kada se proizvodi u hipotalamusu, somatoliberin dospijeva u hipofizu i stimulira njegove stanice da luče somatotropin hipofize, poznat i kao hormon rasta. Os somatotropin-somatoliberin omogućuje rast i razvoj svih tjelesnih tkiva, što zauzvrat određuje ispravnost procesa rasta.

• somatostatin (GH-IH)

Somatostatin je hormonski protivnik somatoliberina - njegov učinak na hipofizu dovodi do smanjenja oslobađanja hormona rasta. Uz svoje funkcije u hipotalamo-hipofiznom sustavu, somatostatin se lokalno proizvodi i u gastrointestinalnom traktu, gdje inhibira na pr. oslobađanje crijevnog hormona.

• kortikoliberin (CRH)

Kortikoliberin je poznat i kao hormon koji oslobađa kortikotropin (ACTH). Ti su hormoni dio osi hipotalamus-hipofiza-nadbubrežna žlijezda. Njegova je aktivnost najintenzivnija u stresnim situacijama. Utjecaj ACTH na koru nadbubrežne žlijezde povećava oslobađanje jednog od najvažnijih „hormona stresa“ - kortizola. Os kortikoliberin-kortikotropin-nadbubrežni hormoni također regulira metaboličku ravnotežu cijelog organizma.

• tireoliberin (TRH)

Tireoliberin je hormon koji uzrokuje oslobađanje hormona koji stimulira štitnjaču (TSH) iz hipofize. Razina tirotropina jedan je od biljega koji ukazuje na trenutnu funkciju štitnjače - stoga se često mjeri u bolesnika s bolestima ove žlijezde. Tirotropin potiče razvoj štitnjače i povećava lučenje njezinih hormona. Oni pak utječu na naš puls, gastrointestinalnu funkciju, metabolizam hranjivih sastojaka i dnevnu aktivnost.

• gonadoliberin (GnRH)

Uloga gonadoliberina u osi hipotalamus-hipofiza je poticanje stvaranja tzv. gonadotrofini hipofize. Uključuju: folikle stimulirajući hormon (FSH) i lutropin (LH). Gonadoliberin je primjer hormona koji se luči u pulsirajućem ritmu, a učestalost tog ritma određuje vrstu oslobođenog gonadotropina. Niska učestalost impulsa gonadoliberina uzrokuje lučenje FSH, a visoka LH (to je slučaj, na primjer, kod žena neposredno prije ovulacije). Gonadotrofini hipofize utječu na jajnike žena i testise muškaraca, određujući pravilno spolno sazrijevanje i razmnožavanje.

• prolaktoliberin (PRH)

Prolaktoliberin je hipotalamički hormon koji potiče stanice hipofize da proizvode prolaktin. Prolaktin je glavni čimbenik koji priprema dojne žlijezde za proces laktacije. Izlučivanje prolaktina od strane hipofize dobar je primjer mehanizma negativne povratne sprege u osi hipotalamus-hipofiza. Tijekom laktacije, kada su razine prolaktina u tijelu najviše, ponovno se inhibira proizvodnja gonadotrofina. Iz tog razloga žene u dojilja nemaju menstruaciju nakon porođaja.

• prolaktostatin (PIH)

Prolaktostatin, hormon koji inhibira oslobađanje prolaktina, u osnovi nije tipični hipotalamički statin. Njegovu funkciju igra neurotransmiter dopamin. Pojačano dopaminergičko signaliziranje u osi hipotalamus-hipofiza smanjuje proizvodnju prolaktina.

Poremećaji osi hipotalamus-hipofiza

Iako se razina hormona u osi hipotalamus-hipofiza međusobno kontrolira, njihovi regulatorni mehanizmi ponekad propadnu. Tada se bavimo endokrinim bolestima koje su posljedica viška ili nedostatka hormona hipotalamus-hipofiza.

• Bolesti s povećanjem koncentracije hormona osi hipotalamus-hipofiza

Primjer prekomjerne aktivnosti hormona hipotalamusa je sindrom neodgovarajućeg oslobađanja vazopresina (SIADH). Kao rezultat previsoke koncentracije vazopresina dolazi do povećanog zadržavanja vode u tijelu i razrjeđivanja tjelesnih tekućina.SIADH sindrom uglavnom proizvodi neurološke simptome, au svom naprednom obliku može dovesti do cerebralnog edema.

Povećana razina hormona osi hipotalamus-hipofiza može dovesti do sekundarne hiperfunkcije drugih žlijezda s unutarnjom sekrecijom: na primjer, hipertireoze ili funkcije nadbubrežne žlijezde. Povećana koncentracija ACTH može izazvati tzv ACTH-ovisni Cushingov sindrom. Sekundarni hipertireoza rezultira:

• povećan broj otkucaja srca
• gubitak težine
• proljev
• pretjerana psihomotorna ekscitabilnost

Međutim, višak hormona rasta može uzrokovati gigantizam ili akromegaliju.

Povećana koncentracija prolaktina, tj. Hiperprolaktinemija, jedan je od najčešćih hormonalnih uzroka neplodnosti (prolaktin inhibira lučenje gonadotropina hipofize, što dovodi do poremećaja ovulacije, među ostalim).

Najčešći uzrok povišene razine hormona hipofize su adenomi hipofize koji izmiču kontroli osi hipotalamus-hipofiza i proizvode hormone neovisno o njoj. Njihovi simptomi mogu biti posljedica povećanja razine jednog hormona ili preklapanja viška nekoliko vrsta hormona.

Povećavanje razine perifernih hormona, poput kortizola ili hormona štitnjače, uvijek zahtijeva isključivanje disfunkcije osi hipotalamus-hipofiza, što može biti uzrok ovih poremećaja.

• Bolesti sa smanjenjem koncentracije hormona osi hipotalamus-hipofiza

Bolest s mehanizmom suprotnim od SIADH je središnji insipidus dijabetesa. Uzrok ove bolesti je nedostatak vazopresina proizvedenog u hipotalamusu, uzrokovan disfunkcijom stanica hipotalamusa. Smanjivanjem razine vazopresina gubitak vode u mokraći čini van kontrole. Količina proizvedenog urina značajno se povećava, što dovodi do simptoma dehidracije i stalnog osjećaja žeđi.

Nedostatak hormona hipofize može uzrokovati simptome sekundarne insuficijencije endokrinih žlijezda: štitnjače, nadbubrežnih žlijezda i spolnih žlijezda. Smanjena razina gonadotrofina može uzrokovati neplodnost i spolnu disfunkciju.

Nedostatak tirotropina rezultira sekundarnom hipotireozom, koja se očituje u kroničnom umoru, debljanju i zatvoru. Snižena razina hormona rasta ima ozbiljne posljedice, posebno kod djece, odgađajući proces rasta. S druge strane, nedostatak prolaktina može dovesti do poremećaja laktacije.

Hipopituitarizam se rijetko manifestira nedostatkom jednog određenog hormona. Mnogo češće oštećenja ove žlijezde rezultiraju smanjenjem proizvodnje nekoliko hormona. Disfunkcija hipofize može imati različite uzroke. Pripadaju im:

• ozljede
• tumori koji se infiltriraju u hipofizu
• krvarenja
• Kongenitalna stanja (na primjer, hipoplazija ili nerazvijenost hipofize)

Pri dijagnosticiranju hormonalnih nedostataka, uvijek se treba sjetiti provjeriti funkcioniranje osi hipotalamus-hipofiza (mjerenjem razine hormona ove osi). Zahvaljujući tome, moguće je utvrditi je li nedostatak određenog hormona rezultat poremećaja u njegovoj perifernoj proizvodnji ili središnjeg poremećaja regulacije hipotalamus-hipofize.

Bibliografija:

1. "Histologia" W.Sawicki, J.Malejczyk, PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Varšava 2008.
2. Rohrbasser L.J., Alsaffar H., Blair J. (2016) Hipotalamus - hipofizna os. U: Belfiore A., LeRoith D. (ur.) Principi endokrinologije i hormonskog djelovanja. Endokrinologija. Springer, Cham, on-line pristup

O autoru

Krzysztof Białoży Student medicine na Collegium Medicum u Krakovu, polako ulazeći u svijet stalnih izazova u radu liječnika. Posebno je zanima ginekologija i opstetricija, pedijatrija i medicina životnog stila. Zaljubljenik u strane jezike, putovanja i planinarstvo.

Pročitajte više članaka ovog autora