Оса хипоталамус-хипофиза: структура, функције, поремећаји

Оса хипоталамус-хипофиза је систем два важна органа: хипоталамуса и хипофизе и њихових међусобних веза. Сви елементи ове осе налазе се унутар централног нервног система, а његова најважнија улога је контрола хормонске равнотеже целог организма. Откријте како делује оса хипоталамус-хипофиза, како утиче на лучење хормона и када његова функција може бити оштећена.

Преглед садржаја

1. Структура осе хипоталамус-хипофиза
2. Како функционише оса хипоталамус-хипофиза?
3. Хипоталамичко-хипофизни хормони
• окситоцин
• вазопресин (АДХ)
• соматолиберин (ГХ-РХ)
• соматостатин (ГХ-ИХ)
• кортиколиберин (ЦРХ)
• тиреолиберин (ТРХ)
• гонадолиберин (ГнРХ)
• пролактолиберин (ПРХ)
• пролактостатин (ПИХ)
4. Поремећаји оси хипоталамус-хипофиза
• болести са повећањем концентрације хормона оси хипоталамус-хипофиза
• болести са смањењем концентрације хормона оси хипоталамус-хипофиза

Оса хипоталамус-хипофиза је систем који се састоји од ендокрине жлезде, хипофизе и дела мозга, хипоталамуса. Оса хипоталамус-хипофиза је главни регулатор функционисања свих ендокриних жлезда, као што су:

• тироидна жлезда
• надбубрежне жлезде
• јајника или тестиса

Структура осе хипоталамус-хипофиза

Да бисмо разумели како ради оса хипоталамус-хипофиза, погледајмо прво како функционишу његове две основне компоненте: хипоталамус и хипофиза.

Матична структура - хипоталамус - прави је „командни центар“ читавог организма. Његов задатак је да прима стимулусе у вези са тренутним стањем нашег тела, обрађује их и на њих реагује на одговарајући начин. Хипоталамус је елемент који омогућава размену сигнала између нервног система и ендокриног система.

Ћелије хипоталамуса могу да препознају информације које се, између осталог, односе на нашу телесну температуру, тренутни нутритивни статус, артеријски крвни притисак и концентрацију електролита. Захваљујући томе, хипоталамус је одговоран за контролу многих аспеката функционисања тела: глади и жеђи, циркадијског ритма спавања и будности, регулације метаболизма и способности репродукције. Са становишта деловања оси хипоталамус-хипофиза, најважнија активност хипоталамуса је производња различитих хормона који утичу на функционисање целог тела.

Друга структура оси хипоталамус-хипофиза, хипофиза, има мало ограниченији опсег деловања. Његово функционисање подложно је већим ограничењима и сталној контроли, а најважнији надзор врши хипоталамус. Иако хипофиза не прима толико стимулуса као хипоталамус, не треба потцењивати њену функцију. Ова мала структура је фокусна тачка ендокриног система - под утицајем стимулуса из хипоталамуса производи сопствене хормоне који регулишу рад других ендокриних жлезда.

Хипофиза се састоји из два дела - предњег (хормоналног) и задњег (нерва). Ћелије предње хипофизе производе и ослобађају сопствене хормоне хипофизе у крв. С друге стране, ћелије задњег дела су складиште два веома важна хормона хипоталамуса - окситоцина и вазопресина (види тачку 3).

Како функционише оса хипоталамус-хипофиза?

Деловање оси хипоталамус-хипофиза је могуће због сталне комуникације између ових органа. Хипоталамус, као структура нервног система, непрестано прима богатство информација из свих делова тела. Као одговор на њих, може генерисати различите врсте реакција - на пример, стимулисати друга подручја мозга или произвести хормон, хемијску честицу способну за пренос информација.

Хипофиза је важан посредник у хормоналној активности хипоталамуса. Хипоталамични хормони до хипофизе стижу на два начина. Прва је директан пренос хормона дуж нервних влакана. Тако се преносе вазопресин и окситоцин. Једном произведени у хипоталамусу, шаљу се у задњу хипофизу одакле могу пуштати у крвоток.

Други начин је са оним хипоталамичким хормонима који контролишу хипофизу. Ту спадају различите врсте ослобађача (хормони ексцитације) и статини (хормони инхибиције). Хипоталамични либерини и статини путују од хипоталамуса до посебне мреже ситних крвних судова кроз које иду директно у хипофизу. Након контакта са ћелијама предње хипофизе, регулишу своју активност и производњу хипофизних хормона.

Док је хипоталамус примарна структура осе хипоталамус-хипофиза, комуникација може бити билатерална. Хипофиза такође има способност да утиче на хипоталамус. Прилагођавање целе осе заснива се на тзв позитивне и негативне повратне информације. Како се хормони ослобађају из хипофизе, ниво њихове крви се повећава и хипоталамо-хипофизна оса је инхибирана. С друге стране, ако је потребан дати хормон, хипоталамус стимулише хипофизу и повећава њену секреторну активност. Правилно функционисање система повратних информација је неопходан услов за одржавање хомеостазе, односно унутрашње равнотеже нашег тела.

Хипоталамичко-хипофизни хормони

Оса хипоталамус-хипофиза је двоспратни систем са много међусобних веза. Ниједна од његових структура не би могла самостално да испуни своју функцију. Оса хипоталамус-хипофиза је моћно средство које регулише целокупну хормоналну равнотежу нашег тела. Најважнији хормони који се производе у хипоталамусу су:

• окситоцин
• вазопресин (АДХ)
• соматолиберин (ГХ-РХ)
• соматостатин (ГХ-ИХ)
• кортиколиберин (ЦРХ)
• тиреолиберин (ТРХ)
• гонадолиберин (ГнРХ)
• пролактолиберин (ПРХ)
• пролактостатин (ПИХ)

Хипофиза производи хормоне као што су:

• пролактин (ПРЛ)
• адренокортикотропин (АЦТХ)
• меланотропин (МСХ)
• липотропин (ЛПХ)
• тиротропин (ТСХ)
• соматотропин (ГХ)
• фоликле стимулишући хормон (ФСХ)
• лутропин (ЛХ)

Као што видите, оса хипоталамус-хипофиза одређује функционисање целог организма кроз огроман број хормона. У наставку су представљене најважније функције хормона ове осе.

• окситоцин

Окситоцин, заједно са вазопресином, два су хипоталамичка хормона која немају утицај на функцију хипофизе. Улога хипофизе је само да их складишти. Чим приме одговарајући сигнал, пуштају се у крвоток. Окситоцин је хормон који игра најважнију улогу током порођаја - омогућава функционисање контракција материце. Други задатак окситоцина је да олакша лактацију. Сисање брадавице код дојенчади стимулише ослобађање окситоцина у мајчину крв, што доводи до лучења млека из дојних жлезда.

• вазопресин (АДХ)

Васопресин, познат и као антидиуретски хормон (АДХ), је хормон који регулише равнотежу воде у телу. Као што и само име говори, антидиуретички хормон смањује диурезу, односно излаз урина. Васопресин се ослобађа када постанете дехидрирани, када вам се крв згусне или падне. Делујући на бубреге, вазопресин повећава густину урина. Захваљујући томе, могуће је уштедети воду и задржати је у телу.

• соматолиберин (ГХ-РХ)

Соматолиберин је први пример типичног хормона осе хипоталамус-хипофиза. Када се производи у хипоталамусу, соматолиберин доспева у хипофизу и стимулише његове ћелије да луче соматропин хипофизе, познат и као хормон раста. Ос соматотропин-соматолиберин омогућава раст и развој свих телесних ткива, што заузврат одређује исправност процеса раста.

• соматостатин (ГХ-ИХ)

Соматостатин је хормонални противник соматолиберина - његов ефекат на хипофизу доводи до смањења ослобађања хормона раста. Поред својих функција у хипоталамско-хипофизном систему, соматостатин се такође локално производи у гастроинтестиналном тракту, где инхибира нпр. ослобађање цревног хормона.

• кортиколиберин (ЦРХ)

Кортиколиберин је познат и као хормон који ослобађа кортикотропин (АЦТХ). Ови хормони су део осе хипоталамус-хипофиза-надбубрежна жлезда. Његова активност је најинтензивнија у стресним ситуацијама. Ефекат АЦТХ на кору надбубрежне жлезде повећава ослобађање једног од најважнијих „хормона стреса“ - кортизола. Ос кортиколиберин-кортикотропин-надбубрежни хормони такође регулише метаболичку равнотежу целог организма.

• тиреолиберин (ТРХ)

Тиреолиберин је хормон који узрокује ослобађање хормона стимулишућег штитне жлезде (ТСХ) из хипофизе. Ниво тиротропина је један од маркера који указује на тренутну функцију штитне жлезде - стога се често мери код пацијената са болестима ове жлезде. Тиротропин стимулише развој штитасте жлезде и повећава секрецију њених хормона. То заузврат утиче на наш пулс, гастроинтестиналну функцију, метаболизам хранљивих састојака и дневну активност.

• гонадолиберин (ГнРХ)

Улога гонадолиберина у оси хипоталамус-хипофиза је да стимулише производњу тзв. гонадотрофини хипофизе. То укључује: хормон који стимулише фоликле (ФСХ) и лутропин (ЛХ). Гонадолиберин је пример хормона који се лучи у пулсирајућем ритму, а учесталост овог ритма одређује врсту гонадотропина који се ослобађа. Мала учесталост импулса гонадолиберина узрокује лучење ФСХ, док висока ЛХ (то је случај, на пример, код жена непосредно пре овулације). Гонадотрофини хипофизе утичу на јајнике жена и тестисе мушкараца, одређујући правилно полно сазревање и репродукцију.

• пролактолиберин (ПРХ)

Пролактолиберин је хипоталамички хормон који стимулише ћелије хипофизе да производе пролактин. Пролактин је главни фактор који припрема дојне жлезде за процес лактације. Излучивање пролактина хипофизом је добар пример механизма негативне повратне спреге у оси хипоталамус-хипофиза. Током лактације, када су нивои пролактина у телу највиши, производња гонадотрофина је поново инхибирана. Из тог разлога жене које доје немају менструацију након порођаја.

• пролактостатин (ПИХ)

Пролактостатин, хормон који инхибира ослобађање пролактина, у основи није типични статин хипоталамуса. Његову функцију игра неуротрансмитер допамин. Интензивирана допаминергичка сигнализација у оси хипоталамус-хипофиза смањује производњу пролактина.

Поремећаји оси хипоталамус-хипофиза

Иако се нивои хормона у оси хипоталамус-хипофиза међусобно контролишу, њихови регулаторни механизми понекад затаје. Тада се бавимо ендокриним болестима које су резултат вишка или недостатка хормона хипоталамус-хипофиза.

• Болести са повећањем концентрације хормона оси хипоталамус-хипофиза

Пример прекомерне активности хормона хипоталамуса је синдром неодговарајућег ослобађања вазопресина (СИАДХ). Као резултат превисоке концентрације вазопресина долази до повећаног задржавања воде у телу и разблажења телесних течности.СИАДХ синдром углавном производи неуролошке симптоме и, у свом напредном облику, може довести до церебралног едема.

Повећани нивои хормона осе хипоталамус-хипофиза могу довести до секундарне хиперфункције других ендокриних жлезда: на пример, хипертиреозе или функције надбубрежне жлезде. Повећана концентрација АЦТХ може изазвати тзв АЦТХ-зависни Цусхингов синдром. Секундарни хипертироидизам резултира:

• повећан рад срца
• губитак тежине
• дијареја
• прекомерна психомоторна ексцитабилност

Међутим, вишак хормона раста може изазвати гигантизам или акромегалију.

Повећана концентрација пролактина, тј. Хиперпролактинемија, један је од најчешћих хормоналних узрока неплодности (пролактин инхибира лучење гонадотропина хипофизе, што доводи до поремећаја овулације, између осталих).

Најчешћи узрок повишеног нивоа хипофизних хормона су аденоми хипофизе који су ван контроле хипоталамо-хипофизне осе и производе хормоне независне од ње. Њихови симптоми могу бити резултат повећања нивоа једног хормона или преклапања вишка неколико врста хормона.

Повећавање нивоа периферних хормона, као што су кортизол или тироидни хормони, увек захтева искључивање дисфункције оси хипоталамус-хипофиза, што може бити узрок ових поремећаја.

• Болести са смањењем концентрације хормона осе хипоталамус-хипофиза

Болест са механизмом супротним од СИАДХ је централни дијабетес инсипидус. Узрок ове болести је недостатак вазопресина произведеног у хипоталамусу, узрокован дисфункцијом ћелија хипоталамуса. Смањење нивоа вазопресина чини губитак воде у урину ван контроле. Количина произведеног урина се знатно повећава, што доводи до симптома дехидрације и сталног осећаја жеђи.

Недостатак хормона хипофизе може изазвати симптоме секундарног хипотироидизма: штитне жлезде, надбубрежне жлезде и полне жлезде. Смањен ниво гонадотрофина може проузроковати неплодност и сексуалну дисфункцију.

Недостатак тиротропина резултира секундарним хипотироидизмом, који се манифестује хроничним умором, дебљањем и констипацијом. Снижени ниво хормона раста има озбиљне последице, посебно код деце, одлажући процес раста. С друге стране, недостатак пролактина може довести до поремећаја лактације.

Хипопитуитаризам се ретко манифестује једним специфичним недостатком хормона. Много чешће оштећење ове жлезде резултира смањењем производње неколико хормона. Дисфункција хипофизе може имати различите узроке. Припада им:

• повреде
• тумори који се инфилтрирају у хипофизу
• крварења
• Конгенитални услови (на пример, хипоплазија или неразвијеност хипофизе)

Када дијагностикујете хормонске недостатке, увек треба имати на уму да проверите функционисање оси хипоталамус-хипофиза (мерењем нивоа хормона у овој оси). Захваљујући томе, могуће је утврдити да ли је недостатак датог хормона резултат поремећаја његове периферне производње или централног поремећаја регулације хипоталамус-хипофиза.

Библиографија:

1. "Хистологиа" В.Савицки, Ј.Малејцзик, ПЗВЛ Видавництво Лекарские, Варшава 2008
2. Рохрбассер Л.Ј., Алсаффар Х., Блаир Ј. (2016) Хипоталамус - хипофизна ос. У: Белфиоре А., ЛеРоитх Д. (ур.) Принципи ендокринологије и хормонског деловања. Ендокринологија. Спрингер, Цхам, он-лине приступ

О аутору

Крзисзтоф Биаłози Студент медицине на Цоллегиум Медицум у Кракову, полако улазећи у свет сталних изазова рада лекара. Посебно је занима гинекологија и акушерство, педијатрија и медицина животног стила. Љубитељ страних језика, путовања и планинарења.

Прочитајте још чланака овог аутора