- A hipotalamusz felépítése - agyalapi mirigy
- Hogyan működik a hipotalamusz-hipofízis tengely?
- Hipotalamusz-hipofízis hormonok
- A hipotalamusz-hipofízis tengely rendellenességei
A hipotalamusz-hipofízis tengely két fontos szerv rendszere: a hipotalamusz és az agyalapi mirigy, valamint ezek összekapcsolása. Ennek a tengelynek minden eleme a központi idegrendszeren belül helyezkedik el, és legfontosabb szerepe az egész szervezet hormonális egyensúlyának szabályozása. Tudja meg, hogyan működik a hipotalamusz-hipofízis tengely, hogyan befolyásolja a hormontermelést, és mikor károsodhat a működése.
A hipotalamusz-hipofízis tengelyaz endokrin mirigyből, az agyalapi mirigyből és az agy egy részéből, a hipotalamuszból álló rendszer. A hipotalamusz-hipofízis tengely az összes belső elválasztású mirigy működésének fő szabályozója, mint például:
- pajzsmirigy
- mellékvese
- petefészkek vagy herék
A hipotalamusz felépítése - agyalapi mirigy
A hipotalamusz-hipofízis tengely működésének megértéséhez először nézzük meg, hogyan működik két alapvető összetevője: a hipotalamusz és az agyalapi mirigy.
A szülői struktúra – a hipotalamusz – az egész szervezet igazi „parancsközpontja”. Feladata szervezetünk aktuális állapotára vonatkozó ingerek fogadása, feldolgozása és megfelelő reagálása. A hipotalamusz olyan elem, amely lehetővé teszi a jelek cseréjét az idegrendszer és az endokrin rendszer között.
A hipotalamusz sejtjei képesek felismerni többek között testhőmérsékletünkről, aktuális tápláltsági állapotunkról, vérnyomásunkról és elektrolitkoncentrációnkról szóló információkat. Ennek köszönhetően a hipotalamusz felelős a szervezet működésének számos aspektusáért: az éhségért és a szomjúságért, az alvás és az ébrenlét cirkadián ritmusáért, az anyagcsere szabályozásáért és a szaporodási képességért. A hipotalamusz-hipofízis tengely működése szempontjából a hipotalamusz legfontosabb tevékenysége a különböző hormonok termelése, amelyek az egész szervezet működését befolyásolják
A hipotalamusz-hipofízis tengely második szerkezete, az agyalapi mirigy működési tartománya valamivel korlátozottabb. Működése nagyobb korlátoknak és állandó kontrollnak van kitéve, a legfontosabb felügyeletet a hipotalamusz látja el. Bár az agyalapi mirigy nem kap annyi ingert, mint a hipotalamusz, funkcióját nem szabad alábecsülni. Ez a kis szerkezet az endokrin rendszer fókuszpontja -a hipotalamuszból érkező ingerek hatására saját hormonjait termeli, amelyek szabályozzák a többi endokrin mirigy munkáját
Az agyalapi mirigy két részből áll - elülső (hormonális) és hátsó (ideg). Az elülső agyalapi mirigy sejtjei saját agyalapi mirigy hormonjaikat termelik és bocsátják ki a vérbe. A hátsó rész sejtjei két nagyon fontos hipotalamusz hormon – az oxitocin és a vazopresszin – tárháza (lásd 3. pont).
Hogyan működik a hipotalamusz-hipofízis tengely?
A hypothalamus-hipofízis tengely működése e szervek közötti folyamatos kommunikációnak köszönhetően lehetséges. A hipotalamusz, mint az idegrendszer szerkezete, folyamatosan rengeteg információt kap a test minden területéről. Ezekre válaszul különféle reakciókat válthat ki – például stimulálhatja az agy más területeit, vagy hormont termelhet, egy kémiai részecskét, amely képes információt hordozni.
Az agyalapi mirigy fontos közvetítő a hipotalamusz hormonális tevékenységében. A hipotalamusz hormonjai kétféle módon jutnak el az agyalapi mirigyhez. Az első a hormonok közvetlen átvitele az idegrostok mentén. Így szállítódik a vazopresszin és az oxitocin. Miután a hipotalamuszban termelődnek, az agyalapi mirigy hátsó részébe kerülnek, ahonnan a véráramba kerülhetnek.
A második módszer azokkal a hipotalamusz hormonokkal, amelyek az agyalapi mirigyet szabályozzák. Ide tartoznak a különböző típusú felszabadítók (serkentő hormonok) és a statinok (gátló hormonok). A hipotalamusz liberinek és sztatinok a hipotalamuszból az apró erek speciális hálózatába jutnak, amelyen keresztül közvetlenül az agyalapi mirigybe jutnak. Az elülső agyalapi mirigy sejtjeivel érintkezve szabályozzák azok aktivitását és az agyalapi mirigy hormonok termelését
Bár a hipotalamusz a hipotalamusz-hipofízis tengely elsődleges szerkezete, a kommunikáció lehet kétoldalú. Az agyalapi mirigy képes befolyásolni a hipotalamusz működését is. A teljes tengely beállítását az ún pozitív és negatív visszajelzések. Ahogy az agyalapi mirigyből hormonok szabadulnak fel, vérszintjük megemelkedik, és a hipotalamusz-hipofízis tengely gátlása megtörténik. Ha viszont szükség van egy adott hormonra, akkor a hipotalamusz stimulálja az agyalapi mirigyet és fokozza annak szekréciós aktivitását. A visszacsatolási rendszer megfelelő működése elengedhetetlen feltétele a homeosztázis, azaz szervezetünk belső egyensúlyának fenntartásához
Hipotalamusz-hipofízis hormonok
A hipotalamusz-hipofízis tengely egy kétszintes rendszer, sok kapcsolattal. Egyik szerkezete sem lenne képes önállóan betölteni funkcióját. TengelyA hipotalamusz-apofízis egy hatékony eszköz, amely szabályozza szervezetünk teljes hormonális egyensúlyát. A hipotalamuszban termelődő legfontosabb hormonok:
- oxitocin
- vazopresszin (ADH)
- szomatoliberin (GH-RH)
- szomatosztatin (GH-IH)
- kortikoliberin (CRH)
- thyreoliberin (TRH)
- Gonadoliberin (GnRH)
- prolaktoliberin (PRH)
- prolaktosztatin (PIH)
Az agyalapi mirigy olyan hormonokat termel, mint:
- prolaktin (PRL)
- adrenokortikotropin (ACTH)
- melanotropin (MSH)
- lipotropin (LPH)
- tirotropin (TSH)
- szomatotropin (GH)
- tüszőstimuláló hormon (FSH)
- lutropin (LH)
Mint látható, a hipotalamusz-hipofízis tengely rengeteg hormonon keresztül meghatározza az egész szervezet működését. Az alábbiakban bemutatjuk a hormonok legfontosabb funkcióit ezen a tengelyen:
- oxitocin
Az oxitocin és a vazopresszin két olyan hipotalamusz hormon, amelyek nincsenek hatással az agyalapi mirigy működésére. Az agyalapi mirigy szerepe csak ezek tárolása. Amint megérkezik a megfelelő jel, a véráramba kerülnek. Az oxitocin a szülés során a legfontosabb szerepet játszó hormon – lehetővé teszi a méh összehúzódását. Az oxitocin második feladata a laktáció elősegítése. A csecsemő mellbimbójának szopása serkenti az oxitocin felszabadulását az anya vérébe, ami a mellmirigyekből a tej kiválasztásához vezet.
- vazopresszin (ADH)
A vazopresszin, más néven antidiuretikus hormon (ADH), egy olyan hormon, amely szabályozza a szervezet vízháztartását. Ahogy a neve is sugallja, az antidiuretikus hormon csökkenti a diurézist vagy a vizeletkibocsátást. A vazopresszin akkor szabadul fel, ha kiszárad, ha a vére koncentrálódik vagy a vérnyomása csökken. A vesére hatva a vazopresszin növeli a vizelet sűrűségét. Ennek köszönhetően megtakarítható a víz és a szervezetben tartható.
- szomatoliberin (GH-RH)
A szomatoliberin az első példa a hipotalamusz-hipofízis tengely tipikus hormonjára. Amikor a hipotalamuszban termelődik, a szomatoliberin eléri az agyalapi mirigyet, és serkenti annak sejtjeit az agyalapi mirigy szomatropin, más néven növekedési hormon kiválasztására. A szomatotropin-szomatoliberin tengely lehetővé teszi az összes testszövet növekedését és fejlődését, ami viszont meghatározza a növekedési folyamat helyességét.
- szomatosztatin (GH-IH)
A szomatosztatin a szomatoliberin hormonális ellenfele – hatása aaz agyalapi mirigy a növekedési hormon felszabadulásának csökkenéséhez vezet. A szomatosztatin a hipotalamusz-hipofízis rendszerben betöltött funkciói mellett lokálisan a gyomor-bél traktusban is termelődik, ahol gátolja pl. bélhormon felszabadulás
- kortikoliberin (CRH)
A kortikoliberint kortikotropin-felszabadító hormonként (ACTH) is ismerik. Ezek a hormonok a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese tengely részét képezik. Tevékenysége stresszes helyzetekben a legintenzívebb. Az ACTH mellékvesekéregre gyakorolt hatása fokozza az egyik legfontosabb "stresszhormon" - a kortizol - felszabadulását. A kortikoliberin-kortikotropin-mellékvese hormonok tengely az egész szervezet anyagcsere-egyensúlyát is szabályozza
- thyreoliberin (TRH)
A tiroliberin egy olyan hormon, amely a pajzsmirigy-stimuláló hormon (TSH) felszabadulását idézi elő az agyalapi mirigyből. A tirotropin szintje a pajzsmirigy aktuális működését jelző markerek egyike, ezért gyakran mérik e mirigy betegségében szenvedő betegeknél. A tirotropin serkenti a pajzsmirigy fejlődését és fokozza hormonjainak szekrécióját. Ezek pedig hatással vannak a pulzusunkra, az emésztőrendszer működésére, a tápanyag-anyagcserére és a napi aktivitásra.
- Gonadoliberin (GnRH)
A gonadoliberin szerepe a hipotalamusz-hipofízis tengelyben, hogy serkentse az ún. hipofízis gonadotropinok. Ezek közé tartozik: tüszőstimuláló hormon (FSH) és lutropin (LH). A gonadoliberin a pulzáló ritmusban szekretált hormon egyik példája, és ennek a ritmusnak a gyakorisága határozza meg a felszabaduló gonadotropin típusát. A gonadoliberin impulzusok alacsony frekvenciája az FSH szekrécióját okozza, míg a magas - LH (ez a helyzet például a nőknél közvetlenül az ovuláció előtt). Az agyalapi mirigy gonadotropinjai a nők petefészkeire és a férfiak heréire hatnak, kondicionálva a megfelelő szexuális érést és szaporodást.
- prolaktoliberin (PRH)
A prolaktoliberin egy hipotalamusz hormon, amely az agyalapi mirigy sejtjeit prolaktin termelésére serkenti. A prolaktin viszont a fő tényező, amely felkészíti az emlőmirigyeket a laktációs folyamatra. Az agyalapi mirigy prolaktin szekréciója jó példa a negatív visszacsatolási mechanizmusra a hipotalamusz-hipofízis tengelyben. A laktáció alatt, amikor a szervezet prolaktinszintje a legmagasabb, a gonadotropinok termelődése ismét gátolt. Ez az oka annak, hogy a szoptató nők nem menstruálnak a szülés után.
- prolaktosztatin (PIH)
A prolaktosztatin, egy hormon, amely gátolja a prolaktin felszabadulását, nincsalapvetően egy tipikus hipotalamusz sztatin. Funkcióját a dopamin neurotranszmitter tölti be. A hipotalamusz-hipofízis tengelyben megnövekedett dopaminerg jelátvitel okozza a prolaktin termelés csökkenését
A hipotalamusz-hipofízis tengely rendellenességei
Bár a hormonok szintje a hipotalamusz-hipofízis tengelyben kölcsönösen szabályozott, szabályozó mechanizmusaik néha meghibásodnak. Ekkor olyan endokrin betegségekkel foglalkozunk, amelyek a hipotalamusz-hipofízis hormonok feleslegéből vagy hiányából erednek.
- A hypothalamus-hipofízis tengelyben a hormonkoncentráció növekedésével járó betegségek
A hipotalamusz hormonok túlzott aktivitására példa a nem megfelelő vazopresszin felszabadulás szindróma (SIADH). A vazopresszin túl magas koncentrációja következtében megnövekszik a víz visszatartása a szervezetben és a testnedvek felhígulnak. A SIADH-szindróma elsősorban neurológiai tüneteket okoz, előrehaladott formájában agyödémához vezethet.
A hypothalamus-hipofízis tengely megnövekedett hormonszintje más endokrin mirigyek másodlagos túlműködéséhez vezethet: például hyperthyreosishoz vagy túlműködő mellékvese-működéshez. A megnövekedett ACTH koncentráció okozhatja az ún ACTH-függő Cushing-szindróma. A másodlagos pajzsmirigy-túlműködés eredménye:
- fokozott pulzusszám
- fogyás
- hasmenéssel
- túlzott pszichomotoros ingerlékenység
A növekedési hormon túlzott mennyisége gigantizmust vagy akromegáliát okozhat.
A megnövekedett prolaktinkoncentráció, azaz a hiperprolaktinémia a meddőség egyik leggyakoribb hormonális oka (a prolaktin gátolja az agyalapi mirigy gonadotropinjainak szekrécióját, ami többek között ovulációs zavarokhoz vezet).
Az agyalapi mirigy hormonszintjének emelkedése leggyakoribb oka az agyalapi mirigy adenomái, amelyek kikerülnek a hipotalamusz-hipofízis tengely irányítása alól, és ettől független hormonokat termelnek. Tüneteik egy hormon szintjének emelkedéséből vagy többfajta hormon egymást átfedő feleslegéből adódhatnak.
A perifériás hormonok, például a kortizol vagy a pajzsmirigyhormonok szintjének növelése mindig megköveteli a hipotalamusz-hipofízis tengely diszfunkciójának kizárását, amely ezeknek a rendellenességeknek az oka lehet.
- A hypothalamus-hipofízis tengelyben a hormonkoncentráció csökkenésével járó betegségek
A SIADH-szindrómával ellentétes kialakulási mechanizmusú betegség a központi diabetes insipidus. Ennek a betegségnek az oka a hipotalamuszban termelődő vazopresszin hiánya, amelyet a hipotalamuszsejtek működésének zavara okoz. A vazopresszin koncentrációjának csökkentése okoza vizeletben lévő vízveszteség ellenőrzésének hiánya. A termelődő vizelet mennyisége jelentősen megnő, ami kiszáradás tüneteihez és állandó szomjúságérzethez vezet.
Az agyalapi mirigy hormonjainak hiánya a másodlagos endokrin mirigy-elégtelenség tüneteit okozhatja: a pajzsmirigy, a mellékvesék és az ivarmirigyek. A gonadotropinok koncentrációjának csökkenése meddőséget és szexuális működési zavarokat okozhat.
A tirotropin hiánya másodlagos hypothyreosishoz vezet, ami krónikus fáradtságban, súlygyarapodásban és székrekedésben nyilvánul meg. A növekedési hormon szintjének csökkenése súlyos következményekkel jár, különösen gyermekeknél, ami késlelteti a növekedési folyamatot. A prolaktinhiány viszont laktációs zavarokhoz vezethet.
A hypopituitarismus ritkán nyilvánul meg egy adott hormon hiányában. Ennek a mirigynek a károsodása sokkal gyakrabban több hormon termelésének csökkenését eredményezi. Az agyalapi mirigy diszfunkciójának számos oka lehet. Ezek a következők:
- urazy
- agyalapi mirigy beszűrődő daganatai
- vérzések
- Veleszületett állapotok (pl. hypoplasia vagy az agyalapi mirigy fejletlensége)
Hormonális hiányosságok diagnosztizálása során mindig szem előtt kell tartani a hipotalamusz-hipofízis tengely működését (ezen tengely hormonszintjének mérésével). Ennek köszönhetően megállapítható, hogy egy adott hormon hiánya a perifériás termelődésének zavara vagy a hypothalamus-hipofízis szabályozás centrális zavara miatt következik be
A szerzőrőlKrzysztof BialaziteA krakkói Collegium Medicum orvostanhallgatója, aki lassan belép az orvosi munka állandó kihívásainak világába. Különösen érdekli a nőgyógyászat és a szülészet, a gyermekgyógyászat és az életmódgyógyászat. Az idegen nyelvek, az utazás és a hegyi túrázás szerelmese.Olvasson további cikkeket a szerzőtől