A hipotalamusz-hipofízis tengely két fontos szerv rendszere: a hipotalamusz és az agyalapi mirigy, valamint ezek összekapcsolódása. Ennek a tengelynek minden eleme a központi idegrendszeren belül helyezkedik el, és legfontosabb szerepe az egész szervezet hormonális egyensúlyának ellenőrzése. Tudja meg, hogyan működik a hipotalamusz-hipofízis tengely, hogyan befolyásolja a hormon szekrécióját, és mikor károsodhat a működése.
Tartalomjegyzék
- A hipotalamusz-hipofízis tengelyének szerkezete
- Hogyan működik a hipotalamusz-hipofízis tengelye?
- Hipotalamusz-hipofízis hormonok
- oxitocin
- vazopresszin (ADH)
- szomatoliberin (GH-RH)
- szomatosztatin (GH-IH)
- kortikoliberin (CRH)
- tiroliberin (TRH)
- gonadoliberin (GnRH)
- prolaktoliberin (PRH)
- prolaktosztatin (PIH)
- A hipotalamusz-hipofízis tengelyének rendellenességei
- a hipotalamusz-hipofízis tengelyének hormonkoncentrációjának növekedésével járó betegségek
- a hipotalamusz-hipofízis tengelyének hormonkoncentrációjának csökkenésével járó betegségek
A hipotalamusz-hipofízis tengelye egy olyan rendszer, amely az endokrin mirigyből, az agyalapi mirigyből és az agy részéből, a hipotalamuszból áll. A hipotalamusz-hipofízis tengelye az összes endokrin mirigy működésének fő szabályozója, például:
- pajzsmirigy
- mellékvese
- petefészkek vagy herék
A hipotalamusz-hipofízis tengelyének szerkezete
A hipotalamusz-hipofízis tengelyének megértéséhez először nézzük meg, hogyan működik két alapvető alkotóeleme: a hipotalamusz és az agyalapi mirigy.
A szülőszerkezet - a hipotalamusz - az egész szervezet igazi "parancsközpontja". Feladata a testünk jelenlegi állapotával kapcsolatos ingerek fogadása, feldolgozása és megfelelő reagálás rájuk. A hipotalamusz olyan elem, amely lehetővé teszi a jelek cseréjét az idegrendszer és az endokrin rendszer között.
A hipotalamusz sejtjei felismerhetnek információkat többek között testhőmérsékletünkről, aktuális táplálkozási állapotunkról, artériás vérnyomásról és elektrolitkoncentrációról. Ennek köszönhetően a hipotalamusz felelős a test működésének számos aspektusáért: éhség és szomjúság, az alvás és ébrenlét cirkadián ritmusa, az anyagcsere szabályozása és a szaporodás képessége. A hipotalamusz-hipofízis tengelyének cselekvése szempontjából a hipotalamusz legfontosabb tevékenysége az egész test működését befolyásoló különféle hormonok termelése.
A hipotalamusz-hipofízis tengelyének második szerkezetének, az agyalapi mirigynek valamivel korlátozottabb a hatóköre. Működésére nagyobb korlátozások és állandó ellenőrzés vonatkozik, a legfontosabb felügyeletet a hipotalamusz végzi. Bár az agyalapi mirigy nem kap annyi ingert, mint a hipotalamusz, működését nem szabad lebecsülni. Ez a kis szerkezet az endokrin rendszer központi pontja - a hipotalamusz ingerének hatására saját hormonokat állít elő, amelyek szabályozzák a többi endokrin mirigy munkáját.
Az agyalapi mirigy két részből áll - elülső (hormonális) és hátsó (ideg). Az agyalapi mirigy elülső sejtjei saját hipofízis hormonjaikat termelik és szabadítják fel a vérbe. A hátsó rész sejtjei viszont két nagyon fontos hipotalamusz hormon - az oxitocin és a vazopresszin - raktárát jelentik (lásd a 3. pontot).
Hogyan működik a hipotalamusz-hipofízis tengelye?
A hipotalamusz-hipofízis tengelyének hatása a szervek közötti állandó kommunikációnak köszönhetően lehetséges. A hipotalamusz, mint az idegrendszer szerkezete, folyamatosan rengeteg információt kap a test minden területéről. Rájuk reagálva különböző típusú reakciókat generálhat - például stimulálhatja az agy más területeit, vagy előállíthat egy információt, információt hordozó kémiai részecskét.
Az agyalapi mirigy fontos közvetítő szerepet játszik a hipotalamusz hormonális aktivitásában. A hipotalamusz hormonjai kétféleképpen jutnak el az agyalapi mirigybe. Az első a hormonok közvetlen továbbadása az idegrostok mentén. Így szállítják a vazopresszint és az oxitocint. Miután előállt a hipotalamuszban, a hipofízis hátsó mirigyébe kerülnek, ahonnan a véráramba engedhetők.
A második út azokkal a hipotalamusz hormonokkal történik, amelyek szabályozzák az agyalapi mirigy működését. Ide tartoznak a különböző típusú felszabadítók (gerjesztő hormonok) és a sztatinok (gátló hormonok). A hipotalamusz liberinok és a sztatinok a hipotalamuszból egy apró erek speciális hálózatába jutnak, amelyen keresztül közvetlenül az agyalapi mirigybe jutnak. Az agyalapi mirigy elülső sejtjeivel érintkezve szabályozzák aktivitásukat és az agyalapi mirigy hormonjainak termelését.
Míg a hipotalamusz a hipotalamusz-hipofízis tengelyének elsődleges szerkezete, a kommunikáció kétoldalú lehet. Az agyalapi mirigy képes befolyásolni a hipotalamuszt is. A teljes tengely beállítása az ún pozitív és negatív visszajelzéseket. Amint a hormonok felszabadulnak az agyalapi mirigyből, vérszintjük nő és a hipotalamusz-agyalapi mirigy tengelye gátolt. Másrészt, ha egy adott hormonra szükség van, a hipotalamusz stimulálja az agyalapi mirigyet és növeli annak szekréciós aktivitását. A visszacsatolási rendszer megfelelő működése szükséges feltétele a homeosztázis, azaz testünk belső egyensúlyának fenntartására.
Hipotalamusz-hipofízis hormonok
A hipotalamusz-hipofízis tengely kétszintes rendszer, sok összefüggéssel. Egyik struktúrája sem lenne képes önállóan ellátni funkcióját. A hipotalamusz-agyalapi mirigy tengely egy erőteljes eszköz, amely szabályozza testünk teljes hormonális egyensúlyát. A hipotalamuszban termelt legfontosabb hormonok a következők:
- oxitocin
- vazopresszin (ADH)
- szomatoliberin (GH-RH)
- szomatosztatin (GH-IH)
- kortikoliberin (CRH)
- tiroliberin (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)
Amint láthatja, a hipotalamusz-agyalapi mirigy tengelye rengeteg hormon révén meghatározza az egész szervezet működését. Az alábbiakban bemutatjuk a hormonok legfontosabb funkcióit ebben a tengelyben.
- oxitocin
Az oxitocin a vazopresszinnel együtt két hipotalamusz hormon, amelyek nincsenek hatással az agyalapi mirigy működésére. Az agyalapi mirigy szerepe csak azok tárolása. Amint megkapják a megfelelő jelet, felszabadulnak a véráramba. Az oxitocin egy hormon, amely a legfontosabb szerepet játszik a szülés során - lehetővé teszi a méh összehúzódását. Az oxitocin második feladata a laktáció megkönnyítése. A mellbimbó csecsemő általi szopása stimulálja az oxitocin felszabadulását az anya vérében, ami a tej elválasztásához vezet az emlőmirigyekből.
- vazopresszin (ADH)
A vazopresszin, más néven anti-diuretikus hormon (ADH) egy olyan hormon, amely szabályozza a test vízháztartását. Ahogy a neve is mutatja, az antidiuretikus hormon csökkenti a diurézist, vagyis a vizeletmennyiséget. A vazopresszin felszabadul, ha kiszárad, ha megvastagodik a vér vagy csökken a vérnyomása. A vazopresszin a vesére hatva növeli a vizeletmennyiség sűrűségét. Ennek köszönhetően vizet lehet megtakarítani és a testen belül tartani.
- szomatoliberin (GH-RH)
A szomatoliberin az első példa a hipotalamusz-hipofízis tengelyének tipikus hormonjára. Amikor a hipotalamuszban termelődik, a szomatoliberin eléri az agyalapi mirigyet, és stimulálja 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 - az agyalapi mirigyre gyakorolt hatása a növekedési hormon felszabadulásának csökkenéséhez vezet. A szomatosztatin a hipotalamusz-hipofízis rendszerben betöltött funkciói mellett helyileg a gyomor-bél traktusban is termelődik, ahol gátolja pl. a bél hormon felszabadulása.
- kortikoliberin (CRH)
A kortikoliberin kortikotropint felszabadító hormon (ACTH) néven is ismert. Ezek a hormonok a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese tengely részét képezik. Tevékenysége stresszes helyzetekben a legintenzívebb. Az ACTH hatása a mellékvese kéregére növeli az egyik legfontosabb "stresszhormon" - a kortizol - felszabadulását. A kortikoliberin-kortikotropin-mellékvese hormonok tengelye az egész szervezet metabolikus egyensúlyát is szabályozza.
- tiroliberin (TRH)
A tiroliberin egy olyan hormon, amely a pajzsmirigy stimuláló hormon (TSH) felszabadulását okozza az agyalapi mirigyből. A tirotropin szintje az egyik olyan jelző, amely a pajzsmirigy aktuális működését jelzi - ezért gyakran mérik e mirigy betegségében szenvedő betegeknél. A tirotropin serkenti a pajzsmirigy fejlődését és fokozza hormonjainak szekrécióját. Ezek pedig befolyásolják a pulzusunkat, az emésztőrendszer működését, a tápanyagok anyagcseréjét és a napi aktivitást.
- gonadoliberin (GnRH)
A gonadoliberin szerepe a hipotalamusz-hipofízis tengelyében serkenti az ún. hipofízis gonadotropinok. Ezek a következők: follikulusstimuláló hormon (FSH) és lutropin (LH). A gonadoliberin egy példa a pulzáló ritmusban kiválasztódó hormonra, 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 befolyásolják a nők petefészkeit és a férfiak heréit, meghatározva a megfelelő nemi érést és szaporodást.
- prolaktoliberin (PRH)
A prolaktoliberin egy hipotalamusz hormon, amely az agyalapi mirigy sejtjeit stimulálja a prolaktin termelésére. A prolaktin a fő tényező, amely felkészíti az emlőmirigyeket a laktációs folyamatra. Az agyalapi mirigy által kiváltott prolaktin jó példa a negatív visszacsatolási mechanizmusra a hipotalamusz-hipofízis tengelyében. Szoptatás alatt, amikor a szervezetben a prolaktin szintje a legmagasabb, a gonadotropinok termelése ismét gátolt. Éppen ezért a szoptató nők nem menstruálnak a szülés után.
- prolaktosztatin (PIH)
A prolaktosztatin, a prolaktin felszabadulását gátló hormon alapvetően nem tipikus hipotalamusz-sztatin. Funkcióját a dopamin neurotranszmitter tölti be. A hipotalamusz-hipofízis tengelyében a fokozott dopaminerg jelátvitel csökkenti a prolaktin termelését.
A hipotalamusz-hipofízis tengelyének rendellenességei
Noha a hipotalamusz-hipofízis tengelyében a hormonok szintje kölcsönösen szabályozott, szabályozási mechanizmusaik néha kudarcot vallanak. Ezután endokrin betegségekkel foglalkozunk, amelyek a hipotalamusz-hipofízis hormonok feleslegéből vagy hiányából erednek.
- A hipotalamusz-hipofízis tengelyének hormonkoncentrációjának növekedésével járó betegségek
A hipotalamusz hormonok túlzott aktivitásának példája a nem megfelelő vazopresszin felszabadulás szindróma (SIADH). A vazopresszin túl magas koncentrációjának eredményeként fokozott a vízvisszatartás a testben és a testnedvek hígítása.A SIADH-szindróma elsősorban neurológiai tüneteket okoz, és előrehaladott formájában agyi ödémához vezethet.
A hipotalamusz-agyalapi mirigy tengelyének megnövekedett szintje más endokrin mirigyek másodlagos hiperfunkciójához vezethet: például hyperthyreosis vagy a mellékvese hiperfunkciója. A megnövekedett ACTH-koncentráció az ún ACTH-függő Cushing-szindróma. A másodlagos hyperthyreosis következményei:
- megnövekedett pulzusszám
- fogyás
- hasmenés
- túlzott pszichomotoros ingerlékenység
A növekedési hormon feleslege azonban gigantizmust vagy akromegáliát okozhat.
A megnövekedett prolaktinkoncentráció, azaz a hiperprolaktinémia a meddőség egyik leggyakoribb hormonális oka (a prolaktin gátolja az agyalapi mirigy gonadotropinok szekrécióját, többek között ovulációs rendellenességekhez vezet).
Az agyalapi mirigy hormonjainak megemelkedett állapotának leggyakoribb oka az agyalapi mirigy adenoma, amely nincs a hipotalamusz-agyalapi mirigy tengelyének irányítása alatt, és ettől független hormonokat termel. Tüneteik egy hormon szintjének emelkedéséből vagy többféle hormon átfedéséből adódhatnak.
A perifériás hormonok, például a kortizol vagy a pajzsmirigyhormonok szintjének növelése mindig megköveteli a hipotalamusz-agyalapi mirigy tengelyének diszfunkciójának kizárását, amely ezeknek a rendellenességeknek az oka lehet.
- A hipotalamusz-hipofízis tengelyének hormonkoncentrációjának csökkenésével járó betegségek
A SIADH mechanizmusával ellentétes mechanizmusú betegség a központi diabetes insipidus. Ennek a betegségnek az oka a hipotalamuszban termelődő vazopresszin hiánya, amelyet a hipotalamusz sejtek működési zavarai okoznak. A vazopresszin szintjének csökkentése a vizeletben lévő vízveszteséget nem teszi lehetővé. A termelt vizelet mennyisége jelentősen megnő, ami kiszáradás tüneteihez és állandó szomjúságérzethez vezet.
Az agyalapi mirigy hormonjainak hiánya az endokrin mirigyek másodlagos elégtelenségének tüneteit okozhatja: a pajzsmirigy, a mellékvese és az mirigyek. A gonadotropinok csökkent szintje meddőséget és szexuális diszfunkciót okozhat.
A tirotropin-hiány másodlagos hypothyreosisot eredményez, amely krónikus fáradtságban, súlygyarapodásban és székrekedésben nyilvánul meg. Az alacsonyabb növekedési hormon szintnek súlyos következményei vannak, különösen a gyermekeknél, ami késlelteti a növekedési folyamatot. Másrészt a prolaktinhiány laktációs rendellenességekhez vezethet.
A hipopituitarizmus ritkán nyilvánul meg egy adott hormonhiányban. Sokkal gyakrabban ennek a mirigynek a károsodása több hormon termelésének csökkenését eredményezi. Az agyalapi mirigy diszfunkciójának különféle okai lehetnek. Hozzájuk tartozik:
- sérülések
- az agyalapi mirigybe beszivárgó daganatok
- vérzések
- Veleszületett állapotok (például hypoplasia vagy az agyalapi mirigy fejletlensége)
A hormonális hiányok diagnosztizálásakor mindig emlékezni kell a hipotalamusz-agyalapi mirigy tengelyének működésének ellenőrzésére (a tengely hormonszintjének mérésével). Ennek köszönhetően meg lehet állapítani, hogy egy adott hormon hiánya annak perifériás termelésének zavara, vagy a hipotalamusz-hipofízis szabályozásának központi zavara.
Bibliográfia:
- "Histologia" W.Sawicki, J.Malejczyk, PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Varsó, 2008
- Rohrbasser L. J., Alsaffar H., Blair J. (2016) A hipotalamusz - agyalapi mirigy tengelye. In: Belfiore A., LeRoith D. (szerk.) Az endokrinológia és a hormonhatás alapelvei. Endokrinológia. Springer, Cham, on-line hozzáférés
Olvassa el a cikk további cikkeit
