Den hypotalamus-hypofyse aksen: struktur, funksjoner, lidelser

Hypothalamus-hypofyseaksen er et system med to viktige organer: hypothalamus og hypofysen og deres sammenkoblinger. Alle elementene i denne aksen er lokalisert i sentralnervesystemet, og dens viktigste rolle er å kontrollere hormonbalansen i hele organismen. Finn ut hvordan hypothalamus-hypofyseaksen fungerer, hvordan den påvirker hormonsekresjonen og når dens funksjon kan svekkes.

Innholdsfortegnelse

1. Struktur av hypothalamus-hypofyseaksen
2. Hvordan fungerer hypotalamus-hypofyseaksen?
3. Hypotalamus-hypofysehormoner
• oksytocin
• vasopressin (ADH)
• somatoliberin (GH-RH)
• somatostatin (GH-IH)
• kortikoliberin (CRH)
• thyreoliberin (TRH)
• gonadoliberin (GnRH)
• prolaktoliberin (PRH)
• prolaktostatin (PIH)
4. Forstyrrelser i hypothalamus-hypofyseaksen
• sykdommer med en økning i konsentrasjonen av hormoner i hypothalamus-hypofyseaksen
• sykdommer med en reduksjon i konsentrasjonen av hormoner i hypothalamus-hypofyseaksen

Hypotalamus-hypofyseaksen er et system som består av endokrin kjertel, hypofysen og delen av hjernen, hypothalamus. Hypothalamus-hypofyseaksen er hovedregulatoren for funksjonen til alle endokrine kjertler, for eksempel:

• skjoldbruskkjertel
• binyrene
• eggstokkene eller testiklene

Struktur av hypothalamus-hypofyseaksen

For å forstå hvordan hypothalamus-hypofyseaksen fungerer, la oss først se på hvordan de to grunnleggende komponentene fungerer: hypothalamus og hypofysen.

Foreldrestrukturen - hypothalamus - er det sanne "kommandosenteret" for hele organismen. Dens oppgave er å motta stimuli angående kroppens nåværende tilstand, behandle dem og reagere riktig på dem. Hypothalamus er et element som tillater utveksling av signaler mellom nervesystemet og det endokrine systemet.

Cellene i hypothalamus kan gjenkjenne informasjon om blant annet kroppstemperatur, nåværende ernæringsstatus, arterielt blodtrykk og elektrolyttkonsentrasjon. Takket være dette er hypothalamus ansvarlig for å kontrollere mange aspekter av kroppens funksjon: sult og tørst, døgnrytmen i søvn og våkenhet, metabolisme regulering og evnen til å reprodusere. Fra synspunktet til virkningen av hypotalamus-hypofyseaksen er den viktigste aktiviteten til hypothalamus produksjonen av forskjellige hormoner som påvirker funksjonen til hele kroppen.

Den andre strukturen til hypotalamus-hypofyseaksen, hypofysen, har et litt mer begrenset handlingsområde. Dens funksjon er underlagt større begrensninger og konstant kontroll, og det viktigste tilsynet utføres av hypothalamus. Selv om hypofysen ikke mottar så mange stimuli som hypothalamus, bør dens funksjon ikke undervurderes. Denne lille strukturen er det sentrale punktet i det endokrine systemet - under påvirkning av stimuli fra hypothalamus produserer den sine egne hormoner som regulerer arbeidet til de andre endokrine kjertlene.

Hypofysen består av to deler - fremre (hormonell) og bakre (nerve). Cellene i den fremre hypofysen produserer og frigjør sine egne hypofysehormoner i blodet. Cellene i den bakre delen er derimot et lagerhus med to svært viktige hypotalamiske hormoner - oksytocin og vasopressin (se punkt 3).

Hvordan fungerer hypotalamus-hypofyseaksen?

Handlingen til den hypotalamus-hypofyse aksen er mulig på grunn av den konstante kommunikasjonen mellom disse organene. Hypothalamus, som en struktur i nervesystemet, mottar stadig et vell av informasjon fra alle områder av kroppen. Som svar på dem kan det generere forskjellige typer reaksjoner - for eksempel stimulere andre områder av hjernen, eller produsere et hormon, en kjemisk partikkel som kan bære informasjon.

Hypofysen er en viktig formidler i hypothalamusens hormonelle aktivitet. Hypotalamiske hormoner når hypofysen på to måter. Den første er direkte overføring av hormoner langs nervefibrene. Slik transporteres vasopressin og oksytocin. Når de først er produsert i hypothalamus, sendes de til bakre hypofysen hvorfra de kan slippes ut i blodet.

Den andre måten er med de hypotalamiske hormonene som styrer hypofysen. Disse inkluderer de forskjellige typer frigjørere (eksitatoriske hormoner) og statiner (inhiberende hormoner). Hypotalamiske liberiner og statiner reiser fra hypothalamus til et spesielt nettverk av små blodkar, gjennom hvilke de går direkte til hypofysen. Ved kontakt med cellene i den fremre hypofysen regulerer de aktiviteten og produksjonen av hypofysehormoner.

Mens hypothalamus er den primære strukturen til hypothalamus-hypofyseaksen, kan kommunikasjon være bilateral. Hypofysen har også evnen til å påvirke hypothalamus. Justeringen av hele aksen er basert på den såkalte positive og negative tilbakemeldinger. Når hormoner frigjøres fra hypofysen, øker blodnivået og hypotalamus-hypofyseaksen hemmer. På den annen side, hvis et gitt hormon er nødvendig, stimulerer hypothalamus hypofysen og øker dens sekretoriske aktivitet. Riktig funksjon av tilbakemeldingssystemet er en nødvendig forutsetning for å opprettholde homeostase, dvs. den indre balansen i kroppen vår.

Hypotalamus-hypofysehormoner

Den hypotalamus-hypofyse aksen er et to-etasjes system med mange sammenkoblinger. Ingen av strukturene ville være i stand til å utføre sin funksjon alene. Den hypotalamus-hypofyse aksen er et kraftig verktøy som regulerer hele hormonbalansen i kroppen vår. De viktigste hormonene som produseres i hypothalamus er:

• oksytocin
• vasopressin (ADH)
• somatoliberin (GH-RH)
• somatostatin (GH-IH)
• kortikoliberin (CRH)
• thyreoliberin (TRH)
• gonadoliberin (GnRH)
• prolaktoliberin (PRH)
• prolaktostatin (PIH)

Hypofysen produserer hormoner som:

• prolaktin (PRL)
• adrenokortikotropin (ACTH)
• melanotropin (MSH)
• lipotropin (LPH)
• tyrotropin (TSH)
• somatotropin (GH)
• follikkelstimulerende hormon (FSH)
• lutropin (LH)

Som du kan se, bestemmer hypotalamus-hypofyseaksen funksjonen til hele organismen gjennom et stort antall hormoner. De viktigste funksjonene til denne aksens hormoner er presentert nedenfor.

• oksytocin

Oksytocin, sammen med vasopressin, er to hypotalamiske hormoner som ikke har noen effekt på hypofysen. Hypofysens rolle er bare å lagre dem. Så snart de mottar riktig signal, slippes de ut i blodet. Oksytocin er et hormon som spiller den viktigste rollen under fødsel - det muliggjør livmorsammentrekninger. Den andre oppgaven med oksytocin er å lette amming. Sugingen av brystvorten av spedbarnet stimulerer frigjøring av oksytocin i mors blod, noe som fører til utskillelse av melk fra brystkjertlene.

• vasopressin (ADH)

Vasopressin, også kjent som antidiuretisk hormon (ADH), er et hormon som regulerer kroppens vannbalanse. Som navnet antyder, reduserer det antidiuretiske hormonet diurese, dvs. urinproduksjon. Vasopressin frigjøres når du blir dehydrert, når blodet ditt blir tykkere eller blodtrykket synker. Ved å virke på nyrene øker vasopressin tettheten av urinproduksjonen. Takket være dette er det mulig å spare vann og holde det inne i kroppen.

• somatoliberin (GH-RH)

Somatoliberin er det første eksemplet på et typisk hormon i hypotalamus-hypofyseaksen. Når somatoliberin produseres i hypothalamus, når den hypofysen og stimulerer cellene til å skille ut hypofysesomropin, også kjent som veksthormon. Somatotropin-somatoliberin-aksen muliggjør vekst og utvikling av alle kroppsvev, som igjen bestemmer riktigheten av vekstprosessen.

• somatostatin (GH-IH)

Somatostatin er en hormonell motstander av somatoliberin - dens effekt på hypofysen fører til en reduksjon i frigjøringen av veksthormon. I tillegg til funksjonene i hypothalamus-hypofysesystemet, produseres somatostatin også lokalt i mage-tarmkanalen, der det hemmer f.eks. frigjøring av tarmhormon.

• kortikoliberin (CRH)

Corticoliberin er også kjent som kortikotropinfrigivende hormon (ACTH). Disse hormonene er en del av hypotalamus-hypofyse-binyreaksen. Aktiviteten er mest intens i stressende situasjoner. Påvirkningen av ACTH på binyrebarken øker frigjøringen av et av de viktigste "stresshormonene" - kortisol. Kortikoliberin-kortikotropin-binyrene hormoner aksen regulerer også den metabolske balansen i hele organismen.

• thyreoliberin (TRH)

Thyreoliberin er et hormon som forårsaker frigjøring av skjoldbruskstimulerende hormon (TSH) fra hypofysen. Nivået av tyrotropin er en av markørene som indikerer skjoldbruskkjertelens nåværende funksjon - derfor måles det ofte hos pasienter med sykdommer i denne kjertelen. Tyrotropin stimulerer utviklingen av skjoldbruskkjertelen og øker utskillelsen av hormonene. Disse påvirker igjen pulsen, mage-tarmfunksjonen, næringsstoffskiftet og den daglige aktiviteten.

• gonadoliberin (GnRH)

Rollen til gonadoliberin i hypotalamus-hypofyseaksen er å stimulere produksjonen av den såkalte hypofyse gonadotrofiner. De inkluderer: follikkelstimulerende hormon (FSH) og lutropin (LH). Gonadoliberin er et eksempel på et hormon som skilles ut i en pulserende rytme, og hyppigheten av denne rytmen avgjør hvilken type gonadotropin som frigjøres. Den lave frekvensen av gonadoliberinpulser forårsaker utskillelsen av FSH, mens den høye - LH (dette er for eksempel tilfelle hos kvinner like før eggløsning). Hypofysegonadotrofiner påvirker eggstokkene til kvinner og testiklene til menn, og bestemmer riktig seksuell modning og reproduksjon.

• prolaktoliberin (PRH)

Prolactoliberin er et hypothalamisk hormon som stimulerer hypofysecellene til å produsere prolaktin. Prolaktin er den viktigste faktoren som forbereder brystkjertlene for amming. Sekretjonen av prolaktin fra hypofysen er et godt eksempel på en negativ tilbakemeldingsmekanisme i hypotalamus-hypofyseaksen. Under amming, når nivåene av prolaktin i kroppen er høyest, hemmes produksjonen av gonadotrofiner igjen. Det er av denne grunn at ammende kvinner ikke menstruerer etter fødselen.

• prolaktostatin (PIH)

Prolaktostatin, et hormon som hemmer frigjøringen av prolaktin, er i utgangspunktet ikke et typisk hypotalamisk statin. Dens funksjon spilles av nevrotransmitteren dopamin. Det er den forsterkede dopaminerge signaliseringen i hypotalamus-hypofyseaksen som reduserer produksjonen av prolaktin.

Forstyrrelser i hypothalamus-hypofyseaksen

Selv om nivåene av hormoner i hypotalamus-hypofyseaksen er gjensidig kontrollert, mislykkes deres reguleringsmekanismer noen ganger. Vi har da å gjøre med endokrine sykdommer som skyldes et overskudd eller mangel på hypotalamus-hypofysehormoner.

• Sykdommer med en økning i konsentrasjonen av hormoner i hypothalamus-hypofyse aksen

Et eksempel på overdreven aktivitet av hypotalamiske hormoner er syndromet av upassende vasopressinfrigjøring (SIADH). Som et resultat av for høy konsentrasjon av vasopressin, er det økt vannretensjon i kroppen og fortynning av kroppsvæsker.SIADH-syndromet produserer hovedsakelig nevrologiske symptomer, og i sin avanserte form kan det føre til hjerneødem.

Økte nivåer av hormonene i hypothalamus-hypofyseaksen kan føre til sekundær hyperfunksjon i andre endokrine kjertler: for eksempel overaktiv skjoldbruskkjertel eller overaktiv binyrene. Økt ACTH-konsentrasjon kan forårsake den såkalte ACTH-avhengig Cushings syndrom. Sekundær hypertyreose fører til:

• økt hjertefrekvens
• vekttap
• diaré
• overdreven psykomotorisk spenning

Imidlertid kan overflødig veksthormon forårsake gigantisme eller akromegali.

Økt prolaktinkonsentrasjon, dvs. hyperprolaktinemi, er en av de vanligste hormonelle årsakene til infertilitet (prolaktin hemmer utskillelsen av hypofysegonadotropiner, noe som blant annet fører til eggløsningsforstyrrelser).

Den vanligste årsaken til forhøyede nivåer av hypofysehormoner er hypofysenes adenomer som unnslipper kontrollen av hypotalamus-hypofyseaksen og produserer hormoner uavhengig av den. Symptomene deres kan skyldes økning i nivået av ett hormon eller et overlappende overskudd av flere typer hormoner.

Å øke nivået av perifere hormoner, som kortisol eller skjoldbruskkjertelhormoner, krever alltid å ekskludere dysfunksjon av hypotalamus-hypofyseaksen, noe som kan være årsaken til disse lidelsene.

• Sykdommer med en reduksjon i konsentrasjonen av hormoner i hypothalamus-hypofyseaksen

En sykdom med en motsatt mekanisme til SIADH er sentral diabetes insipidus. Årsaken til denne sykdommen er mangel på vasopressin produsert i hypothalamus, forårsaket av en dysfunksjon i hypothalamuscellene. Å redusere vasopressinnivået gjør tap av vann i urinen ute av kontroll. Mengden produsert urin øker betydelig, noe som fører til symptomer på dehydrering og en konstant følelse av tørst.

Mangel på hypofysen kan forårsake symptomer på sekundær hypotyreose: skjoldbruskkjertelen, binyrene og kjertlene. Reduserte nivåer av gonadotrofiner kan forårsake infertilitet og seksuell dysfunksjon.

Tyrotropinmangel resulterer i sekundær hypotyreose, som manifesterer seg i kronisk tretthet, vektøkning og forstoppelse. Et senket veksthormonnivå har alvorlige konsekvenser, spesielt hos barn, og forsinker vekstprosessen. På den annen side kan prolaktinmangel føre til ammeforstyrrelser.

Hypopituitarism manifesteres sjelden av en spesifikk hormonmangel. Mye oftere resulterer skade på denne kjertelen i en reduksjon i produksjonen av flere hormoner. Dysfunksjon på hypofysen kan ha forskjellige årsaker. Tilhører dem:

• skader
• svulster som infiltrerer hypofysen
• blødninger
• Medfødte tilstander (for eksempel hypoplasi eller underutvikling av hypofysen)

Når man diagnostiserer hormonelle mangler, bør man alltid huske å kontrollere funksjonen til hypotalamus-hypofyseaksen (ved å måle nivåene av hormoner i denne aksen). Takket være dette er det mulig å bestemme om mangelen på et gitt hormon er et resultat av en forstyrrelse i den perifere produksjonen eller en sentral forstyrrelse av hypotalamus-hypofysereguleringen.

Bibliografi:

1. "Histologia" W.Sawicki, J.Malejczyk, PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2008
2. Rohrbasser L.J., Alsaffar H., Blair J. (2016) Hypothalamus - Pituitary Axis. I: Belfiore A., LeRoith D. (red.) Prinsipper for endokrinologi og hormonhandling. Endokrinologi. Springer, Cham, online tilgang

Om forfatteren

Krzysztof Białoży medisinstudent ved Collegium Medicum i Krakow, sakte inn i en verden av konstante utfordringer i legens arbeid. Hun er spesielt interessert i gynekologi og fødselshjelp, pediatri og livsstilsmedisin. En elsker fremmedspråk, reiser og fjellturer.

Les flere artikler av denne forfatteren