Axul hipotalamo-hipofizar este un sistem de două organe importante: hipotalamusul și glanda pituitară și interconectările acestora. Toate elementele acestei axe sunt situate în cadrul sistemului nervos central, iar cel mai important rol al său este de a controla echilibrul hormonal al întregului organism. Aflați cum funcționează axa hipotalamo-hipofizară, cum influențează secreția hormonală și când funcția sa poate fi afectată.
Cuprins
- Structura axului hipotalamo-hipofizar
- Cum acționează axa hipotalamo-hipofizară?
- Hormoni hipotalamo-hipofizari
- oxitocina
- vasopresina (ADH)
- somatoliberină (GH-RH)
- somatostatină (GH-IH)
- corticoliberină (CRH)
- tiroliberină (TRH)
- gonadoliberină (GnRH)
- prolactoliberină (PRH)
- prolactostatină (PIH)
- Tulburări ale axului hipotalamo-hipofizar
- boli cu o creștere a concentrației de hormoni a axului hipotalamo-hipofizar
- boli cu scăderea concentrației de hormoni a axului hipotalamo-hipofizar
Axa hipotalamo-hipofizară este un sistem format din glanda endocrină, glanda pituitară și partea creierului, hipotalamusul. Axul hipotalamo-hipofizar este principalul regulator al funcționării tuturor glandelor endocrine, cum ar fi:
- glanda tiroida
- glandele suprarenale
- ovare sau testicule
Structura axului hipotalamo-hipofizar
Pentru a înțelege cum funcționează axa hipotalamus-hipofiză, să ne uităm mai întâi la modul în care funcționează cele două componente de bază ale sale: hipotalamusul și glanda pituitară.
Structura părinte - hipotalamusul - este adevăratul „centru de comandă” al întregului organism. Sarcina sa este de a primi stimuli cu privire la starea actuală a corpului nostru, de a-i prelucra și de a le răspunde corespunzător. Hipotalamusul este un element care permite schimbul de semnale între sistemul nervos și sistemul endocrin.
Celulele hipotalamusului pot recunoaște informații despre, printre altele, temperatura corpului nostru, starea nutrițională actuală, tensiunea arterială și concentrația de electroliți. Datorită acestui fapt, hipotalamusul este responsabil pentru controlul multor aspecte ale funcționării corpului: foamea și sete, ritmul circadian de somn și veghe, reglarea metabolismului și capacitatea de reproducere. Din punctul de vedere al acțiunii axului hipotalamo-hipofizar, cea mai importantă activitate a hipotalamusului este producerea diferiților hormoni care afectează funcționarea întregului corp.
A doua structură a axului hipotalamo-hipofizar, glanda pituitară, are un domeniu de acțiune puțin mai limitat. Funcționarea sa este supusă unor restricții mai mari și a unui control constant, iar supravegherea cea mai importantă este efectuată de hipotalamus. Deși glanda pituitară nu primește la fel de mulți stimuli ca hipotalamusul, funcția sa nu trebuie subestimată. Această mică structură este punctul central al sistemului endocrin - sub influența stimulilor de la hipotalamus, produce proprii hormoni care reglează activitatea celorlalte glande endocrine.
Glanda pituitară este formată din două părți - anterioară (hormonală) și posterioară (nervoasă). Celulele glandei pituitare anterioare produc și eliberează proprii hormoni hipofizari în sânge. Celulele părții posterioare, pe de altă parte, sunt un depozit de doi hormoni hipotalamici foarte importanți - oxitocina și vasopresina (a se vedea punctul 3).
Cum acționează axa hipotalamo-hipofizară?
Acțiunea axei hipotalamo-hipofizare este posibilă datorită comunicării constante între aceste organe. Hipotalamusul, ca structură a sistemului nervos, primește constant o multitudine de informații din toate zonele corpului. Ca răspuns, poate genera diferite tipuri de reacții - de exemplu, poate stimula alte zone ale creierului sau poate produce un hormon, o particulă chimică capabilă să transporte informații.
Glanda pituitară este un intermediar important în activitatea hormonală a hipotalamusului. Hormonii hipotalamici ajung în glanda pituitară în două moduri. Primul este transmiterea directă a hormonilor de-a lungul fibrelor nervoase. Astfel se transportă vasopresina și oxitocina. Odată produse în hipotalamus, acestea sunt trimise către glanda pituitară posterioară de unde pot fi eliberate în fluxul sanguin.
A doua cale este cu acei hormoni hipotalamici care controlează funcția hipofizară. Acestea includ diferitele subtipuri de eliberatori (hormoni excitatori) și statine (hormoni inhibitori). Liberinele și statinele hipotalamice călătoresc de la hipotalamus la o rețea specială de vase de sânge minuscule, prin care acestea merg direct la glanda pituitară. La contactul cu celulele glandei pituitare anterioare, acestea reglează activitatea și producerea de hormoni hipofizari.
În timp ce hipotalamusul este structura primară a axei hipotalamo-hipofizare, comunicarea poate fi bilaterală. Glanda pituitară are și capacitatea de a influența hipotalamusul. Reglarea întregii axe se bazează pe așa-numita feedback-uri pozitive și negative. Pe măsură ce hormonii sunt eliberați din glanda pituitară, nivelul lor din sânge crește și axa hipotalamo-hipofizară este inhibată. Pe de altă parte, dacă este nevoie de un anumit hormon, hipotalamusul stimulează glanda pituitară și îi crește activitatea secretorie. Funcționarea corectă a sistemului de feedback este o condiție necesară pentru menținerea homeostaziei, adică a echilibrului intern al corpului nostru.
Hormoni hipotalamo-hipofizari
Axa hipotalamo-hipofizară este un sistem cu două etaje, cu multe interconectări. Niciuna dintre structurile sale nu ar putea să-și îndeplinească singură funcția. Axul hipotalamo-hipofizar este un instrument puternic care reglează întregul echilibru hormonal al corpului nostru. Cei mai importanți hormoni produși în hipotalamus sunt:
- oxitocina
- vasopresina (ADH)
- somatoliberină (GH-RH)
- somatostatină (GH-IH)
- corticoliberină (CRH)
- tiroliberină (TRH)
- gonadoliberină (GnRH)
- prolactoliberină (PRH)
- prolactostatină (PIH)
Glanda pituitară produce hormoni precum:
- prolactină (PRL)
- adrenocorticotropină (ACTH)
- melanotropină (MSH)
- lipotropină (LPH)
- tirotropină (TSH)
- somatotropină (GH)
- hormon foliculostimulant (FSH)
- lutropină (LH)
După cum puteți vedea, axa hipotalamo-hipofizară determină funcționarea întregului organism printr-un număr imens de hormoni. Cele mai importante funcții ale hormonilor acestei axe sunt prezentate mai jos.
- oxitocina
Oxitocina, împreună cu vasopresina, sunt doi hormoni hipotalamici care nu au niciun efect asupra funcției hipofizare. Rolul glandei pituitare este doar de a le stoca. De îndată ce primesc semnalul corespunzător, sunt eliberați în sânge. Oxitocina este un hormon care joacă cel mai important rol în timpul travaliului - permite contracțiile uterine să funcționeze. A doua sarcină a oxitocinei este de a facilita alăptarea. Suptul mamelonului de către sugar stimulează eliberarea de oxitocină în sângele mamei, ceea ce duce la secreția de lapte din glandele mamare.
- vasopresina (ADH)
Vasopresina, cunoscută și sub numele de hormon anti-diuretic (ADH), este un hormon care reglează echilibrul apei din organism. După cum sugerează și numele, hormonul antidiuretic reduce diureza, adică debitul de urină. Vasopresina este eliberată atunci când vă deshidratați, când sângele vă este îngroșat sau tensiunea arterială scade. Acționând asupra rinichilor, vasopresina crește densitatea producției de urină. Datorită acestui fapt, este posibil să economisiți apă și să o păstrați în interiorul corpului.
- somatoliberină (GH-RH)
Somatoliberina este primul exemplu de hormon tipic al axei hipotalamo-hipofizare. Când este produsă în hipotalamus, somatoliberina ajunge la glanda pituitară și îi stimulează celulele să secrete somatropina pituitară, cunoscută și sub numele de hormon de creștere. Axa somatotropină-somatoliberină permite creșterea și dezvoltarea tuturor țesuturilor corpului, ceea ce la rândul său determină corectitudinea procesului de creștere.
- somatostatină (GH-IH)
Somatostatina este un adversar hormonal al somatoliberinei - efectul său asupra glandei pituitare duce la o reducere a eliberării hormonului de creștere. Pe lângă funcțiile sale în sistemul hipotalamo-hipofizar, somatostatina este produsă și local în tractul gastro-intestinal, unde inhibă de ex. eliberarea hormonului intestinal.
- corticoliberină (CRH)
Corticoliberina este, de asemenea, cunoscută sub numele de hormon de eliberare a corticotropinei (ACTH). Acești hormoni fac parte din axa hipotalamo-hipofizo-suprarenală. Activitatea sa este cea mai intensă în situații stresante. Efectul ACTH asupra cortexului suprarenal sporește eliberarea unuia dintre cei mai importanți „hormoni ai stresului” - cortizolul. Axa corticoliberină-corticotropină-hormoni suprarenali reglează, de asemenea, echilibrul metabolic al întregului organism.
- tiroliberină (TRH)
Tiroliberina este un hormon care determină eliberarea hormonului stimulator al tiroidei (TSH) din glanda pituitară. Nivelul tirotropinei este unul dintre markerii care indică funcția actuală a glandei tiroide - prin urmare este adesea măsurat la pacienții cu boli ale acestei glande. Tirotropina stimulează dezvoltarea glandei tiroide și crește secreția hormonilor săi. Acestea, la rândul lor, ne afectează ritmul cardiac, funcția gastro-intestinală, metabolismul nutrienților și activitatea zilnică.
- gonadoliberină (GnRH)
Rolul gonadoliberinei în axa hipotalamo-hipofizară este de a stimula producția așa-numitelor gonadotrofine hipofizare. Acestea includ: hormonul foliculostimulant (FSH) și lutropina (LH). Gonadoliberina este un exemplu de hormon secretat într-un ritm pulsatoriu, iar frecvența acestui ritm determină tipul de gonadotropină eliberată. Frecvența scăzută a impulsurilor de gonadoliberină determină secreția de FSH, în timp ce cea ridicată - LH (este cazul, de exemplu, la femei chiar înainte de ovulație). Gonadotrofinele hipofizare afectează ovarele femeilor și testiculele bărbaților, determinând maturizarea și reproducerea sexuală corespunzătoare.
- prolactoliberină (PRH)
Prolactoliberina este un hormon hipotalamic care stimulează celulele hipofizei să producă prolactină. Prolactina este principalul factor care pregătește glandele mamare pentru procesul de lactație. Secreția prolactinei de către glanda pituitară este un bun exemplu de mecanism de feedback negativ în axa hipotalamo-hipofizară. În timpul alăptării, când nivelurile de prolactină din organism sunt mai ridicate, producția de gonadotrofine este din nou inhibată. Din acest motiv, femeile care alăptează nu menstruează după naștere.
- prolactostatină (PIH)
Prolactostatina, un hormon care inhibă eliberarea prolactinei, nu este practic o statină hipotalamică tipică. Funcția sa este jucată de neurotransmițătorul dopamină. Semnalizarea dopaminergică intensificată în axa hipotalamo-hipofizară este cea care reduce producția de prolactină.
Tulburări ale axului hipotalamo-hipofizar
Deși nivelurile hormonilor din axa hipotalamo-hipofizară sunt controlate reciproc, mecanismele lor de reglare uneori eșuează. Avem atunci de-a face cu boli endocrine care rezultă dintr-un exces sau un deficit de hormoni hipotalamo-hipofizari.
- Boli cu creșterea concentrației de hormoni a axului hipotalamo-hipofizar
Un exemplu de activitate excesivă a hormonilor hipotalamici este sindromul eliberării inadecvate de vasopresină (SIADH). Ca urmare a unei concentrații prea mari de vasopresină, există o retenție crescută de apă în organism și diluarea fluidelor corporale.Sindromul SIADH produce în principal simptome neurologice, iar în forma sa avansată poate duce la edem cerebral.
Nivelurile crescute ale hormonilor axei hipotalamo-hipofizare pot duce la hiperfuncție secundară a altor glande endocrine: de exemplu, hipertiroidism sau hiperfuncție a glandei suprarenale. Creșterea concentrației de ACTH poate provoca așa-numitul Sindromul Cushing dependent de ACTH. Hipertiroidismul secundar are ca rezultat:
- ritm cardiac crescut
- pierdere în greutate
- diaree
- excitabilitate psihomotorie excesivă
Cu toate acestea, excesul de hormon de creștere poate provoca gigantism sau acromegalie.
Concentrația crescută de prolactină, adică hiperprolactinemia, este una dintre cele mai frecvente cauze hormonale ale infertilității (prolactina inhibă secreția de gonadotropine hipofizare, ducând la tulburări de ovulație, printre altele).
Cea mai frecventă cauză a nivelurilor crescute de hormoni hipofizari sunt adenoamele glandei pituitare care scapă de controlul axei hipotalamo-hipofizare și produc hormoni independenți de acesta. Simptomele lor pot rezulta din creșterea nivelului unui hormon sau din excesul suprapus de mai multe tipuri de hormoni.
Creșterea nivelului de hormoni periferici, cum ar fi cortizolul sau hormonii tiroidieni, necesită întotdeauna excluderea disfuncției axei hipotalamo-hipofizare, care poate fi cauza acestor tulburări.
- Boli cu scăderea concentrației de hormoni a axului hipotalamo-hipofizar
O boală cu un mecanism opus celui al SIADH este diabetul insipid central. Cauza acestei boli este o deficiență de vasopresină produsă în hipotalamus, cauzată de o disfuncție a celulelor hipotalamice. Reducerea nivelului de vasopresină face ca pierderea de apă din urină să nu fie controlată. Cantitatea de urină produsă crește semnificativ, ducând la simptome de deshidratare și o senzație constantă de sete.
Un deficit de hormoni hipofizari poate provoca simptome de insuficiență secundară a glandelor endocrine: glanda tiroidă, glandele suprarenale și gonadele. Scăderea nivelului de gonadotrofine poate provoca infertilitate și disfuncții sexuale.
Deficitul de tirotropină are ca rezultat hipotiroidismul secundar, care se manifestă prin oboseală cronică, creștere în greutate și constipație. Un nivel scăzut al hormonului de creștere are consecințe grave, mai ales la copii, întârziind procesul de creștere. Pe de altă parte, deficitul de prolactină poate duce la tulburări de lactație.
Hipopituitarismul se manifestă rar printr-un deficit hormonal specific. Mult mai des, deteriorarea acestei glande are ca rezultat o reducere a producției mai multor hormoni. Disfuncția glandei pituitare poate avea diverse cauze. Aparține lor:
- leziuni
- tumori care se infiltrează în glanda pituitară
- hemoragii
- Afecțiuni congenitale (de exemplu, hipoplazie sau subdezvoltare a glandei pituitare)
Când diagnosticați deficiențe hormonale, trebuie să vă amintiți întotdeauna să verificați funcționarea axei hipotalamo-hipofizare (prin măsurarea nivelurilor hormonale ale acestei axe). Datorită acestui fapt, este posibil să se determine dacă deficiența unui hormon dat este rezultatul unei perturbări a producției sale periferice sau a unei perturbări centrale a reglării hipotalamo-hipofizare.
Bibliografie:
- "Histologia" W.Sawicki, J.Malejczyk, PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Varșovia 2008
- Rohrbasser L.J., Alsaffar H., Blair J. (2016) The Hypothalamus - Pituitary Axis. În: Belfiore A., LeRoith D. (eds) Principii de endocrinologie și acțiune hormonală. Endocrinologie. Springer, Cham, acces on-line
Citiți mai multe articole ale acestui autor
