Hypotalamo-hypofyzárna os je sústava dvoch dôležitých orgánov: hypotalamu a hypofýzy a ich vzájomného prepojenia. Všetky prvky tejto osi sa nachádzajú v centrálnom nervovom systéme a jej najdôležitejšou úlohou je kontrolovať hormonálnu rovnováhu celého organizmu. Zistite, ako funguje hypotalamo-hypofyzárna os, ako ovplyvňuje sekréciu hormónov a kedy môže byť narušená jej funkcia.

Hypotalamo-hypofyzárna osje systém pozostávajúci z endokrinnej žľazy, hypofýzy a časti mozgu, hypotalamu. Hypotalamo-hypofyzárna os je hlavným regulátorom fungovania všetkých endokrinných žliaz, ako sú:

  • štítna žľaza
  • nadobličky
  • vaječníky alebo semenníky

Štruktúra hypotalamu - hypofýzy

Aby sme pochopili, ako funguje os hypotalamus-hypofýza, pozrime sa najprv na to, ako fungujú jej dve základné zložky: hypotalamus a hypofýza.

Materská štruktúra – hypotalamus – je skutočným „veliacim centrom“ celého organizmu. Jeho úlohou je prijímať podnety týkajúce sa aktuálneho stavu nášho tela, spracovávať ich a vhodne na ne reagovať. Hypotalamus je prvok, ktorý umožňuje výmenu signálov medzi nervovým systémom a endokrinným systémom.

Bunky hypotalamu dokážu rozpoznať okrem iného informácie o našej telesnej teplote, aktuálnom stave výživy, krvnom tlaku a koncentrácii elektrolytov. Vďaka tomu je hypotalamus zodpovedný za kontrolu mnohých aspektov fungovania tela: hlad a smäd, cirkadiánny rytmus spánku a bdenia, reguláciu metabolizmu a schopnosť reprodukcie. Z hľadiska pôsobenia hypotalamo-hypofýzovej osi je najdôležitejšou činnosťou hypotalamu produkcia rôznych hormónov, ktoré ovplyvňujú fungovanie celého tela

Druhá štruktúra osi hypotalamus-hypofýza, hypofýza, má o niečo obmedzenejší rozsah účinku. Jeho fungovanie podlieha väčším obmedzeniam a neustálej kontrole a najdôležitejší dohľad vykonáva hypotalamus. Hypofýza síce nedostáva toľko podnetov ako hypotalamus, no jej funkciu netreba podceňovať. Táto malá štruktúra je ústredným bodom endokrinného systému -pod vplyvom stimulov z hypotalamu produkuje vlastné hormóny, ktoré regulujú prácu ostatných žliaz s vnútornou sekréciou

Hypofýza sa skladá z dvoch častí – prednej (hormonálnej) a zadnej (nervovej). Bunky prednej hypofýzy produkujú a uvoľňujú do krvi vlastné hormóny hypofýzy. Bunky zadnej časti sú zásobárňou dvoch veľmi dôležitých hormónov hypotalamu – oxytocínu a vazopresínu (pozri bod 3).

Ako funguje os hypotalamus-hypofýza?

Operácia hypotalamo-hypofýzovej osi je možná vďaka neustálej komunikácii medzi týmito orgánmi. Hypotalamus ako štruktúra nervového systému neustále prijíma množstvo informácií zo všetkých oblastí tela. Ako odpoveď na ne môže generovať rôzne typy reakcií – napríklad stimulovať iné oblasti mozgu alebo produkovať hormón, chemickú časticu schopnú prenášať informácie.

Hypofýza je dôležitým sprostredkovateľom hormonálnej aktivity hypotalamu. Hormóny hypotalamu sa dostávajú do hypofýzy dvoma spôsobmi. Prvým je priamy prenos hormónov pozdĺž nervových vlákien. Takto sa transportujú vazopresín a oxytocín. Akonáhle sú vytvorené v hypotalame, sú poslané do zadnej hypofýzy, odkiaľ môžu byť uvoľnené do krvného obehu.

Druhý spôsob je s tými hormónmi hypotalamu, ktoré riadia hypofýzu. Patria sem rôzne typy libererov (excitačné hormóny) a statíny (inhibičné hormóny). Hypotalamické liberíny a statíny putujú z hypotalamu do špeciálnej siete drobných krvných ciev, cez ktoré idú priamo do hypofýzy. Pri kontakte s bunkami prednej hypofýzy regulujú svoju činnosť a produkciu hormónov hypofýzy.

Hoci je hypotalamus primárnou štruktúrou hypotalamo-hypofýzovej osi, komunikácia môže byť obojstranná. Hypofýza má tiež schopnosť ovplyvňovať hypotalamus. Úprava celej osi sa realizuje na základe tzv pozitívne a negatívne ohlasy. Keď sa hormóny uvoľňujú z hypofýzy, ich hladina v krvi sa zvyšuje a os hypotalamus-hypofýza je inhibovaná. Ak je naopak daný hormón potrebný, hypotalamus stimuluje hypofýzu a zvyšuje jej sekrečnú aktivitu. Správne fungovanie spätnoväzbového systému je nevyhnutnou podmienkou pre udržanie homeostázy, teda vnútornej rovnováhy nášho tela.

Hormóny hypotalamus-hypofýza

Os hypotalamus-hypofýza je dvojposchodový systém s mnohými vzájomnými prepojeniami. Žiadna z jeho štruktúr by sama o sebe nedokázala plniť svoju funkciu. OsHypotalamus-hypofýza je mocný nástroj, ktorý reguluje celú hormonálnu rovnováhu nášho tela. Najdôležitejšie hormóny produkované v hypotalame sú:

  • oxytocín
  • vazopresín (ADH)
  • somatoliberín (GH-RH)
  • somatostatín (GH-IH)
  • kortikoliberín (CRH)
  • tyreoliberín (TRH)
  • Gonadoliberín (GnRH)
  • prolaktoliberín (PRH)
  • prolaktostatín (PIH)

Hypofýza produkuje hormóny ako:

  • prolaktín (PRL)
  • adrenokortikotropín (ACTH)
  • melanotropín (MSH)
  • lipotropín (LPH)
  • tyreotropín (TSH)
  • somatotropín (GH)
  • folikuly stimulujúci hormón (FSH)
  • lutropín (LH)

Ako vidíte, os hypotalamus-hypofýza prostredníctvom obrovského množstva hormónov určuje fungovanie celého tela. Najdôležitejšie funkcie hormónov na tejto osi sú uvedené nižšie.

  • oxytocín

Oxytocín a vazopresín sú dva hypotalamické hormóny, ktoré nemajú žiadny vplyv na funkciu hypofýzy. Úlohou hypofýzy je len ich ukladanie. Hneď po prijatí príslušného signálu sa uvoľnia do krvného obehu. Oxytocín je hormón, ktorý hrá pri pôrode najdôležitejšiu úlohu – umožňuje sťahy maternice. Druhou úlohou oxytocínu je uľahčiť laktáciu. Sanie bradavky dojčaťom stimuluje uvoľňovanie oxytocínu do krvi matky, čo vedie k vylučovaniu mlieka z prsných žliaz.

  • vazopresín (ADH)

Vasopresín, tiež známy ako antidiuretický hormón (ADH), je hormón, ktorý reguluje vodnú rovnováhu v tele. Ako už názov napovedá, antidiuretický hormón znižuje diurézu, čiže vylučovanie moču. Vazopresín sa uvoľňuje, keď sa dehydratujete, keď sa vaša krv skoncentruje alebo vám klesne krvný tlak. Vasopresín pôsobením na obličky zvyšuje hustotu vylučovaného moču. Vďaka tomu je možné šetriť vodu a udržiavať ju v tele.

  • somatoliberín (GH-RH)

Somatoliberín je prvým príkladom typického hormónu hypotalamo-hypofýzovej osi. Keď sa tvorí v hypotalame, somatoliberín sa dostane do hypofýzy a stimuluje jej bunky, aby vylučovali hypofýzový somatropín, tiež známy ako rastový hormón. Os somatotropín-somatoliberín umožňuje rast a vývoj všetkých telesných tkanív, čo následne určuje správnosť procesu rastu.

  • somatostatín (GH-IH)

Somatostatín je hormonálny protivník somatoliberínu – jeho vplyv nahypofýza vedie k zníženiu uvoľňovania rastového hormónu. Somatostatín sa okrem svojich funkcií v hypotalamo-hypofyzárnom systéme produkuje aj lokálne v gastrointestinálnom trakte, kde inhibuje napr. uvoľňovanie črevných hormónov.

  • kortikoliberín (CRH)

Kortikoliberín je známy aj ako hormón uvoľňujúci kortikotropín (ACTH). Tieto hormóny sú súčasťou osi hypotalamus-hypofýza-nadobličky. Jeho činnosť je najintenzívnejšia v stresových situáciách. Vplyv ACTH na kôru nadobličiek zvyšuje uvoľňovanie jedného z najdôležitejších „stresových hormónov“ – kortizolu. Os kortikoliberín-kortikotropín-nadobličky tiež reguluje metabolickú rovnováhu celého organizmu.

  • tyreoliberín (TRH)

Thyreoliberín je hormón, ktorý spôsobuje uvoľňovanie hormónu stimulujúceho štítnu žľazu (TSH) z hypofýzy. Hladina tyreotropínu je jedným z ukazovateľov aktuálnej funkcie štítnej žľazy – preto sa často meria u pacientov s ochorením tejto žľazy. Tyreotropín stimuluje vývoj štítnej žľazy a zvyšuje sekréciu jej hormónov. Tie následne ovplyvňujú našu srdcovú frekvenciu, funkciu tráviaceho traktu, metabolizmus živín a dennú aktivitu.

  • Gonadoliberín (GnRH)

Úlohou gonadoliberínu v hypotalamo-hypofyzárnej osi je stimulovať tvorbu tzv. hypofyzárne gonadotropíny. Zahŕňajú: folikuly stimulujúci hormón (FSH) a lutropín (LH). Gonadoliberín je príkladom hormónu vylučovaného v pulzujúcom rytme a frekvencia tohto rytmu určuje typ uvoľňovaného gonadotropínu. Nízka frekvencia pulzov gonadoliberínu spôsobuje sekréciu FSH, zatiaľ čo vysoká - LH (to je napríklad prípad žien tesne pred ovuláciou). Gonadotropíny hypofýzy ovplyvňujú vaječníky žien a semenníky mužov, čím podmieňujú správne sexuálne dozrievanie a reprodukciu.

  • prolaktoliberín (PRH)

Prolaktoliberín je hormón hypotalamu, ktorý stimuluje bunky hypofýzy k produkcii prolaktínu. Prolaktín je na druhej strane hlavným faktorom, ktorý pripravuje mliečne žľazy na proces laktácie. Sekrécia prolaktínu hypofýzou je dobrým príkladom mechanizmu negatívnej spätnej väzby v osi hypotalamus-hypofýza. Počas laktácie, kedy sú hladiny prolaktínu v tele najvyššie, je produkcia gonadotropínov opäť inhibovaná. Z tohto dôvodu dojčiace ženy po pôrode nedostávajú menštruáciu.

  • prolaktostatín (PIH)

Prolaktostatín, hormón, ktorý inhibuje uvoľňovanie prolaktínu, nie je vv podstate typický hypotalamický statín. Jeho funkciu zohráva neurotransmiter dopamín. Práve zvýšená dopaminergná signalizácia v hypotalamo-hypofýzovej osi spôsobuje zníženie produkcie prolaktínu

Poruchy hypotalamo-hypofýzovej osi

Hoci sú hladiny hormónov v osi hypotalamus-hypofýza vzájomne kontrolované, ich regulačné mechanizmy niekedy zlyhávajú. Potom máme čo do činenia s endokrinnými ochoreniami, ktoré sú výsledkom nadbytku alebo nedostatku hormónov hypotalamus-hypofýza.

  • Choroby so zvýšenou koncentráciou hormónov v osi hypotalamus-hypofýza

Príkladom nadmernej aktivity hormónov hypotalamu je syndróm neprimeraného uvoľňovania vazopresínu (SIADH). V dôsledku príliš vysokej koncentrácie vazopresínu dochádza k zvýšenému zadržiavaniu vody v tele a riedeniu telesných tekutín. Syndróm SIADH vyvoláva najmä neurologické symptómy a vo svojej pokročilej forme môže viesť k edému mozgu.

Zvýšené hladiny hormónov hypotalamo-hypofýzovej osi môžu viesť k sekundárnej hyperfunkcii iných žliaz s vnútornou sekréciou: napríklad hypertyreóza alebo hyperaktívna nadoblička. Zvýšená koncentrácia ACTH môže spôsobiť tzv ACTH-dependentný Cushingov syndróm. Výsledkom sekundárnej hypertyreózy je:

  • zvýšená srdcová frekvencia
  • chudnutie
  • s hnačkou
  • nadmerná psychomotorická excitabilita

Nadbytok rastového hormónu môže spôsobiť gigantizmus alebo akromegáliu.

Zvýšená koncentrácia prolaktínu, teda hyperprolaktinémia, je jednou z najčastejších hormonálnych príčin neplodnosti (prolaktín inhibuje sekréciu hypofýzových gonadotropínov, čo vedie okrem iného k poruchám ovulácie).

Najčastejšou príčinou zvýšených hladín hormónov hypofýzy sú adenómy hypofýzy, ktoré sa vymykajú kontrole hypotalamo-hypofýzovej osi a produkujú hormóny nezávisle od nej. Ich symptómy môžu byť výsledkom zvýšenia hladiny jedného hormónu alebo prekrývajúceho sa nadbytku niekoľkých typov hormónov.

Zvýšenie hladiny periférnych hormónov ako je kortizol alebo hormóny štítnej žľazy vždy vyžaduje vylúčenie dysfunkcie hypotalamo-hypofýzovej osi, ktorá môže byť príčinou týchto porúch

  • Choroby s poklesom koncentrácie hormónov v osi hypotalamus-hypofýza

Ochorením s mechanizmom vzniku opačným ako syndróm SIADH je centrálny diabetes insipidus. Príčinou tohto ochorenia je nedostatok vazopresínu produkovaného v hypotalame, spôsobený poruchou funkcie buniek hypotalamu. Zníženie koncentrácie vazopresínu spôsobujenedostatok kontroly nad stratou vody v moči. Množstvo vyprodukovaného moču sa výrazne zvyšuje, čo vedie k príznakom dehydratácie a neustálemu pocitu smädu.

Nedostatok hormónov hypofýzy môže spôsobiť príznaky sekundárnej insuficiencie endokrinných žliaz: štítnej žľazy, nadobličiek a pohlavných žliaz. Zníženie koncentrácie gonadotropínov môže spôsobiť neplodnosť a sexuálnu dysfunkciu.

Nedostatok tyreotropínu vedie k sekundárnej hypotyreóze, ktorá sa prejavuje chronickou únavou, priberaním a zápchou. Znížená hladina rastového hormónu má vážne následky, najmä u detí, spôsobuje oneskorenie v rastovom procese. Nedostatok prolaktínu môže na druhej strane viesť k poruchám laktácie.

Hypopituitarizmus sa zriedkavo prejavuje nedostatkom jedného špecifického hormónu. Oveľa častejšie má poškodenie tejto žľazy za následok zníženie produkcie viacerých hormónov. Dysfunkcia hypofýzy môže mať rôzne príčiny. Patria sem:

  • urazy
  • nádory infiltrujúce hypofýzu
  • krvácanie
  • Vrodené stavy (napr. hypoplázia alebo nedostatočný vývoj hypofýzy)

Pri diagnostikovaní hormonálnych nedostatkov by sme mali vždy pamätať na kontrolu fungovania hypotalamo-hypofyzárnej osi (meraním hladín hormónov tejto osi). Vďaka tomu je možné určiť, či je nedostatok daného hormónu dôsledkom poruchy jeho periférnej tvorby alebo centrálnej poruchy hypotalamo-hypofyzárnej regulácie

O autoroviKrzysztof BialaziteŠtudent medicíny na Collegium Medicum v Krakove pomaly vstupuje do sveta neustálych výziev práce lekára. Zaujíma sa najmä o gynekológiu a pôrodníctvo, pediatriu a medicínu životného štýlu. Milovník cudzích jazykov, cestovania a horskej turistiky.

Prečítajte si viac článkov od tohto autora

Kategórie:

Zdravie