Hormoner i hypothalamus

Hypothalamus defineres som en hypothalamus, der optager en del af diencephalon, der er placeret under thalamus under hypothalamusfuren, og er en klynge af nerveceller med talrige afferente og efferente forbindelser. Hypothalamus er det højeste vegetative center, der koordinerer funktionerne i forskellige interne systemer og tilpasser dem til kroppens samlede aktivitet. Det er afgørende for at opretholde et optimalt niveau af stofskifte (protein, kulhydrat, fedt, vand og mineraler) og energi, for at regulere kroppens temperaturbalance, aktiviteten i fordøjelses-, kardiovaskulære, udskillelses-, respirations- og endokrine systemer. Hypothalamus styrer endokrine kirtler som hypofysen, skjoldbruskkirtlen, kønskirtlerne, binyrerne og bugspytkirtlen.

Regulering af hypofysens tropiske funktioner udføres ved at udskille hypothalamiske neurohormoner, der kommer ind i kirtlen gennem portalkarsystemet. Der er en feedback mellem hypothalamus og hypofysen, der regulerer deres sekretoriske funktioner. Denne forbindelse kaldes normalt kort, i modsætning til den lange, der forbinder "mål"-kirtlerne og hypothalamus eller hypofysen, og den ultrakorte feedback, der lukker i den samme struktur, hvor hormonet udskilles. Processen med udskillelse af hypofyse-tropiske hormoner styres af både perifere hormoner og hypothalamiske frigivende hormoner. Syv hypothalamiske neurohormoner, der aktiverer, og tre, der hæmmer udskillelsen af hypofyse-tropiske hormoner, er blevet fundet i hypothalamus. Klassificeringen af hypothalamiske neurohormoner er baseret på deres evne til at stimulere eller hæmme udskillelsen af det tilsvarende hypofysehormon. Den første gruppe omfatter corticoliberin - frigivende hormon ACTH eller kortikotropisk (CRH); thyrotropinfrigivende hormon (TRH); luliberin - frigivende hormon luteiniserende hormon (LH-RH); folliberin - frigivende hormon follikelstimulerende hormon (FSH-RH); somatoliberin - somatotropinfrigivende hormon (SRH); prolactoliberin - prolactinfrigivende hormon (PRH); melanoliberin - frigivende hormon melanocytstimulerende hormon (MSH); det andet - prolactostatin - prolactininhæmmende hormon (PIF); melanostatin - hæmmende hormon melanocytstimulerende hormon (MIF); somatostatin - somatotropinhæmmende faktor (SIF). Hypothalamiske neurohormoner omfatter også vasopressin (VP) og oxytocin, der produceres af nerveceller i hypothalamus' store cellekerner, som transporteres langs deres egne axoner til hypofysens baglap. Alle hypothalamiske neurohormoner er stoffer af peptidagtig natur. Studier af neurohormoners kemiske struktur, som begyndte for mere end 25 år siden, har kun fastslået strukturen af fem hormoner i denne gruppe af peptider: TRH, LH-RH, SIF, SRH og CRH. Disse forbindelser består af henholdsvis 3, 10, 14, 44, 41 aminosyrer. Den kemiske natur af de resterende hypothalamiske frigivende hormoner er ikke fuldt ud fastslået. Indholdet af neurohormoner i hypothalamus er meget ubetydeligt og udtrykkes i nanogram. Syntesen af de fem specificerede neuropeptider i store mængder har gjort det muligt at udvikle radioimmunologiske metoder til deres bestemmelse og specificere deres lokalisering i hypothalamuskernerne. Data fra de seneste år indikerer en bred fordeling af neurohormoner uden for hypothalamus, i andre strukturer i centralnervesystemet såvel som i mave-tarmkanalen. Der er al mulig grund til at tro, at disse hypothalamiske neurohormoner udfører endokrine og neuromediatoriske eller neuromodulerende funktioner, da de er en af komponenterne i fysiologisk aktive stoffer, der bestemmer en række systemiske reaktioner,såsom søvn, hukommelse, seksuel adfærd osv.

Hypothalamiske neurohormoner syntetiseres i perikaryerne af neuroner i hypothalamus' småcellede strukturer, hvorfra de trænger ind i nerveenderne langs axonerne, hvor de akkumuleres i individuelle synaptiske vesikler. Det antages, at perikaryerne opbevarer et prohormon med en højere relativ molekylvægt end det faktiske hormon, der frigives i den synaptiske kløft. Det skal bemærkes, at der er en vis diskrethed i lokaliseringen af luliberins syntesesteder i hypothalamus (anterior hypothalamus) og diffusiteten af thyrotropinfrigivende hormon og somatostatin. For eksempel er indholdet af thyrotropinfrigivende hormon i hypothalamus kun 25% af dets samlede indhold i centralnervesystemet. Diskretheden af lokaliseringen af neurohormoner bestemmer involveringen af et bestemt område af hypothalamus i reguleringen af en bestemt tropisk funktion af hypofysen. Det menes, at den forreste region af hypothalamus er direkte involveret i reguleringen af gonadotropinsekretionen. De fleste forskere mener, at centrum for regulering af hypofysens skjoldbruskkirtelfunktion er området placeret i den forreste basale del af hypothalamus, under den perigastriske kerne, der strækker sig fra de epioptiske kerner foran til de buede kerner bagved. Lokaliseringen af de områder, der selektivt kontrollerer hypofysens adrenokortikotrope funktion, er ikke blevet undersøgt tilstrækkeligt. En række forskere forbinder reguleringen af ACTH-sekretion med den bageste region af hypothalamus. Lokaliseringen af de hypothalamiske områder, der er involveret i reguleringen af sekretionen af andre tropiske hormoner i hypofysen, forbliver uklar. Det skal bemærkes, at den maksimale koncentration af alle kendte hypothalamiske neurohormoner findes i median eminens, dvs. i den sidste fase af deres indtrængen i portalsystemet. Funktionel isolering og afgrænsning af hypothalamiske zoner ved deres deltagelse i at kontrollere hypofysens tropiske funktioner kan ikke udføres tydeligt nok. Talrige undersøgelser har vist, at den forreste region af hypothalamus har en stimulerende effekt på den seksuelle udvikling, og den bageste region har en hæmmende effekt. Patienter med patologi i den hypothalamiske region oplever dysfunktion i reproduktionssystemet - seksuel svaghed, menstruationsforstyrrelser. Der er mange tilfælde af accelereret pubertet som følge af overdreven irritation af den grå tuberkelregion af en tumor. Seksuel dysfunktion observeres også ved adiposogenital syndrom forbundet med skade på den tuberale region af hypothalamus. Reduceret eller endda fuldstændigt tab af lugtesans ved hypogenialisme er også forbundet med et fald i indholdet af luliberin i lugteløgene.

Hypothalamus er involveret i reguleringen af kulhydratmetabolismen - skader på dens posteriore sektioner forårsager hyperglykæmi. I nogle tilfælde ledsages ændringer i hypothalamus af fedme og kakeksi. Det udvikler sig normalt med skader på den øvre mediale kerne og den serøse tuberkuløse region af hypothalamus. Rollen af de supraoptiske og periventrikulære kerner i mekanismen for diabetes insipidus vises.

Hypothalamus' tætte forbindelser med andre strukturer i centralnervesystemet bestemmer dens deltagelse i mange andre fysiologiske processer i organismens liv - termoregulering, fordøjelse og regulering af blodtryk, vekslen mellem søvn og vågenhed. Den spiller en hovedrolle i dannelsen af organismens vigtigste drivkræfter - motivationer. Dette er baseret på hypothalamusneuroners evne til specifikt at reagere på ændringer i blodets pH, kuldioxid- og iltspænding, ionindhold, især kalium og natrium. Med andre ord fungerer hypothalamuscellerne som receptorer, der opfatter ændringer i homeostase og har evnen til at omdanne humorale ændringer i det indre miljø til en nerveproces. Excitationen, der opstår i hypothalamuscellerne, spreder sig til nærliggende strukturer i hjernen. Dette fører til motivationsexcitation, ledsaget af kvalitativ biologisk unikhed i adfærd.

Hypothalamiske neurohormoner er yderst aktive fysiologiske forbindelser, der indtager en ledende plads i feedbacksystemet mellem hypothalamus, hypofysen og målkirtlerne. Den fysiologiske effekt af neurohormoner reduceres til en stigning eller et fald i koncentrationen af de tilsvarende tropiske hormoner i blodet. Det er nødvendigt at være opmærksom på manglen på artsspecificitet i hypothalamiske neurohormoner, hvilket er meget vigtigt for medicinsk praksis.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]