Hypotalamo-hypofyzární osa je soustava dvou důležitých orgánů: hypotalamu a hypofýzy a jejich vzájemné propojení. Všechny prvky této osy se nacházejí v centrálním nervovém systému a jeho nejdůležitější úlohou je řídit hormonální rovnováhu celého organismu. Zjistěte, jak funguje hypotalamo-hypofyzární osa, jak ovlivňuje sekreci hormonů a kdy může být narušena její funkce.

Hypotalamo-hypofyzární osaje systém skládající se z endokrinní žlázy, hypofýzy a části mozku, hypotalamu. Hypotalamo-hypofyzární osa je hlavním regulátorem fungování všech endokrinních žláz, jako jsou:

  • štítná žláza
  • nadledvinky
  • vaječníky nebo varlata

Struktura hypotalamu - hypofýzy

Abychom pochopili, jak funguje osa hypotalamus-hypofýza, podívejme se nejprve, jak fungují její dvě základní složky: hypotalamus a hypofýza.

Rodičovská struktura – hypotalamus – je skutečným „centrem velení“ celého organismu. Jeho úkolem je přijímat podněty týkající se aktuálního stavu našeho těla, zpracovávat je a vhodně na ně reagovat. Hypotalamus je prvek, který umožňuje výměnu signálů mezi nervovým systémem a endokrinním systémem.

Buňky hypotalamu dokážou rozpoznat mimo jiné informace o naší tělesné teplotě, aktuálním nutričním stavu, krevním tlaku a koncentraci elektrolytů. Díky tomu je hypotalamus zodpovědný za řízení mnoha aspektů fungování těla: hlad a žízeň, cirkadiánní rytmus spánku a bdění, regulaci metabolismu a schopnost reprodukce. Z hlediska působení osy hypotalamus-hypofýza je nejdůležitější činností hypotalamu produkce různých hormonů, které ovlivňují fungování celého těla

Druhá struktura osy hypotalamus-hypofýza, hypofýza, má o něco omezenější rozsah působení. Jeho fungování podléhá větším omezením a neustálé kontrole a nejdůležitější dohled vykonává hypotalamus. Hypofýza sice nedostává tolik podnětů jako hypotalamus, ale její funkci není radno podceňovat. Tato malá struktura je ústředním bodem endokrinního systému -pod vlivem podnětů z hypotalamu produkuje vlastní hormony, které regulují činnost ostatních endokrinních žláz

Hypofýza se skládá ze dvou částí - přední (hormonální) a zadní (nervové). Buňky přední hypofýzy produkují a uvolňují do krve své vlastní hormony hypofýzy. Buňky zadní části jsou zásobárnou dvou velmi důležitých hypotalamických hormonů - oxytocinu a vazopresinu (viz bod 3).

Jak funguje osa hypotalamus-hypofýza?

Operace hypotalamo-hypofyzární osy je možná díky neustálé komunikaci mezi těmito orgány. Hypotalamus jako struktura nervového systému neustále přijímá množství informací ze všech oblastí těla. V reakci na ně může generovat různé typy reakcí - například stimulovat jiné oblasti mozku nebo produkovat hormon, chemickou částici schopnou přenášet informace.

Hypofýza je důležitým prostředníkem v hormonální činnosti hypotalamu. Hormony hypotalamu se dostávají do hypofýzy dvěma způsoby. Prvním je přímý přenos hormonů po nervových vláknech. Takto jsou transportovány vazopresin a oxytocin. Jakmile se vytvoří v hypotalamu, jsou poslány do zadní hypofýzy, odkud mohou být uvolněny do krevního řečiště.

Druhý způsob je s těmi hypotalamickými hormony, které řídí hypofýzu. Patří mezi ně různé typy libererů (excitační hormony) a statiny (inhibiční hormony). Hypotalamické liberiny a statiny putují z hypotalamu do speciální sítě drobných krevních cév, kterými jdou přímo do hypofýzy. Při kontaktu s buňkami přední hypofýzy regulují svou činnost a produkci hormonů hypofýzy.

Ačkoli je hypotalamus primární strukturou osy hypotalamus-hypofýza, komunikace může být bilaterální. Hypofýza má také schopnost ovlivňovat hypotalamus. Úprava celé osy se provádí na základě tzv pozitivní a negativní ohlasy. Jak se hormony uvolňují z hypofýzy, jejich hladina v krvi se zvyšuje a osa hypotalamus-hypofýza je inhibována. Pokud je naopak daný hormon potřeba, hypotalamus stimuluje hypofýzu a zvyšuje její sekreční aktivitu. Správné fungování zpětnovazebního systému je nezbytnou podmínkou pro udržení homeostázy, tedy vnitřní rovnováhy našeho těla.

Hypotalamo-hypofyzární hormony

Osa hypotalamus-hypofýza je dvoupatrový systém s mnoha propojeními. Žádná z jeho konstrukcí by sama o sobě nemohla plnit svou funkci. OsaHypotalamus-hypofýza je mocný nástroj, který reguluje celou hormonální rovnováhu našeho těla. Nejdůležitější hormony produkované v hypotalamu jsou:

  • oxytocin
  • vazopresin (ADH)
  • somatoliberin (GH-RH)
  • somatostatin (GH-IH)
  • kortikoliberin (CRH)
  • thyreoliberin (TRH)
  • Gonadoliberin (GnRH)
  • prolaktoliberin (PRH)
  • prolaktostatin (PIH)

Hypofýza produkuje hormony jako:

  • prolaktin (PRL)
  • adrenokortikotropin (ACTH)
  • melanotropin (MSH)
  • lipotropin (LPH)
  • thyrotropin (TSH)
  • somatotropin (GH)
  • hormon stimulující folikuly (FSH)
  • lutropin (LH)

Jak vidíte, osa hypotalamus-hypofýza prostřednictvím obrovského množství hormonů určuje fungování celého těla. Níže jsou uvedeny nejdůležitější funkce hormonů na této ose.

  • oxytocin

Oxytocin a vasopresin jsou dva hypotalamické hormony, které nemají žádný vliv na funkci hypofýzy. Úlohou hypofýzy je pouze jejich ukládání. Jakmile je přijat příslušný signál, uvolňují se do krevního oběhu. Oxytocin je hormon, který hraje při porodu nejdůležitější roli – umožňuje děložní stahy. Druhým úkolem oxytocinu je usnadnění laktace. Sání bradavky kojencem stimuluje uvolňování oxytocinu do krve matky, což vede k vylučování mléka z prsních žláz.

  • vasopresin (ADH)

Vasopresin, také známý jako antidiuretický hormon (ADH), je hormon, který reguluje vodní rovnováhu v těle. Jak již název napovídá, antidiuretický hormon snižuje diurézu neboli výdej moči. Vasopresin se uvolňuje, když se dehydratujete, když se vaše krev zkoncentruje nebo váš krevní tlak klesne. Působením na ledviny vazopresin zvyšuje hustotu výdeje moči. Díky tomu je možné šetřit vodou a udržet ji uvnitř těla.

  • somatoliberin (GH-RH)

Somatoliberin je prvním příkladem typického hormonu hypotalamo-hypofyzární osy. Když je somatoliberin produkován v hypotalamu, dostává se do hypofýzy a stimuluje její buňky k vylučování hypofýzového somatropinu, také známého jako růstový hormon. Osa somatotropin-somatoliberin umožňuje růst a vývoj všech tělesných tkání, což zase určuje správnost procesu růstu.

  • somatostatin (GH-IH)

Somatostatin je hormonální protivník somatoliberinu - jeho vliv nahypofýza vede ke snížení uvolňování růstového hormonu. Somatostatin je kromě svých funkcí v hypotalamo-hypofyzárním systému také lokálně produkován v gastrointestinálním traktu, kde inhibuje např. uvolňování střevních hormonů.

  • kortikoliberin (CRH)

Kortikoliberin je také známý jako hormon uvolňující kortikotropin (ACTH). Tyto hormony jsou součástí osy hypotalamus-hypofýza-nadledviny. Jeho činnost je nejintenzivnější ve stresových situacích. Vliv ACTH na kůru nadledvin zvyšuje uvolňování jednoho z nejdůležitějších „stresových hormonů“ – kortizolu. Osa kortikoliberin-kortikotropin-adrenální hormony také reguluje metabolickou rovnováhu celého organismu.

  • thyreoliberin (TRH)

Thyreoliberin je hormon, který způsobuje uvolňování hormonu stimulujícího štítnou žlázu (TSH) z hypofýzy. Hladina tyreotropinu je jedním z ukazatelů aktuální funkce štítné žlázy – proto je často měřena u pacientů s onemocněním této žlázy. Thyrotropin stimuluje vývoj štítné žlázy a zvyšuje sekreci jejích hormonů. Ty zase ovlivňují naši srdeční frekvenci, funkci trávicího traktu, metabolismus živin a denní aktivitu.

  • Gonadoliberin (GnRH)

Role gonadoliberinu v hypotalamo-hypofyzární ose je stimulovat tvorbu tzv. hypofyzární gonadotropiny. Patří mezi ně: folikuly stimulující hormon (FSH) a lutropin (LH). Gonadoliberin je příkladem hormonu vylučovaného v pulzujícím rytmu a frekvence tohoto rytmu určuje typ uvolněného gonadotropinu. Nízká frekvence pulzů gonadoliberinu způsobuje sekreci FSH, zatímco vysoká - LH (tak je tomu např. u žen těsně před ovulací). Gonadotropiny hypofýzy ovlivňují vaječníky žen a varlata mužů a podmiňují správné pohlavní zrání a reprodukci.

  • prolaktoliberin (PRH)

Prolaktoliberin je hypotalamický hormon, který stimuluje buňky hypofýzy k produkci prolaktinu. Prolaktin je na druhé straně hlavním faktorem, který připravuje mléčné žlázy na proces laktace. Sekrece prolaktinu hypofýzou je dobrým příkladem mechanismu negativní zpětné vazby v ose hypotalamus-hypofýza. Během laktace, kdy jsou hladiny prolaktinu v těle nejvyšší, je tvorba gonadotropinů opět inhibována. Z tohoto důvodu kojící ženy po porodu nedostávají menstruaci.

  • prolaktostatin (PIH)

Prolaktostatin, hormon, který inhibuje uvolňování prolaktinu, není vv podstatě typický hypotalamický statin. Jeho funkci hraje neurotransmiter dopamin. Právě zvýšená dopaminergní signalizace v hypotalamo-hypofyzární ose způsobuje snížení produkce prolaktinu

Poruchy hypotalamo-hypofyzární osy

Přestože jsou hladiny hormonů v ose hypotalamus-hypofýza vzájemně kontrolovány, jejich regulační mechanismy někdy selhávají. Pak máme co do činění s endokrinními chorobami vyplývajícími z nadbytku nebo nedostatku hypotalamo-hypofyzárních hormonů.

  • Nemoci se zvýšenou koncentrací hormonů v ose hypotalamus-hypofýza

Příkladem nadměrné aktivity hypotalamických hormonů je syndrom nepřiměřeného uvolňování vazopresinu (SIADH). V důsledku příliš vysoké koncentrace vazopresinu dochází ke zvýšenému zadržování vody v těle a ředění tělních tekutin. Syndrom SIADH vyvolává především neurologické příznaky a ve své pokročilé formě může vést k otoku mozku.

Zvýšené hladiny hormonů osy hypotalamus-hypofýza mohou vést k sekundární hyperfunkci jiných endokrinních žláz: např. hypertyreóza nebo hyperaktivní nadledvinka. Zvýšená koncentrace ACTH může způsobit tzv ACTH-dependentní Cushingův syndrom. Sekundární hypertyreóza má za následek:

  • zvýšená tepová frekvence
  • hubnutí
  • s průjmem
  • nadměrná psychomotorická vzrušivost

Nadbytek růstového hormonu může způsobit gigantismus nebo akromegalii.

Zvýšená koncentrace prolaktinu, tj. hyperprolaktinémie, je jednou z nejčastějších hormonálních příčin neplodnosti (prolaktin inhibuje sekreci hypofyzárních gonadotropinů, což vede mimo jiné k poruchám ovulace).

Nejčastější příčinou zvýšených hladin hypofýzových hormonů jsou adenomy hypofýzy, které unikají kontrole hypotalamo-hypofyzární osy a produkují hormony na ní nezávislé. Jejich příznaky mohou být důsledkem zvýšení hladiny jednoho hormonu nebo překrývajícího se přebytku několika typů hormonů.

Zvýšení hladiny periferních hormonů jako je kortizol nebo hormony štítné žlázy vždy vyžaduje vyloučení dysfunkce hypotalamo-hypofyzární osy, která může být příčinou těchto poruch

  • Nemoci s poklesem koncentrace hormonů v ose hypotalamus-hypofýza

Onemocnění s mechanismem vzniku opačným než u syndromu SIADH je centrální diabetes insipidus. Příčinou tohoto onemocnění je nedostatek vazopresinu produkovaného v hypotalamu, způsobený poruchou fungování buněk hypotalamu. Snížení koncentrace vazopresinu způsobujenedostatek kontroly nad ztrátou vody v moči. Množství produkované moči se výrazně zvyšuje, což vede k příznakům dehydratace a neustálému pocitu žízně.

Nedostatek hormonů hypofýzy může způsobit příznaky sekundární endokrinní insuficience žlázy: štítná žláza, nadledviny a pohlavní žlázy. Snížení koncentrace gonadotropinů může způsobit neplodnost a sexuální dysfunkci.

Nedostatek tyreotropinu vede k sekundární hypotyreóze, která se projevuje chronickou únavou, přibíráním na váze a zácpou. Snížená hladina růstového hormonu má vážné důsledky, zejména u dětí, způsobuje zpoždění v procesu růstu. Nedostatek prolaktinu na druhé straně může vést k poruchám laktace.

Hypopituitarismus se zřídka projevuje nedostatkem jednoho konkrétního hormonu. Mnohem častěji má poškození této žlázy za následek snížení produkce několika hormonů. Dysfunkce hypofýzy může mít různé příčiny. Patří mezi ně:

  • urazy
  • nádory infiltrující hypofýzu
  • krvácení
  • Vrozené stavy (např. hypoplazie nebo nedostatečné vyvinutí hypofýzy)

Při diagnostice hormonálních nedostatků je třeba vždy pamatovat na kontrolu fungování hypotalamo-hypofyzární osy (měřením hladin hormonů této osy). Díky tomu je možné určit, zda nedostatek daného hormonu je důsledkem poruchy jeho periferní tvorby nebo centrální poruchy hypotalamo-hypofyzární regulace

O autoroviKrzysztof BialaziteStudent medicíny na Collegium Medicum v Krakově pomalu vstupuje do světa neustálých výzev práce lékaře. Zajímá se zejména o gynekologii a porodnictví, pediatrii a medicínu životního stylu. Milovník cizích jazyků, cestování a horské turistiky.

Přečtěte si další články tohoto autora

Kategorie:

Zdraví