Informacija

3.7: Hipofiza i hipotalamus - biologija

3.7: Hipofiza i hipotalamus - biologija



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ciljevi učenja

Do kraja ovog odjeljka moći ćete:

  • Objasniti međusobne odnose anatomije i funkcija hipotalamusa i stražnjeg i prednjeg režnja hipofize
  • Identificirajte dva hormona koja se oslobađaju iz stražnje hipofize, njihove ciljne stanice i njihova glavna djelovanja
  • Identificirajte šest hormona koje proizvodi prednji režanj hipofize, njihove ciljne stanice, njihova glavna djelovanja i njihovu regulaciju od strane hipotalamusa

Kompleks hipotalamus-hipofiza može se smatrati "zapovjednim središtem" endokrinog sustava. Ovaj kompleks luči nekoliko hormona koji izravno proizvode odgovore u ciljnim tkivima, kao i hormone koji reguliraju sintezu i lučenje hormona drugih žlijezda. Osim toga, kompleks hipotalamus-hipofiza koordinira poruke endokrinog i živčanog sustava. U mnogim slučajevima, podražaj koji prima živčani sustav mora proći kroz kompleks hipotalamus-hipofiza da bi se preveo u hormone koji mogu pokrenuti odgovor.

The hipotalamus je struktura diencefalona mozga smještena anteriorno i inferiorno u odnosu na talamus (slika 1). Ima živčane i endokrine funkcije, proizvodi i luči mnoge hormone. Osim toga, hipotalamus je anatomski i funkcionalno povezan s hipofiza (ili hipofiza), organ veličine graha okačen s njega stabljikom koja se zove infundibulum (ili stabljika hipofize). Hipofiza se nalazi unutar selaturcice sfenoidne kosti lubanje. Sastoji se od dva režnja koja proizlaze iz različitih dijelova embrionalnog tkiva: stražnja hipofiza (neurohipofiza) je neuralno tkivo, dok je prednja hipofiza (također poznata kao adenohipofiza) žljezdano tkivo koje se razvija iz primitivnog probavnog trakta. Hormoni koje luči stražnja i prednja hipofiza, te srednja zona između režnjeva sažeti su u tablici 1.

Tablica 1. Hormoni hipofize
Režanj hipofizePovezani hormoniKemijska klasaUtjecaj
PrednjiHormon rasta (GH)ProteinPotiče rast tjelesnih tkiva
Prednjiprolaktin (PRL)PeptidPotiče proizvodnju mlijeka iz mliječnih žlijezda
PrednjiHormon koji stimulira štitnjaču (TSH)GlikoproteinPotiče oslobađanje hormona štitnjače iz štitnjače
PrednjiAdrenokortikotropni hormon (ACTH)PeptidPotiče oslobađanje hormona kore nadbubrežne žlijezde
PrednjiFolikul stimulirajući hormon (FSH)GlikoproteinPotiče proizvodnju spolnih stanica u spolnim žlijezdama
Prednjiluteinizirajući hormon (LH)GlikoproteinPotiče proizvodnju androgena u spolnim žlijezdama
StražnjiAntidiuretski hormon (ADH)PeptidStimulira reapsorpciju vode u bubrezima
StražnjiOksitocinPeptidPotiče kontrakcije maternice tijekom poroda
MeđuzonaHormon koji stimulira melanocitePeptidPotiče stvaranje melanina u melanocitima

Stražnju hipofizu

Stražnja hipofiza je zapravo produžetak neurona paraventrikularne i supraoptičke jezgre hipotalamusa. Tijela stanica ovih regija počivaju u hipotalamusu, ali se njihovi aksoni spuštaju kao hipotalamus-hipofizni trakt unutar infundibuluma i završavaju u terminalima aksona koji čine stražnju hipofizu (slika 2).

Stražnja hipofiza ne proizvodi hormone, već pohranjuje i luči hormone koje proizvodi hipotalamus. Paraventrikularne jezgre proizvode hormon oksitocin, dok supraoptičke jezgre proizvode ADH. Ovi hormoni putuju duž aksona do mjesta skladištenja u terminalima aksona stražnje hipofize. Kao odgovor na signale istih neurona hipotalamusa, hormoni se oslobađaju iz terminala aksona u krvotok.

Oksitocin

Kada je razvoj fetusa dovršen, hormon koji potiče od peptida oksitocin (tocia- = “porođaj”) potiče kontrakcije maternice i širenje cerviksa. Tijekom većine trudnoće, receptori hormona oksitocina nisu izraženi na visokim razinama u maternici. Pred kraj trudnoće povećava se sinteza oksitocinskih receptora u maternici, a stanice glatkih mišića maternice postaju osjetljivije na njegove učinke. Oksitocin se kontinuirano oslobađa tijekom poroda kroz mehanizam pozitivne povratne informacije. Kao što je ranije navedeno, oksitocin potiče kontrakcije maternice koje potiskuju glavu fetusa prema cerviksu. Kao odgovor, istezanje vrata maternice stimulira dodatni oksitocin koji se sintetizira u hipotalamusu i oslobađa iz hipofize. To povećava intenzitet i učinkovitost kontrakcija maternice i potiče dodatno širenje cerviksa. Povratna sprega traje do rođenja.

Iako se visoka razina oksitocina u krvi majke počinje smanjivati ​​odmah nakon rođenja, oksitocin i dalje igra ulogu u zdravlju majke i novorođenčeta. Prvo, oksitocin je neophodan za refleks izbacivanja mlijeka (koji se obično naziva "izpuštanje") kod dojilja. Kako novorođenče počinje sisati, senzorni receptori u bradavicama prenose signale u hipotalamus. Kao odgovor, oksitocin se luči i oslobađa u krvotok. U roku od nekoliko sekundi, stanice u mliječnim kanalima majke se skupljaju, izbacujući mlijeko u djetetova usta. Drugo, i kod muškaraca i kod žena, smatra se da oksitocin doprinosi povezivanju roditelja i novorođenčeta, poznatom kao privrženost. Smatra se da je oksitocin također uključen u osjećaje ljubavi i bliskosti, kao iu seksualnu reakciju.

Antidiuretski hormon (ADH)

Koncentracija otopljene tvari u krvi ili osmolarnost krvi može se promijeniti kao odgovor na konzumaciju određene hrane i tekućine, kao i kao odgovor na bolest, ozljedu, lijekove ili druge čimbenike. Osmolarnost krvi se stalno prati od osmoreceptora—specijalizirane stanice unutar hipotalamusa koje su posebno osjetljive na koncentraciju natrijevih iona i drugih otopljenih tvari.

Kao odgovor na visok osmolaritet krvi, koji se može pojaviti tijekom dehidracije ili nakon vrlo slanog obroka, osmoreceptori signaliziraju stražnjoj hipofizi da se oslobodi antidiuretski hormon (ADH). Ciljane stanice ADH nalaze se u tubularnim stanicama bubrega. Njegov učinak je povećanje propusnosti epitela za vodu, omogućujući povećanu reapsorpciju vode. Što se više vode reapsorbira iz filtrata, to je veća količina vode koja se vraća u krv, a manje se izlučuje mokraćom. Veća koncentracija vode rezultira smanjenom koncentracijom otopljenih tvari. ADH je također poznat kao vazopresin jer u vrlo visokim koncentracijama uzrokuje suženje krvnih žila, što povećava krvni tlak povećanjem perifernog otpora. Oslobađanje ADH kontrolira negativna povratna sprega. Kako se osmolarnost krvi smanjuje, osmoreceptori hipotalamusa osjećaju promjenu i potiču odgovarajuće smanjenje lučenja ADH. Kao rezultat, manje se vode reapsorbira iz filtrata urina.

Zanimljivo je da lijekovi mogu utjecati na lučenje ADH. Na primjer, konzumacija alkohola inhibira oslobađanje ADH, što rezultira povećanom proizvodnjom urina što na kraju može dovesti do dehidracije i mamurluka. Bolest koja se zove dijabetes insipidus karakterizira kronična nedovoljna proizvodnja ADH koja uzrokuje kroničnu dehidraciju. Budući da se proizvodi i luči malo ADH, bubrezi ne reapsorbiraju dovoljno vode. Iako pacijenti osjećaju žeđ i povećavaju potrošnju tekućine, to učinkovito ne smanjuje koncentraciju otopljene tvari u njihovoj krvi jer razine ADH nisu dovoljno visoke da potaknu reapsorpciju vode u bubrezima. Neravnoteža elektrolita može se pojaviti u teškim slučajevima dijabetesa insipidusa.

Prednja hipofiza

Prednja hipofiza potječe iz probavnog trakta u embriju i migrira prema mozgu tijekom fetalnog razvoja. Postoje tri regije: pars distalis je najprednji, pars intermedia je uz stražnju hipofizu, a pars tuberalis je vitka "cijev" koja obavija infundibulum.

Podsjetimo da stražnja hipofiza ne sintetizira hormone, već ih samo pohranjuje. Nasuprot tome, prednja hipofiza proizvodi hormone. Međutim, lučenje hormona iz prednje hipofize reguliraju dvije klase hormona. Ovi hormoni - koje luči hipotalamus - su otpuštajući hormoni koji potiču lučenje hormona iz prednje hipofize i inhibirajući hormoni koji inhibiraju lučenje.

Hormone hipotalamusa luče neuroni, ali kroz krvne žile ulaze u prednju hipofizu (slika 3). Unutar infundibuluma nalazi se kapilarni most koji povezuje hipotalamus s prednjom hipofizom. Ova mreža, nazvana hipofizni portalni sustav, omogućuje transport hormona hipotalamusa u prednju hipofizu bez prethodnog ulaska u sistemsku cirkulaciju. Sustav potječe od gornje hipofizne arterije, koja se grana od karotidnih arterija i transportira krv u hipotalamus. Grane gornje hipofizne arterije čine portalni sustav hipofize (vidi sliku 3). Hormoni koji oslobađaju i inhibiraju hipotalamus putuju kroz primarni kapilarni pleksus do portalnih vena, koje ih nose u prednju hipofizu. Hormoni koje proizvodi prednja hipofiza (kao odgovor na oslobađanje hormona) ulaze u sekundarni kapilarni pleksus, a odatle se odvode u cirkulaciju.

Prednja hipofiza proizvodi sedam hormona. To su hormon rasta (GH), hormon koji stimulira štitnjaču (TSH), adrenokortikotropni hormon (ACTH), folikulostimulirajući hormon (FSH), luteinizirajući hormon (LH), beta endorfin i prolaktin. Od hormona prednje hipofize, TSH, ACTH, FSH i LH zajednički se nazivaju tropskim hormonima (trope- = "okretanje") jer uključuju ili isključuju funkciju drugih endokrinih žlijezda.

Hormon rasta

Endokrini sustav regulira rast ljudskog tijela, sintezu proteina i staničnu replikaciju. Glavni hormon uključen u ovaj proces je hormon rasta (GH), također nazvan somatotropin - proteinski hormon koji proizvodi i luči prednja hipofiza. Njegova primarna funkcija je anabolička; potiče sintezu proteina i izgradnju tkiva izravnim i neizravnim mehanizmima (slika 4). Razine GH kontroliraju se oslobađanjem GHRH i GHIH (također poznatog kao somatostatin) iz hipotalamusa.

Učinak koji štedi glukozu javlja se kada GH stimulira lipolizu, odnosno razgradnju masnog tkiva, oslobađajući masne kiseline u krv. Kao rezultat toga, mnoga tkiva prelaze s glukoze na masne kiseline kao svoj glavni izvor energije, što znači da se manje glukoze preuzima iz krvotoka.

GH također pokreće dijabetogeni učinak u kojem GH stimulira jetru da razgradi glikogen do glukoze, koja se zatim taloži u krv. Naziv "dijabetogen" potječe od sličnosti u povišenim razinama glukoze u krvi uočenih između osoba s neliječenim dijabetes melitusom i osoba koje imaju višak GH. Razina glukoze u krvi raste kao rezultat kombinacije učinaka koji štede glukozu i dijabetesa.

GH neizravno posreduje u rastu i sintezi proteina tako što pokreće jetru i druga tkiva da proizvode grupu proteina tzv. faktori rasta slični inzulinu (IGF). Ovi proteini pospješuju staničnu proliferaciju i inhibiraju apoptozu, odnosno programiranu staničnu smrt. IGF-ovi stimuliraju stanice da povećaju svoj unos aminokiselina iz krvi za sintezu proteina. Stanice skeletnih mišića i hrskavice posebno su osjetljive na stimulaciju iz IGF-a.

Disfunkcija kontrole rasta endokrinog sustava može rezultirati nekoliko poremećaja. Na primjer, gigantizam je poremećaj u djece koji je uzrokovan lučenjem abnormalno velikih količina GH, što rezultira pretjeranim rastom. Slično stanje kod odraslih je akromegalija, poremećaj koji rezultira rastom kostiju na licu, rukama i stopalima kao odgovor na prekomjerne razine GH kod osoba koje su prestale rasti. Abnormalno niske razine GH u djece mogu uzrokovati poremećaj rasta – poremećaj tzv hipofizni patuljastost (također poznat kao nedostatak hormona rasta).

Hormon koji stimulira štitnjaču

Aktivnost štitnjače reguliraju hormon koji stimulira štitnjaču (TSH), također se naziva tirotropin. TSH se oslobađa iz prednje hipofize kao odgovor na hormon koji oslobađa tireotropin (TRH) iz hipotalamusa. Kao što je ukratko rečeno, potiče lučenje hormona štitnjače od strane štitnjače. U klasičnoj petlji negativne povratne informacije, povišene razine hormona štitnjače u krvotoku zatim pokreću pad proizvodnje TRH, a potom i TSH.

Adrenokortikotropni hormon

The adrenokortikotropni hormon (ACTH), također nazvan kortikotropin, stimulira koru nadbubrežne žlijezde (površnija "kora" nadbubrežnih žlijezda) da luči kortikosteroidne hormone poput kortizola. ACTH dolazi iz molekule prekursora poznate kao pro-opiomelanotropin (POMC) koja pri cijepanju proizvodi nekoliko biološki aktivnih molekula, uključujući ACTH, hormon koji stimulira melanocite i opioidne peptide mozga poznate kao endorfini.

Oslobađanje ACTH regulirano je hormonom koji oslobađa kortikotropin (CRH) iz hipotalamusa kao odgovor na normalne fiziološke ritmove. Različiti stresori također mogu utjecati na njegovo oslobađanje, a uloga ACTH u odgovoru na stres raspravlja se kasnije u ovom poglavlju.

Hormon koji stimulira folikule i luteinizirajući hormon

Endokrine žlijezde luče razne hormone koji kontroliraju razvoj i regulaciju reproduktivnog sustava (te žlijezde uključuju prednju hipofizu, koru nadbubrežne žlijezde i spolne žlijezde – testise u muškaraca i jajnike u žena). Velik dio razvoja reproduktivnog sustava događa se tijekom puberteta i obilježen je razvojem spolno specifičnih karakteristika i kod muških i kod ženskih adolescenata. Pubertet pokreće hormon koji oslobađa gonadotropin (GnRH), hormon koji proizvodi i luči hipotalamus. GnRH potiče lučenje prednje hipofize gonadotropini-hormoni koji reguliraju funkciju spolnih žlijezda. Razine GnRH regulirane su kroz negativnu povratnu spregu; visoke razine reproduktivnih hormona inhibiraju oslobađanje GnRH. Gonadotropini tijekom života reguliraju reproduktivnu funkciju i, u slučaju žena, nastanak i prestanak reproduktivne sposobnosti.

Gonadotropini uključuju dva glikoproteinska hormona: folikulostimulirajući hormon (FSH) stimulira proizvodnju i sazrijevanje spolnih stanica, odnosno gameta, uključujući jajne stanice u žena i sperme u muškaraca. FSH također potiče rast folikula; ti folikuli zatim oslobađaju estrogene u ženskim jajnicima. luteinizirajući hormon (LH) izaziva ovulaciju kod žena, kao i proizvodnju estrogena i progesterona u jajnicima. LH potiče proizvodnju testosterona u muškim testisima.

Prolaktin

Kao što mu ime govori, prolaktin (PRL) potiče laktaciju (proizvodnju mlijeka) kod žena. Tijekom trudnoće pridonosi razvoju mliječnih žlijezda, a nakon rođenja potiče mliječne žlijezde na proizvodnju majčinog mlijeka. Međutim, učinci prolaktina uvelike ovise o dopuštenim učincima estrogena, progesterona i drugih hormona. I kao što je ranije navedeno, ispuštanje mlijeka događa se kao odgovor na stimulaciju oksitocinom.

Kod netrudnice lučenje prolaktina inhibira hormon koji inhibira prolaktin (PIH), koji je zapravo neurotransmiter dopamin, a oslobađa se iz neurona u hipotalamusu. Samo tijekom trudnoće razina prolaktina raste kao odgovor na hormon koji oslobađa prolaktin (PRH) iz hipotalamusa.

Srednja hipofiza: hormon koji stimulira melanocite

Stanice u zoni između režnjeva hipofize luče hormon poznat kao melanocit-stimulirajući hormon (MSH) koji nastaje cijepanjem proteina prekursora pro-opiomelanokortina (POMC). Lokalna proizvodnja MSH u koži odgovorna je za proizvodnju melanina kao odgovor na izlaganje UV svjetlu. Uloga MSH koju stvara hipofiza je složenija. Na primjer, ljudi sa svjetlijom kožom općenito imaju istu količinu MSH kao ljudi s tamnijom kožom. Ipak, ovaj hormon je sposoban potamniti kožu izazivajući proizvodnju melanina u melanocitima kože. Žene također pokazuju povećanu proizvodnju MSH tijekom trudnoće; u kombinaciji s estrogenima može dovesti do tamnije pigmentacije kože, posebice kože areola i malih usana. Slika 5 je sažetak hormona hipofize i njihovih glavnih učinaka.

.

Pitanje za vježbanje

Sljedeći video je animacija koja prikazuje ulogu hipotalamusa i hipofize. Koji hormon oslobađa hipofiza kako bi stimulirala štitnjaču?

YouTube element isključen je iz ove verzije teksta. Možete ga pogledati online ovdje: pb.libretexts.org/aapii/?p=42

[reveal-answer q=”261011″]Prikaži odgovor[/reveal-answer]
[hidden-answer a=”261011″]Hormon koji stimulira štitnjaču.[/hidden-answer]

Pregled poglavlja

Kompleks hipotalamus-hipofiza nalazi se u diencefalonu mozga. Hipotalamus i hipofiza povezani su strukturom koja se naziva infundibulum, koja sadrži vaskulaturu i živčane aksone. Hipofiza je podijeljena u dvije različite strukture s različitim embrionalnim podrijetlom. U stražnjem režnju nalaze se terminali aksona neurona hipotalamusa. Pohranjuje i otpušta u krvotok dva hormona hipotalamusa: oksitocin i antidiuretski hormon (ADH). Prednji režanj povezan je s hipotalamusom pomoću vaskulature u infundibulumu te proizvodi i luči šest hormona. Njihovo lučenje regulirano je, međutim, oslobađanjem i inhibicijom hormona iz hipotalamusa. Šest hormona prednje hipofize su: hormon rasta (GH), hormon koji stimulira štitnjaču (TSH), adrenokortikotropni hormon (ACTH), folikulostimulirajući hormon (FSH), luteinizirajući hormon (LH) i prolaktin (PRL).

Samoprovjera

Odgovorite na pitanja u nastavku da biste vidjeli koliko dobro razumijete teme obrađene u prethodnom odjeljku.

Pitanja kritičkog mišljenja

  1. Usporedite i usporedite anatomski odnos prednjeg i stražnjeg režnja hipofize i hipotalamusa
  2. Imenujte ciljna tkiva za prolaktin.

[reveal-answer q=”122626″]Prikaži odgovore[/reveal-answer]
[hidden-answer a=”122626″]

  1. Prednji režanj hipofize povezan je s hipotalamusom pomoću vaskulature, što omogućuje da regulacijski hormoni iz hipotalamusa putuju do prednje hipofize. Nasuprot tome, stražnji je režanj povezan s hipotalamusom mostom živčanih aksona koji se naziva hipotalamus-hipofizni trakt, duž kojeg hipotalamus šalje hormone proizvedene od tijela hipotalamičkih živčanih stanica u stražnju hipofizu radi skladištenja i otpuštanja u cirkulaciju.
  2. Mliječne žlijezde su ciljna tkiva za prolaktin.

[/hidden-answer]

Glosar

akromegalija: poremećaj u odraslih uzrokovan kada abnormalno visoke razine GH potaknu rast kostiju na licu, rukama i stopalima

adrenokortikotropni hormon (ACTH): Hormon prednje hipofize koji stimulira koru nadbubrežne žlijezde na lučenje kortikosteroidnih hormona (također nazvanih kortikotropin)

antidiuretski hormon (ADH): hormon hipotalamusa koji se pohranjuje u stražnjoj hipofizi i koji signalizira bubrezima da reapsorbiraju vodu

folikulostimulirajući hormon (FSH): hormon prednje hipofize koji potiče proizvodnju i sazrijevanje spolnih stanica

gigantizam: poremećaj u djece uzrokovan kada abnormalno visoke razine GH potaknu pretjerani rast

gonadotropini: hormoni koji reguliraju funkciju spolnih žlijezda

hormon rasta (GH): hormon prednje hipofize koji potiče izgradnju tkiva i utječe na metabolizam hranjivih tvari (također se naziva somatotropin)

hipofizni portalni sustav: mreža krvnih žila koja omogućuje hipotalamičnim hormonima da putuju u prednji režanj hipofize bez ulaska u sistemsku cirkulaciju

hipotalamus: regija diencefalona inferiorna u odnosu na talamus koji funkcionira u neuralnoj i endokrinoj signalizaciji

infundibulum: stabljika koja sadrži vaskulaturu i neuralno tkivo koje povezuje hipofizu s hipotalamusom (također se naziva i stabljika hipofize)

faktori rasta slični inzulinu (IGF): protein koji pojačava staničnu proliferaciju, inhibira apoptozu i stimulira stanični unos aminokiselina za sintezu proteina

luteinizirajući hormon (LH): Hormon prednje hipofize koji pokreće ovulaciju i proizvodnju hormona jajnika kod žena, te proizvodnju testosterona u muškaraca

osmoreceptor: senzorni receptor hipotalamusa koji je stimuliran promjenama koncentracije otopljene tvari (osmotski tlak) u krvi

oksitocin: hormon hipotalamusa pohranjen u stražnjoj hipofizi i važan za stimulaciju kontrakcija maternice tijekom poroda, izbacivanje mlijeka tijekom dojenja i osjećaj privrženosti (također se proizvodi kod muškaraca)

hipofizni patuljastost: poremećaj u djece uzrokovan kada abnormalno niske razine GH rezultiraju usporavanjem rasta

hipofiza: organ veličine zrna graha suspendiran iz hipotalamusa koji proizvodi, pohranjuje i luči hormone kao odgovor na stimulaciju hipotalamusa (koji se također naziva hipofiza)

prolaktin (PRL): hormon prednje hipofize koji potiče razvoj mliječnih žlijezda i proizvodnju majčinog mlijeka

hormon koji stimulira štitnjaču (TSH): hormon prednje hipofize koji potiče lučenje hormona štitnjače od strane štitnjače (također nazvan tireotropin)


Endokrini sustav 2: hipotalamus i hipofiza

Endokrini sustav obuhvaća žlijezde i tkiva koja proizvode hormone za regulaciju i koordinaciju vitalnih tjelesnih funkcija. Ovaj članak, drugi u nizu od osam dijelova, govori o hipotalamusu i hipofizi

Sažetak

Endokrini sustav sastoji se od žlijezda i tkiva koje proizvode i luče hormone za regulaciju i koordinaciju vitalnih tjelesnih funkcija. Ovaj članak, drugi u seriji od osam dijelova o endokrinom sustavu, istražuje anatomiju i fiziologiju hipotalamusa i hipofize te kako rade zajedno na regulaciji i koordinaciji vitalnih fizioloških procesa u tijelu kroz hormonsko djelovanje. Pokazuje koliko je akcija koje pokreće hipotalamus posredovano hormonskim izlučevinama koje proizvodi hipofiza ispod njega.

Citat: Bayram-Weston Z i sur (2021) Endokrini sustav 2: hipotalamus i hipofiza. Nursing Times [online] 117: 6, 49-53.

Autori: Zubeyde Bayram-Weston je viši predavač biomedicinskih znanosti Maria Andrade je počasni predavač biomedicinskih znanosti John Knight je izvanredni profesor biomedicinskih znanosti na College of Human and Health Sciences, Sveučilište Swansea.

  • Ovaj je članak dvostruko slijepo recenzirao
  • Pomaknite se prema dolje da pročitate članak ili ovdje preuzmite PDF-prikladan za ispis (ako se PDF ne uspije u potpunosti preuzeti, pokušajte ponovo pomoću drugog preglednika) da biste vidjeli druge članke u ovoj seriji

Prvi članak u ovoj seriji od osam dijelova o endokrinom sustavu dao je pregled prirode endokrinih žlijezda i istaknuo ulogu hormona kao kemijskih signala koji pomažu u održavanju homeostatske ravnoteže bitne za zdravlje, a preostali će članci istraživati ​​različite glavne endokrine žlijezde. i tkiva. Ovaj članak ispituje anatomiju i fiziologiju hipotalamusa i hipofize, koji se nalaze u lubanjskoj šupljini lubanje.

Hipotalamus

Hipotalamus se nalazi u bazi mozga neposredno ispod talamusa. Mala, ali vitalna regija mozga, otprilike je veličine badema i teži oko 4 g (Saper i Lowell, 2014.). Čini <1% ukupne moždane mase, ali obavlja mnoštvo funkcija koje su ključne za preživljavanje i uživanje u životu.

Hipotalamus je dio limbičkog sustava, regije mozga koja također uključuje talamus, amigdalu, hipokampus i cingulat gyrus. Limbički sustav je dobro razvijen kod svih viših kralježnjaka i igra ključnu ulogu u emocionalnim reakcijama, dugoročnom pamćenju, njuhu (njuhu) i stjecanju novih vještina, kao i doprinosi nizu bihevioralnih odgovora (Wróbel, 2018.). Hipotalamus je mjesto termoregulacijskog centra, koji regulira tjelesnu temperaturu (VanPutte i sur., 2017.), igra bitnu ulogu u ravnoteži vode, regulaciji krvnog tlaka te osjećaju žeđi i gladi.

Ovaj se članak usredotočuje na endokrine funkcije hipotalamusa i njegovu ulogu kao ključne poveznice između živčanog i endokrinog sustava. Hipotalamus je povezan izravno s hipofizom preko tanke peteljke, nazvane infundibulum (slika 1). Mnoge akcije koje pokreće hipotalamus posredovane su izlučevinama koje proizvodi hipofiza ispod njega.

Hipofiza

Hipofiza je žlijezda veličine graška koja je obično oko 0,8-1,0 cm u promjeru i teži oko 500 mg. Nalazi se u sella turcica (tursko sedlo), zaštitnom džepu u klinastoj kosti lubanje (slika 1.). Povećana veličina hipofize često ukazuje na endokrine patologije, posebice tumore hipofize (De Sousa i sur., 2015.). Hipofiza se sastoji od dvije regije (slika 1):

  • Stražnja hipofiza (neurohipofiza) – živčano tkivo se proteže od hipotalamusa kroz infundibulum u veću, lukovičastu regiju zvanu pars nervosa koja čini glavninu stražnje hipofize
  • Prednja hipofiza (adenohipofiza) – potječe od epitelnog tkiva embrionalne usne šupljine.

Tijekom embrionalnog razvoja, usni krov se izboči prema gore (invaginira) kako bi formirao sićušnu strukturu nalik mjehurićima poznatu kao Rathkeova vrećica, koja se zatim spaja sa stražnjim dijelom hipofize (slika 2). Ako se ovaj proces ne odvija normalno, može dovesti do abnormalne strukture hipofize ili stvaranja cista i rascjepa (Babu i sur., 2013.).

Prednja hipofiza čini oko 70-80% ukupne mase žlijezde i uključuje dva glavna dijela:

  • Pars distalis – veći, lukovičasti dio
  • Pars tuberalis – visoko vaskularna ovojnica omotana oko infundibularne stabljike.

Treća (srednja) regija hipofize je često prepoznatljiva, poznata je kao pars intermedia i obično je prisutna kao tanka traka tkiva koja označava točku gdje se spajaju prednja i stražnja hipofiza (Ilahi i Ilahi, 2020.).

Hormoni stražnje hipofize

Dva glavna hormona otpuštaju se iz stražnje hipofize:

Ovi hormoni se sintetiziraju u staničnim tijelima neurona u hipotalamusu i transportiraju niz aksone neurona koji prolaze kroz infundibulum. ADH i oksitocin se koncentriraju i pohranjuju u pars nervosa (slika 3), prije nego što se po potrebi otpuste u krv. Oba su peptidni hormoni i, budući da ih proizvode neuroni, često se nazivaju neuropeptidima.

Antidiuretski hormon

ADH igra vitalnu ulogu u regulaciji ravnoteže tekućine i krvnog tlaka. Specijalizirani osmoreceptori smješteni u hipotalamusu kontinuirano prate koncentraciju otopljene tvari u krvi. Kada tijelo gubi vodu (na primjer, znojenjem tijekom vježbanja ili nakon povraćanja i proljeva) može doći do dehidracije i porasta koncentracije otopljene tvari u plazmi. To otkrivaju osmoreceptori hipotalamusa, koji pokreću oslobađanje ADH iz stražnje hipofize.

ADH prvenstveno djeluje na bubrege, povećavajući volumen tekućine apsorbirane iz bubrežnog filtrata natrag u krv. Time se smanjuje volumen proizvedene mokraće (otuda naziv antidiuretski hormon), što rezultira tamnijim i više koncentriranim urinom. Povećanjem reapsorpcije tekućine natrag u krv, ADH pomaže normalizirati koncentraciju otopljene tvari u krvi (VanPutte et al, 2017.).

ADH se također oslobađa nakon pada volumena krvi ili tlaka. Potičući reapsorpciju vode u bubrezima, ADH povećava volumen krvi, što zatim počinje povećavati krvni tlak. Ovu normalizaciju krvnog tlaka dodatno pojačava ADH koji djeluje kao snažan vazopresor (koji potiče sužavanje krvnih žila). Vazokonstrikcija izazvana ADH, osobito u perifernim arteriolama (male arterije), dodatno povećava i normalizira krvni tlak (Kanbay i sur., 2019.). Kao rezultat toga, ADH je također poznat kao vazopresin, osobito u Sjedinjenim Državama.

Smanjeno lučenje ADH može dovesti do dijabetesa insipidusa (DI). Bolesnici s DI ne mogu koncentrirati urin, što rezultira poliurijom. Ako se ne liječi, obično se stvaraju velike količine urina (3-20 l/dan), što može dovesti do teške dehidracije.

DI je rijedak, pogađa oko 1 od 25 000 ljudi, prepoznaju se dva glavna tipa:

  • Neurogeni ili središnji DI uzrokovan je nedovoljnom sekrecijom (hiposekrecijom) ADH od strane stražnje hipofize. To je najčešće posljedica traume (često ozljede glave), tumora koji zahvaćaju hipotalamus ili hipofizu ili, rjeđe, infekcija
  • Nefrogeni DI je rjeđi oblik, u kojem pacijenti obično imaju normalnu sintezu i izlučivanje ADH, ali su im bubrezi neosjetljivi na učinke ADH – najčešće zbog bolesti bubrega ili oštećenja bubrega uzrokovanog lijekovima (Kalra i sur., 2016.).

DI zahtijeva pažljivo upravljanje. U početku bolesnici mogu biti jako dehidrirani, osjećati mučninu i drhtavicu te imati glavobolju. Neophodno je pažljivo pratiti unos vode i izlučenog urina, uz stalnu procjenu koncentracije urina i krvi. Neurogeni DI se obično liječi desmopresinom, sintetskim analogom ADH koji djeluje na bubrege na isti način da koncentrira mokraću i poveća volumen krvi. Liječenje nefrogenog DI je složenije i ovisi o temeljnom uzroku bolesti (The Pituitary Foundation, 2016.).

Oksitocin

Oksitocin se u visokoj koncentraciji oslobađa u krv pred kraj gestacijskog razdoblja i pokreće porođaj (porođaj) stimulirajući kontrakcije miometrija (mišićnog sloja maternice). Lučenje oksitocina regulirano je mehanizmom pozitivne povratne sprege, pri čemu povećani oksitocin stimulira snažnije kontrakcije miometrija, što zauzvrat potiče oslobađanje više oksitocina (VanPutte et al, 2017.). To je moguće jer stijenka maternice ima receptore koji prate snagu kontrakcija miometrija i generiraju živčane impulse (akcijske potencijale) koji se prenose natrag u hipotalamus.

Oksitocin također stimulira 'refleks opuštanja' kod dojilja, ovdje se glatke mišićne obloge mliječnih kanala u grudima skupljaju, čineći mlijeko dostupnim bebi tijekom sisanja. Opet, to je regulirano pozitivnim povratnim informacijama, s mehaničkom stimulacijom djetetova sisanja koja pokreće oslobađanje više oksitocina (Osilla i Sharma, 2020.).

Oksitocin se često naziva 'hormonom ljubavi' jer igra važnu ulogu u promicanju povezanosti majke i djeteta, a također se smatra da olakšava vezu između partnera. Pojavljuju se i dokazi da oksitocin ima i druge psihološke učinke, kao što je smanjenje tjeskobe i promicanje majčinog ponašanja (Parmar i Malik, 2017.).

Hormoni prednje hipofize

Prednja hipofiza proizvodi daleko veći raspon hormona od stražnje hipofize. The anterior pituitary’s role in producing a variety of stimulating hormones that regulate the activity of many other endocrine glands is why the pituitary is often referred to as the ‘master gland’. As explained below, this is a misnomer: the release of these stimulating hormones is governed by hormones released from the hypothalamus, which ultimately acts as the true primary orchestrator of endocrine function.

The anterior pituitary’s cells are usually classified into five major types based on the nature of their secretions. These are listed below with their hormonal secretions:

  • Somatotrophs – somatotropin or growth hormone (GH)
  • Lactotrophs – prolactin
  • Thyrotrophs – thyroid-stimulating hormone (TSH)
  • Corticotropths – adrenocorticotropic hormone (ACTH) and melanocyte-stimulating hormone (MSH)
  • Gonadotrophs – follicle-stimulating hormone (FSH) and luteinising hormone (LH).

Growth hormone

As its name suggests, the primary function of GH is to promote bodily growth. Most famously, GH promotes the widening of the growth plates in the epiphyses of the long bones of the skeleton, which results in elongation of the major bones of the arms and legs, progressively increasing height. GH also enhances amino acid uptake from the blood into cells, increasing the rate of protein synthesis in tissues such as muscle this is why it is known as an anabolic hormone.

Thyroid hormones T3 and T4 (thyroxine), which regulate metabolism, are necessary for GH to exert its effects efficiently. The anabolic effects of GH are also enhanced by the presence of other anabolic hormones such as testosterone. As well as promoting bone and muscle growth, GH also stimulates the growth of many of the major internal organs (Devesa et al, 2016).

GH secretion is regulated by two hormones produced by the hypothalamus:

  • Growth hormone-releasing hormone stimulates the release of GH
  • Growth hormone-inhibiting hormone (GHIH) acts antagonistically to inhibit the release of GH (Table 1).

Deficiency of GH during childhood may result in pituitary dwarfism this is characterised by below-average growth and, commonly, an underdeveloped bridge of the nose and prominent forehead. Unlike achondroplastic dwarfism (a genetic disorder), pituitary dwarfism, although associated with reduced height, is characterised by normal bodily proportions. Recombinant human GH is available to treat children who are deficient in GH. It is usually injected subcutaneously once a day, and growth rate and potential side-effects then carefully monitored (Rose et al, 2014).

Elevated secretion of GH in childhood often leads to gigantism, in which rapid growth of the long bones can result in an adult height of >2.4m. Elevated secretion of GH in adults, after their epiphyseal growth plates have fused, can lead to acromegaly, in which the hands, feet and some facial features (particularly the lower jawbone) can grow abnormally large and usually out of normal proportion (de Herder, 2009).

Prolactin

Prolactin (lactogenic hormone) initiates milk secretion (lactation) in breast tissue. By itself, prolactin has only a weak effect, but during pregnancy prolactin levels increase and it acts synergistically with other hormones – including oestrogens, progesterone and cortisol – to promote the enlargement and engorgement of the breasts in preparation for lactation (Suarez et al, 2015).

It has been hypothesised that the release of prolactin is regulated and fine-tuned by the antagonistic actions of a prolactin-releasing hormone and a prolactin-inhibiting hormone, both of which are thought to be produced by the hypothalamus (Table 1).

Tropic hormones

Tropic hormones have a stimulating effect on other endocrine glands, inducing the synthesis and secretion of the target hormone(s). Four major tropic hormones are synthesised and secreted by the anterior pituitary, as described below.

Thyroid-stimulating hormone (thyrotrophin)

TSH stimulates the thyroid gland to secrete the iodine-containing hormones T3 and T4. These are primarily responsible for regulating metabolism, with T3 being the more potent. Most cell types in the body have internal receptors for T3 and T4. These hormones are also vital for growth and development, and play key roles in the normal functioning of the cardiovascular, respiratory, skeletal and central nervous systems.

The release of TSH is regulated by thyrotropin-releasing hormone, which is produced by the hypothalamus (Table 1). The fine tuning of T3 and T4 release is regulated by negative feedback, through the sequential secretions of the hypothalamus, anterior pituitary and thyroid gland (Fitzgerald and Bean, 2018). This hormonal cascade is referred to as the hypothalamic-pituitary-thyroid (HPT) axis and will be explored in detail in part 3 of this series.

Adrenocorticotrophic hormone (adrenocorticotropin)

ACTH primarily regulates the production and secretion of cortisol from the adrenal cortex (outer portion of the adrenal gland). Cortisol is a long-term stress hormone and a steroidal hormone synthesised from cholesterol. It is referred to as a glucocorticoid because it is produced by the adrenal cortex and influences the concentration of glucose in the blood (VanPutte et al, 2017). Following periods of chronic stress (including classic biological stressors such as starvation or physical injury), the hypothalamus releases corticotropin-releasing hormone. This initiates the release of ACTH from the anterior pituitary and, subsequently, stimulates the release of cortisol from the adrenal cortex (Table 1).

Cortisol plays a key role in regulating metabolism and, during periods of food deprivation, stimulates the breakdown of protein and fat to generate glucose for use as fuel in glucose-dependent tissues, such as the brain. This process is called gluconeogenesis (literally, the creation of new glucose). Cortisol also influences the sleep/wake cycle, mood and behaviour, and has potent anti-inflammatory/immunosupressant properties (Kandhalu, 2013).

ACTH also helps to regulate the release of other steroid hormones produced by the adrenal cortex, including aldosterone (which regulates the concentration of sodium and potassium in the blood) and the group of testosterone-like hormones known as androgens (Gallo-Payet, 2016). The complex interplay between the hypothalamus, anterior pituitary and the adrenal cortex is referred to as the HPT axis and will be examined in detail in part 4 of this series.

ACTH is also part of the melanocortin group of hormones, which influence skin pigmentation (see below).

MSH is synthesised by the pars intermedia region of the pituitary gland. Although this region marks the boundary where the anterior and posterior portions of the pituitary gland fuse, it is generally considered part of the anterior pituitary. The pars intermedia atrophies (shrinks) with age and, in adults, may only be present as a vestigial remnant or, in some cases, is not recognisable at all. MSH exists in a range of structurally similar forms known as melanocortins, which are all small peptides.

As implied by its name, MSH stimulates the pigment-producing cells (melanocytes) in the epidermis to release the dark pigment known as melanin, which is largely responsible for skin colour. All races are thought to have similar numbers of melanocytes in their epidermis it is the relative activity of these cells and the amount of melanin they synthesise and release that ultimately determines skin colour.

Melanocytes can synthesise MSH when exposed to the ultraviolet (UV) light in sunlight (Tsatmali et al, 2002). This is essential to protect the actively dividing cells of the epidermis from the harmful effects of UV, known to cause DNA damage that can lead to mutations and, potentially, skin cancers. Melanin is excellent at absorbing UV wavelengths of light and, as it accumulates in the epidermis the skin, darkens and develops a protective suntan.

During pregnancy, levels of MSH tend to increase, which, together with changes to the sex hormones oestrogen and progesterone, often leads to hyper-pigmentation around the eye sockets, cheekbones, lips and forehead. This is known as melasma or ‘the mask of pregnancy’ these pigmented areas usually fade gradually after childbirth (Costin and Birlea, 2006).

ACTH (described above) is another hormone that can influence skin pigmentation through the direct stimulation of melanocytes. This is particularly true of certain forms of Cushing’s syndrome, in which excess ACTH often causes regions of dark, hyperpigmented skin this will be discussed further in part 4 of this series.

These act on the gonads (testes and ovaries) to stimulate the production of sex hormones and sperm or ova in males and females respectively (see below). The main gonadrotrophins are FSH and LH the release of both is regulated by gonadotropin-releasing hormone, which is produced by the hypothalamus (Table 1).

In females, each month FSH initiates the development of immature follicles in the ovaries. As each follicle enlarges, it secretes the female sex hormone oestrogen, before maturing into a Graafian follicle, a fluid-filled, pressurised sac containing a mature ovum (egg), primed and ready to rupture. Ovulation is triggered by LH, which initiates rupturing of the follicle and ovarian wall this explosive event propels the ovum into its adjacent fallopian tube.

Following ovulation, the remnants of the Graafian follicle collapse to form a structure known as the corpus luteum (yellow body). This produces the second major female sex hormone, progesterone, which maintains the integrity of the endometrial lining of the uterus to allow for the implantation of a fertilised ovum (VanPutte et al, 2017).

Despite their names being reflective of the role played in the female ovarian cycle, FSH and LH also play crucial roles in male reproductive physiology. FSH is essential in stimulating spermatogenesis, where diploid cells (containing 46 chromosomes) undergo meiotic division to produce vast numbers of haploid spermatozoa (each containing 23 chromosomes).

FSH also stimulates the activity of Sertoli cells (‘nurse’ cells) in the testes these provide nutrition to the developing spermatozoa, allowing maturation into viable gametes that are capable of fertilisation. LH stimulates the interstitial cells (Leydig cells) of the testes to synthesise and release the male sex hormone testosterone (Babu et al, 2004). This powerful anabolic steroid stimulates skeletal muscle development, growth of facial and body hair, expansion of the larynx (causing the deepening of the voice) and spermatogenesis, and is largely responsible for the male sex drive.

The role of the gonadotropins and male and female sex hormones will be discussed further in part 7 of this series.

Role of the hypothalamus

The pituitary gland is often referred to as the master gland but, in fact, it plays more of a ‘middle-management’ role many of its actions are directed by the hypothalamus.

Hypothalamic nuclei and hypothalamic-pituitary portal system

The hypothalamus contains discrete, organised clusters of neurons called the hypothalamic nuclei, which synthesise the hypothalamic releasing and inhibiting hormones that regulate the activity of the anterior pituitary. Both the hypothalamus and pituitary gland are highly vascularised and have a dedicated network of blood vessels called the hypothalamic-pituitary portal system, which ensures rapid and efficient delivery of the releasing and inhibiting hormones from the hypothalamus to the anterior pituitary below (Bear et al, 2021).

Release of hypothalamic hormones

Secretion of the hypothalamic releasing and inhibiting hormones is determined by multiple sensory inputs, which continually monitor the changing physiological status of the body. Multiple parameters monitored continuously and in real time include temperature, pH, solute concentrations and current levels of circulating hormones. The hypothalamus functions as the key bridge between the nervous and endocrine systems, but many of the interactions between the two remain poorly understood.

Table 1 summarises the key hormones of the hypothalamus and pituitary, and their relationships. Some of the better-studied interactions between the hypothalamus, pituitary and peripheral endocrine glands (such as the HPT axis and hypothalamic-pituitary-adrenal axis) will be explored later in this series. Part 3 focuses on the thyroid and parathyroid glands.

Key points

  • The hypothalamus and pituitary gland both lie in the cranial cavity of the skull
  • Two major hormones released by the posterior pituitary gland are antidiuretic hormone and oxytocin
  • The anterior pituitary gland produces several stimulating hormones that regulate the activity of other endocrine glands
  • Although the pituitary gland is often referred to as the master gland, many of its actions are directed by the hypothalamus
  • Clusters of neurons in the hypothalamus synthesise releasing and inhibiting hormones that regulate the activity of the anterior pituitary

Also in this series

Reference

Babu R et al (2013) Symptomatic Rathke’s cleft cyst with a co-existing pituitary tumor brief review of the literature. Asian Journal of Neurosurgery 8: 4, 183-187.

Babu SR et al (2004) Evaluation of FSH, LH and testosterone levels in different subgroups of infertile males. Indian Journal of Clinical Biochemistry 19: 1, 45-49.

Bear MH et al (2021) Neuroanatomy, Hypothalamus. StatPearls Publishing.

Costin G-E, Birlea S-A (2006) What is the mechanism for melasma that so commonly accompanies human pregnancy? International Union of Biochemistry and Molecular Biology Life 58: 1, 55-57.

De Herder WW (2009) Acromegaly and gigantism in the medical literature. Case descriptions in the era before and the early years after the initial publication of Pierre Marie (1886). Pituitary 12: 3, 236-244.

De Sousa SMC et al (2015) Pituitary hyperplasia: case series and literature review of an under-recognised and heterogeneous condition. Endocrinology, Diabetes and Metabolism Case Reports 2015: 150017.

Devesa J et al (2016) Multiple effects of growth hormone in the body: is it really the hormone for growth? Clinical Medicine Insights: Endocrinology and Diabetes 9: 47-71.

Fitzgerald SP, Bean NG (2018) Thyroid stimulating hormone (TSH) autoregulation reduces variation in the TSH response to thyroid hormones. Temperatura 5: 4, 380-389.

Gallo-Payet N (2016) Adrenal and extra-adrenal functions of ACTH. Journal of Molecular Endocrinology 56: 4, T135-T156.

Kalra S et al (2016) Diabetes insipidus: the other diabetes. Indian Journal of Endocrinology and Metabolism 20: 1, 9-21.

Kanbay M et al (2019) Antidiuretic hormone and serum osmolarity physiology and related outcomes: what is old, what is new, and what is unknown? Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 104: 11, 5406-5420.

Kandhalu P (2013) Effects of cortisol on physical and psychological aspects of the body and effective ways by which one can reduce stress. Berkeley Scientific Journal 18: 1, 14-16.

Osilla EV, Sharma S (2020) Oxytocin. StatPearls Publishing.

Parmar P, Malik S (2017) Oxytocin: the hormone of love. International Organization of Scientific Research Journal of Pharmacy and Biological Sciences 12: 6, 1-9.

Pereira Suarez AL et al (2015) Prolactin in inflammatory response. Advances in Experimental Medicine and Biology 846: 243-264.

The Pituitary Foundation (2016) Diabetes Insipidus. The Pituitary Foundation.

Rose SR et al (2014) Growth hormone therapy guidelines: clinical and managed care perspectives. American Journal of Pharmacy Benefits 6: 5, e134-e146.

Saper CB, Lowell BB (2014) The hypothalamus. Trenutna biologija 24: 23, R1111-1116.

Tsatmali M et al (2002) Melanocyte function and its control by melanocortin peptides. Journal of Histochemistry and Cytochemistry 50: 2, 125-133.

VanPutte CL et al (2017) Seeley’s Anatomy and Physiology. McGraw-Hill.

Wróbel G (2018) The structure of the brain and human behaviour. Pedagogy and Psychology of Sport 4: 1, 37-51.


DMCA pritužba

Ako smatrate da sadržaj dostupan putem web-mjesta (kako je definirano u našim Uvjetima pružanja usluge) krši jedno ili više vaših autorskih prava, obavijestite nas davanjem pisane obavijesti ("Obavijest o kršenju") koja sadrži dolje opisane informacije određenom agent naveden u nastavku. Ako Varsity Tutors poduzme mjere kao odgovor na Obavijest o kršenju, u dobroj vjeri pokušat će kontaktirati stranu koja je takav sadržaj učinila dostupnim putem najnovije adrese e-pošte, ako postoji, koju je ta strana dala Varsity Tutors.

Vaša obavijest o kršenju može se proslijediti strani koja je sadržaj učinila dostupnim ili trećim stranama kao što je ChillingEffects.org.

Imajte na umu da ćete biti odgovorni za štetu (uključujući troškove i odvjetničke naknade) ako materijalno lažno predstavite da proizvod ili aktivnost krše vaša autorska prava. Stoga, ako niste sigurni da sadržaj koji se nalazi na web-mjestu ili je povezan s njim krši vaša autorska prava, trebali biste prvo razmisliti o tome da kontaktirate odvjetnika.

Slijedite ove korake da biste poslali obavijest:

Morate uključiti sljedeće:

Fizički ili elektronički potpis vlasnika autorskih prava ili osobe ovlaštene da djeluje u njihovo ime Identifikacija autorskog prava za koje se tvrdi da su prekršena Opis prirode i točne lokacije sadržaja za koji tvrdite da krši vaša autorska prava, u dovoljno pojedinosti koje omogućavaju učiteljima Varsity da pronađu i pozitivno identificiraju taj sadržaj, na primjer, potrebna nam je poveznica na određeno pitanje (ne samo naziv pitanja) koja sadrži sadržaj i opis kojeg određenog dijela pitanja – sliku, vezu, tekst itd. – vaša se pritužba odnosi na Vaše ime, adresu, telefonski broj i adresu e-pošte te Vašu izjavu: (a) da u dobroj vjeri vjerujete da je korištenje sadržaja za koje tvrdite da krši Vaša autorska prava nije ovlašten po zakonu, ili od strane vlasnika autorskih prava ili agenta takvog vlasnika (b) da su sve informacije sadržane u Vašoj Obavijesti o kršenju točne i (c) pod prijetnjom kazne za krivokletstvo, da ste ili vlasnik autorskog prava ili osoba ovlaštena da djeluje u njihovo ime.

Pošaljite pritužbu našem ovlaštenom agentu na:

Charles Cohn Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, apartman 300
St. Louis, MO 63105


Posterior Pituitary

The posterior pituitary is significantly different in structure from the anterior pituitary. It is a part of the brain, extending down from the hypothalamus, and contains mostly nerve fibers and neuroglial cells, which support axons that extend from the hypothalamus to the posterior pituitary. The posterior pituitary and the infundibulum together are referred to as the neurohypophysis.

The hormones antidiuretic hormone (ADH), also known as vasopressin, and oxytocin are produced by neurons in the hypothalamus and transported within these axons along the infundibulum to the posterior pituitary. They are released into the circulatory system via neural signaling from the hypothalamus. These hormones are considered to be posterior pituitary hormones, even though they are produced by the hypothalamus, because that is where they are released into the circulatory system. The posterior pituitary itself does not produce hormones, but instead stores hormones produced by the hypothalamus and releases them into the blood stream.


Text Preview

In order for our body to function properly, it has to respond to external stimuli and internal signals. Some are nerve signals while others are chemical signals. The hypothalamus, a region of the brain, serves as the main integrator of these signals. It receives signals and responds by producing hormones. Many of these hormones regulate the synthesis and secretion of hormones by the glands of the endocrine system.

Hormones produced by the hypothalamus are released into the pituitary gland, located at the base of the hypothalamus. The pituitary gland has two distinct parts: the anterior pituitary and the posterior pituitary. Some hormones from the hypothalamus are secreted into the blood. This is the job of the posterior pituitary gland. Other hypothalamic hormones control the production and release of hormones from the anterior pituitary gland.

The hypothalamus synthesizes several hormones that are secreted into the blood via the posterior pituitary gland. Oxytocin is produced and released in females in response to suckling, or breast-feeding. Suckling stimulates nerves that send signals to the hypothalamus. The hypothalamus synthesizes oxytocin, which is released from the posterior pituitary gland. When the oxytocin reaches the mammary gland, the breast, it signals the breast to eject milk. During childbirth, the release of oxytocin causes the muscles of the uterus to contract.

One hormone can have various effects. This is due in part to different target cells expressing the hormone receptor on their surface only under particular conditions so they respond to the hormone only at certain times.

Antidiuretic hormone, or ADH, is also produced by the hypothalamus and released by the posterior pituitary gland. ADH helps control the concentration of solutes in the blood. When the concentration of solutes is too high, nerve cells in the hypothalamus signal to secretory cells in the hypothalamus to synthesize ADH. When the ADH, released by the posterior pituitary, reaches the kidney, it signals target cells to release water into the blood to lower the solute concentration. The solute concentration is lowered, and the nerve cells stop signaling the production of ADH.

This type of negative feedback is common in maintaining homeostasis. Unlike the posterior pituitary, the anterior pituitary doesn't release hormones produced by the hypothalamus. The anterior pituitary is made up of endocrine cells that synthesize and secrete hormones into the blood, under the control of the hypothalamus. The hypothalamus produces and releases two classes of hormones into the blood supply of the anterior pituitary: releasing hormones and inhibiting hormones.

Releasing hormones cause the anterior pituitary to secrete particular hormones. Inhibiting hormones make it stop secreting particular hormones. Each anterior pituitary hormone is controlled by at least one releasing hormone, and some hormones are controlled by both releasing and inhibiting hormones.

Some anterior pituitary hormones are tropic, meaning they cause the synthesis and secretion of hormones by other endocrine glands. For example, the anterior pituitary gland secretes several hormones, including follicle-stimulating hormone, or FSH, and luteinizing hormone, or LH, which stimulate activities of the male and female gonads. The anterior pituitary secretes some nontropic hormones that directly affect the target tissue, including endorphins, which inhibit the perception of pain by the brain. Some of the secreted hormones are both tropic and nontropic. Growth hormone, or GH, is tropic because it promotes the production of growth factors, such as insulinlike growth factor by the liver. Growth hormone also directly stimulates the growth of bones.

Now that we've explored the hypothalamus and the pituitary gland, let's consider the hormone products of some other endocrine glands, and see how they interact with the hypothalamus.

Copyright 2006 The Regents of the University of California and Monterey Institute for Technology and Education


Pituitary Gland

The pituitary gland is one of the principal glands of the endocrine system. It releases at least nine hormones affecting a wide variety of body functions, including growth, reproduction, and levels of electrolytes and water in the body fluids. The pituitary sits near the center of the head, behind the nose and beneath the brain, just below the hypothalamus. The hypothalamus is a brain structure from which the pituitary receives chemical signals that control its action. Nerve endings from the hypothalamus stimulate the posterior portion of the pituitary to secrete oxytocin and antidiuretic hormone (ADH). Capillaries from the hypothalamus carry releasing factors and inhibiting factors to the prednji portion of the pituitary, stimulating or inhibiting release of eight other hormones (see Table 1). All the hormones of the pituitary gland are peptides, small chains of aminokiseline .

Hormones Released by the Pituitary Gland  
Hormone Site of Action Effects
Oxytocin maternice stimulates contraction during labor
  breast stimulates contraction to express milk
Antidiuretic hormone (ADH) kidney stimulates retention of water
Anterior Pituitary    
Corticotrophin (adrenocorticotrophic    
hormone, ACTH) adrenal cortex stimulates release of cortisol
Thyroid-stimulating hormone (TSH) thyroid stimulates release of thyroxine
Growth hormone (GH) bone stimulates growth
Follicle-stimulating hormone (FSH) female ovaries stimulates follicle to mature an egg, estrogen
    proizvodnja
  male testes stimulates sperm production
Luteinizing hormone (LH) female ovaries stimulates ovulation, progesterone production
  male testes stimulates testosterone production
beta-Endorphin brain reduces pain

Both the hypothalamus and the pituitary are involved in complex Povratne informacije loops with other glands in the body, sending and receiving hormonal signals to maintain homeostasis. Because of its central role in so many systems, pituitary abnormalities can lead to a variety of disorders. Disorders may lead to either hyposecretion ili hypersecretion . Deficient growth hormone, for instance, leads to dwarfism, while excess causes gigantism.


Q. Compare and contrast the anatomical relationship of the anterior and posterior lobes of the pituitary gland to the hypothalamus.

A. The anterior lobe of the pituitary gland is connected to the hypothalamus by vasculature, which allows regulating hormones from the hypothalamus to travel to the anterior pituitary. In contrast, the posterior lobe is connected to the hypothalamus by a bridge of nerve axons called the hypothalamic&ndashhypophyseal tract, along which the hypothalamus sends hormones produced by hypothalamic nerve cell bodies to the posterior pituitary for storage and release into the circulation.


Growth and somatotrophin deficiency

Clinical Case 7.3

A 2-year-old boy was referred to the general Pediatric clinic because of �ilure to thrive’. He had been born weighing 2.79 kg after a normal pregnancy and delivery. Developmental milestones (such as the age of speaking and walking) were normal. Both parents were about the 25th centile for height. In the clinic, he was noted to be short (well below the 3rd centile, but also dysmorphic with a short body (sitting height SDS -5, subischeal leg length SDS -2). (Box 7.10). He weighed 10.03 kg (3rd centile). He was noted to be kyphotic with a short neck. X-rays revealed shortening of the cervical spine but MR imaging of the spine was normal. An endocrine cause of his short stature was thought unlikely. Review of his clinical appearance and the radiological findings by clinical geneticists failed to suggest an underlying diagnosis. One year later, he was referred to the Pediatric Endocrine clinic for the very practical reason that he was too short to use the toilets at his nursery school. He was indeed very short (Box 7.12) and the skeletal disproportion still present.

Box 7.10

Sagittal MR scan of Clinical Case 7.3. Note the short thorax (arrowed), a major factor in his short spine.

Box 7.12

Growth Chart of Clinical Case 7.3. Age is plotted on the horizontal (X) axis. Two sets of normal data are plotted. Height (the upper set of curves) is plotted on the left-hand vertical (Y) axis and weight (the lower set of curves) on the right-hand Y-axis. (more. )

The young boy in this case was initially referred with �ilure to thrive’, a term generally used for children under the age of 2 years who are failing to put on weight (i.e. lean for their height). To interpret this case it is necessary to understand the use of growth charts (Boxes 7.11 and 7.12). As can be seen from the charts, at initial presentation he was nearer the 3rd centile for weight than he was the 3rd centile for height. Thus, he was not failing to thrive, he was failing to grow. With parents on the 25th centile, he would have been expected, all other things being equal, also to grow along that line.

Box 7.11

Growth charts. The growth of a child is multifactorial and complex but, fortunately, predictable. Postnatal growth is rapid in infancy (

15 cm/year rapidly decelerating at age 3 years), a childhood rate of about 6 cm/year (with an adolescent deceleration), (more. )

The fastest relative growth rates occur in embryonic and fetal life when a single fertilized ovum progresses, as in this case, to 2.79 kg of live baby after 40 weeks. This represents an increase in fetal mass of about 44 × 10 7 fold whilst length increases 3850-fold. Post-natal growth never matches this with only a 20-fold increase in mass and 3𠄴-fold increase in length. In early childhood, there is a period of rapid growth followed by a period of steady growth with a mid-childhood acceleration, a pubertal growth spurt and a phase of deceleration to final height. In the involutionary years, there is a period of shrinkage, reflecting the changes of spinal shortening.

Intrauterine growth is regulated by endocrine, maternal and genetic factors, though the determinants of prenatal growth are poorly understood. Fetal plasma GH concentrations are very high and yet infants with GH hormone deficiency, and even those with anencephaly, may have normal body length at birth. Loss of human chorionic somatotrophin (hCS) secreted by the placenta (see below) does not appear to affect intrauterine growth. Mothers lacking the hCS gene have given birth to infants of normal birth weight. In contrast, excessive serum insulin may be associated with increased length in infants of diabetic mothers (see clinical case 2.3). The related insulin-like growth factors (IGFs) are also important in fetal growth (see Box 7.19) and, though their precise role is not established, when IGF-1 is lacking (e.g. Laron dwarfs) the reports of birth length show a wide variability, including normality, suggesting that IGF-1 is not a major factor.

Box 7.19

GH and the IGFs. The IGF family consists of 3 members (insulin, IGF-1 and IGF-2) sharing common structural similarities. There are variant forms of the IGFs (see website). IGF-1 and IGF-2 also have metabolic functions but also play important roles in (more. )

Maternal (intrauterine) influences have been difficult to define but poor maternal nutrition is the most important factor leading to low birth weight and length world-wide (Box 7.13). Maternal alcohol ingestion and smoking are other adverse factors on fetal growth, and maternal infections such as rubella, toxoplasmosis and cytomegalovirus lead to many abnormalities, as well as short stature. Congenital HIV infection also retards fetal growth. Intrauterine growth retardation (IUGR) is usually defined as a birth weight of less that the 10th percentile for gestational age but of these about 10% are not truly abnormal.

Box 7.13

Causes of poor growth. Genetic short stature - includes normal children born to normal short parents. Intrauterine growth retardation - approximately 2% of infants are small for gestational age. This results from a number of possible factors including (more. )


Long answer question Explain the role of the hypothalamus and pituitary as a coordinated unit in maintaining homeostasis? - Biologija

Explain the role of the hypothalamus and pituitary as a coordinated unit in maintaining homeostasis?

Solution Show Solution

i. The hypothalamus controls the secretory activity of the pituitary gland (anterior pituitary) by producing, releasing, and inhibiting hormones.

ii. Anterior pituitary and intermediate lobes are connected to the hypothalamus through the hypophyseal portal system. Various hormones secreted by the hypothalamus reach the pituitary gland through the hypophyseal portal system.

iii. The portal vein collects blood from various parts of the hypothalamus and opens into the anterior lobe of the pituitary. From the pituitary, the vein finally carries the blood into the superior vena cava. It helps in the feedback mechanism for hormonal control.

iv. Also, a negative feedback mechanism takes place in the form of hormones released by the target glands to decrease the secretion of the pituitary gland.

v. In such a negative feedback mechanism, the secretion of ACTH, TSH, and gonadotropins (FSH and LH) decreases when their target gland hormone levels rise.


The inside scoop on pituitary tumors

Tumors on the pituitary gland are quite common, says McAninch. And when a patient consults her about one, she's often able to give this good news: "Most pituitary tumors are not cancerous — and often don't require surgery."

Still, doctors monitor pituitary tumors because they can cause problems. For example, they can press against the optic nerve and disrupt vision, or they can trigger a hormone imbalance.

In many cases, medications can shrink the tumor and bring hormones back into balance or even cause the tumor to go away.

When surgery is required, skull base and pituitary care at Rush includes the care of a multidisciplinary team that includes endocrinologists, neurosurgeons, and ear, nose and throat surgeons.

"The endocrinologists take care of regulating the hormones. And the neurosurgeons and ear, nose and throat surgeons collaborate to safely remove the tumor when surgery is needed. This multidisciplinary approach to pituitary tumors translates to better care for the patient," McAninch says.

Fast fact

The pituitary gland releases hormones on different schedules. Most are released every one to three hours. But some, such as growth hormone and prolactin, follow a circadian rhythm, rising and falling throughout the day. They hit their lowest levels just before you go to sleep each night and peak just before you wake up.


Gledaj video: Regulacija Sekrecije Hormona - Mehanizmi povratne sprege (Kolovoz 2022).