Hipofīzes struktūra un funkcija
Hipofīze ir viens no svarīgākajiem endokrīnajiem dziedzeriem cilvēka organismā. Neskatoties uz tās mazo izmēru — aptuveni zirņa lielumā —, hipofīzi bieži sauc par "galveno dziedzeri", jo tā ražo hormonus, kas regulē daudzu citu dziedzeru, piemēram, vairogdziedzera, virsnieru un dzimumdziedzeru, darbību. Tā atrodas smadzeņu pamatnē, tieši aiz deguna tiltiņa, un ir savienota ar hipotalāmu ar struktūras, ko sauc par hipofīzes kātu (infundibulum), palīdzību. Lai saprastu, kāpēc hipofīze ir tik svarīga, mums jāaplūko tās anatomiskā uzbūve un tas, kā katra daļa veic dažādas funkcijas.
Atrašanās vieta un saistība ar hipotalāmu
Hipofīze atrodas iedobumā sēnveida kaulā, ko sauc par turku sēklinieku (sella turcica). Šī pozīcija aizsargā hipofīzi no triecieniem, bet tā arī ļauj dziedzera palielinājumam (piemēram, audzēja dēļ) nospiest uz apkārtējām struktūrām, tostarp redzes nervu, izraisot redzes traucējumus. Virs hipofīzes atrodas hipotalāms — smadzeņu daļa, kas kalpo kā hormonālās un autonomās kontroles centrs. Hipotalāms kontrolē hipofīzi, izmantojot divus galvenos ceļus: neironu ceļu (galvenokārt hipofīzes aizmugurējai daļai) un hipotalāma-hipofīzes portālo asinsvadu ceļu (hipofīzes priekšējai daļai).
Hipofīzes galvenā struktūra
Parasti hipofīzi iedala trīs daļās: hipofīzes priekšējā daļa (adenohipofīze), hipofīzes aizmugurējā daļa (neirohipofīze) un vidējā daļa (pars intermedia), kas cilvēkiem ir relatīvi maza.
1. Priekšējā hipofīze (adenohipofīze)
Adenohipofīze sastāv no dziedzeru audiem, kas aktīvi ražo hormonus. Šī daļa veido lielāko daļu hipofīzes. Tā endokrīnās dabas dēļ adenohipofīzei ir daudz asinsvadu, kas izplata hormonus visā ķermenī.
Histoloģiski adenohipofīzes šūnas bieži tiek grupētas, pamatojoties uz krāsošanas veidu un hormoniem, ko tās ražo, piemēram:
Somatotrofi: ražo augšanas hormonus.
Laktotrofi: ražo prolaktīnu.
Tireotrofs: ražo TSH.
Kortikotrofi: ražo AKTH.
Gonadotrofi: ražo FSH un LH.
Hipotalāms kontrolē adenohipofīzes hormonu sekrēciju, izdalot atbrīvojošos vai inhibējošos hormonus, kas tiek transportēti caur hipotalāma-hipofīzes portālu sistēmu. Šis mehānisms nodrošina ļoti precīzu kontroli, jo hormonālie signāli no hipotalāma nonāk tieši hipofīzē, neveicot lielus attālumus.
2. Aizmugurējā hipofīze (neirohipofīze)
Atšķirībā no adenohipofīzes, neirohipofīze nav dziedzeru audi, kas ražo savus hormonus. Hipofīzes aizmugurējā daļa ir centrālās nervu sistēmas pagarinājums. Tā sastāv no hipotalāma neironu aksonu galiem, kas uzglabā un izdala divus svarīgus hormonus: ADH (vazopresīnu) un oksitocīnu. Šie divi hormoni tiek ražoti hipotalāmā (supraoptiskajā un paraventrikulārajā kodolā), pēc tam pa aksoniem tiek transportēti uz hipofīzes aizmugurējo daļu uzglabāšanai un atbrīvošanai asinsritē, kad tas nepieciešams.
3. Starpposma daļa
Pars intermedia atrodas starp adenohipofīzi un neirohipofīzi. Cilvēkiem šis reģions ir mazs un mazāk aktīvs nekā dažiem dzīvniekiem. Pars intermedia ir saistīta ar melanocītu hormonu, piemēram, MSH (melanocītus stimulējošā hormona), ražošanu, lai gan tā loma pieaugušiem cilvēkiem tiek uzskatīta par ierobežotu.
Hipofīzes funkcija: galvenie hormoni un to lomas
Hipofīzes darbību var izprast, pārbaudot hormonus, ko tā ražo (vai izdala), un to mērķa orgānus. Gandrīz visi hipofīzes hormoni darbojas, izmantojot atgriezeniskās saites mehānismus, lai uzturētu organisma iekšējo līdzsvaru (homeostāzi).
A. Priekšējās hipofīzes hormoni
1. Augšanas hormons (GH / somatotropīns)
GH ir iesaistīts ķermeņa augšanā, olbaltumvielu veidošanā, kā arī tauku un ogļhidrātu metabolismā. GH stimulē aknas ražot IGF-1 (insulīnam līdzīgo augšanas faktoru 1), kas ir galvenais kaulu un audu augšanas mediators. Bērniem GH deficīts var izraisīt augšanas aizturi, savukārt pārmērīgs GH līmenis var izraisīt gigantismu. Pieaugušajiem pārmērīgs GH līmenis izraisa akromegāliju (roku un pēdu palielināšanos un sejas formas izmaiņas).
2. Prolaktīns (PRL)
Prolaktīns galvenokārt stimulē piena ražošanu mātēm, kas baro bērnu ar krūti. Tā sekrēcija palielinās pēc dzemdībām, un to ietekmē zīdīšanas stimulācija. Interesanti, ka prolaktīnu lielā mērā kontrolē hipotalāma inhibīcija caur dopamīnu. Kad dopamīna inhibīcija samazinās, prolaktīna līmenis palielinās. Pārmērīgs prolaktīna līmenis var izraisīt menstruāciju traucējumus, neauglību un piena izdalīšanos ārpus laktācijas perioda (galaktoreju).
3. Vairogdziedzera stimulējošais hormons (TSH)
TSH stimulē vairogdziedzeri ražot vairogdziedzera hormonus (T3 un T4), kas regulē vielmaiņu, ķermeņa temperatūru, sirdsdarbības ātrumu un nervu sistēmas attīstību. Pietiekams T3/T4 līmenis nomāc TSH, izmantojot negatīvas atgriezeniskās saites, saglabājot vairogdziedzera hormonu līdzsvaru.
4. Adrenokortikotropais hormons (AKTH)
AKTH stimulē virsnieru garozu, lai tā ražotu glikokortikoīdus, galvenokārt kortizolu. Kortizols ir svarīgs stresa reakcijai, cukura līmeņa asinīs regulēšanai, asinsspiediena regulēšanai un pretiekaisuma iedarbībai. Pārmērīgs AKTH līmenis var izraisīt tādas problēmas kā virsnieru mazspēja vai Kušinga sindroms.
5. Folikulus stimulējošais hormons (FSH) un luteinizējošais hormons (LH)
Šie divi hormoni kontrolē reproduktīvo funkciju. Sievietēm FSH stimulē olnīcu folikulu nobriešanu un estrogēna veidošanos, savukārt LH izraisa ovulāciju un dzeltenā ķermeņa veidošanos, kas ražo progesteronu. Vīriešiem FSH atbalsta spermatoģenēzi, savukārt LH stimulē Leidiga šūnas ražot testosteronu.
B. Hipofīzes aizmugurējās daļas hormoni
1. Antidiurētiskais hormons (ADH / vazopresīns)
ADH regulē organisma šķidruma līdzsvaru, palielinot ūdens reabsorbciju nierēs, kā rezultātā urīns kļūst koncentrētāks. ADH arī palīdz uzturēt asinsspiedienu, noteiktos apstākļos sašaurinoties vazokonstrikcijai. ADH deficīts izraisa bezcukura diabētu, kam raksturīga pārmērīga urīna veidošanās un stipras slāpes. Savukārt pārmērīgs ADH daudzums var izraisīt bezcukura diabētu (SIDH), kas izraisa ūdens aizturi un elektrolītu traucējumus, īpaši zemu nātrija līmeni.
2. Oksitocīns
Oksitocīnam ir nozīme dzemdes kontrakcijās dzemdību laikā un tas palīdz piena izdalīšanās procesā, stimulējot mioepitēlija šūnu saraušanos krūtīs (piena izdalīšanās reflekss). Oksitocīns ir saistīts arī ar sociālās uzvedības aspektiem, piemēram, emocionālo saikni, lai gan mehānismi ir sarežģīti un ietver daudzus faktorus.
Regulējošie mehānismi: atgriezeniskā saite un bioloģiskie ritmi
Lielākā daļa hipofīzes hormonu darbojas negatīvā atgriezeniskās saites cilpā ar mērķa dziedzeriem. Piemēram, palielinoties vairogdziedzera hormonu līmenim, TSH tiek nomākts. Šis mehānisms novērš pārmērīgu hormonu veidošanos. Turklāt dažiem hormoniem ir diennakts ritms. Piemēram, AKTH un kortizola līmenis parasti ir augstāks no rīta un zemāks naktī, atspoguļojot ikdienas aktivitāšu prasības un stresa reakcijas.
Hipofīzes nozīme veselībai
Tā kā hipofīze ietekmē daudzas ķermeņa funkcijas — augšanu, vielmaiņu, reprodukciju, stresu un šķidruma līdzsvaru —, pat nelieliem traucējumiem var būt tālejošas sekas. Piemēram, hipofīzes audzēji (adenomas) var izraisīt noteiktu hormonu pārmērīgu vai deficītu, kā arī spiedienu uz apkārtējiem audiem. Simptomi ir dažādi: galvassāpes, redzes problēmas, svara izmaiņas, menstruāciju traucējumi, neauglība un pat ķermeņa formas izmaiņas GH pārmērīga līmeņa gadījumos.
Secinājums
Hipofīze ir endokrīnās sistēmas kontroles centrs, kas cieši sadarbojas ar hipotalāmu. Hipofīzes struktūra, kas iedalīta adenohipofīzē un neirohipofīzē, nodrošina hormonālo regulāciju, izmantojot divus atšķirīgus mehānismus: priekšējās dziedzeru daļas hormonu ražošanu un aizmugurējās hipotalāma daļas hormonu uzkrāšanu un izdalīšanos. Hipofīzes hormoni regulē daudzus svarīgus procesus — sākot no augšanas un laktācijas līdz vielmaiņai un stresa reakcijai, reprodukcijai un šķidruma līdzsvaram. Izprotot hipofīzes struktūru un funkciju, mēs varam vieglāk atpazīt hormonālā līdzsvara nozīmi veselībā un izprast traucējumu iespējamo ietekmi šajā mazajā dziedzerī.
