فیزیولوژی هیپوتالاموس-هیپوفیز

فیزیولوژی هیپوتالاموس-هیپوفیز نحوه عملکرد هیپوتالاموس و غده هیپوفیز را به عنوان یک واحد تنظیمی یکپارچه توصیف می‌کند که ورودی‌های عصبی را به خروجی‌های هورمونی تبدیل می‌کند و رشد، تولید مثل، متابولیسم، پاسخ‌های استرس و تعادل آب را کنترل می‌کند. این اساس فیزیولوژیکی است که اختلالات بالینی این محور بر آن استوار است.

Definition

فیزیولوژی هیپوتالاموس-هیپوفیز مطالعه عملکرد ترشحی و تنظیمی طبیعی سیستم هیپوتالاموس-هیپوفیز، شامل سنتز هورمون، انتقال پورتال و عصبی، سیگنال‌دهی غده هدف، و کنترل بازخورد است.

Scope

این موضوع شامل آناتومی واحد هیپوتالاموس-هیپوفیز، ارتباط عروقی پورتال با هیپوفیز قدامی، اتصال عصبی مستقیم به هیپوفیز خلفی، هورمون‌های اصلی آزادکننده و بازدارنده، هورمون‌های تروفیک که توسط آن‌ها کنترل می‌شوند، و حلقه‌های بازخوردی که سیستم را در تعادل نگه می‌دارند، می‌شود. این یک فیزیولوژی توصیفی است، نه راهنمایی بالینی.

Core questions

• هورمون‌های هیپوتالاموس چگونه به هیپوفیز قدامی می‌رسند و آن را تنظیم می‌کنند؟
• بازخورد از غدد هدف چگونه خروجی هیپوفیز را تعدیل می‌کند؟
• هیپوفیز خلفی از نظر عملکردی چه تفاوتی با هیپوفیز قدامی دارد؟

Key concepts

• سیستم پورتال هیپوفیزی
• هورمون‌های آزادکننده و بازدارنده
• هورمون‌های تروفیک هیپوفیز قدامی
• هیپوفیز خلفی (نوروهیپوفیز)
• بازخورد منفی و مثبت
• ترشح ضربانی هورمون

Mechanisms

نورون‌های نوروسکرتوری هیپوتالاموس، پپتیدهای هورمون‌های آزادکننده و بازدارنده را به برجستگی میانی (median eminence) آزاد می‌کنند، جایی که آن‌ها وارد مویرگ‌های پورتال هیپوفیزی شده و به هیپوفیز قدامی می‌روند تا ترشح هورمون رشد، پرولاکتین، هورمون محرک تیروئید، هورمون آدرنوکورتیکوتروپیک و گنادوتروپین‌ها را تنظیم کنند. بخش عمده‌ای از این ترشح به صورت ضربانی است و به ویژه هورمون رشد توسط عملکردهای متضاد هورمون آزادکننده هورمون رشد و سوماتواستاتین همراه با بازخورد فاکتور رشد شبه انسولین ۱ (Giustina & Veldhuis, 1998) کنترل می‌شود. هورمون‌های هیپوفیز خلفی به جای آن در نورون‌های ماگنوسلولار هیپوتالاموس سنتز شده و از طریق آکسون‌های آن‌ها برای ذخیره و آزاد شدن منتقل می‌شوند. هورمون‌های غده هدف هم بر هیپوتالاموس و هم بر هیپوفیز بازخورد می‌دهند تا سیستم را تثبیت کنند (Melmed, 2020).

Clinical relevance

درک فیزیولوژی طبیعی محور، اساس تفسیر آزمایش‌های غدد درون‌ریز و تشخیص زمانی است که خروجی هورمون به طور پاتولوژیک بالا یا پایین است. این موضوع چارچوب تنظیمی را توضیح می‌دهد؛ این یک مرجع برای فیزیولوژی است و آستانه‌های تشخیصی یا درمان را مشخص نمی‌کند.

History

کشف گردش پورتال هیپوفیزی و، در اواسط قرن بیستم، جداسازی هورمون‌های آزادکننده هیپوتالاموسی منفرد، ثابت کرد که هیپوتالاموس، نه فقط هیپوفیز، در رأس کنترل غدد درون‌ریز قرار دارد. کارهای بعدی که ترشح ضربانی و نقاط تنظیم بازخورد را مشخص کردند، این تصویر را به مدل یکپارچه مورد استفاده امروزی (Giustina & Veldhuis, 1998) اصلاح کردند.

Key figures

• Andrea Giustina
• Johannes Veldhuis
• Shlomo Melmed

Seminal works

• giustina-veldhuis-1998
• melmed-2020-nejm

Frequently asked questions

سیستم پورتال هیپوفیزی چیست؟

این یک شبکه تخصصی از رگ‌های خونی است که هورمون‌های آزادکننده و بازدارنده هیپوتالاموس را مستقیماً به هیپوفیز قدامی منتقل می‌کند و به مغز اجازه می‌دهد تا ترشح هورمون هیپوفیز را بدون رقیق شدن این سیگنال‌ها در گردش عمومی کنترل کند.

چرا هورمون‌های هیپوفیز به صورت ضربانی آزاد می‌شوند؟

ترشح ضربانی، که توسط سیگنال‌دهی ریتمیک هیپوتالاموس هدایت می‌شود، برای پاسخ‌های طبیعی بافت هدف مهم است؛ مواجهه مداوم به جای ضربانی می‌تواند پاسخ‌های چندین هورمون هیپوفیز را تغییر داده یا کاهش دهد.