Kiểm soát phản hồi và điều hòa các trục nội tiết tố

Kiểm soát phản hồi là nguyên tắc giữ cho các trục nội tiết tố ổn định: đầu ra của một trục được cảm nhận và sử dụng để điều chỉnh chính sự vận hành của nó. Phản hồi âm tính, trong đó sự tăng lên của hormone tác động sẽ ức chế vùng dưới đồi và tuyến yên, là mô hình chủ đạo và giữ mức hormone lưu hành xung quanh một điểm đặt được điều hòa.

Definition

Kiểm soát phản hồi nội tiết là sự điều hòa một trục nội tiết tố bởi chính đầu ra của nó: các hormone tác động ngược trở lại vùng dưới đồi và tuyến yên, thường là để ức chế sự tiết thêm (phản hồi âm tính) và đôi khi để khuếch đại nó (phản hồi dương tính), từ đó ổn định hoặc thay đổi mức hormone.

Scope

Chủ đề này bao gồm phản hồi âm tính và dương tính trong các trục nội tiết, các cấp độ mà phản hồi tác động (vòng lặp dài, ngắn và cực ngắn), ý tưởng về một điểm đặt, và cách phản hồi giải thích sự ổn định và các rối loạn của các trục như hệ thống tuyến giáp, tuyến sinh dục và tuyến thượng thận. Đây là một chủ đề sinh lý học, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Phản hồi âm tính duy trì hormone ở điểm đặt của nó như thế nào?
• Vòng phản hồi dài, ngắn và cực ngắn là gì?
• Khi nào và tại sao một trục sử dụng phản hồi dương tính thay vì âm tính?
• Phản hồi giúp định vị mức độ rối loạn nội tiết như thế nào?

Key concepts

• Phản hồi âm tính
• Phản hồi dương tính
• Điểm đặt
• Vòng lặp dài, ngắn và cực ngắn
• Phản hồi trục dưới đồi-tuyến yên-thượng thận (HPA)
• Phản hồi trục dưới đồi-tuyến yên-tuyến giáp (HPT)
• Sự tăng đột biến LH gây rụng trứng
• Sự ổn định cân bằng nội môi

Key theories

Điều hòa phản hồi âm tính của các trục nội tiết

Trong mỗi trục dưới đồi-tuyến yên, hormone tác động ngoại vi ức chế sự tiết của vùng dưới đồi và tuyến yên, do đó bất kỳ sự sai lệch nào của hormone so với điểm đặt của nó đều tạo ra sự thay đổi điều chỉnh trong sự vận hành, giữ mức lưu hành trong một phạm vi hẹp.

Phản hồi dương tính trong sự tăng đột biến rụng trứng

Khoảng giữa chu kỳ, nồng độ estrogen cao kéo dài đảo ngược tác dụng ức chế thông thường của nó và thay vào đó kích thích vùng dưới đồi và tuyến yên, tạo ra sự tăng đột biến LH nhanh chóng gây ra rụng trứng, một ví dụ về phản hồi dương tính giống như công tắc trong một trục vốn dĩ là phản hồi âm tính.

Mechanisms

Trong một vòng phản hồi dài, một hormone ngoại vi (ví dụ cortisol hoặc hormone tuyến giáp) tác động lên vùng dưới đồi và tuyến yên để ức chế hormone giải phóng và hormone hướng sinh dục thúc đẩy quá trình sản xuất của chính nó; sự giảm hormone ngoại vi sẽ giải phóng sự ức chế này và phục hồi sự tiết, do đó hệ thống hoạt động như một bộ điều hòa bảo vệ một điểm đặt. Các vòng ngắn, trong đó một hormone tuyến yên phản hồi lên vùng dưới đồi, và các vòng cực ngắn, trong đó một hormone vùng dưới đồi điều hòa các neuron của chính nó, bổ sung thêm sự kiểm soát tinh vi hơn. Hầu hết các trục sử dụng phản hồi âm tính, nhưng trục sinh sản cũng sử dụng phản hồi dương tính: nồng độ estrogen cao kéo dài chuyển từ ức chế sang kích thích vùng dưới đồi và tuyến yên, tạo ra sự tăng đột biến LH gây rụng trứng trước khi phản hồi âm tính trở lại.

Clinical relevance

Logic phản hồi là xương sống của lý luận nội tiết: bởi vì hormone hướng sinh dục và hormone ngoại vi di chuyển theo hướng ngược nhau dưới phản hồi âm tính nguyên vẹn, mối quan hệ của chúng được sử dụng để xác định xem rối loạn nằm ở tuyến hay ở vùng dưới đồi và tuyến yên. Mục này giải thích nguyên tắc điều hòa và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Evidence & guidelines

Kiểm soát phản hồi như là nguyên tắc tổ chức của điều hòa nội tiết được thiết lập trong các đánh giá sinh lý học về các trục riêng lẻ, chẳng hạn như kiểm soát phản hồi của trục HPA, và trong các sách giáo khoa sinh lý học tiêu chuẩn; sự tăng đột biến rụng trứng do phản hồi dương tính được trình bày chi tiết trong các đánh giá về trục sinh sản. Những tổng hợp này, chứ không phải bất kỳ thử nghiệm đơn lẻ nào, định nghĩa chủ đề.

History

Khái niệm rằng môi trường bên trong được bảo vệ tích cực bắt nguồn từ môi trường nội tại (milieu interieur) của Claude Bernard và khái niệm cân bằng nội môi (homeostasis) của Walter Cannon. Khi các hormone vùng dưới đồi và tuyến yên được xác định vào thế kỷ XX, kiểm soát phản hồi trở thành khuôn khổ rõ ràng để hiểu cách mỗi trục duy trì sự ổn định, và sự tăng đột biến rụng trứng được công nhận là một trường hợp sinh lý nổi bật của phản hồi dương tính.

Key figures

• Walter B. Cannon
• Geoffrey Harris
• Andrew V. Schally
• Allan E. Herbison

Seminal works

• keller-wood-2015
• herbison-2018

Frequently asked questions

Tại sao phản hồi âm tính lại phổ biến trong các hệ thống nội tiết?

Bởi vì nó ổn định mức hormone: bất kỳ sự tăng nào trên điểm đặt đều ức chế sự vận hành để tiết, và bất kỳ sự giảm nào đều giải phóng nó, tự động điều chỉnh các sai lệch và giữ hormone trong một phạm vi sinh lý hẹp.

Phản hồi tác động ở đâu trong một trục?

Thường là ở cả vùng dưới đồi và tuyến yên (vòng lặp dài), với các vòng ngắn bổ sung từ tuyến yên đến vùng dưới đồi và các vòng cực ngắn trong vùng dưới đồi, mang lại sự kiểm soát ở nhiều cấp độ.