Hypothalamo-adenohypophysis rendszer Diencephalon : Thalamus + hypothalamus
1
Hypothalamus szerepe • Vegetatív központ (szimp/paraszimp) – – – –
Kardiovaszkuláris rendszer, GI, Vizeletürítési rendszer Verejtékezés
• Adenohypophysis szabályozása • Neurohypophysis hormonjainak szekréciója • Alvás-ébrenlét szabályozás • Táplálékfelvétel/energia szabályozása – Éhség, jóllakottság, testtömeg
• Folyadékegyensúly/vértérfogat szabályozás – Input: szomjúság – Output: vizelet
• Ösztönös magatartási központ – Védekezés, támadás, – Szexuális magatartás • Napszaki ritmus szabályozás • Hőszabályozás – Magatartás, erek, izzadás
• Légzés Afferentáció: • periféria • cortex, egyéb agyközpontok • saját receptorok Efferentáció: • Neurális: – szomatikus – vegetatív • Hormonális
Hypothalamus szerepe • Neuroendokrin kontroll: – Catecholaminok Afferentáció: limbikus rendszer emocionális ingerekre • Integráló kp: dorsalis és posterior hypothalamus
– Vazopresszin: Afferentáció: ozmo- volumen-, baroreceptorok • Integráló kp: nucl. supraopticus, paraventricularis
– Oxitocin: Afferentáció: bőrreceptorok mellben, méh, genitália • Integráló kp: nucl. supraopticus, paraventricularis
– TRH/TSH Afferentáció: Thermoreceptorok • Integráló kp: Paraventrikuláris magok
– ACTH/CRH Afferentáció: limibikus rendszer emocionális ingerek; cortisol; –
suprachiasmatikus mag: napszaki ritmus • Integráló kp: Paraventrikuláris magok FSH-LH/GnRH Afferentáció: ösztrogén, szenzoros (bőr, genitáliák), vizuális ingerek • Integráló kp: preoptikus area
– Prolactin/PIH/PRH • Afferentáció: mell mechanoreceptorai • Integráló kp: nucl. arcuatus
– GH (növekedési hormon)/szomatosztatin-GRH • Afferentáció: ? • Integráló kp: nucl. arcuatus, nucl. periventricularis
2
Hypothalamus szerepe • Hőszabályozás: – Afferentáció: thermoreceptorok: bőr, szövetek, gv. hypothalamus – Integráló kp: • Elülső hypothalamus: hűtő kp. • Hátulsó hypothalamus: fűtő kp.
• Appetitív funckiók: – Szomjúság • Afferentáció: ozmoreceptorok, angiotenzin II • Integráló kp: lateralis superior hypothalamus – Éhség • Afferentáció: glucostat sejtek, leptin receptorok, stb. • Integráló kp: nucl. ventromedialis, arcuatus, paraventricularis, lateralis hypothalamus
• Sexualis magatartás – Afferentáció: östrogén és androgén érzékeny receptorok – Integráló kp: anterior ventrális hypothalamus
Hypothalamus szerepe • Védekezés-támadási reakciók – Afferentáció: érzékszervek, neocortex – Integrál kp: diffúzan a hypothalamusban, limbikus rendszerben
• Napszaki ritmusok – Afferentáció: retina => retinohypothalamikus pálya – Integráló kp: nucl. suprachiasmaticus
3
Hypophysis anatómiája • • • • •
helye, mérete (babnyi, 0,6 g) Részei: lobus anterior, pars intermedia, lobus posterior
4
Hypothalamo-hypophyseális portális keringés
Adenohypophysis hormonjai • ACTH (adrenocorticotrop hormon), peptid cAMP↑ • TSH (thyreoidea stimuláló hormon), glikoprotein, cAMP↑ • FSH (folliculus stimuláló hormon), glikoprotein, cAMP↑ • LH (luteinizáló hormon), glikoprotein, cAMP↑ • Prolaktin, protein, TRK • GH (növekedési hormon), protein, TRK
5
Adenohypophysis szabályozása • hypothalamus révén – Paraventricular nucl. (CRH, TRH, somatostatin), preoptic area (GnRH), arcuate nucl. (GHRH, dopamin), dorsomedial nucl.(PRH) – Hypophysiotrop hormonok: • Releasing hormonok: – CRH (corticotropin-releasing hormon), – GHRH (growth hormone-releasing hormon), – GnRH (gonadotropin-releasing hormon), – TRH (thyreotropin-releasing hormon) – [PRH (Prolaktin-releasing hormon)] • Inhibiting hormonok: – Dopamin (PRL, FSH, LH, TSH) – Szomatostatin (TSH, GH) – A hypothalamus meghatározza a hormonszekréció ritmusát, pulzatil felszabadulását. – Hypothalamus nélkül: hiányzik az összehangolás, ritmicitás, pulzáló felszabadulás.
Adenohypophysis szabályozása • Negativ feedback - célhormonok – – – –
T3, T4, cortisol, IGF1- inzulinszerű növekedési faktor májból, Estrogen, progesteron, inhibin, follistatin, androgének
• Pozitív feedback – Activin, estrogen
6
Középső lebeny hormonja • MSH- (melanokortin)
7
Neurohypophysis (hátsólebeny) hormonjai • Nucl. Supraopticus és paraventrikuláris – Antidiuretikus hormon (ADH) (vazopresszin) – Oxitocin
1. ACTH
• Peptid (39 AA) • Eredet proopiomelanocortin (POMC)
8
• Hatásmechanizmus: – GPR => cAMP ↑
• Szabályozás – – – – – –
Stressz ↑ CRH ↑ ADH ↑ Cortisol ↓ ACTH ↓ napi ritmusa van - ébredéskor a legnagyobb
• Hatás – mvk minden működését fokozza => aldosteron, cortisol, androgén szekréció ↑
9
2. TSH – Glykoprotein – Hatásmechanizmus: • GPR (cAMP↑)
– Szabályozás: TRH (tartós hideg) ↑ szomatostatin ↓ dopamin ↓ – Hatás: • Fokozza a pajzsmirigy minden T3, T4 szekrécióval kapcsolatos működését
III. Hormonszekréció szabályozása + Tartós stressz
Tartós hideg Megszületés + Sok evés (leptin, MSH) Kismértékű napszaki Ingadozás Max: hajnal Min: délután
Hypothalamus TRH
Éhezés (AgRP) Meleg Kortizol
Adenohypohysis TSH
Dopamin somatostatin Nagy menyiségű jodid Szintézisgátló vegyületek
Idegi
Növekedési + faktorok
T3 és T4
10
3.FSH 4. LH • •
Glikoproteinek Hatásmechanizmus:
•
Szabályozás
– GPR (cAMP↑) – GnRH ↑/dopamin ↓ – nemimirigyek hormonjai: ösztrogén ↑ ↓, androgének ↓, progeszteron ↓, inhibin ↓, follistatin ↓ ; activin ↑
•
Hatásai: – FSH: tüszőérés, ösztrogén szekréció fokozása • Ffi: spermiumképzés
– LH: ovuláció, sárgatestérés, ösztrogén, progeszteron szekréció • Ffi: tesztoszteron képzés fokozása
•
nemi funkciók csak az élet egy meghatározott szakaszára jellemzők • magzati élet: – 80. nap-tól pulzáló GnRH: FSH, LH – 150 naptól kevés GnRH, placentáris steroid miatt
• születéskor: – – – –
12 hónapos korig GnRH utána pubertasig: kevés GnRH Pubertás – menopausa: ritmusos GnRH => magas FSH, LH eltérő ffi/nő ritmus Menopausa: magas, nem pulzáló GnRH => alacsony FSH, LH
11
12
5. Prolactin • Fehérje • Hatásmechanizmus: – TRK receptor
• Hatásai: – tejelválasztás szabályozása (jelenléte kell az ösztrogén és progeszteron hatásához) – alvásszabályozás, – GnRH gátlás – Anyai magatartás
• Napszaki ritmus (max: éjjel, min: dél), • Pulzáció
Prolaktin szekréció szabályozása Gátlás – dopamin Fokozás: ösztrogén, TRH, PRH Terhesség, inzulin kell a hatáskifejlődéséhez Alvás Szoptatás Mell bőrének mechanikai ingerlése
13
14
Melanocyta stimuláló hormon (α-, β-,γ - MSH) • • • •
Peptidek (13 AA) Eredet: POMC Emberben csökevényes középső lebeny Hatásmechanizmus – Melanocortin receptor-2-5 (GPR: cAMP↑) – MCR1 fokozza a melanocitában melanin szintézist (ACTH is aktiválja nagy dózisban) – MCR3=> táplálkozás szabályozás, AGrP endogén antagonista – MCR4 => táplálkozás szabályozás, AGrP endogén antagonista – MCR5 => exocrin mirigyek szekrécióját szabályozza
• pigmentációs zavarok: – – – –
sápadtság hypophysis elégtelensében albinizmus vitiligo - pigmentáció hiányos bőrterületek Addison kór
6. Növekedési hormon (GH) • Fehérje • Szállítás: fehérjéhez kötve; lebontás: májban • Hatásmechanizmus – Enzimreceptor osztály; GPR – IGF-I-n keresztül
15
• • • • • •
Citokin receptor család Transzmembran glykoprotein 2 kötőhelye van a GH-nak Receptor dimerization Citoplazmatikus Janus kinaz aktiváció gén expresszió módosulása
GH hatások – – – – – –
Alapanyagcsere ↑(15%) Epiphysis porc növekedés - chondrogenesis IGF szekréció a májból ↑ Belső szervek, izmok növekedése ACTH szerű hatás: mv. kéreg Androgénszerű hatás: nemi szervek növekedése
16
GH hatások: • Intermedier anyagcsere: – Fehérje acs: anabolizmus ↑, pozitív nitrogén mérleg – Szénhidrát acs: vércukorszint ↑(diabetogén) – – – –
– – – – – –
máj glükóz leadása ↑ Izomban anti-inzulin hatást fejt ki inzulin receptorok száma és érzékenysége ↓ A pancreas érzékenysége glükózra ↑ => inzulin szint ↑
Zsír acs: Lipolízist ↑ => Se. FFA szint ↑ => ketogén hatás Se. Foszfát ↑ Se. urea, aminosav ↓ vvt. Képzés ↑ kalcium felszívódás bélből ↑ Na+, K+ ürítés ↓ => (Na+ retenció)
17
Zsírszövet ↓ Glükóz felvétel ↑ Lipolízis ↓ Zsírszövet
Máj ↑ RNS szintézis ↑ Protein szintézis ↑ Glükoneogenezis ↑ IGF szintézis
Izom ↓ Glükóz felvétel ↑ Aminosav felvétel ↑ Fehérje szintézis ↑ Izom tömeg
Vese, ↑ RNS szintézis Pancreas, bél Bőr, kötőszövetek, ↑ Protein szintézis Mellékpajzsmirígy ↑ DNS szintézis
Csont szív tüdő ↑ Sejt méret és szám ↑ Szerv méret ↑ Szervműködés
↑ Aminosav felvétel ↑ Fehérje szintézis ↑ RNS szintézis ↑ DNS szintézis ↑ Collagén ↑ Chondroitin szulfát ↑ sejt méret és szám
porcsejtek
↑ testmagasság
GH elválasztás szabályozása • Hypothalamus: GHRH, szomatosztatin – Elválasztást fokozó ingerek: • Energia forrás hiány: – Alacsony vércukor szint, – fizikai terhelés, – éhezés
• Egyes aminosavak emelkedett szintje: – Proteinben gazdag táplálék, arginin infúzió
• Glükagon • Stresshatások – Lázkeltők, ADH, psichés stresszek (agykérgi hatás)
• Alvás előtt • Ösztrogén, androgén
– Elválasztást csökkentő ingerek: • • • • •
REM fázis Glükóz Cortisol FFA GH/IGF
18
NÖVEKEDÉS ÉLETTANA • • • • • • • •
Növekedési hormon GH T3,T4 glükokortikoidok ösztrogének androgének inzulin genetikus tényezők Táplálkozás: fehérje, vitaminok, ásványi sók, kalória
19
Növekedés szakaszai
• Patkány mindig nő • ember – Magzati élet: nem kell GH – csecsemő, gyermek: nemi hormonok nem kellenek, de kell: GH, T3, T4 – pubertás: nemi hormonok, GH – nembeli különbség – Növekedés vége – idős korban csökken
Az egyes hormonok szerepe • GH: – hiánya: • gyermek korban: – arányos infantilis törpe, nincs sexuális érés
• felnőtt korban
– többlet: • fiatal - gigantizmus, • felnőtt - acromegalia
20
21
•
T3,T4: permissziv hatás – – – –
porc elcsontosodása fogak növekedése arc alakja hiány: aránytalan, cretén törpe
•
Inzulin: permisszív hatás
•
nemi hormonok: pubertáskor fontos, epiphisis porcok elcsontosodása – – – –
•
nembeli különbségek pubertás precox Turner szindroma eunuch
Glükokortikoidok: permissziv hatás
22
Neurohypophysis • •
Hormonjai: ADH, oxitocin – csak raktározás Hormonok termelődése: hypothalamus nucl. Supraopticus, nucl. Paraventricularis
23
ADH • Antidiuretikus hormon (vazopresszin) • Nonapeptid • Hatásmechanizmus – GPR – V1: IP3/DAG ↑ – V2: cAMP ↑
• Hatásai: – vese: • V2 receptor: Aquaporin2/urea transzporter membrámba ültetése ↑ => víz/urea permeabilitás ↑=> víz/urea reabszorpció ↑ => Medulláris interstitium osmolaritása ↑ (1200 mOsm/L)
– erek: • V1 receptor: vazokonstrikció (filtráció ↓)
• Hiánya: diabetes insipidus
24
ADH hatásmechanizmusa
↓
25
ADH szekréció szabályozása Fokozó hatás Emelkedett plasma ozmolaritás Csökkent vértérfogat Csökkent vérnyomás Angiotenzin II fájdalom Fizikai munka
Gátló hatás
Csökkent plasma ozmolaritás Emelkedett vértérfogat Emelkedett vérnyomás Alkohol
26
Ozmolaritás szabályozása az ADH révén
27
Oxitocin (9 AA) • Hatásmechanizmus: – Metabotropikus receptor => IP3/DAG => IC kalcium szint emelés
• Hatásai – Tejkiürülés (mioepithel sejtek kontrakciója) – Uterus kontrakció (ösztrogén gátolja, progeszteron fokozza) – Luteolízis – Elnyújtja az ejakulációt (vas deferens kontrakciót fokozza) – Anyai magatartás – Tanulás, fájdalom, memória, figyelem
28
Szekréció szabályozás – Neuroendokrin reflex révén: mechanoreceptorok ingerlése (méh, hüvely, emlő) • Terhesség végén emelkedik az oxitocin szint és a receptorok száma
– Stressz => növeli a szekréciót – Alkohol => gátolja a szekréciót
29
Corpus Pineale – Felnőttben atrofizál
30
• Hormon: – melatonin (triptofán származék)
• Lebontás: máj
• Hatásmechanizmus: (metabotropikus receptorok) – MT1 (cAMP ↓) és MT2 (PLC ↑) receptor
• Hatásai: – – – –
(ebihal halványszínű lesz) Napszaki, évszaki ritmus, Alvásszabályozás Szexuális fejlődés, aktivitás meghatározása • Gátolja az LH felszabadulást
– Szabadgyökfogó – Antidepresszáns
31
Szekréció szabályozás Fény ingerek (szemből)=> Hypothalamus (nucl. Suprachiasmaticus) => Szimpatikus IR gátlása (ggl. Cervicale superius); (beta1-receptor) => Napszaki ritmus (éjjel a legmagasabb a szintje)
32
