Oś podwzgórze-przysadka: budowa, funkcje, zaburzenia

2019-10-14 10:56 Krzysztofa Białożyt

Oś podwzgórze-przysadka to układ dwóch ważnych narządów: podwzgórza i przysadki mózgowej, oraz ich wzajemnych połączeń. Wszystkie elementy tej osi są zlokalizowane w obrębie ośrodkowego układu nerwowego, a jej najważniejszą rolą jest kontrola gospodarki hormonalnej całego organizmu. Dowiedz się, jak działa oś podwzgórzowo-przysadkowa, w jaki sposób wpływa na wydzielanie hormonów oraz kiedy jej funkcjonowanie może być zaburzone.

Spis treści

  1. Budowa osi podwzgórze-przysadka
  2. Jak działa oś podwzgórze-przysadka?
  3. Hormony podwzgórzowo-przysadkowe
  4. Zaburzenia osi podwzgórze-przysadka

Oś podwzgórze-przysadka to układ składający się z gruczołu dokrewnego, jakim jest przysadka i części mózgowia, jakim jest podwzgórze.  Oś podwzgórze-przysadka to naczelny regulator funkcjonowania wszystkich gruczołów dokrewnych, takich jak:

Budowa osi podwzgórze - przysadka

Aby zrozumieć mechanizm funkcjonowania osi podwzgórzowo-przysadkowej, przyjrzyjmy się najpierw działaniu jej dwóch podstawowych elementów: podwzgórza i przysadki mózgowej.

Struktura nadrzędna - podwzgórze - to prawdziwe "centrum dowodzenia" całego organizmu. Jego zadaniem jest odbieranie bodźców dotyczących aktualnego stanu naszego ciała, ich przetwarzanie oraz odpowiednie na nie reagowanie. Podwzgórze stanowi element pozwalający na wymianę sygnałów pomiędzy układem nerwowym a układem hormonalnym.

Komórki podwzgórza potrafią rozpoznawać informacje dotyczące między innymi temperatury naszego ciała, aktualnego stanu odżywienia, ciśnienia tętniczego krwi czy stężenia elektrolitów. Dzięki temu podwzgórze odpowiada za kontrolę wielu aspektów funkcjonowania organizmu: głodu i pragnienia, dobowego rytmu snu i czuwania, regulacji metabolizmu, a także zdolności do reprodukcji. Z punktu widzenia działania osi podwzgórzowo-przysadkowej, najważniejszą działalnością podwzgórza jest produkcja różnorodnych hormonów, wywierających wpływ na funkcjonowanie całego organizmu.

Druga struktura osi podwzgórzowo-przysadkowej, czyli przysadka mózgowa, posiada nieco bardziej ograniczony zakres działania. Jej funkcjonowanie podlega większym ograniczeniom i stałej kontroli, a najważniejszy nadzór pełni właśnie podwzgórze. Choć przysadka nie otrzymuje tak ogromnej ilości bodźców jak podwzgórze, nie należy lekceważyć jej funkcji. Ta niewielka struktura stanowi bowiem centralny punkt układu dokrewnego - pod wpływem bodźców z podwzgórza produkuje swoje własne hormony, które regulują pracę pozostałych gruczołów wewnątrzwydzielniczych.

Przysadka składa się z dwóch części - przedniej (hormonalnej) i tylnej (nerwowej). Komórki części przedniej przysadki produkują i uwalniają do krwi własne hormony przysadkowe. Komórki części tylnej stanowią natomiast magazyn dwóch bardzo ważnych hormonów podwzgórzowych - oksytocyny i wazopresyny (patrz pkt. 3).

Jak działa oś podwzgórze-przysadka?

Działanie osi podwzgórze-przysadka jest możliwe dzięki ciągłej komunikacji między tymi narządami. Podwzgórze, jako struktura układu nerwowego, stale odbiera mnóstwo informacji ze wszystkich obszarów organizmu. W odpowiedzi na nie może wygenerować różne rodzaje reakcji - na przykład pobudzić inne obszary mózgu, albo wyprodukować hormon, czyli chemiczną cząstkę zdolną do przenoszenia informacji.

Przysadka mózgowa to ważny pośrednik w aktywności hormonalnej podwzgórza. Hormony podwzgórzowe docierają do przysadki na dwa sposoby. Pierwszy z nich to bezpośrednie przesyłanie hormonów wzdłuż włókien nerwowych. W ten sposób transportowane są wazopresyna i oksytocyna. Po wyprodukowaniu w podwzgórzu, zostają przesłane do tylnego płata przysadki, skąd następnie mogą zostać uwolnione do krwiobiegu.

Drugi sposób dotyczy tych hormonów podwzgórzowych, których zadaniem jest kontrola czynności przysadki. Należą do nich różne podtypy liberyn (hormonów pobudzających) oraz statyn (hormonów hamujących). Podwzgórzowe liberyny i statyny przedostają się z podwzgórza do specjalnej sieci drobnych naczyń krwionośnych, dzięki którym trafiają bezpośrednio do przysadki. W momencie kontaktu z komórkami przedniego płata przysadki, regulują ich aktywność i produkcję hormonów przysadkowych.

Choć to podwzgórze stanowi nadrzędną strukturę osi podwzgórzowo-przysadkowej, komunikacja w niej może przebiegać obustronnie. Przysadka posiada również zdolność oddziaływania na podwzgórze. Regulacja całej osi odbywa się na zasadzie tzw. dodatnich i ujemnych sprzężeń zwrotnych. W chwili uwalniania hormonów z przysadki, ich stężenia we krwi wzrastają, a oś podwzgórzowo-przysadkowa zostaje wyhamowana. Jeżeli natomiast dany hormon jest potrzebny, podwzgórze pobudza przysadkę i zwiększa jej aktywność wydzielniczą. Prawidłowe funkcjonowanie układu sprzężeń zwrotnych to niezbędny warunek zachowania homeostazy, czyli wewnętrznej równowagi naszego organizmu.

Hormony podwzgórzowo-przysadkowe

Oś podwzgórze – przysadka to dwupiętrowy układ o mnóstwie wzajemnych powiązań. Żadna z jego struktur nie byłaby w stanie pełnić swojej funkcji samodzielnie. Oś podwzgórzowo-przysadkowa stanowi potężne narzędzie, regulujące całą gospodarkę hormonalną naszego organizmu. Do najważniejszych hormonów produkowanych w podwzgórzu należą:

Przysadka mózgowa produkuje natomiast takie hormony jak:

Jak widać, oś podwzgórze-przysadka za pośrednictwem ogromnej liczby hormonów decyduje o funkcjonowaniu całego organizmu. Poniżej przedstawiono najważniejsze funkcje hormonów tej osi.

  • oksytocyna

Oksytocyna wraz z wazopresyną to dwa hormony podwzgórzowe, które nie wywierają wpływu na czynność przysadki. Zadaniem przysadki jest jedynie ich magazynowanie. W chwili otrzymania odpowiedniego sygnału, zostają uwolnione do krwiobiegu. Oksytocyna to hormon, który pełni najistotniejszą rolę w trakcie porodu - umożliwia ona bowiem czynność skurczową macicy. Drugim zadaniem oksytocyny jest ułatwienie laktacji. Ssanie brodawki sutkowej przez niemowlę stanowi bodziec uwalniający oksytocynę do krwi matki, co prowadzi do wydzielania mleka z gruczołów piersiowych.

  • wazopresyna (ADH)

Wazopresyna, zwana również hormonem antydiuretycznym (ADH), to hormon regulujący gospodarkę wodną organizmu. Jak sama nazwa wskazuje, hormon antydiuretyczny redukuje diurezę, czyli wydalanie moczu. Wazopresyna jest uwalniana w sytuacji odwodnienia, zagęszczenia krwi lub spadku ciśnienia tętniczego. Poprzez wpływ na nerki wazopresyna powoduje zwiększenie gęstości wydalanego moczu. Dzięki temu możliwe jest zaoszczędzenie wody i zatrzymanie jej wewnątrz organizmu.

  • somatoliberyna (GH-RH)

Somatoliberyna to pierwszy przykład typowego hormonu osi podwzgórze-przysadka. Po wyprodukowaniu w podwzgórzu, somatoliberyna dociera do przysadki i pobudza jej komórki do wydzielania przysadkowej somatotropiny, zwanej również hormonem wzrostu. Oś somatotropina-somatoliberyna umożliwia wzrost i rozwój wszystkich tkanek organizmu, co z kolei warunkuje prawidłowość procesu wzrastania.

  • somatostatyna (GH-IH)

Somatostatyna to hormonalny przeciwnik somatoliberyny - jej oddziaływanie na przysadkę prowadzi do zmniejszenia uwalniania hormonu wzrostu. Oprócz funkcji w układzie podwzgórze-przysadka, somatostatyna jest również lokalnie produkowana w przewodzie pokarmowym, gdzie hamuje m.in. uwalnianie hormonów jelitowych.

  • kortykoliberyna (CRH)

Kortykoliberyna nazywana jest inaczej hormonem uwalniającym kortykotropinę (ACTH). Hormony te stanowią elementy osi podwzgórze-przysadka-nadnercza. Największe nasilenie jej aktywności zachodzi w sytuacjach stresowych. Oddziaływanie ACTH na korę nadnerczy powoduje wzrost uwalniania jednego z najistotniejszych "hormonów stresu" - kortyzolu. Oś kortykoliberyna-kortykotropina-hormony kory nadnerczy reguluje również gospodarkę metaboliczną całego organizmu.

  • tyreoliberyna (TRH)

Tyreoliberyna to hormon powodujący uwalnianie z przysadki tyreotropiny (TSH). Poziom tyreotropiny jest jednym z markerów, świadczących o aktualnej funkcji tarczycy - stąd często bywa oznaczany u pacjentów ze schorzeniami tego gruczołu. Tyreotropina pobudza rozwój tarczycy oraz zwiększa wydzielanie jej hormonów. Te z kolei wpływają na naszą akcję serca, czynność przewodu pokarmowego, metabolizm składników odżywczych oraz codzienną aktywność.

  • gonadoliberyna (GnRH)

Rolą gonadoliberyny w osi podwzgórze-przysadka jest stymulacja produkcji tzw. gonadotropin przysadkowych. Należą do nich: folikulotropina (FSH) oraz lutropina (LH). Gonadoliberyna jest przykładem hormonu wydzielanego w rytmie pulsacyjnym, a częstotliwość tego rytmu decyduje o rodzaju uwalnianej gonadotropiny. Niska częstość pulsów gonadoliberyny powoduje wydzielanie FSH, natomiast wysoka – LH (tak dzieje się na przykład u kobiet tuż przed owulacją). Przysadkowe gonadotropiny oddziałują na jajniki u kobiet oraz jądra u mężczyzn, warunkując prawidłowe dojrzewanie płciowe i możliwość reprodukcji.

  • prolaktoliberyna (PRH)

Prolaktoliberyna jest hormonem podwzgórzowym, który stymuluje komórki przysadki do produkcji prolaktyny. Prolaktyna to natomiast główny czynnik przygotowujący gruczoły piersiowe do procesu laktacji. Wydzielanie prolaktyny przez przysadkę stanowi dobry przykład działania mechanizmu sprzężenia zwrotnego ujemnego w osi podwzgórzowo-przysadkowej. W trakcie laktacji, kiedy stężenia prolaktyny w organizmie są najwyższe, dochodzi do zwrotnego hamowania produkcji gonadotropin. To właśnie z tego powodu u kobiet karmiących piersią po porodzie nie dochodzi do menstruacji.

  • prolaktostatyna (PIH)

Prolaktostatyna, czyli hormon hamujący uwalnianie prolaktyny, nie jest w zasadzie typową podwzgórzową statyną. Jej funkcję pełni bowiem neuroprzekaźnik - dopamina. To właśnie nasilona sygnalizacja dopaminergiczna w osi podwzgórze-przysadka powoduje zmniejszenie produkcji prolaktyny.

Zaburzenia osi podwzgórze-przysadka

Choć stężenia hormonów w osi podwzgórze-przysadka podlegają wzajemnej kontroli, ich mechanizmy regulacyjne czasami zawodzą. Mamy wówczas do czynienia ze schorzeniami endokrynologicznymi, wynikającymi z nadmiaru bądź niedoboru hormonów podwzgórzowo-przysadkowych.

  • Choroby przebiegające ze wzrostem stężenia hormonów osi podwzgórze-przysadka

Przykładem nadmiernej aktywności hormonów podwzgórzowych jest zespół nieadekwatnego uwalniania wazopresyny (SIADH). Wskutek zbyt dużego stężenia wazopresyny, dochodzi do zwiększonego zatrzymywania wody w organizmie i rozcieńczenia płynów ustrojowych. Zespół SIADH daje głównie objawy neurologiczne, a w zaawansowanej postaci może prowadzić do obrzęku mózgu.

Zwiększone stężenia hormonów osi podwzgórze-przysadka mogą prowadzić do wtórnej nadczynności innych gruczołów dokrewnych: na przykład nadczynności tarczycy lub nadczynności nadnerczy. Podwyższone stężenie ACTH może powodować tzw. ACTH-zależny zespół Cushinga. Wtórna nadczynność tarczycy skutkuje:

Nadmiar hormonu wzrostu może natomiast być przyczyną gigantyzmu lub akromegalii.

Zwiększone stężenie prolaktyny, czyli hiperprolaktynemia, jest jedną z najczęstszych hormonalnych przyczyn niepłodności (prolaktyna zwrotnie hamuje wydzielanie przysadkowych gonadotropin, prowadząc m.in. do zaburzeń owulacji).

Najczęstszą przyczyną podwyższonego stężenia hormonów przysadkowych są gruczolaki przysadki, wymykające się spod kontroli osi podwzgórze-przysadka i produkujące hormony niezależnie od niej. Ich objawy mogą wynikać ze zwiększenia poziomu jednego hormonu, bądź nakładającego się nadmiaru kilku rodzajów hormonów.

Podwyższenie poziomu hormonów obwodowych, takich jak kortyzol lub hormony tarczycy, zawsze wymaga wykluczenia dysfunkcji osi podwzgórze-przysadka, która może być przyczyną tych zaburzeń.

  • Choroby przebiegające ze spadkiem stężenia hormonów osi podwzgórze-przysadka

Chorobą o mechanizmie powstania odwrotnym do zespołu SIADH, jest moczówka prosta centralna. Przyczyną tego schorzenia jest niedobór powstającej w podwzgórzu wazopresyny, spowodowany zaburzeniem funkcjonowania komórek podwzgórza. Zmniejszenie stężenia wazopresyny powoduje brak kontroli nad utratą wody z moczem. Ilość produkowanego moczu znacząco wzrasta, co prowadzi do objawów odwodnienia i ciągłego uczucia pragnienia.

Niedobór hormonów przysadkowych może powodować objawy wtórnej niedoczynności gruczołów dokrewnych: tarczycy, nadnerczy i gonad. Zmniejszenie stężenia gonadotropin może być przyczyną niepłodności oraz zaburzeń funkcji seksualnych.

Niedobór tyreotropiny skutkuje wtórną niedoczynnością tarczycy, która objawia się przewlekłym zmęczeniem, przyrostem masy ciała i zaparciami. Obniżony poziom hormonu wzrostu niesie za sobą poważne konsekwencje szczególnie u dzieci, powodując opóźnienie procesu wzrastania. Niedobór prolaktyny może natomiast prowadzić do zaburzeń laktacji.

Niedoczynność przysadki rzadko objawia się niedoborem jednego, konkretnego hormonu. Znacznie częściej uszkodzenie tego gruczołu skutkuje obniżeniem produkcji kilku hormonów. Zaburzenia funkcjonowania przysadki mogą mieć różne przyczyny. Należą do nich:

  • urazy
  • nowotwory naciekające przysadkę
  • krwotoki
  • schorzenia wrodzone (na przykład hipoplazja, czyli niedorozwój przysadki mózgowej)

Podczas diagnostyki niedoborów hormonalnych należy zawsze pamiętać o sprawdzeniu funkcjonowania osi podwzgórze-przysadka (poprzez pomiar stężeń hormonów tej osi). Dzięki temu możliwe jest określenie, czy niedobór danego hormonu jest wynikiem zaburzenia jego obwodowej produkcji, czy też ośrodkowego zaburzenia regulacji podwzgórzowo-przysadkowej.

Bibliografia:

  1. "Histologia" W.Sawicki, J.Malejczyk, PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warszawa 2008
  2. Rohrbasser L.J., Alsaffar H., Blair J. (2016) The Hypothalamus–Pituitary Axis. In: Belfiore A., LeRoith D. (eds) Principles of Endocrinology and Hormone Action. Endocrinology. Springer, Cham, dostęp on-line
O autorze
Krzysztofa Białożyt
Krzysztofa Białożyt
Studentka medycyny na Collegium Medicum w Krakowie, powoli wkraczająca w świat ciągłych wyzwań pracy lekarza. Szczególnie zainteresowana ginekologią i położnictwem, pediatrią oraz medycyną stylu życia. Miłośniczka języków obcych, podróży i górskich wędrówek.
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.

NOWY NUMER

W numerze 12/2019 "Zdrowia" wszystko o fizjoterapii, operacja "przez dziurkę", leczenie raka trzustki, kim jest asystent zdrowienia, zielone biuro, antyrakowe menu, idealna koloryzacja. Miesięcznik "Zdrowie" to pakiet rzetelnej wiedzy i sprawdzonych porad!

Dowiedz się więcej
Miesięcznik Zdrowie 12/2019

Materiał partnerski

KOMENTARZE