Os HPA (os hypotalamus-hypofýza-nadobličková kôra)

cukru krvi

Obrázok: „Negatívna spätná väzba“ od PhilSchatza. Licencia: CC BY 4.0

Stres a napätie

Pri uvoľňovaní glukokortikoidov má riadiaci cyklus medzi hypofýzou, hypotalamom a kôrou nadobličiek ústredný význam pri reakcii ľudského tela. stres. Stres je primárne nešpecifickou reakciou na veľké množstvo možných Stresory, ako sú úrazy, chlad, hlad, práca, ale aj psychologické spúšťače, ako je sociálny stres.

Experimenty preukázali, že keď sú ľudia vo svojom pracovnom prostredí vystavení väčšej konkurencii, telo reaguje rovnakým spôsobom reakcie. Konkrétne ide o nárast o Glukokortikoidy a Katecholamíny (napr. adrenalín) v krvi.

Stres je reakciou centrálneho nervového systému a je v podstate o Sympatický a endokrinologickým spôsobom Sprostredkované cez hypotalamus, hypofýzu a nakoniec nadobličkovú kôru. Táto cesta je preto pre fyziologická stresová reakcia veľmi relevantné, ale má interakcie aj s inými oblasťami, napríklad s imunitný systém alebo to Rovnováha elektrolytov.

Úrovne hormonálneho regulačného cyklu

Obrázok: „Negatívna spätná väzba“ od PhilSchatza. Licencia: CC BY 4.0

The Os hypotalamu-hypofýza-nadobličky (os HHN) Rovnako ako väčšina endokrinologických kontrolných slučiek je rozdelená do 3 úrovní.

The Hypotalamus je najvyššou autoritou a spája nervový systém s endokrinným systémom. Tu sa uvoľňujú hormóny, ktoré pôsobia na hypofýzu prostredníctvom axónov hypotalamu Uvoľňujúce hormóny (RH) alebo Liberine.

Ďalším príkladom je Hypofýza. Vychováva im Predná hypofýza (adenohypofýza) Hormóny, ktoré stimulujú uvoľňovanie hormónov v endokrinných žľazách po prúde. Tieto hormóny sú známe ako glandotropné hormóny alebo Tropín. Hormóny, ktoré nepôsobia na iné endokrinné žľazy, ale priamo na koncové orgány, sa nazývajú Efektorové hormóny.

The Zadný lalok hypofýzy vylučuje také efektorové hormóny s oxytocínom a antidiuretickým hormónom (ADH). Väčšina efektorových hormónov však pochádza Endokrinné žľazy ako je štítna žľaza, kôra nadobličiek alebo vaječníky alebo semenníky.

Úloha hypotalamu

Obrázok: „Hypotalamus“ od PhilSchatza. Licencia: CC BY 4.0

The najvyšší regulačný orgán os HHN tvorí hypotalamus. Hypotalamus je súčasťou diencefalónu (Diencephalon) a prijíma informácie z rôznych stredísk Cortex, ktoré sa potom spracujú do reakcie v hormonálnej forme.

Skladá sa z uvoľňovacieho hormónu, ktorý sa dostane do hypofýzy axonálnym transportom, kde stimuluje syntézu a vylučovanie hormónov. V prípade osi HHN je to zodpovedný hormón Hormón uvoľňujúci kortikotropín (CRH).

K sekrécii CRH dochádza v pokoji pulzujúci s frekvenciou okolo 7-10 za deň a nasleduje jeden cirkadiánny rytmus s najvyššími hodnotami skoro ráno a inak sa spúšťa v kontexte stresovej situácie.

Úloha hypofýzy

The stredná inštancia v kaskáde predstavuje hypofýzu. CRH sa dostane do Predné laloky hypofýzy, tam sa syntéza a vylučovanie glandotropného hormónu uskutočňuje prostredníctvom receptora spojeného s G-proteínom ACTH (adrenokortikotropný hormón). Syntetizuje sa v hypofýze štiepením prekurzorového peptidu nazývaného proopiomelanokortín. (POMC), to platí aj pre peptidy ß-endorfín, ß-lipotropín a Hormóny stimulujúce melanocyty (MSH) sa používa.

Posledne menovaný spôsobuje hyperpigmentáciu často pozorovanú pri adrenálnej insuficiencii (Addisonova choroba), pretože pri zvýšenej produkcii ACTH sa vylučuje viac POMC peptidov, a teda viac MSH. Uvoľňovanie ACTH sleduje pulzatívny vzorec CRH a zvýšenie kortizolu v krvi nastáva len pár minút po uvoľnení ACTH.

Úloha nadobličkovej kôry

Obrázok: „Adrenálne žľazy“ od PhilSchatza. Licencia: CC BY 4.0

The Nadoblička ako endokrinná žľaza je spárovaný orgán, ktorý leží v obličkovej kapsule a priamo hraničí s obličkou. Zatiaľ čo Dreň nadobličiek je regulovaný sympatickým nervovým systémom a je zodpovedný za uvoľňovanie katecholamínov do krvi Kôry nadobličiek takzvaný Steroidné hormóny vzdelaný.

Pri svojej biosyntéze všetky steroidné hormóny vychádzajú z cholesterolu a prechádzajú podobnými syntetickými krokmi. Kôra nadobličiek má histologicky tri vrstvy, čo odráža miesto produkcie rôznych steroidných hormónov:

  • Zona glomerulosa: Miesto biosyntézy Mineralokortikoidy (napr. aldosterón)
  • Zona fasciculata: Miesto biosyntézy Glukokortikoidy (napr. kortizol)
  • Zona reticularis: Miesto biosyntézy Androgény

Obrázok: „Steroidogenéza“ David Richfield a Mikael Häggström. Licencia: CC BY-SA 3.0

Kortizol takže je to nakoniec tak Efektorový hormón a vzniká v závislosti od ACTH Zona fasciculata kôra nadobličiek. Okrem účinku na biosyntézu kortizolu zaisťuje ACTH aj dostatočný prísun NADPH, dôležitého kofaktora pri syntéze glukokortikoidov, a zvýšenú aktivitu esterázy, ktorá poskytuje východiskovú látku cholesterol.

Syntéza kortizolu začína v mitochondriách hydroxyláciou cholesterolu Pregnolon. Toto je kardiostimulátorová reakcia syntézy kortizolu sprostredkovaná enzýmom Desmoláza. Nasledujúce reakčné kroky prebiehajú v cytosole a nakoniec sa vytvorí steroidný hormón s 21 atómami uhlíka a charakteristickou skupinou OH na atóme uhlíka 11.

Hormón kortizol a jeho účinky

Obrázok: „Štruktúra kortizolu“ autor NEUROtiker. Licencia: Public Domain

Kortizol (tiež: kortizol, hydrokortizón) je a Steroidný hormón a hlavný predstaviteľ Glukokortikoidy. Rovnako ako všetky ostatné steroidné hormóny, kortizol sa tiež vytvára zo základnej štruktúry cholesterolu. Vyrába sa v kôre nadobličiek, ktorá je zodpovedná za syntézu steroidných hormónov. Ďalšími glukokortikoidmi sú kortizón a kortikosterón, ako aj syntetické zlúčeniny, ktoré sa používajú v medicíne.

Účinky kortizolu sú rôzne. Okrem účinku na Metabolizmus cukru, aminokyselín a lipidov, Hlavnú úlohu zohráva najmä vplyv na imunitný systém a protizápalovú zložku. Kortizol je dostupný ako steroidný hormón lipofilné a viaže sa k tebe intracelulárny receptor. V krvi sa viaže na bielkovinu tzv Transkortín prepravovaný zviazaný.

Ak kortizol dosiahne cieľovú bunku ako efektorový hormón, účinok nastáva reguláciou génovej expresie na úrovni prepis a preto je dlhotrvajúci. Kortizol sa neviaže na membránovo viazaný receptor spojený s G-proteínom, ale na glukokortikoidový receptor v cytosole, ktorý po aktivácii funguje ako transkripčný faktor pre enzýmy.

Kortizol je metabolicky prevažne periférny katabolický a predovšetkým v strede, to znamená v pečeni anabolický Účinok. Zatiaľ čo vo svalových bunkách je indukovaná proteolýza a v tukovom tkanive je zvýšená lipolýza, v pečeni možno pozorovať zvýšenú génovú expresiu enzýmov glukoneogenézy a syntézy glykogénu.

Príjem glukózy vo svaloch je znížený. V dôsledku toho Hladina cukru v krvi, čo zaisťuje dobrý prísun CNS. Vzhľadom na zníženú absorpciu a využitie glukózy na periférii a zvýšenú syntézu glykogénu možno kortizol klasifikovať ako Antagonista inzulínu triediť.

Existuje aj jeden protizápalový, takže protizápalový účinok kortizolu. Jedná sa o inhibíciu proliferácie lymfocytov, inhibíciu syntézy interleukínov a inhibíciu cyklooxygenázy-2 (COX-2). Fyziologicky je tento mechanizmus určený na prevenciu nadmernej imunitnej reakcie.

Pokiaľ ide o iné orgánové systémy, kortizol spomaľuje rast na kosti a dokonca spôsobuje osteoporózu, zvyšuje bdelosť v CNS a môže zvýšiť kontrakčnú silu srdca zvýšením účinnosti katecholamínov.

Telo produkuje okolo 12 - 30 mg kortizolu denne, čo má polčas rozpadu okolo 90 minút a potom je inaktivovaný v pečeni. Glukokortikoidy, ktoré sa podávajú terapeuticky, strácajú svoj účinok pri prvom kontakte s pečeňou, čo sa nazýva „Efekt prvého prechodu“. Metabolity sa potom vylučujú pečeňou alebo obličkami.

Jednorazové meranie hladiny kortizolu nemá veľký zmysel, pretože je fyziologické cirkadiánny rytmus predmet. Telo dosiahne svoju maximálnu plazmatickú koncentráciu kortizolu ráno asi pol hodiny po vstávaní (reakcia na prebudenie kortizolu) s hodnotami až 25 µg/dl, ktoré potom počas dňa opäť klesajú.

Regulácia osi hypotalamus-hypofýza-nadobličky

Na zaistenie adekvátnej reakcie osi HHN súčasne, ale tiež na zabránenie nadmerného uvoľňovania kortizolu s negatívnymi dôsledkami pre organizmus, existujú vzájomné prepojenia rôznych regulačných mechanizmov.

Najdôležitejším z týchto mechanizmov je určite tento negatívna odozva. Tento koncept je v endokrinológii veľmi častý. Opisuje inhibičný účinok hormónu na nadradený orgán, aby sa nakoniec inhibovala jeho vlastná syntéza.

V špecifickom prípade glukokortikoidovej kaskády má zvýšený vylučovaný kortizol inhibičný účinok na hypotalamus a hypofýzu. Vďaka tomu sa vylučuje menej CRH a ACTH a biosyntéza kortizolu sa opäť tlmí. Pokiaľ všetky zapojené orgány fungujú správne, plazmatická hladina kortizolu je vždy v rozmedzí, ktoré je pre telo tolerovateľné.

Obrázok: „Schéma fyziologickej slučky negatívnej spätnej väzby pre glukokortikoidy“ autor DRosenbach. Licencia: CC BY 3.0

Na druhej strane existujú aktivátory syntézy glukokortikoidov, ktoré zabezpečujú zvýšenú syntézu mimo stresovej reakcie alebo fyziologickej cirkadiánnej aktivity. Príkladom sú Katecholamíny, ktoré stimulujú vylučovanie ACTH. Sprostredkovatelia Imunitný systém, ako napríklad IL-1 a TNF-a stimulujúce vo všetkých troch prípadoch.

Choroby osi hypotalamus-hypofýza-nadobličky

Hyperkortizolizmus (Cushingov syndróm)

Pri a nadmerne vysoké hladiny kortizolu jeden hovorí o Cushingov syndróm. Existuje veľa dôvodov, ale veľká časť z toho vznikla v dôsledku imunosupresívnej liečby glukokortikoidmi. iatrogénny Cushingov syndróm hovorí. Z tohto dôvodu je v terapeutických pokynoch stanovená maximálna dávka, známa tiež ako Cushingov prah, ktorá by sa podľa možnosti nemala prekročiť.

Napríklad iná častá príčina spočíva v jednej Nádor prednej hypofýzy, vylučuje ACTH a následne spôsobuje abnormálne zvýšené plazmatické hladiny kortizolu. Názov nesie aj tento centrálny Cushingov syndróm Cushingova choroba.

Obrázok: „Symptómy Cushingovho syndrómu“ od Mikaela Häggströma. Licencia: CC0 1.0

Príznaky takejto zvýšenej hladiny glukokortikoidov sú veľmi pôsobivé a charakteristické pre toto ochorenie. To sa vysvetľuje účinkom hormónu zvýšená hladina cukru v krvi pacientov, ktorí môžu niekedy viesť k diabetes mellitus typu II, osteoporotické zmeny a Svalová slabosť v dôsledku proteolýzy.

Z vonkajšieho hľadiska majú pacienti často výraznú obezitu trupu, takzvaný byvolí krk a tvár v splne. Súčasťou sú aj opuchy a vysoký krvný tlak, pretože vysoké koncentrácie glukokortikoidov sa tiež viažu na mineralokortikoidový receptor.

Terapia sa zameriava na príčinu Cushingovho syndrómu. V prípade iatrogénneho Cushingovho syndrómu sa vyskytujú pokusy o zníženie množstva glukokortikoidov; napríklad hypofýzový adenóm sa obvykle odstráni chirurgicky.

Hypokortizolizmus (adrenálna nedostatočnosť)

Na rozdiel od vyššie opísaného klinického obrazu dochádza k adrenálnej insuficiencii Nedostatok glukokortikoidov v popredí. To sa niekedy môže prejaviť akútne a ak sa nelieči, môže byť dokonca smrteľné. Jeden rozdeľuje chorobu na jednu primárny (Hladina nadobličiek), sekundárne (Hladina hypofýzy) a terciárny Tvar (hladina hypotalamu).

Zďaleka najbežnejší typ nadobličkovej nedostatočnosti je známy ako Addisonova choroba určený. Opäť existujú rôzne príčiny, ale asi 70% všetkých prípadov je spôsobených jednou Autoimunitné ochorenie pripisujú sa protilátkam proti bunkám nadobličiek. Možnými príčinami sú aj nádory a infekcie.

Obrázok: „Klasická hyperpigmentácia Addisonovej choroby“ od FlatOut. Licencia: CC0 1.0

Akútny a prudký prejav s možným obehovým šokom, často spojený so spúšťacími faktormi, ako sú choroba alebo stres, sa stáva Addisonova kríza zavolal a predstavuje endokrinologickú pohotovosť.

Príznaky hypokortizolizmu sú bežné nešpecifické ako je celková slabosť a chudnutie, hypotenzia, bolesti brucha, nevoľnosť, zvracanie a výrazný „hlad po soli“. Jeden je typický pre Addisonovu chorobu Hyperpigmentácia, pretože, ako už bolo spomenuté vyššie, so zvýšenými hladinami ACTH sa v dôsledku nedostatku spätnej väzby kortizolu vytvára viac MSH. Addisonova choroba sa preto niekedy označuje ako „bronzová choroba“.

Diagnosticky je možné primárnu formu odlíšiť od ostatných foriem pomocou diagnostiky ACTH a detekcie autoprotilátok. Terapia spočíva v trvalej substitúcii gluko- a mineralokortikoidov.

Populárne skúšobné otázky týkajúce sa osi HHN:

Riešenia nájdete pod odkazmi.

1. Ktoré tvrdenie o osi HHN neplatí?

  1. ACTH vylučovaný hypofýzou zvyšuje biosyntézu adrenalínu.
  2. Hypotalamus pulzačne uvoľňuje hormón CRH.
  3. Kortizol má inhibičný účinok na uvoľňovanie ACTH a CRH.
  4. Kortizol sa syntetizuje z cholesterolu.
  5. ACTH je glandotropný hormón.

2. Kde sa syntetizuje hormón kortizol?

  1. V hypofýze
  2. V dreni nadobličiek
  3. V zóne glomerulosa kôry nadobličiek
  4. V zóne fasciculata nadobličkovej kôry
  5. V hypotalame

3. Čo nie je typický účinok kortizolu?

  1. Zvýšenie hladiny cukru v krvi
  2. Proteolýza vo svaloch
  3. Nadmerné zápalové reakcie
  4. Indukcia transkripcie určitých enzýmov
  5. Synergizmus s adrenalínom.