17.4: Gland ya Pituitari na Hypothalamus

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Eleza mahusiano ya anatomy na kazi za hypothalamus na lobes ya posterior na anterior ya tezi ya pituitary
• Kutambua homoni mbili iliyotolewa kutoka posterior pituitary, seli zao lengo, na matendo yao kuu
• Kutambua homoni sita zinazozalishwa na lobe anterior ya tezi ya pituitari, seli zao lengo, matendo yao kuu, na kanuni zao na hypothalamus

Tata ya hypothalamus-pituitary inaweza kufikiriwa kama “kituo cha amri” cha mfumo wa endocrine. Ugumu huu huficha homoni kadhaa zinazozalisha moja kwa moja majibu katika tishu za lengo, pamoja na homoni zinazodhibiti awali na usiri wa homoni za tezi nyingine. Aidha, hypothalamus-pituitary tata kuratibu ujumbe wa endocrine na mifumo ya neva. Katika matukio mengi, kichocheo kilichopokelewa na mfumo wa neva kinapaswa kupita katika tata ya hipothalamusi-pituitari ili kutafsiriwa katika homoni zinazoweza kuanzisha majibu.

Hypothalamus ni muundo wa diencephalon ya ubongo iko anterior na duni kwa thalamus (Kielelezo 17.7). Ina kazi zote za neural na endocrine, kuzalisha na kuziba homoni nyingi. Aidha, hypothalamasi ni anatomically na functionally kuhusiana na tezi ya pituitari (au hypophysis), maharagwe ukubwa chombo kusimamishwa kutoka humo na shina iitwayo infundibulum (au pituitari shina). Gland ya pituitary imejaa ndani ya sellaturcica ya mfupa wa sphenoid wa fuvu. Lina maskio mawili yanayotokana na sehemu tofauti za tishu za embryonic: posterior pituitary (neurohypophysis) ni tishu za neva, ambapo pituitari ya anterior (pia inajulikana kama adenohypophysis) ni tishu za tezi zinazoendelea kutoka njia ya utumbo wa asili. Homoni zilizofichwa na pituitary ya posterior na anterior, na eneo la kati kati kati ya lobes ni muhtasari katika Jedwali 17.3.

Kielelezo 17.7 Hypothalamus-Pituitary Complex Mkoa wa hypothalamus uongo duni na anterior kwa thalamus. Inaunganisha na tezi ya pituitary na infundibulum kama mabua. Gland ya pituitary ina lobe ya anterior na posterior, na kila lobe huficha homoni tofauti kwa kukabiliana na ishara kutoka hypothalamus.

Homoni za tezi

Tundu la tezi	Homoni zinazohusiana	Kemikali darasa	Athari
Anterior	Ukuaji wa homoni (GH)	Protini	Inalenga ukuaji wa tishu za mwili
Anterior	Prolactini (PRL)	peptidi	Inalenga uzalishaji wa maziwa kutoka tezi za mammary
Anterior	Homoni ya kuchochea tezi (TSH)	Glycoprotein	Inasisitiza kutolewa kwa homoni ya tezi kutoka tezi
Anterior	Homoni ya adrenokotikotropiki (ACTH)	peptidi	Inasisitiza kutolewa kwa homoni na kamba ya adrenal
Anterior	Homoni ya kuchochea follicle (FSH)	Glycoprotein	Inasisitiza uzalishaji wa gamete katika gonads
Anterior	Homoni ya luteinizing (LH)	Glycoprotein	Inasisitiza uzalishaji wa androjeni na gonads
Posterior	Antidiuretic homoni (ADH)	peptidi	Inasisitiza reabsorption maji na figo
Posterior	Oxytocin	peptidi	Inasisitiza contractions uterine wakati
Eneo la kati	Homoni ya kuchochea melanocyte	peptidi	Inasisitiza malezi ya melanin katika melanocytes

Jedwali 17.3

Pituitary ya

Pituitary ya posterior ni kweli ugani wa neurons ya nuclei ya paraventricular na supraoptic ya hypothalamus. Miili ya seli ya mikoa hii hupumzika katika hypothalamus, lakini mikongo yao hutoka kama njia ya hypothalamic-hypophyseal ndani ya infundibulum, na kuishia katika vituo vya axon ambavyo vinaunda pituitari ya posterior (Kielelezo 17.8).

Kielelezo 17.8 Posterior Pituitary Neurosecretory seli katika hypothalamus kutolewa oxytocin (OT) au ADH katika lobe posterior ya tezi ya pituitari. Homoni hizi zinahifadhiwa au kutolewa ndani ya damu kupitia plexus ya capillary.

Gland ya pituitary ya posterior haina kuzalisha homoni, lakini badala ya kuhifadhi na secretes homoni zinazozalishwa na hypothalamus. Nuclei paraventricular kuzalisha homoni oxytocin, ambapo kiini supraoptic kuzalisha ADH. Homoni hizi kusafiri pamoja axons katika maeneo ya kuhifadhi katika vituo axon ya posterior pituitary. Kwa kukabiliana na ishara kutoka kwa neurons sawa za hypothalamic, homoni hutolewa kwenye vituo vya axon kwenye damu.

Oxytocin

Wakati maendeleo ya fetusi imekamilika, homoni inayotokana na peptidi oxytocin (tocia- = “kujifungua”) huchochea vipindi vya uterini na kupanua kwa kizazi. Katika mimba nyingi, receptors ya homoni ya oxytocin hazielezeki katika viwango vya juu katika uterasi. Kuelekea mwisho wa ujauzito, awali ya receptors ya oxytocin katika uterasi huongezeka, na seli za misuli ya laini ya uterasi huwa nyeti zaidi kwa madhara yake. Oxytocin inaendelea kutolewa wakati wa kujifungua kwa njia ya utaratibu wa maoni mazuri. Kama ilivyoelezwa hapo awali, oxytocin inasababisha vipindi vya uterini vinavyoshinikiza kichwa cha fetasi kuelekea kizazi. Kwa kujibu, kunyoosha kizazi huchochea oxytocin ya ziada ili kuunganishwa na hypothalamus na kutolewa kutoka pituitary. Hii huongeza ukubwa na ufanisi wa vipindi vya uterini na husababisha kupungua kwa ziada kwa kizazi. Kitanzi cha maoni kinaendelea mpaka kuzaliwa.

Ingawa viwango vya juu vya damu vya oxytocin vinaanza kupungua mara baada ya kuzaliwa, oxytocin inaendelea kuwa na jukumu katika afya ya kike na watoto wachanga. Kwanza, oxytocin ni muhimu kwa reflex ya ejection ya maziwa (kawaida inajulikana kama “hebu chini”) katika kunyonyesha watu. Kama mtoto mchanga anaanza kunyonya, receptors hisia katika viboko hupeleka ishara kwa hypothalamus. Kwa kujibu, oxytocin inafichwa na kutolewa kwenye damu. Ndani ya sekunde, seli katika mkataba wa maziwa ya maziwa, hutoa maziwa ndani ya kinywa cha mtoto. Pili, katika watu wa mpira, oxytocin inadhaniwa kuchangia bonding mzazi-mtoto mchanga, inayojulikana kama attachment. Oxytocin pia inadhaniwa kushiriki katika hisia za upendo na ukaribu, pamoja na majibu ya ngono.

Antidiuretic homoni (ADH)

Mkusanyiko wa solute wa damu, au osmolarity ya damu, inaweza kubadilika katika kukabiliana na matumizi ya vyakula fulani na maji, pamoja na kukabiliana na magonjwa, kuumia, dawa, au mambo mengine. Osmolarity ya damu hufuatiliwa mara kwa mara na osmoreceptors -seli maalumu ndani ya hypothalamasi ambazo ni nyeti hasa kwa mkusanyiko wa ioni za sodiamu na solutes nyingine.

Katika kukabiliana na high damu osmolarity, ambayo inaweza kutokea wakati wa maji mwilini au kufuatia mlo chumvi sana, osmoreceptors ishara posterior tezi kutolewa antidiuretic homoni (ADH). Seli za lengo za ADH ziko katika seli tubular za figo. Athari yake ni kuongeza upungufu wa epithelial kwa maji, kuruhusu kuongezeka kwa maji reabsorption. Maji zaidi yanayotokana na filtrate, zaidi ya kiasi cha maji ambacho kinarudi kwenye damu na chini ambayo hupunguzwa katika mkojo. Mkusanyiko mkubwa wa maji husababisha ukolezi mdogo wa solutes. ADH pia inajulikana kama vasopressin kwa sababu, katika viwango vya juu sana, husababisha kikwazo cha mishipa ya damu, ambayo huongeza shinikizo la damu kwa kuongeza upinzani wa pembeni. Utoaji wa ADH unadhibitiwa na kitanzi cha maoni hasi. Kama osmolarity ya damu inapungua, osmoreceptors ya hypothalamic huhisi mabadiliko na husababisha kupungua kwa sambamba katika secretion ya ADH. Matokeo yake, maji kidogo hupatikana tena kutoka kwenye filtrate ya mkojo.

Kushangaza, madawa ya kulevya yanaweza kuathiri secretion ya ADH. Kwa mfano, matumizi ya pombe huzuia kutolewa kwa ADH, na kusababisha kuongezeka kwa uzalishaji wa mkojo ambao hatimaye unaweza kusababisha kutokomeza maji mwilini na hangover. Ugonjwa unaoitwa ugonjwa wa kisukari insipidus una sifa ya upungufu sugu wa ADH unaosababisha upungufu wa maji mwilini sugu. Kwa sababu ADH kidogo huzalishwa na kufichwa, maji yasiyo ya kutosha yanapatikana tena na figo. Ingawa wagonjwa wanahisi kiu, na kuongeza matumizi yao ya maji, hii haina ufanisi kupunguza mkusanyiko solute katika damu yao kwa sababu viwango ADH si juu ya kutosha kusababisha reabsorption maji katika figo. Ukosefu wa usawa wa electrolyte unaweza kutokea katika hali kali za ugonjwa wa kisukari ins

Pituitary

Pituitary ya anterior inatoka kwa njia ya utumbo katika kiinitete na huhamia kuelekea ubongo wakati wa maendeleo ya fetusi. Kuna mikoa mitatu: pars distalis ni zaidi ya anterior, pars intermedia ni karibu na posterior pituitary, na pars tuberalis ni mwembamba “tube” ambayo Wraps infundibulum.

Kumbuka kwamba pituitary ya posterior haina kuunganisha homoni, lakini inawahifadhi tu. Kwa upande mwingine, pituitary anterior hufanya homoni. Hata hivyo, secretion ya homoni kutoka pituitary anterior ni umewekwa na madarasa mawili ya homoni. Hizi homoni-secreted na hipothalamus-ni homoni ikitoa kwamba kuchochea secretion ya homoni kutoka tezi anterior na homoni kuzuia kwamba kuzuia secretion.

Homoni za hypothalamic zimefichwa na neurons, lakini ingiza pituitary ya anterior kupitia mishipa ya damu (Kielelezo 17.9). Ndani ya infundibulum ni daraja la capillaries inayounganisha hypothalamus kwa pituitary ya anterior. Mtandao huu, unaoitwa mfumo wa bandia ya hypophyseal, inaruhusu homoni za hypothalamic kusafirishwa kwa pituitary ya anterior bila kuingia kwanza mzunguko wa utaratibu. Mfumo hutoka kwa ateri bora ya hypophyseal, ambayo inakua matawi ya mishipa ya carotid na husafirisha damu kwenye hypothalamus. Matawi ya ateri ya hypophyseal bora huunda mfumo wa bandari ya hypophyseal (angalia Mchoro 17.9). Hypothalamic ikitoa na kuzuia homoni husafiri kupitia plexus ya msingi ya capillary kwenye mishipa ya portal, ambayo huwabeba kwenye pituitary ya anterior. Homoni zinazozalishwa na pituitary ya anterior (kwa kukabiliana na kutolewa kwa homoni) huingia plexus ya sekondari ya capillary, na kutoka huko huingia kwenye mzunguko.

Kielelezo 17.9 Anterior Pituitary Pituitary anterior Hypothalamus hutoa homoni tofauti zinazochochea au kuzuia uzalishaji wa homoni katika pituitari ya anterior. Homoni kutoka hypothalamus hufikia pituitary ya anterior kupitia mfumo wa bandari ya hypophyseal.

Pituitary ya anterior hutoa homoni saba. Hizi ni homoni ya ukuaji (GH), homoni ya kuchochea tezi (TSH), homoni ya adrenokotikotropiki (ACTH), homoni ya kuchochea follicle (FSH), homoni ya luteinizing (LH), beta endorphin, na prolactini. Kati ya homoni za pituitari ya anterior, TSH, ACTH, FSH, na LH hujulikana kwa pamoja kama homoni za tropiki (trope- = “kugeuka”) kwa sababu hugeuka au kuzima kazi ya tezi nyingine za endokrini.

Ukuaji wa homoni

Mfumo wa endocrine unasimamia ukuaji wa mwili wa binadamu, awali ya protini, na replication ya seli. Homoni kuu kushiriki katika mchakato huu ni ukuaji wa homoni (GH), pia hujulikana somatotropin-protini homoni zinazozalishwa na secreted na anterior tezi ya pituitari. Kazi yake ya msingi ni anabolic; inakuza protini awali na kujenga tishu kupitia njia ya moja kwa moja na ya moja kwa moja (Kielelezo 17.10). Viwango vya GH hudhibitiwa na kutolewa kwa GHRH na GHIH (pia inajulikana kama somatostatin) kutoka hipothalamasi.

Kielelezo 17.10 Homoni Udhibiti wa ukuaji wa homoni (GH) moja kwa moja kuchochea kasi ya kiwango cha protini awali katika misuli skeletal na mifupa. Insulini-kama ukuaji sababu 1 (IGF-1) ni ulioamilishwa na ukuaji wa homoni na moja kwa moja inasaidia malezi ya protini mpya katika seli za misuli na mfupa.

Athari ya kuzuia glucose hutokea wakati GH huchochea lipolysis, au kuvunjika kwa tishu za adipose, ikitoa asidi ya mafuta ndani ya damu. Matokeo yake, tishu nyingi hubadilisha kutoka glucose hadi asidi ya mafuta kama chanzo chao kikubwa cha nishati, ambayo ina maana kwamba chini ya glucose inachukuliwa kutoka kwenye damu.

GH pia huanzisha athari ya kisukari ambayo GH huchochea ini kuvunja glycogen kwa glucose, ambayo huwekwa ndani ya damu. Jina “diabetogenic” linatokana na kufanana katika viwango vya juu vya damu glucose aliona kati ya watu wenye ugonjwa wa kisukari bila kutibiwa na watu binafsi kupitia GH ziada. Viwango vya glucose ya damu huongezeka kama matokeo ya mchanganyiko wa athari za glucose na kisukari.

GH moja kwa moja hupatanisha ukuaji na protini awali kwa kuchochea ini na tishu nyingine kuzalisha kundi la protini iitwayo insulini-kama sababu ukuaji (IGFs). Protini hizi huongeza uenezi wa seli na kuzuia apoptosis, au kifo kilichopangwa kiini. IGFs kuchochea seli kuongeza matumizi yao ya amino asidi kutoka damu kwa protini awali. Skeletal misuli na seli cartilage ni hasa nyeti kwa kusisimua kutoka IGFs.

Uharibifu wa udhibiti wa mfumo wa endocrine wa ukuaji unaweza kusababisha matatizo kadhaa. Kwa mfano, gigantism ni ugonjwa wa watoto unaosababishwa na usiri wa kiasi kikubwa cha GH, na kusababisha ukuaji mkubwa. Hali kama hiyo kwa watu wazima ni acromegaly, ugonjwa unaosababisha ukuaji wa mifupa katika uso, mikono, na miguu kwa kukabiliana na viwango vingi vya GH kwa watu ambao wameacha kukua. Viwango vya chini vya kawaida vya GH katika watoto inaweza kusababisha kuharibika kwa ukuaji-ugonjwa unaoitwa dwarfism ya pituitari (pia inajulikana kama upungufu wa ukuaji wa homoni).

Homoni ya kuchochea tezi

Shughuli ya tezi ya tezi inasimamiwa na homoni ya kuchochea tezi (TSH), pia huitwa thyrotropin. TSH hutolewa kutoka kwenye pituitari ya anterior kwa kukabiliana na homoni ya kutolewa kwa thyrotropin (TRH) kutoka hypothalamus. Kama ilivyojadiliwa hivi karibuni, husababisha secretion ya homoni za tezi na tezi ya tezi. Katika classic hasi maoni kitanzi, muinuko ngazi ya homoni tezi katika mfumo wa damu kisha kusababisha kushuka kwa uzalishaji wa TRH na hatimaye TSH.

homoni ya Adrenokotikotropiki

Homoni ya adrenokotikotropiki (ACTH), inayoitwa pia kortikotropini, huchochea gamba la adrenali (“gome” la juu zaidi la tezi za adrenali) ili kutenganisha homoni za steroidi za kotikotiki kama vile kotisoli. ACTH kuja kutoka molekuli mtangulizi inayojulikana kama pro-opiomelanocortin (POMC) ambayo inazalisha molekuli kadhaa kibiolojia kazi wakati cleaved, ikiwa ni pamoja na ACTH, melanocyte kuchochea homoni, na peptidi opioid ubongo inayojulikana kama endorphins.

Kuondolewa kwa ACTH kunasimamiwa na homoni ya kutolewa kwa corticotropin (CRH) kutoka hypothalamus kwa kukabiliana na sauti ya kawaida ya physiologic. Vikwazo mbalimbali vinaweza pia kuathiri kutolewa kwake, na jukumu la ACTH katika majibu ya shida linajadiliwa baadaye katika sura hii.

Follicle-kuchochea homoni na homoni luteinizing

Tezi za endokrini hutoa homoni mbalimbali zinazodhibiti maendeleo na udhibiti wa mfumo wa uzazi (tezi hizi ni pamoja na pituitari ya anterior, gamba la adrenali, na gonads-majaribio na ovari). Mengi ya maendeleo ya mfumo wa uzazi hutokea wakati wa ujauzito na ni alama ya maendeleo ya sifa za ngono maalum kwa vijana. Ukubalehe huanzishwa na homoni ya gonadotropin-ikitoa (GnRH), homoni inayozalishwa na iliyofichwa na hypothalamus. GnRH huchochea pituitari ya anterior ili kuzuia gonadotropini -homoni zinazodhibiti kazi ya gonads. Viwango vya GnRH vinasimamiwa kupitia kitanzi cha maoni hasi; viwango vya juu vya homoni za uzazi huzuia kutolewa kwa GnRH. Katika maisha yote, gonadotropini hudhibiti kazi ya uzazi na, kwa upande wa wanawake, mwanzo na kukomesha uwezo wa uzazi.

Gonadotropini ni pamoja na homoni mbili za glycoprotein: homoni ya kuchochea follicle (FSH) huchochea uzalishaji na kukomaa kwa seli za ngono, au gametes, ikiwa ni pamoja na ova na mbegu za kiume. FSH pia inakuza ukuaji wa follicular; follicles hizi kisha kutolewa estrogens katika ovari. Homoni ya luteinizing (LH) husababisha ovulation, pamoja na uzalishaji wa estrogens na progesterone na ovari. LH huchochea uzalishaji wa testosterone na majaribio.

prolactini

Kama jina lake linamaanisha, prolactini (PRL) inakuza lactation (uzalishaji wa maziwa). Wakati wa ujauzito, inachangia maendeleo ya tezi za mammary, na baada ya kuzaliwa, huchochea tezi za mammary kuzalisha maziwa ya maziwa. Hata hivyo, madhara ya prolactini hutegemea sana juu ya madhara ya permissive ya estrogens, progesterone, na homoni nyingine. Na kama ilivyoelezwa hapo awali, kuacha maziwa hutokea kwa kukabiliana na kuchochea kutoka oxytocin.

Katika wanawake wasio na mimba, secretion ya prolactini imezuiliwa na homoni ya kuzuia prolactini (PIH), ambayo kwa kweli ni neurotransmitter dopamine, na hutolewa kutoka neurons katika hypothalamus. Tu wakati wa ujauzito kufanya viwango vya prolactini kupanda katika kukabiliana na prolactin-ikitoa homoni (PRH) kutoka hypothalamus.

Pituitary kati: Melanocyte-kuchochea homoni

Seli zilizo katika ukanda kati ya maskio ya pituitari hutoa homoni inayojulikana kama homoni ya kuchochea melanocyte (MSH) inayoundwa na mpasuko wa protini ya mtangulizi wa pro-opiomelanocortin (POMC). Uzalishaji wa ndani wa MSH katika ngozi ni wajibu wa uzalishaji wa melanini kwa kukabiliana na mfiduo wa mwanga wa UV. Jukumu la MSH lililofanywa na pituitary ni ngumu zaidi. Kwa mfano, watu wenye ngozi nyepesi kwa ujumla wana kiasi sawa cha MSH kama watu wenye ngozi nyeusi. Hata hivyo, homoni hii ina uwezo wa giza ya ngozi kwa kuchochea uzalishaji wa melanini katika melanocytes ya ngozi. Watu pia huonyesha kuongezeka kwa uzalishaji wa MSH wakati wa ujauzito; pamoja na estrogens, inaweza kusababisha rangi nyeusi ya ngozi, hasa ngozi ya isolas na minora labia. Kielelezo 17.11 ni muhtasari wa homoni za pituitari na madhara yao kuu.

Kielelezo 17.11 Meja Pituitary Homoni Meja tezi homoni na lengo viungo vyao.

Interactive Link

Tembelea kiungo hiki ili uangalie uhuishaji unaoonyesha jukumu la hypothalamus na tezi ya pituitari. Ni homoni gani iliyotolewa na pituitary ili kuchochea tezi ya tezi?