F i z 2 0 8 S i s t e m l e r i n Ko n t r o l M e k a n i z m a l a r ı Hipotalamus ve Hipofiz Hormon Denetim Süreçleri Adnan Kur t Ders Öğretim Üyesi: Prof. Dr. T. Demiralp v1: 30 Nisan 2009
Motivasyon: Hipotalamo hipofiz ekseni, birçok endokrin sisteminin düzenlenmesinde çok önemli işlevler yüklenmektedir. Çeşitli hormonların üretimi, hedef organlarla iletişim ve bunların geribildirimle düzenlenmesi yaşamsal öneme sahip bir denetim sisteminin varlığını gösterir. Fizyolojik sistemin işlevleri ve iç dinamiklerinin anlaşılabilmesi için bu denetim sisteminin ayrıntıyla çözümlenmesi gerekir. Amaç: Hipofiz ve Hipotalamus etkinliklerinin, hormonal düzenleme mekanizmalarının ve iletişim yollarının anlaşılması.
Hipotalamus: Açlık, susuzluk ve beden sıcaklığı için sinirsel merkezleri içerir. Uykunun düzenlenmesi, uyanıklık, duygulanımlara etki eder. Ön hipofizden hormon salımını uyarır. ADH (formula: C46H65N13O12S2 _name: antidiuretic hormone _ alternate names: ADH diapid pressyn pitressin pitressin tannate) ve oksitosin hormonlarını üretir. Sempatik ve parasempatik refleksleri düzenler. Ön hipofizden hormonların salınmasını düzenleyen serbestletici ve baskılayıcı hormonları üretir. Hipofiz Bezi: İki bölümden oluşur. Ön Hipofiz Pars Distalis: Adenohipofiz. Endokrin dokusudur, bilinen klasik hormonları salgılar. Arka Hipofiz Pars Nevrosa: Nörohipofiz. Sinir dokusudur ve nörohormonlar salgılar. Hipofiz bezinin bu iki lobu, birbirinden bağımsız embriyolojik yapıdan oluşur. Bu da, lobların hipotalamusla etkileşimindeki farklılaşmayı açıklar.
Hipotalamik Hipofizsel Denetim: Nörofize hipotalamik bağlantılar, hücre gövdeleri hipotalamus içinde olan nöronlarla yapılır. Bu sinir hücrelerinin aksonları hipofize doğru uzanarak alt hipofiz arterinden gelen damarlarda sonlanır. Oksitosin ve vasopressin hormonları, aksiyon potansiyelleri akson sonuna eriştiğinde sinirsel salınımla sistemik dolaşıma sokulurlar. Hipotalamus ve adenohipofiz arasındaki bağlar hormonaldir. Hipotalamustaki hücre çekirdekleri, hipofiz aktarım yolu boyunca giderek adenohipofize uyaran ya da baskılayan hormonlar salgılar. Bu hormonlar adenohipofiz hücrelerindeki reseptörlere bağlanarak artan ya da azalan tropik hormonların genel dolaşım sistemine salınmasına neden olur.
Hipotalamik hormonlar PRH Dopamine PIH TRH CRH GHRH GHIH GnRH Ö n Hipofiz Hormonları Gonadropinler Prolactin TSH ACVTH GH FSH LH Endokrin Hedefleri ve Salgıladıkları Hormonlar Tiroid Bezi Tiroid Hormonları Adrenal Korteks Kortizol Karaciğer Somatomedin Androjenler Gonadların Endokrin Hücreleri Estrojenler Projestoren Diger Hedefler Meme Çeşitli Dokular Gonad Germ Hücreleri
Geribildirim Döngüleri: Kısa Geribildirim Döngüsü + MSS - (-) Hipotalamus RH + - AdenoHipofiz (+) TH + Bez Ayar Giri ş i + MSS - - Hipotalamus RH + - AdenoHipofiz (+) RIH RIH Kısa Geribildirim Döngüsü H + Ayar Giri ş i H +/ Hedef Dokular Hedef Dokular Etkiler 1 Geribildirim D ö ng ü sü Etkiler 2 Geribildirim D RH: Releasing Hormone RIH: Release Inhibiting Hormone TH: Trophic Hormone H: Hormone
Bu endokrin sistemleri için (5. saydamda), iki farklı geribildirim döngüsü vardır (6. saydamda gösterilen). 1 numaralı geribildirim sisteminde, çevresel endokrin bezleri adenofizden gelen tropik hormonlarla düzenlenir/ kontrol edilirler. Adenofiz de, MSS ve hipotalamus tarafından ayar dögüsüyle denetlenir, endokrin bezlerinden salgılanıp dolaşıma giren hormonlarla da geribildirim alır. Bu, tiroid, adrenal glukokortizoid ve üreme sistemleri denetim mekanizmasıdır. 2 numaralı geribildirim sistemi, adenofiz taafından dolaşım hormonlarının salınımını düzenler. Burada da adenofiz MSS ve hipotalamus tarafından denetlenirken, adenofizin salgıladığı hormonların çevresel etkilerini geribildirim döngüsüne sokar. Bu koşulda endokrin sistemleri büyüme hormonu (GH), prolaktin (PL), ve melanosit uyarıcı hormonu (MSH) içerir. Geribildirim döngülerindeki anahtar ögeler: 1. Serbestleyici Hormonlar (RH): Artı ya da eksi değer alabilen bu hormonlar hipotalamustan gelir ve adenohipofiz işlevlerinin düzeyini denetler. 2. Tropik Hormonlar (TH): Adenohipofizden kaynaklanırlar. Hedefleri olan endokrin bezinin (örneğin tiroid bezi) büyümesini hormon salgılamasını sağlarlar (tiroid hormonu gibi). 3. Hormon (H): Bunlar olgunlaşmış hormonal son ürünlerdir (tiroid hormonu, kortizol, büyüme hormonu gibi), çeşitli özgül fizyolojik etkiye yolaçarlar. 4. Yükseltme: Endokrin döngülerindeki sinyallerde çok yüksek değerde yükseltim vardır. Hipotalamus nanogramlar ölçeğinde serbestleyici hormon salarken, sonunda, miligramlar değerinde hormon üretilmiş olur. Her sistem için, tropik hormonunu, hipotalamus ve olasılıkla da MSS'ni de içeren kısa geribildirimdöngüsü vardır. Bu döngünün işlevi hakkında fazla bilinen yoktur. Adenohipofiz ve çevresel endokrin bezi eksi geribildirim döngüsü oluşturur. Adenohipofiz çevre bezlerinden salgılanan ve kanda dolaşan hormonu algılayarak ayar değeri oluşturur. Eğer hormon çoksa, adenohipofiz sinyali düşürülür. Bu, kanda hormon düzeyini sabit tutmak için mükemmel bir mekanizmadır. Ayar mekanizması, MSS ve /veya hipotalamus sinyalleriyle RH ve RIH salınımında görece miktarı düzenleyerek geribildirim sisteminin işleme düzeyini belirler.