Sumbu hipotalamus-hipofisis adalah sistem dari dua organ penting: hipotalamus dan kelenjar pituitari, dan interkoneksinya. Semua elemen sumbu ini terletak di dalam sistem saraf pusat, dan peran terpentingnya adalah mengontrol keseimbangan hormonal seluruh organisme. Cari tahu cara kerja sumbu hipotalamus-hipofisis, pengaruhnya terhadap sekresi hormon, dan kapan fungsinya dapat terganggu.
Daftar Isi
- Struktur sumbu hipotalamus-hipofisis
- Bagaimana cara kerja sumbu hipotalamus-hipofisis?
- Hormon hipotalamus-hipofisis
- oksitosin
- vasopresin (ADH)
- somatoliberin (GH-RH)
- somatostatin (GH-IH)
- kortikoliberin (CRH)
- thyreoliberin (TRH)
- gonadoliberin (GnRH)
- prolaktoliberin (PRH)
- prolactostatin (PIH)
- Gangguan sumbu hipotalamus-hipofisis
- penyakit dengan peningkatan konsentrasi hormon sumbu hipotalamus-hipofisis
- penyakit dengan penurunan konsentrasi hormon sumbu hipotalamus-hipofisis
Sumbu hipotalamus-hipofisis adalah sistem yang terdiri dari kelenjar endokrin, kelenjar pituitari, dan bagian otak, hipotalamus. Sumbu hipotalamus-hipofisis merupakan pengatur utama berfungsinya semua kelenjar endokrin, seperti:
- tiroid
- kelenjar adrenal
- ovarium atau testis
Struktur sumbu hipotalamus-hipofisis
Untuk memahami cara kerja sumbu hipotalamus-hipofisis, pertama-tama mari kita lihat bagaimana dua komponen dasarnya bekerja: hipotalamus dan kelenjar pituitari.
Struktur induk - hipotalamus - adalah "pusat komando" sejati dari seluruh organisme. Tugasnya adalah menerima rangsangan mengenai keadaan tubuh kita saat ini, memprosesnya dan bereaksi dengan tepat. Hipotalamus merupakan elemen yang memungkinkan terjadinya pertukaran sinyal antara sistem saraf dan sistem endokrin.
Sel-sel hipotalamus dapat mengenali informasi antara lain tentang suhu tubuh kita, status gizi saat ini, tekanan darah arteri, dan konsentrasi elektrolit. Berkat ini, hipotalamus bertanggung jawab untuk mengendalikan banyak aspek fungsi tubuh: rasa lapar dan haus, ritme sirkadian saat tidur dan terjaga, pengaturan metabolisme, dan kemampuan untuk bereproduksi. Dari sudut pandang aksi sumbu hipotalamus-hipofisis, aktivitas terpenting hipotalamus adalah produksi berbagai hormon yang memengaruhi fungsi seluruh tubuh.
Struktur kedua dari aksis hipotalamus-hipofisis, kelenjar pituitari, memiliki jangkauan kerja yang sedikit lebih terbatas. Fungsinya tunduk pada batasan yang lebih besar dan kontrol konstan, dan pengawasan paling penting dilakukan oleh hipotalamus. Meskipun kelenjar pituitari tidak menerima rangsangan sebanyak hipotalamus, fungsinya tidak boleh diremehkan. Struktur kecil ini adalah titik pusat sistem endokrin - di bawah pengaruh rangsangan dari hipotalamus, ia menghasilkan hormonnya sendiri yang mengatur kerja kelenjar endokrin lainnya.
Kelenjar pituitari terdiri dari dua bagian - anterior (hormonal) dan posterior (saraf). Sel-sel kelenjar hipofisis anterior memproduksi dan melepaskan hormon hipofisisnya sendiri ke dalam darah. Di sisi lain, sel-sel di bagian posterior adalah gudang dari dua hormon hipotalamus yang sangat penting - oksitosin dan vasopresin (lihat poin 3).
Bagaimana cara kerja sumbu hipotalamus-hipofisis?
Tindakan sumbu hipotalamus-hipofisis dimungkinkan karena komunikasi konstan antara organ-organ ini. Hipotalamus, sebagai struktur sistem saraf, terus-menerus menerima banyak informasi dari semua area tubuh. Menanggapi mereka, itu dapat menghasilkan berbagai jenis reaksi - misalnya, merangsang area lain di otak, atau menghasilkan hormon, partikel kimia yang mampu membawa informasi.
Kelenjar pituitari merupakan perantara penting dalam aktivitas hormonal hipotalamus. Hormon hipotalamus mencapai kelenjar pituitari dengan dua cara. Yang pertama adalah transmisi hormon secara langsung di sepanjang serabut saraf. Ini adalah bagaimana vasopresin dan oksitosin diangkut. Setelah diproduksi di hipotalamus, mereka dikirim ke kelenjar pituitari posterior dimana mereka dapat dilepaskan ke aliran darah.
Cara kedua adalah dengan hormon hipotalamus yang mengontrol kelenjar pituitari. Ini termasuk berbagai jenis pembebas (hormon rangsang) dan statin (hormon penghambat). Liberin hipotalamus dan statin berjalan dari hipotalamus ke jaringan khusus pembuluh darah kecil, yang melaluinya mereka langsung menuju ke kelenjar pituitari. Setelah kontak dengan sel-sel kelenjar hipofisis anterior, mereka mengatur aktivitas dan produksi hormon hipofisis.
Sementara hipotalamus adalah struktur utama dari sumbu hipotalamus-hipofisis, komunikasi dapat dilakukan secara bilateral. Kelenjar pituitari juga memiliki kemampuan untuk mempengaruhi hipotalamus. Penyesuaian seluruh sumbu didasarkan pada apa yang disebut umpan balik positif dan negatif. Saat hormon dilepaskan dari kelenjar pituitari, tingkat darahnya meningkat dan aksis hipotalamus-hipofisis terhambat. Di sisi lain, jika hormon tertentu diperlukan, hipotalamus merangsang kelenjar pituitari dan meningkatkan aktivitas sekretorinya. Berfungsinya sistem umpan balik adalah kondisi yang diperlukan untuk menjaga homeostasis, yaitu keseimbangan internal tubuh kita.
Hormon hipotalamus-hipofisis
Sumbu hipotalamus-hipofisis adalah sistem dua lantai dengan banyak interkoneksi. Tak satu pun dari strukturnya yang mampu menjalankan fungsinya sendiri. Sumbu hipotalamus-hipofisis adalah alat ampuh yang mengatur seluruh keseimbangan hormon tubuh kita. Hormon terpenting yang diproduksi di hipotalamus adalah:
- oksitosin
- vasopresin (ADH)
- somatoliberin (GH-RH)
- somatostatin (GH-IH)
- kortikoliberin (CRH)
- thyreoliberin (TRH)
- gonadoliberin (GnRH)
- prolaktoliberin (PRH)
- prolactostatin (PIH)
Kelenjar pituitari menghasilkan hormon seperti:
- prolaktin (PRL)
- adrenokortikotropin (ACTH)
- melanotropin (MSH)
- lipotropin (LPH)
- tirotropin (TSH)
- somatotropin (GH)
- hormon perangsang folikel (FSH)
- lutropin (LH)
Seperti yang Anda lihat, sumbu hipotalamus-hipofisis menentukan fungsi seluruh organisme melalui sejumlah besar hormon. Fungsi terpenting dari hormon dalam sumbu ini disajikan di bawah ini.
- oksitosin
Oksitosin, bersama dengan vasopresin, adalah dua hormon hipotalamus yang tidak berpengaruh pada fungsi hipofisis. Peran kelenjar pituitari hanya untuk menyimpannya. Begitu mereka menerima sinyal yang sesuai, mereka dilepaskan ke aliran darah. Oksitosin adalah hormon yang memainkan peran paling penting selama persalinan - ini memungkinkan kontraksi rahim. Tugas kedua oksitosin adalah memfasilitasi laktasi. Pengisapan puting susu oleh bayi merangsang pelepasan oksitosin ke dalam darah ibu, yang mengarah pada sekresi ASI dari kelenjar payudara.
- vasopresin (ADH)
Vasopresin, juga dikenal sebagai hormon anti diuretik (ADH), adalah hormon yang mengatur keseimbangan air tubuh. Seperti namanya, hormon antidiuretik mengurangi diuresis, yaitu keluaran urin. Vasopresin dilepaskan saat Anda mengalami dehidrasi, saat darah menjadi terkonsentrasi atau tekanan darah Anda turun. Dengan bekerja pada ginjal, vasopresin meningkatkan kepadatan keluaran urin. Berkat ini, dimungkinkan untuk menghemat air dan menyimpannya di dalam tubuh.
- somatoliberin (GH-RH)
Somatoliberin adalah contoh pertama dari hormon khas sumbu hipotalamus-hipofisis. Ketika diproduksi di hipotalamus, somatoliberin mencapai kelenjar pituitari dan merangsang sel-selnya untuk mengeluarkan somatropin hipofisis, yang juga dikenal sebagai hormon pertumbuhan. Sumbu somatotropin-somatoliberin memungkinkan pertumbuhan dan perkembangan semua jaringan tubuh, yang pada gilirannya menentukan ketepatan proses pertumbuhan.
- somatostatin (GH-IH)
Somatostatin adalah lawan hormonal dari somatoliberin - pengaruhnya pada kelenjar pituitari menyebabkan penurunan pelepasan hormon pertumbuhan. Selain fungsinya dalam sistem hipotalamus-hipofisis, somatostatin juga diproduksi secara lokal di saluran gastrointestinal, di mana ia menghambat, misalnya. pelepasan hormon usus.
- kortikoliberin (CRH)
Kortikoliberin juga dikenal sebagai hormon pelepas kortikotropin (ACTH). Hormon-hormon ini adalah bagian dari sumbu hipotalamus-hipofisis-adrenal. Aktivitasnya paling intens dalam situasi stres. Pengaruh ACTH pada korteks adrenal meningkatkan pelepasan salah satu "hormon stres" terpenting - kortisol. Sumbu hormon kortikoliberin-kortikotropin-adrenal juga mengatur keseimbangan metabolisme seluruh organisme.
- thyreoliberin (TRH)
Thyreoliberin adalah hormon yang menyebabkan pelepasan hormon perangsang tiroid (TSH) dari kelenjar pituitari. Tingkat tirotropin adalah salah satu penanda yang menunjukkan fungsi kelenjar tiroid saat ini - oleh karena itu sering diukur pada pasien dengan penyakit kelenjar ini. Tirotropin merangsang perkembangan kelenjar tiroid dan meningkatkan sekresi hormonnya. Ini, pada gilirannya, memengaruhi detak jantung, fungsi gastrointestinal, metabolisme nutrisi, dan aktivitas sehari-hari kita.
- gonadoliberin (GnRH)
Peran gonadoliberin dalam sumbu hipotalamus-hipofisis adalah untuk merangsang produksi yang disebut gonadotrofin hipofisis. Ini termasuk: hormon perangsang folikel (FSH) dan lutropin (LH). Gonadoliberin adalah contoh hormon yang disekresikan dalam ritme yang berdenyut, dan frekuensi ritme ini menentukan jenis gonadotropin yang dilepaskan. Frekuensi denyut gonadoliberin yang rendah menyebabkan sekresi FSH, sedangkan LH tinggi (hal ini terjadi, misalnya pada wanita sesaat sebelum ovulasi). Gonadotrofin hipofisis mempengaruhi ovarium wanita dan testis pria, menentukan pematangan dan reproduksi seksual yang tepat.
- prolaktoliberin (PRH)
Prolaktoliberin adalah hormon hipotalamus yang merangsang sel-sel kelenjar pituitari untuk memproduksi prolaktin. Prolaktin merupakan faktor utama yang mempersiapkan kelenjar payudara untuk proses laktasi. Sekresi prolaktin oleh kelenjar pituitari adalah contoh yang baik dari mekanisme umpan balik negatif pada aksis hipotalamus-hipofisis. Selama menyusui, ketika kadar prolaktin dalam tubuh paling tinggi, produksi gonadotropin kembali terhambat. Karena alasan inilah wanita menyusui tidak mengalami menstruasi setelah melahirkan.
- prolactostatin (PIH)
Prolaktostatin, hormon yang menghambat pelepasan prolaktin, pada dasarnya bukanlah statin hipotalamus yang khas. Fungsinya dimainkan oleh neurotransmitter dopamin. Ini adalah sinyal dopaminergik yang diintensifkan dalam sumbu hipotalamus-hipofisis yang mengurangi produksi prolaktin.
Gangguan sumbu hipotalamus-hipofisis
Meskipun kadar hormon dalam sumbu hipotalamus-hipofisis saling dikontrol, mekanisme pengaturannya terkadang gagal. Kami kemudian berurusan dengan penyakit endokrin akibat kelebihan atau kekurangan hormon hipotalamus-hipofisis.
- Penyakit dengan peningkatan konsentrasi hormon sumbu hipotalamus-hipofisis
Contoh aktivitas hormon hipotalamus yang berlebihan adalah sindrom pelepasan vasopresin yang tidak tepat (SIADH). Akibat konsentrasi vasopresin yang terlalu tinggi, terjadi peningkatan retensi air dalam tubuh dan pengenceran cairan tubuh.Sindrom SIADH terutama menghasilkan gejala neurologis, dan dalam bentuk lanjutnya dapat menyebabkan edema serebral.
Peningkatan kadar hormon dari sumbu hipotalamus-hipofisis dapat menyebabkan hiperfungsi sekunder kelenjar endokrin lainnya: misalnya, hipertiroidisme atau fungsi kelenjar adrenal. Peningkatan konsentrasi ACTH dapat menyebabkan apa yang disebut Sindrom Cushing yang bergantung pada ACTH. Hipertiroidisme sekunder menyebabkan:
- peningkatan detak jantung
- penurunan berat badan
- diare
- rangsangan psikomotorik yang berlebihan
Namun, hormon pertumbuhan yang berlebihan dapat menyebabkan gigantisme atau akromegali.
Peningkatan konsentrasi prolaktin, yaitu hiperprolaktinemia, adalah salah satu penyebab infertilitas hormonal yang paling umum (prolaktin menghambat sekresi gonadotropin hipofisis, yang menyebabkan gangguan ovulasi, antara lain).
Penyebab paling umum dari peningkatan kadar hormon hipofisis adalah adenoma hipofisis yang berada di luar kendali sumbu hipotalamus-hipofisis dan menghasilkan hormon yang tidak bergantung padanya. Gejala mereka mungkin terjadi akibat peningkatan kadar satu hormon atau kelebihan beberapa jenis hormon yang tumpang tindih.
Peningkatan kadar hormon perifer, seperti kortisol atau hormon tiroid, selalu memerlukan pengecualian disfungsi sumbu hipotalamus-hipofisis, yang mungkin menjadi penyebab gangguan ini.
- Penyakit dengan penurunan konsentrasi hormon sumbu hipotalamus-hipofisis
Penyakit dengan mekanisme yang berlawanan dengan SIADH adalah diabetes insipidus sentral. Penyebab penyakit ini adalah kekurangan vasopresin yang diproduksi di hipotalamus, yang disebabkan oleh disfungsi sel-sel hipotalamus. Penurunan kadar vasopresin membuat hilangnya air dalam urin tidak terkendali. Jumlah urin yang diproduksi meningkat secara signifikan, menyebabkan gejala dehidrasi dan rasa haus yang konstan.
Kekurangan hormon hipofisis dapat menyebabkan gejala hipotiroidisme sekunder: kelenjar tiroid, kelenjar adrenal dan gonad. Kadar gonadotrofin yang menurun dapat menyebabkan kemandulan dan disfungsi seksual.
Defisiensi tirotropin menyebabkan hipotiroidisme sekunder yang bermanifestasi sebagai kelelahan kronis, penambahan berat badan, dan sembelit. Penurunan kadar hormon pertumbuhan berdampak serius terutama pada anak-anak sehingga menyebabkan terhambatnya proses pertumbuhan. Di sisi lain, kekurangan prolaktin dapat menyebabkan gangguan laktasi.
Hipopituitarisme jarang dimanifestasikan oleh satu kekurangan hormon tertentu. Jauh lebih sering, kerusakan pada kelenjar ini mengakibatkan penurunan produksi beberapa hormon. Disfungsi kelenjar hipofisis dapat disebabkan oleh berbagai macam penyebab. Milik mereka:
- cedera
- tumor yang menyusup ke kelenjar pituitari
- perdarahan
- Kondisi bawaan (misalnya, hipoplasia, atau keterbelakangan kelenjar pituitari)
Saat mendiagnosis defisiensi hormonal, orang harus selalu ingat untuk memeriksa fungsi sumbu hipotalamus-hipofisis (dengan mengukur kadar hormon dalam sumbu ini). Berkat ini, dimungkinkan untuk menentukan apakah kekurangan hormon tertentu adalah akibat dari gangguan pada produksi perifernya atau gangguan sentral dari regulasi hipotalamus-hipofisis.
Bibliografi:
- "Histologia" W. Sawicki, J.Malejczyk, PZWL Wydawnictwo Lekarskie, Warsawa 2008
- Rohrbasser L.J., Alsaffar H., Blair J. (2016) Hipotalamus - Sumbu Hipofisis. Dalam: Belfiore A., LeRoith D. (eds) Prinsip Endokrinologi dan Tindakan Hormon. Endokrinologi. Springer, Cham, akses online
Baca lebih banyak artikel dari penulis ini
