Legaturile morfofunctionale intre hipotalamus, hipofiza si alte glande endocrine

In centrul reglarii neuroendocrine se situeaza relatiile dintre hipotalam si hipofiza. In neurohipofiza patrund prelungirile fibrelor nervoase, care provin din nucleii hipotalamului anterior - supraoptic si paraventricular. Corpii neuronali din acesti nuclei secreta un produs care este transportat de-a lungul fibrelor hipo-lalamohipofizare, fiind depozitat in lobul posterior al hipofizei. intre cantitatea acestei secretii si cea a hormonilor neurohipofizei (ocitocina si vasopresina sau adiuretina) exista un strans paralelism. In urma extirparii hipofizei, in bontul tulpinii hipofizare, se acumuleaza o mare cantitate de produse de secretie a hipotalamului, avind carac­terele hormonilor neurohipofizari. Hormonii hipotalamici si hipofizari influenteaza la randul lor activitatea centrilor diencefalici, astfel incit reglarea ner­voasa si endocrina se face in circuit.

Secretia hormonilor adenohipofizari este influentata de impulsurile nervoase periferice sau centrale, prin intermediul hipotalamului, desi nu s-au putut evidentia prelungiri nervoase din hipotalam spre lobul anterior al hipofizei

Corpii neuronali din nucleii hipotalamici pot secreta anumite substante de natura polipeptidica, care sunt transportate pe calea sistemului port hipotalamohipofizar, determinind elibe­rarea si trecerea in circulatie a hormonilor endocrinotropi proprii adenohipofizei. Spre deosebire de celelalte glande endocrine, o hipofiza ex­tirpata si implantata in alta parte a corpului isi inceteaza activitatea; daca reimplantarea se face in aceeasi regiune, sub influenta mediato­rilor secretati de nucleii hipotalamici, secretia adaptativa a glandei este reluata.      

Hipotalamul actioneaza prin intermediul unor mediatori chi­mici, pe calea sistemului port hipotalamohipofizar. Un astfel de me­diator este factorul eliberator corticotrop.

Spre deosebire de ceilalti hormoni adenohipofizari, descarcarea de hormon corticotrop se face si direct, sub actiunea histaminei sau a adrenalinei, chiar intr-o hipofiza implantata intr-o regiune indepar­tata de eminenta mediana (de tulpina hipofizara).

Medulosuprarenala, considerand originea ei embriologica, este un ganglion ortosimpatic modificat, pentru care splanhnicul reprezinta fibrele preganglionare. In cursul reactiilor de adaptare, stimularea sim­paticului, avand un caracter general, include si stimularea medulosu - prarenalei.

Prin secretia de hormoni (in toate reactiile de adaptare sunt antrenate si glandele endocrine), reactia declansata de sistemul nervos este amplificata, prelungita in timp, asigurandu-i-se in acelasi timp fondul metabolic.

La randul lor, asa cum s-a mai aratat, hormonii isi exercita influen­ta asupra creierului. Adrenalina are o actiune sensibilizanta asupra sis­temului nervos. Sub influenta hormonilor tiroidieni, creste excitabili­tatea tuturor etajelor creierului si in primul rand a scoartei cerebrale.

Hormonii sexuali au o importanta foarte mare in dezvoltarea creie­rului la mamifere.

Paratiroidele, pancreasul, tiroida, gonadele, corticosuprarenalele, isi continua activitatea si dupa o denervare totala, ceea ce ilustreaza exis­tenta unor mecanisme umorale de reglare a functiei endocrine. Para­tiroidele sunt stimulate direct de scaderea concentratiei calciului san­guin; celulele b din insulele lui Langerhans, care secreta insulina, reac­tioneaza la cresterea concentratiei glucozei din sange.

Intre activitatea secretorie a glandelor endocrine controlate de hipo­fiza (tiroida, glandele sexuale, corticosuprarenale) si hormonii tropi hi­pofizari corespunzatori exista un echilibru; cand secretia unei glande endocrine scade (sau hormonul ei este consumat mai intens) se ma­reste producerea hormonului trop hipofizar, care stimuleaza aceasta glanda. Cresterea in sange a hormonilor glandelor efectoare inhiba secretia hormonului trop respectiv, printr-un mecanism de retroactiune (feed-back negativ), cu restabilirea echilibrului.

Administrarea prelungita a hormonului unei glande, conduce ia atrofia glandei respective, prin inhibitia secretiei hormonului trop hi­pofizar.

Hipofiza, situata la majoritatea speciilor intr-o depresiune a sfenoidului numita saua turceasca, desi nu este indispensabila vietii, re­prezinta totusi una dintre cele mai importante glande endocrine, prin legaturile sale intime cu sistemul nervos central si cu aproape toate celelalte glande cu secretie interna, de unde si denumirea de creier glandular. Hipofiza este formata dintr-un lob anterior si intermediar, care constituie adenohipofiza si unul posterior, neurohipofiza.

Din extractul total de lob anterior au fost identificati cu certitudine, biochimic si func­tional, sase hormoni de natura proteica. Izolarea lor din sange nu a fost posibila totusi, deoarece ad­ministrarea lor produce efecte asemanatoare manifestarilor functionale ale glandei, sunt considerati ca adevarati hormoni adenohipofizari.

Hormonul somatotrop sau de crestere (STH, somatotropine sau somatostimuline) este produs de celulele a (eozinofile) ale hipofizei anterioare. Secretia hormonului somatotrop este sub controlul nervos al centri­lor din hipotalam; hipofiza transplantata in alta zona decat cea care-i asigura relatiile umorale normale cu hipotalamul, prin sistemul port hipotalamohipofizar, nu mai este in stare sa asigure cresterea.

Datorita specificitatii bio­logice, somatotropinele sunt capabile sa actioneze in sens descendent pe scara filogenetica, dar nu si in sens as­cendent; hormonii extrasi din hipofiza animalelor superioa­re, exercita o actiune stimu­lanta asupra speciilor mai putin evoluate, dar nu si in sens invers. Hormonul somatotrop ac­tioneaza asupra cresterii in mod armonios. In organe creste concentratia protide­lor, a apei si a sarurilor, cu exceptia calciului care scade.

La adult, de cate ori exista oase endocondrale sau resturi de cartilagii, atat condrogeneza cat si osteogeneza sunt stimulate, rezultand oase mari, caracteristic deformate. Daca excesul de hormon de crestere persista atat in perioada de crestere cat si la animalul adult, manifestarile de acromegalie (cresterea exagerata a mandibului, a nasului, a urechilor, hipertrofia viscerelor, etc) se supra­pun peste cele de gigantism.

Hiposecretia de STH produce nanismul sau piticismul hipofizar. Eficienta functionala a organelor hipertrofiate sub influenta STH este diferita.

Rinichiul raspunde nu numai prin cresterea dimensiuni­lor dar si prin intensificarea functiilor (creste debitul plasmatic renal, viteza de filtrare glomerulara)

La animalul hipofizectomizat si cu un rinichi extirpat hipertrofia compensatorie a rinichiului ramas nu se produce decat dupa administrare de STH. In ficat creste cantitatea de glucoza si numarul mitocondriilor. Somatostimulina mareste efi­cienta ACTH asupra corticosuprarenalei.

Hormonul somatotrop favorizeaza anabolismul protidelor; bilantul azotat devine pozitiv, se inregistreaza o scadere a eliminarilor de uree, amoniac, creatinina. Are loc o intensificare a transferului de amino-acizi din mediul extracelular spre interiorul celulelor, este stimulata biosinteza intracelulara a protidelor, creste concomitent si concentratia acizilor nucleici.

Analiza: Slabim cu fructe uscate? - precautie si sfatul medicului Eseu: Martini - cocktail facut traditional din gin si vermut alb sec

Interventia hormonului somatotrop in metabolismul protidelor s-ar face in mod indirect, prin intermediul insulinei, care ar mari permea­bilitatea celulara atat pentru glucoza cat si pentru acizii aminati.

Injectiile de extract hipofizar maresc catabolismul lipidelor, ceea ce se traduce prin cresterea lipemiei, a acizilor grasi liberi in sange, pe socoteala tesutului adipos care se reduce; transformarea glucidelor in lipide este limitata.

Efectul diabetogen poate fi insa reprodus si cu hormon somatotrop purificat, care stimuland secretia de glucagon (factor hiperglicemiant prin activarea glicogenolizei) si inhiband oxidarea glucozei, suprasoli­cita in mod compensator secretia de insulina; somatostimulina poate actiona si direct asupra celulelor (5 din pancreas, care secreta insulina. Stimulate deosebit de intens aceste celule ajung la epuizare, se necro­zeaza si ulterior apare diabetul. Se poate afirma deci ca actiunea diabetogena este proprie hormonului somatotrop.

Hormonul de crestere exercita si o actiune proflogistica, influentand favorabil reactiile inflamatorii.

Hormonul tireotrop (TSH, tireostimulina, TTH, tireotrofina).

Animalele hipofizectomizate prezinta si o accentuata atrofie a glandei tiroide insotita de simptome caracteristice hipotiroidiei. Din contra, in cazurile clinice de hiperfunctie hipofizara se observa si simp­tome de hipertiroidie. Injectarea repetata de extracte anterohipofizare la animalele normale are aceleasi efecte; daca insa in prealabil se extirpa tiroida, manifestarile de hipertiroidie nu mai apar. Rezulta ca TSH isi exercita actiunea prin intermediul tiroidei, favorizand la acest nivel fixarea iodului circulant, utilizarea acestuia in biosinteza hormonilor tiroidieni si eliberarea acestora in circulatie; TSH nu initiaza, ci doar regleaza functia tiroidei (in absenta TSH activitatea tiroidei nu ince­teaza complet).

Hormonul tireotrop este secretat de celulele bazofile ale adenohi­pofizei. Secretia de TSH se face sub influenta unui polipeptid eliberat in regiunea hipotalamului anterior-fiind reglata de asemenea de nivelul hormonilor tiroidieni circulanti. Distrugerea stereotaxica a regiunii hipotalamului anterior, determina blo­carea functiei tireostimulatoare a hipofizei, efectele fiind asemanatoare cu cele produse prin hipofizectomie.

Hormonii gonadotropi (gonadotropine, gonadotrofine, gonadostimuline. prosilanii A si B). Hormonii gonadotropi, produsi de adenohipofiza, actioneaza asupra glandelor sexuale (gonade) si prin intermediul acestora asupra dezvoltarii aparatului genital, a caracterelor sexuale secundare si a secretiei de lapte. Atrofia gonadelor, manifestarile de hipogenitalism care apar dupa ablatia hipofizei, au drept cauza privarea acestor glande de actiunea stimulanta pe care in mod normal o exer­cita hipofiza. Daca la un animal impuber se injecteaza ex­tract total hipofizar sau se implanteaza fragmente de hipofiza recoltate de la un animal matur, se instituie pubertatea, cu toate manifestarile ei; la femela adulta in repaus sexual, se produce estrul. Daca insa in prealabil se extirpa ovarele sau testiculele, efectele amintite nu mai apar; hipofiza actioneaza deci indirect asupra functiilor sexuale, stimuland glandele genitale prin hormonii ei gonadotropi.

Hormonul foliculostimulant (FSH) sau de maturare a foliculilor, pro­dus de celulele delta (bazofile), este o glucoproteida cu greutatea mo­leculara de 65.000 -67.000.  La femela are rolul de a initia ciclul geni­tal, stimuland transformarea foliculilor primordiali in foliculi maturi, fara a influenta ovulatia. Secretia de FSH este controlata de hipotalam prin FSH-RH .

Pro­ducerea excesiva in faza preovulatorie de estrogeni, inhiba secretia de FSH (feed - back negativ), favorizind formarea de LH.

La mascul, FSH stimuleaza dezvoltarea tubilor seminiferi si dirijeaza evolutia normala a spermatogenezei.

Hormonul luteinizant (LH), secretat tot de celulele bazofile, este o glucoproteida ce difera de la o specie la alta; preparatul din hipofiza de oaie are masa moleculara de 40.000, cel obtinut de la porc 100.000.

La femela LH completeaza maturatia foliculilor ovarieni, iar dupa ovulatie asigura formarea corpului galben dar nu si secretia de progesteron. Impreuna cu FSH, stimuleaza secretia de estrogeni si dez­voltarea celulelor interstitiale ale ovarului.

La mascul ICSH, identic cu LH, stimuleaza dezvoltarea celulelor interstitiale Leydig si prin aceasta secretia de androgeni; actioneaza direct si indirect, prin intermediul testosteronului, asupra liniei seminale.

Estrogenii si androgenii conditioneaza dezvoltarea organelor se­xuale accesorii si a caracterelor sexuale secundare.

Astfel prin sectionarea tijei pituitare s-a inlaturat ovulatia la rozatoare, la care acest proces este provocat de excitarea receptorilor vaginali in timpul actului se­xual; in acest caz, cantitatea de LH ramane nemodificata.

Scaderea concentratiei de testosteron in sange stimuleaza secretia de ICSH; dupa castrare se remarca o hiperplazie a celulelor bazofile din hipofiza anterioara. In mod invers, o secretie crescuta de testoste­ron inhiba formarea de ICSH (actiune retrograda negativa).

Hormonul luteotrop (LTH, luteotrofina, hormonul lactogen, prolac­tina, mamotrofina) este secretat de celulele eozinofile; este o proteida cu masa moleculara de circa 24.000. Hormonul luteotrop stimuleaza maturarea corpului galben si producerea de progesteron; fara acest hormon corpul galben, desi se formeaza sub influenta hormonului luteinizant, nu secreta progesteron.

LTH exercita o actiune directa asupra secretiei lactate de unde si denumirea de hormon lactogen, prolactina sau mamotrofina; acest efect se produce doar in urma pregatirii prealabile a glandei mamare de catre estrogeni si progesteron. Hipofizectomia intrerupe secretia lactata.

Prolactina este inactiva in timpul gestatiei; imediat dupa fatare. Cand prin eliminarea placentei scade brusc concentratia progesteronului in sange, prolactina declanseaza secretia de lapte.

Concentratia ridicata a estrogenilor inhiba secretia de LTH; progesteronul actioneaza in ace­lasi sens. Actul sugerii intretine secretia de LTH. Hipotalamul contro­leaza (inhiba) secretia de prolactina prin PR-IH (prolactin-release inhibiting hormone); cercetari recente sugereaza si o actiune de stimulare printr-un factor eliberator hipotalamic (PR-RH).

Prolactina stimuleaza la porumbel dezvoltarea epiteliului glandular din gusa, respectiv secretia "laptelui' de porumbel; aceasta actiune serveste la dozarea biologica a hormonului. Acelasi hormon dezvolta instinctul matern la mamifere, respectiv, instinctul de cuib la pasari; injectat la gaina aceasta devine closca.

Oxitocina (ocitocina, pitocina) este tot un octopeptid, foarte inru­dita din punct de vedere chimic cu vasopresina. Se pare ca secretia de oxitocina este legata mai mult de nucleul supraoptic.

Oxitocina ac­tioneaza in mod specific asupra muschiului uterin, favorizand expul­zarea fatului la sfarsitul perioadei de gestatie. in timpul gestatiei oxi­tocina este distrusa de enzima ocitonaza, de origine placentara. in plus, actiunea ocitocica hipofizara este impiedicata de hormonul corpu­lui galben (progesteron); uterul supus in prealabil actiunii progesteronului nu mai raspunde la pitocina.

Oxitocina produce contractia uterului si in timpul actului sexual; stimulii generati la nivelul organelor sexuale femele ajung la formatiile din regiunea hipotalamica si determina eliberarea de ocitocina.

Oxitocina intervine in mentinerea lactatiei, stimuland secretia de prolactina si in procesul de evacuare a laptelui; secretia sa este declan­sata in mod reflex de catre actul sugerii sau mulsului. Ajungand la nivelul glandei mamare provoaca contractia celulelor mioepiteliale, res­pectiv evacuarea laptelui.

Pe langa aceste efecte principale, oxitocina exercita si o actiune redusa antidiuretica si (in cantitati mari) presoare, datorita inrudirii chi­mice cu adiuretina. Foliculii tiroidieni, al caror perete este format dintr-un singur strat de celule cubice, reprezinta unitatile secretorii de baza ale activitatii endocrine tiroidiene. In stare de activitate intensa celulele sunt inalte, cilindrice, iar coloidul putin dens; in hipofunctiune celulele sunt tur­tite, coloidul dens si abundent. Marginal celulelor foliculare se gasesc celulele parafoliculare, in numar mai mic, responsabile de se­cretia unui hormon - calcitonina - care exercita o actiune de sca­dere a calciului plasmatic. Irigatia sanguina a tiroidei este deosebit de abundenta (300-700 ml singe/100 g tesut si minut), fapt conditionat si de calibrul mai mare al capilarelor si de viteza superioara a sangelui; capilarele fenestrate vin in contact direct cu polul bazai al celulelor foliculare. Inervatia vegetativa, bine reprezentata, exercita in exclusi­vitate efecte vasomotorii. Functia esentiala a tiroidei este sinteza, depozitarea si lansarea in circulatie a hormonilor iodati specifici: tiroxina (tetraiodtironina, T₄) si triiodtironina (T₃). De integritatea acestei glande endocrine depind o serie de procese metabolice fundamentale ca oxidarea si fosforilarea celulara; tiroida intervine de asemenea in functionarea normala a apa­ratului cardiovascular, a sistemului nervos, in eritropoeza, termoreglare, in procesele de diferentiere celulara, influenteaza dezvoltarea somatica si psihica a organismului, secretia pancreatica, medulosuprarenala, corticosuprarenala. Biosinteza hormonilor tiroidieni se realizeaza prin doua procese fun­damentale: acumularea iodului anorganic in glanda si formarea com­pusilor organici iodati, cu etapele respective. Iodul alimentar aflat sub forma de I^- este absorbit rapid in intesti­nul subtire; iodul organic nu este absorbit ca atare, ci este redus in prealabil la iodura. Sub actiunea hormonului tireotrop (TSH) epiteliul foliculilor tiroi­dieni capteaza si transporta in mod activ iodul, care circula in sange sub forma ionica (pompa de iod), realizand o concentrare de 50-350 ori mai mare in celule decat in plasma. Iodul molecular se va fixa pe restul tirozinic din molecula tireoglobulinei, care se gaseste depozitata in interiorul foliculilor sub forma de coloid, rezultand monoiodtirozina si diiodtirozina; nu se produce -' durarea tirozinei libere. Prin cuplarea oxidativa a acestor derivati iodati -e formeaza iodtironinele, chiar in interiorul complexului molecular al ireogiobulinei; T₄ si T₃ ramin astfel depozitati in coloidul tiroidian. Hormonii tiroidieni se elimina pe cale renala sub forma de compusi de conjugare ai acidului glucuronic sau sulfuric; procesele de conjugare au loc in ficat.

Actiunea hormonilor tiroidieni. Iodotironinele actioneaza asupra me­tabolismului energetic, asupra cres­terii si sistemului nervos. La mamifere, extirparea tiroidei la o varsta frageda sau aplazia congenitala a acesteia, determina o stagnare a dezvoltarii, cu deosebire a creierului (cretinism), a oaselor (nanism) si a organelor sexuale. La tineret insuficienta tiroidiana are ca efect reducerea mielinizarii, scaderea numarului de neuroni si diminuarea procentului de apa in sis­temul nervos central. Excesul de tiroxina mareste excitabilitatea sis­temului nervos; perioada de latenta a reflexelor scade, datorita pro­babil unei activitati sinaptice marite.

Hipofiza joaca un important rol in reglarea formarii si secretiei hor­monilor tiroidieni; dupa hipofizectomie tiroida se atrofiaza. Hormonul tireotrop (TSH) constituie stimulul major in producerea si eliberarea hormonilor tiroidieni. Nivelul sanguin al hormonilor tiroidieni actioneaza in mod direct asupra centrilor hipotalamici.

Concentratiile mici stimuleaza secretia factorului eliberator de tireotropina (TRF), deci secretia de TSH, res­pectiv formarea si eliberarea de T₄ si T₃; cresterea hormonilor tiroidieni in sange inhiba secretia de TRF, respectiv de TSH.

Hormonii corticoizi suprarenali (cortizonul), hormonul corticotrop (ACTH) inhiba sinteza hor­monilor tiroidieni prin scaderea actiunii hormonului tireotrop asupra acumularii iodului (exercita probabil o actiune depresiva asupra secre­tiei de TRF).

Scaderea moderata a temperaturii ambiante, hipoxia, solicitarile fizice determina, prin sistemul limbic, activarea secretiilor TRF - TSH - T₄, T₃. Iarna, foliculii tiroidieni sunt mai mici, celulele epiteliale mai inalte si mai active, coloidul mai putin dens; vara celulele devin plate, coloidul inactiv este in crestere. Frigul intens, traumatismele reduc secretia de hormoni tiroidieni.

Calcitonina este o polipeptida secretata de celulele parafoliculare C, care la unele mamifere (sobolan, porc, caine) se gasesc exclusiv in tiroida, pe cand la om sunt prezente in tiroida, paratiroide si timus. Sub influenta acestui hormon se produce o scadere a nivelului calciului cir­culant, fiind impiedicata mobilizarea acestuia clin oase; eliberarea calcitoninei este conditionata de nivelul calciului ionic sanguin.

Paratiroidele sunt glande de dimensiuni mici (cat un bob de grau la pisica, oaie). De obicei sunt cate doua perechi cea superioara fiind mai atasata din punct de vedere anatomic tiroidei decat cea inferioara; se intalnesc paratiroide accesorii in apropierea timusului, in regiunea cer­vicala de-a lungul carotidei comune, sau in mediastinul anterior. Se­creta un hormon indispensabil vietii, numit parathormon, care din punct de vedere chimic este o polipeptida.

Parathormonul intervine in reglarea metabolismului calciului si fos­forului. Dupa administrarea de parathormon se constata cresterea diurezei fosfatice, cu scaderea concomitenta a fosforului anorganic seric (actiune renala) si o crestere a calcemiei, iar mai tarziu a excretiei uri­nare a calciului (actiune asupra osului).

Hipercalcemia, hipercalciuria si hiperfosfaturia cu bilant negativ au fost explicate prin actiunea distructiva a osteoclastelor.

Se considera ca hormonul fiind unic, exercita o acti­une primara atat osoasa, cat si renala.

Reglarea secretiei de parathormon se face pe cale umorala; scade­rea calciului din sange stimuleaza secretia hormonului si determina reechilibrarea homeostaziei prin cresterea fractiunii ionizate a calciului plasmatic. Paratiroidele transplantate in orice regiune a corpului (si prin aceasta denervate) asigura in continuare homeostazia calcica; hipercalcemia are efect invers.

Descoperirea calcitoninei constituie un argument in plus pentru con­trolul umoral al functiei paratiroidelor' printr-un mecanism pe baza de .,feed - back'; hipocalcemia stimuleaza secretia parathormonului. Sur­plusul de parathormon, respectiv hipercalcemia ce se instituie, deter­mina eliberarea de calcitonina, care readuce valorile calciului sangvin la normal.

Ablatia paratiroidelor este urmata de asa-numita tetanie paratireopriva, cu o simptomatologie deosebit de evidenta la caine; prin scaderea calciului seric, in special a fractiunii ionizate, creste excitabilitatea neuromusculara. Surplusul de hormon (adenom paratiroidian) realizeaza tabloul osteitei fibrochistice.