Υποθάλαµος. o Θερµορρύθµιση. o Ρύθµιση των ορµονών από τον υποθάλαµο. 2/5/18 Ε. Παρασκευά, Εργ. Φυσιολογίας, Τµήµα Ιατρικής Π.Θ.

Transcript

1 Υποθάλαµος o Θερµορρύθµιση o Ρύθµιση των ορµονών από τον υποθάλαµο 1

2 Υποθάλαµος 2

3 Ο υποθάλαµος συλλέγει και ολοκληρώνει σήµατα από διάφορες πηγές Νεοφλοιός Ύπνος/ εγρήγορση Δικτυωτό σύστηµα Πόνος Ρύθµιση θερµότητας (θερµοκρασία) Θάλαµος Μεταιχµιακό σύστηµα Συγκίνηση, φόβος, οργή, όσφρηση Ρύθµιση ενέργειας (πείνα, κορεσµός, µάζα σώµατος) Οπτικό σύστηµα Όραση Αυτόνοµη ρύθµιση (πίεση αίµατος, καρδιακός ρυθµός, εφίδρωση) Ισοζύγιο ύδατος (όγκος αίµατος, πρόσληψηδίψα, όγκος ούρων) Μεταβολικός ρυθµός Στρες Αύξηση Αναπαραγωγή Γαλουχία Ορµόνες οπίσθιου λοβού υπόφυσης Ορµόνες πρόσθιου λοβού υπόφυσης 3

4 Ρύθµιση της θερµοκρασίας του σώµατος 4

5 Η θερµοκρασία του σώµατος διατηρείται σταθερή στους 37 o C Ζώνες θερµοκρασίας ανθρώπινου σώµατος Θερµοκρασία πυρήνα 20 o C Θερµοκρασία 35 o C χώρου Περιεικοσιτετράωρες µεταβολές της θερµοκρασίας του ανθρώπινου σώµατος 5

6 Η εισροή και η εκροή θερµότητας πρέπει να βρίσκονται σε ισοροπία για να διατηρείται σταθερή η εσωτερική θερµοκρασία του σώµατος ü Παραγωγή Θερµότητας ü Κέρδος Θερµότητας από το περιβάλλον ü Απώλεια Θερµότητας προς το περιβάλλον 6

7 Μηχανισµοί Παραγωγής Θερµότητας Ø Βασικές µεταβολικές διεργασίες Ø Πρόσληψη τροφής Ø Μυϊκή δραστηριότητα Ø Φαιό λίπος στα βρέφη 7

8 Μηχανισµοί Κέρδους ή Απώλειας Θερµότητας του Σώµατος 1. Ακτινοβολία 2. Αγωγή 3. Μεταφορά 4. Εξάτµιση Μεταφορά Αγωγή Ακτινοβολία 8

9 Μηχανισµοί Απώλειας Θερµότητας Εξάτµιση (22%) (άδηλη αναπνοή) Εφίδρωση: έλεγχος από ΣΝΣ Ακτινοβολία (60%) (θερµικά κύµατα) Αγωγή στον αέρα (15%) Αγωγή στο νερό >> Αγωγή στον αέρα Μεταφορά (ρευµατα αέρα) Αγωγή σε αντικείµενα (3%) Η σχετική συνεισφορά των διαφόρων µηχανισµών στην απώλεια θερµότητας εξαρτάται από τις συνθήκες του περιβάλλοντος 9

10 Έλεγχος της παραγωγής & της απώλειας θερµότητας 10

11 Μηχανισµοί ρύθµισης της θερµοκρασίας

12 Σύνοψη των µηχανισµών θερµορύθµισης Κρύο Ø Μείωση θερµικής απώλειας αγγειοσυστολή επιφάνειας σώµατος συµπεριφορική απόκριση Ø Αύξηση παραγωγής θερµότητας µυϊκός τόνος µυϊκός τρόµος εκούσια δραστηριότητα έκκριση επινεφρίνης (νεογνά) αίσθηµα πείνας Ζέστη Ø Αύξηση θερµικής απώλειας αγγειοδιαστολή εφίδρωση συµπεριφορική απόκριση Ø Μείωση παραγωγής θερµότητας µυϊκός τόνος εκούσια δραστηριότητα έκκριση επινεφρίνης (νεογνά) αίσθηµα πείνας 12

13 Θερµορυθµιστικά αντανακλαστικά Θερµοκρασία περιβάλλοντος Ρύθµιση θερµοκρασίας µόνο µε συµπεριφορά εφίδρωση θερµοκρασία πυρήνα Ζώνη θερµικής ουδετερότητας: αγγειακή ρύθµιση της θερµοκρασίας µόνο µε συµπεριφορά ρίγος απόλυτο µηδέν 13

14 Ø Θερµοεγκλιµατισµός Μετατοπίζεται το κατώφλι εφίδρωσης Αυξάνει η ποσότητα του ιδρώτα Μειώνεται η περιεκτικότητα του ιδρώτα σε νάτριο δράση αλδοστερόνης 14

15 Πυρετός Περικοιλιακά όργανα ΚΝΣ Οι µηχανισµοί θερµορρύθµισης λειτουργούν Αλλαγή του λειτουργικού σηµείου θερµορρύθισης 15

16 Πυρετός παραγωγή προστανγλανδινών Ενδογενή πυρογόνα ασπιρίνη Ενδογενή κρυογόνα 16

17 Υπερθερµία Υπερθερµία επαγόµενη από άσκηση Προσαρµογές της θερµοκρασίας του σώµατος κατά τη διάρκεια άσκησης Αύξηση της θερµοκρασίας Αύξηση της απώλειας θερµότητας Παθολογική υπερθερµία Παθολογικά υψηλά επίπεδα θυρεοειδικών ορµονών ή επινεφρίνης Δυσλειτουργία των υποθαλαµικών κέντρων ελέγχου (εγκεφαλικές βλάβες) Κακοήθης υπερθερµία Μεταλλάξεις του γονιδίου του υποδοχέα ρυανοδίνης: στρες Ca στους µυς Μυικές συσπάσεις Παραγωγή θερµότητας & θερµοκρασίας σώµατος 17

18 Θερµική εξάντληση συµπτώµατα κατάρρευσης υπόταση µείωση του όγκου του αίµατος υπερβολική αγγειοδιαστολή Θερµοπληξία κατάρρευση του θερµορυθµιστικού συστήµατος θετική ανατροφοδότηση αυξηµένη θερµοκρασία αύξηση του µεταβολισµού Είσαι σίγουρος, ότι ξέχασες το αντιηλιακό; 18

19 Υποθερµία Μεταβολές της θερµοκρασίας του σώµατος σε χαµηλή θερµοκρασία περιβάλλοντος. Επαγόµενη υποθερµία Όταν το δέρµα ή το αίµα ψύχεται αρκετά, οι µεταβολικές και φυσιολογικές διεργασίες του οργανισµού επιβραδύνονται σηµαντικά. Ο άνθρωπος ανέχεται θερµοκρασίες σώµατος ως ο C χωρίς µόνιµες παρενέργειες. Απαιτείται επαναθέρµανση µε εξωτερική παρέµβαση για να επιστρέψει στη φυσιολογική θερµοκρασία. Χρήση σε χειρουργικές επεµβάσεις. Σε θερµοκρασία ορθού 28 ο C (παρατεταµένη έκθεση σε κρύο αέρα ή παγωµένο νερό) Χάνεται η ικανότητα επιστροφής στη φυσιολογική θερµοκρασία µε ενδογενείς µηχανισµούς. Απαιτείται έγκαιρη επαναθέρµανση 19

20 Αναφορά ιατρικού περιστατικού (Case report) Μαθητής 16 ετών µεταφέρθηκε στο ΤΕΠ. Είχε πέσει αναίσθητος στην αυλή γειτονικού του σπιτιού, όπου κούρευε το γκαζόν. Ο ασθενής εκτελεί τακτικά αυτή την εργασία εδώ και αρκετούς µήνες χωρίς πρόβληµα. Η θερµοκρασία τη µέρα εκείνη ήταν 37.8 ο C. Ο φίλος του, µε τον οποίο δούλευαν µαζί, ανέφερε ότι παραπονέθηκε για κόπωση, ζάλη, ναυτία και έντονη εφίδρωση. Τα τελευταία λεπτά βρισκόταν σε σύγχυση και συµπεριφερόταν παράξενα, ώσπου έχασε τις αισθήσεις του. Στο ΤΕΠ έχει ταχυκαρδία και θερµοκρασία 40.6 ο C. Είναι ληθαργικός και το δέρµα του είναι ξηρό. Διαγνώστηκε µε θερµοπληξία και ξεκίνησε αµέσως η θεραπεία. 20

21 Ρύθµιση των ορµονών από τον υποθάλαµο Η υπόφυση και ο υποθάλαµος σχηµατίζουν µια λειτουργική µονάδα Ρυθµίζουν ü το µεταβολισµό του ύδατος ü την έκκριση γάλακτος ü την αναπαραγωγή ü τη γαλουχία ü την αύξηση και ü εκκριτική δραστηριότητα του θυρεοειδούς των επινεφριδίων των γεννητικών αδένων 21

22 Ρύθµιση της έκκρισης των ορµονών της υπόφυσης από τον υποθάλαµο OXΤ Κεντρικό Νευρικό Σύστηµα 22

23 Νευροδιαβιβαστές ρυθµίζουν την έκκριση ενδοκρινών αδένων Νευρώνες εκκρίνουν ορµόνες Οι ορµόνες της οπίσθιας υπόφυσης εκκρίνονται µετά από εκπόλωση του νευρώνα και εισέρχονται στην κάτω υποφυσιακή αρτηρία (αιµατική κυκλοφορία καρδιά γενική κυκλοφορία) 23

24 Ορµόνες του Οπίσθιου Λοβού της Υπόφυσης Υπεροπτικός & Παρακοιλιακός πυρήνας υποθαλάµου Aντιδιουρητική ορµόνη ADH (Βασοπρεσίνη) Ωκυτοκίνη OXT Συντίθενται επίσης σε γονάδες, φλοιό επινεφριδίων, θύµο (ωκυτοκίνη) 24

25 Αντιδιουρητική Ορµόνη (ADH) - Ωκυτοκίνη (OXT) Γονίδια που προέρχονται από κοινό προγονικό γονίδιο Σύνθεση προ-προορµόνης + νευροφυσίνης : µικρές πρωτεΐνες νευροφυσίνη 1 (OXT) / νευροφυσίνη 2 (ΑDH) συσκευάζονται µαζί µε τις ορµόνες 25

26 Αντιδιουρητική Ορµόνη (ADH) - Ωκυτοκίνη (OXT) Μικρά πεπτίδια - 9aa Μεγάλη οµολογία 26

27 Ωκυτοκίνη (OXT) Απαιτείται για ü τη φυσιολογική γαλουχία ü εκπίεση γάλακτος από τους αδένες του µαστού ü διέγερση συστολής της µήτρας 27

28 Μηχανισµός δράσης της Ωκυτοκίνης (OXT) Η ωκυτοκίνη συνδέεται σε υποδοχείς συζευγµένους µε G πρωτεϊνες ü µυοµήτριο, ü µαζικός αδένας, ü ωοθήκες και προκαλεί αύξηση των επιπέδων Ca 2+ µυϊκή συστολή 28

29 Έλεγχος έκκρισης ωκυτοκίνης στο θηλασµό Θετική ανάδραση 29

30 Έκκριση και δράση της Ωκυτοκίνης στον τοκετό Δράση κατά τον τοκετό: έκκρισης OXT, διέγερση συστολής της µήτρας ενίσχυση από οιστρογόνα (αύξηση του αριθµού υποδοχέων) αναστολή από προγεστερόνη (µείωση του αριθµού υποδοχέων) Θεραπευτική χορήγηση σε µεγάλες δόσεις ü Πρόκληση τοκετού Η συνέχιση της κύησης πέρα της 42 ης εβδοµάδας, αυξάνει την επικινδυνότητα του τοκετού για τη µητέρα και το νεογνό. Η χορήγηση ωκυτοκίνης για την πρόκληση τοκετού πριν την 42 η εβδοµάδα, αµβλύνει τους κινδύνους. ü Αντιµετώπιση της αιµορραγίας µετά τον τοκετό Η πιο συχνή αιτία αιµορραγίας είναι η ατονία της µήτρας. Η ωκυτοκίνη προκαλεί σύσπαση της µήτρας και σταµατά την αιµορραγία. 30

31 Άλλες δράσεις της Ωκυτοκίνης Τα βασικά επίπεδα της ορµόνης είναι ίδια σε άνδρες και γυναίκες Πρόσφατες µελέτες υποδεικνύουν τον ευεργετικό ρόλο της ωκυτοκίνης την κοινωνική συµπεριφορά. Ενισχύει την κοινωνική αναγνώριση, ένταξη στην οµάδα συγκόλληση ζεύγους, µητρική συµπεριφορά. Γενετικές διαφορές στον υποδοχέα της ωκυτοκίνης έχουν συσχετιστεί µε δυσπροσαρµοστικά κοινωνικά χαρακτηριστικά (επιθετική συµπεριφορά) «Ορµόνη αγάπης»?? Ενδείξεις ότι η ωκυτοκίνη ενισχύει την εµπιστοσύνη στην οµάδα την καχυποψία και απόρριψη των ξένων Μελέτες χορήγησης ωκυτοκίνης σε ü ψυχιατρικές διαταραχές ü παιδιά µε αυτισµό Παρενέργειες?? 31

32 Αντιδιουρητική Ορµόνη (ADH) Η ADH είναι υπεύθυνη για την ü διατήρηση του ύδατος ü ρύθµιση της τονικότητας των υγρών του σώµατος ü διατήρηση του αγγειακού όγκου 32

33 Προκαλεί: Νεφροί κατακράτηση ελεύθερου ύδατος από τους νεφρούς αύξηση της κατά βάρος ωσµογραµµικότητας στα ούρα µείωση της κατά βάρος ωσµογραµµικότητας στο πλάσµα σε φυσιολογικά επίπεδα Μέγιστη επαναρρόφηση ύδατος & παραγωγή µικρού όγκου συµπυκνωµένων ούρων Αρτηρίδια Αγγειοσυστολή 33

34 Ρύθµιση της έκκρισης της ADH Η απελευθέρωση της ADH διεγείρεται από τις συνθήκες που απαιτούν τη δράση της ü διατήρηση του ύδατος ü ρύθµιση της τονικότητας των υγρών του σώµατος (µείωση) ü διατήρηση του αγγειακού όγκου Μέγιστη επαναρρόφηση ύδατος & παραγωγή µικρού όγκου συµπυκνωµένων ούρων Αύξηση όγκου αίµατος & πίεσης ü η αύξηση της κατά βάρος ωσµωµοριακότητας του πλάσµατος ü υποογκοαιµία ADH πλάσµατος Κατά βάρος ωσµωµοριακότητα πλάσµατος 34

35 Η 2 Ο ωσµωµοριακότητας στο πλάσµα ADH κατακράτηση Η 2 Ο ωσµωµοριακότητας στα ούρα ωσµωµοριακότητας στο πλάσµα ADH Οι δύο κύριοι διεγέρτες της απελευθέρωσης ADH αλληλεπιδρούν Η αύξηση της έκκρισης της ADH προηγείται του αισθήµατος της δίψας 35

36 Επαγωγή της έκκρισης ADH Ωσµωυποδοχείς στον υποθάλαµο απόκριση σε µικρές µεταβολές της ωσµωµοριακότητας του πλάσµατος 1-2% κίνηση ύδατος έξω από τους νευρώνες της ωσµωµοριακότητας απελευθέρωση ADH Υποδοχείς πίεσης στο καρδιαγγειακό µικρότερης ευαισθησίας απαιτείται 5%-10% του όγκου του αίµατος 2/5/18 καρδιακής παροχής και όγκου κεντρικού Ε. Παρασκευά, αίµατος απελευθέρωση ADH 36

37 Ρύθµιση της κατακράτησης ύδατος από την ADH Υποδοχείς: συζευγµένοι µε G πρωτεΐνες Μηχανισµός: διεγείρει την εµφάνιση υδατοπορινών στις κορυφαίες µεµβράνες των αθροιστικών πόρων 37

38 Η ενδοκρινική απόκριση στην πρόκληση του συνδυασµού ζέστης και άσκησης Άσκηση στη ζέστη é εφίδρωση Απώλεια é ποσοτήτων υγρών Ανάγκη για é παροχή αίµατος στο δέρµα (απώλεια θερµότητας) στους µυς Έκκριση ADH Μείωση της παραγωγής ούρων Διατήρηση επιπέδων νερού Διατήρηση όγκου του πλάσµατος Η άσκηση στη ζέστη προκαλεί έκκριση ADH Η υπερενυδάτωση πριν την άσκηση µειώνει την απόκριση 38

39 Έλλειψη ADH (άποιος διαβήτης) Κύριο σύµτωµα: παραγωγή µεγάλου όγκου ούρων µε πολύ χαµηλή κατά βάρος ωσµογραµµικότητα Παραγωγή µέχρι 16 lt ούρων / ηµέρα Η ασθένεια µπορεί να αποβεί θανατηφόρα σε συνθήκες έλλειψης νερού 39

40 Έλλειψη ADH (άποιος διαβήτης) Υποθαλαµικός (κεντρικός) άποιος διαβήτης Ανεπάρκεια στην έκκριση ADH από την οπίσθια υπόφυση. Αίτια: τραύµα - µόλυνση όγκος που επηρεάζει τον υποθάλαµο Νεφρογενής άποιος διαβήτης Οι νεφροί δεν αποκρίνονται στην ADH Αίτια: Νόσος των νεφρών Μετάλλαξη στον υποδοχέα της ADH Μετάλλαξη στο γονίδιο της υδατοπορίνης-2 Ο υποθαλαµικός άποιος διαβήτης αντιµετωπίζεται µε χορήγηση εξωγενούς ADH 40

41 Σύνδροµο απρόσφορης έκκρισης αντιδιουρητικής ορµόνης (SIADH) Ασθενείς µε εγκεφαλική πάθηση Κακοήθεις όγκοι Υπονατριαιµία Ø Αραίωση ECF Ø Απώλεια νατρίου αύξηση του ECF & µείωση της έκκρισης αλδοστερόνης Διαφυγή αντιδιουρητικής ορµόνης Μηχανισµός αντιστάθµισης της κατακράτησης νερού από την ADH Παρατεταµένη έκθεση σε αυξηµένα επίπεδα ADH πιθανόν οδηγεί σε ελάττωση της παραγωγής υδατοπορίνης 2 41

42 Έλεγχος της λειτουργίας του Πρόσθιου Λοβού της Υπόφυσης από τον Υποθάλαµο Κεντρικό Νευρικό Σύστηµα 42

43 Υποφυσιοτροπικές ορµόνες Εκλυτικές & Ανασταλτικές TRH CRH TRH GnRH GRH SS Dopa Η λειτουργία των κυττάρων της πρόσθιας υπόφυσης ρυθµίζεται από νευροορµόνες του υποθαλάµου 43

44 Υποφυσιοτροπικές ορµόνες Εκλυτικές & Ανασταλτικές 44

45 Υποφυσιοτροπικές ορµόνες Απελευθερώνονται στη µέση προεξοχή & φτάνουν στην υπόφυση µε τις πυλαίες φλέβες. Υποθάλαμος Αρτηριακή κυκλοφορία Νευρο-υποφυσιακός μίσχος Υποθαλαμο-υποφυσιαία πυλαία αγγεία Πρόσθιος λοβός υπόφυσης Ενδοκρινή κύτταρα Προς φλεβική κυκλοφορία Μέση Προεξοχή Πυλαία αγγεία Οπίσθιος λοβός υπόφυσης Αρτηριακή κυκλοφορία Αρτηριακή κυκλοφορία 45

46 Ορµόνες του υποθαλάµου: Διαφορές µεταξύ των υποφυσιοτροπικών ορµονών και των ορµονών της οπίσθιας υπόφυσης ü Νευρώνες ü Κατανοµή στην κυκλοφορία Το υποθαλοµοϋποφυσιακό πυλαίο σύστηµα επιτρέπει στις υποφυσιοτροπικές ορµόνες να δρουν επιλεκτικά στην πρόσθια υπόφυση χωρίς να επηρεάζουν άλλα όργανα και ιστούς 46

47 Ποιοι παράγοντες ελέγχουν την έκκριση των υποφυσιοτροπικών ορµονών ; ΚΝΣ: Διεγερτικά & Ανασταλτικά σήµατα Ύπνος/ εγρήγορση Δικτυωτό σύστηµα Θάλαµος Πόνος Νεοφλοιός Μεταιχµιακό σύστηµα Συγκίνηση, φόβος, οργή, όσφρηση Οπτικό σύστηµα Όραση Φάρµακα που επηρεάζουν νευροδιαβιβαστές Υποφυσιοτροπικές ορµόνες Ορµόνες πρόσθιου λοβού υπόφυσης 47

48 Οι εκλυτικές ορµόνες αποτελούν το 1 ο βήµα µιας τρισχιδούς διαδικασίας 48

49 Εκλυτικές & Ανασταλτικές Ορµόνες του Υποθαλάµου Διατοµή του υποφυσιακού µίσχου θα προκαλέσει ανεπάρκεια των FSH, LH, GH, TSH & ACTH και υπερέκκριση της PRL 49

50 Ρύθµιση της έκκρισης των ορµονών υποθαλάµου-υπόφυσης-αδένα στόχου Αναδραστικός έλεγχος του Άξονα Υποθαλάµου - Υπόφυσης Μακρός Βρόχος Βραχύς Βρόχος 50

51 Ρύθµιση της έκκρισης των ορµονών υποθαλάµου-υπόφυσης-αδένα στόχου 51

52 52

53 Ο ρόλος των «µη αλεπάλληλων» ορµονών στον υποθάλαµο και στην υπόφυση Ορµόνες που δεν ανήκουν σε ειδική αλληλουχία, επηρεάζουν ü τον υποθάλαµο (έκκριση υποφυσιοτροπικών ορµονών) ü την υπόφυση (έκκριση υποφυσιακών ορµονών) 53

54 Γυναίκα 28 ετών, υπέστη σοβαρό τραύµα στο κεφάλι σε ατύχηµα ιππασίας, που προκάλεσε πλήρη διατοµή του υποφυσιακού µίσχου. Τα επίπεδα ποιας ορµόνης αναµένεται να αυξηθούν σαν αποτέλεσµα του ατυχήµατος; Προλακτίνη 54

55 Ένας ασθενής έχει συµτώµατα υπερβολικής έκκρισης κορτιζόλης. Ποιοι παράγοντες θα µπορούσαν να µετρηθούν σε δείγµα αίµατος για να καθοριστεί αν η κατάσταση προκαλείται από διαταραχή στο επίπεδο υποθαλάµου πρόσθιου λοβού της υπόφυσης ή στο επίπεδο του φλοιού των επινεφριδίων; 55

56 Sherwood: Εισαγωγή στη Φυσιολογία του Αθρώπου Κεφ Θερµορύθµιση Κεφ Υποθάλαµος και Υπόφυση Ganong s :Ιατρική Φυσιολογία Κεφ. 17 Ρύθµιση των ορµονών από τον υποθάλαµο Vander: Φυσιολογία του Ανθρώπου Κεφ. 10 Αρχές λειτουργίας συστηµάτων ορµονικού ελέγχου Κεφ. 18 Μέρος Γ Σωµατική θερµορύθµιση 56