ฮอร์โมนไฮโปทาลามัส

ไฮโปทาลามัสเป็นหน่วยย่อยของสมองที่อยู่ใต้ทาลามัสใต้ร่องไฮโปทาลามัส ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาทหลายเซลล์ที่มีการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์รับและเซลล์ส่งออกจำนวนมาก ไฮโปทาลามัสเป็นศูนย์รวมของเซลล์พืชที่อยู่สูงที่สุดซึ่งทำหน้าที่ประสานงานการทำงานของระบบภายในต่างๆ โดยปรับให้เข้ากับกิจกรรมโดยรวมของร่างกาย ไฮโปทาลามัสมีความสำคัญในการรักษาระดับการเผาผลาญ (โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน น้ำ และแร่ธาตุ) และพลังงานให้เหมาะสม รวมทั้งควบคุมสมดุลอุณหภูมิของร่างกาย กิจกรรมของระบบย่อยอาหาร ระบบหัวใจและหลอดเลือด ระบบขับถ่าย ระบบทางเดินหายใจ และระบบต่อมไร้ท่อ ไฮโปทาลามัสควบคุมต่อมไร้ท่อ เช่น ต่อมใต้สมอง ต่อมไทรอยด์ ต่อมเพศ ต่อมหมวกไต และตับอ่อน

การควบคุมหน้าที่ของต่อมใต้สมองนั้นทำได้โดยการหลั่งฮอร์โมนประสาทของไฮโปทาลามัสที่เข้าสู่ต่อมผ่านระบบหลอดเลือดพอร์ทัล มีการตอบรับระหว่างไฮโปทาลามัสและต่อมใต้สมองที่ควบคุมหน้าที่การหลั่งของฮอร์โมนเหล่านี้ การเชื่อมต่อนี้มักเรียกว่าสั้น ต่างจากการเชื่อมต่อยาวที่เชื่อมต่อต่อม "เป้าหมาย" กับไฮโปทาลามัสหรือต่อมใต้สมอง และการตอบรับสั้นมากที่ปิดในโครงสร้างเดียวกันที่ฮอร์โมนถูกหลั่งออกมา กระบวนการหลั่งฮอร์โมนโทรปิกของต่อมใต้สมองนั้นควบคุมโดยทั้งฮอร์โมนส่วนปลายและฮอร์โมนปลดปล่อยของไฮโปทาลามัส พบฮอร์โมนประสาทของไฮโปทาลามัส 7 ชนิดที่กระตุ้นและ 3 ชนิดที่ยับยั้งการหลั่งฮอร์โมนโทรปิกของต่อมใต้สมองในไฮโปทาลามัส การจำแนกประเภทของฮอร์โมนประสาทของไฮโปทาลามัสนั้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการกระตุ้นหรือยับยั้งการหลั่งฮอร์โมนของต่อมใต้สมองที่เกี่ยวข้อง กลุ่มแรกประกอบด้วยคอร์ติโคลิเบอริน - ฮอร์โมนปลดปล่อย ACTH หรือคอร์ติโคโทรปิก (CRH); ไทรอยด์รีลีสซิ่งฮอร์โมน (TRH); ลูลิเบอริน - ฮอร์โมนปลดปล่อยลูทีไนซิ่งฮอร์โมน (LH-RH); ฟอลลิเบอริน - ฮอร์โมนปลดปล่อยฮอร์โมนฟอลลิเคิลสติมูเลติงฮอร์โมน (FSH-RH); โซมาโตลิเบอริน - ฮอร์โมนปลดปล่อยโซมาโตโทรปิน (SRH); โพรแลกโตลิเบอริน - ฮอร์โมนปลดปล่อยโพรแลกติน (PRH); เมลาโนลิเบอริน - ฮอร์โมนปลดปล่อยฮอร์โมนเมลาโนไซต์สติมูเลติงฮอร์โมน (MSH); กลุ่มที่สอง - โพรแลกโตสแตติน - ฮอร์โมนยับยั้งโปรแลกตินิน (PIF); เมลาโนสแตติน - ฮอร์โมนยับยั้งฮอร์โมนเมลาโนไซต์สติมูเลติงฮอร์โมน (MIF); โซมาโตสแตติน - ปัจจัยยับยั้งโซมาโตโทรปิน (SIF) ฮอร์โมนประสาทในไฮโปทาลามัสยังรวมถึงวาสเพรสซิน (VP) และออกซิโทซิน ซึ่งผลิตโดยเซลล์ประสาทของนิวเคลียสเซลล์ขนาดใหญ่ของไฮโปทาลามัส ซึ่งถูกส่งไปตามแอกซอนของตัวเองไปยังกลีบหลังของต่อมใต้สมอง ฮอร์โมนประสาทในไฮโปทาลามัสทั้งหมดเป็นสารที่มีลักษณะเป็นเปปไทด์ การศึกษาโครงสร้างทางเคมีของฮอร์โมนประสาทซึ่งเริ่มต้นเมื่อกว่า 25 ปีที่แล้ว ได้กำหนดโครงสร้างของฮอร์โมนเพียงห้าชนิดในกลุ่มเปปไทด์นี้ ได้แก่ TRH, LH-RH, SIF, SRH และ CRH สารประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยกรดอะมิโน 3, 10, 14, 44 และ 41 ตามลำดับ ลักษณะทางเคมีของฮอร์โมนปลดปล่อยไฮโปทาลามัสที่เหลือยังไม่ชัดเจน เนื้อหาของฮอร์โมนประสาทในไฮโปทาลามัสนั้นไม่สำคัญมากและแสดงเป็นนาโนกรัม การสังเคราะห์ neuropeptide ที่ระบุทั้งห้าในปริมาณมากทำให้สามารถพัฒนาวิธีการทางภูมิคุ้มกันรังสีในการกำหนดและระบุตำแหน่งของ neuropeptide ในนิวเคลียสของไฮโปทาลามัสได้ ข้อมูลในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาบ่งชี้ว่ามีการกระจายตัวของ neurohormones อย่างกว้างขวางนอกไฮโปทาลามัส ในโครงสร้างอื่นๆ ของระบบประสาทส่วนกลาง รวมถึงในระบบทางเดินอาหาร มีเหตุผลทุกประการที่จะเชื่อว่า neurohormones ของไฮโปทาลามัสเหล่านี้ทำหน้าที่ต่อมไร้ท่อและตัวกลางประสาทหรือหน้าที่ปรับเปลี่ยนระบบประสาท โดยเป็นส่วนประกอบหนึ่งของสารออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยาที่กำหนดปฏิกิริยาของระบบต่างๆเช่น การนอนหลับ ความจำ พฤติกรรมทางเพศ ฯลฯ

ฮอร์โมนประสาทของไฮโปทาลามัสถูกสังเคราะห์ขึ้นในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทของโครงสร้างเซลล์เล็กของไฮโปทาลามัส ซึ่งเข้าสู่ปลายประสาทตามแอกซอน จากนั้นจะสะสมในเวสิเคิลซินแนปส์แต่ละเวสิเคิล สันนิษฐานว่าเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทจะเก็บโปรฮอร์โมนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์สูงกว่าฮอร์โมนจริงที่ปล่อยเข้าไปในช่องซินแนปส์ ควรสังเกตว่ามีการแยกตำแหน่งของไซต์การสังเคราะห์ลูลิเบอรินในไฮโปทาลามัส (ไฮโปทาลามัสด้านหน้า) และการแพร่กระจายของฮอร์โมนปลดปล่อยไทรอยด์และโซมาโทสแตติน ตัวอย่างเช่น เนื้อหาของฮอร์โมนปลดปล่อยไทรอยด์ในไฮโปทาลามัสมีเพียง 25% ของเนื้อหาทั้งหมดในระบบประสาทส่วนกลาง ความไม่ต่อเนื่องของตำแหน่งของฮอร์โมนประสาทจะกำหนดความเกี่ยวข้องของพื้นที่เฉพาะของไฮโปทาลามัสในการควบคุมหน้าที่บางอย่างของต่อมใต้สมอง เชื่อกันว่าบริเวณด้านหน้าของไฮโปทาลามัสมีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในการควบคุมการหลั่งฮอร์โมนโกนาโดโทรปิน นักวิจัยส่วนใหญ่เชื่อว่าศูนย์กลางการควบคุมการทำงานของต่อมใต้สมองที่เกี่ยวข้องกับต่อมไทรอยด์คือบริเวณที่อยู่ในส่วนฐานด้านหน้าของไฮโปทาลามัส ซึ่งอยู่ใต้บริเวณรอบนิวเคลียสของต่อมใต้สมอง โดยทอดยาวจากนิวเคลียสเอพิออปติกด้านหน้าไปจนถึงนิวเคลียสโค้งด้านหลัง ยังไม่มีการศึกษาตำแหน่งเฉพาะของบริเวณที่ควบคุมหน้าที่ต่อมใต้สมองที่เกี่ยวข้องกับต่อมใต้สมองอย่างเลือกเฟ้น นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อมโยงการควบคุมการหลั่ง ACTH กับบริเวณด้านหลังของไฮโปทาลามัส ตำแหน่งของบริเวณไฮโปทาลามัสที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการหลั่งฮอร์โมนโทรปิกอื่นๆ ของต่อมใต้สมองยังคงไม่ชัดเจน ควรสังเกตว่าความเข้มข้นสูงสุดของฮอร์โมนประสาทไฮโปทาลามัสที่ทราบทั้งหมดพบในเนินนูนตรงกลาง นั่นคือ ในระยะสุดท้ายของการเข้าสู่ระบบพอร์ทัล ไม่สามารถดำเนินการแยกและกำหนดขอบเขตของบริเวณไฮโปทาลามัสโดยมีส่วนร่วมในการควบคุมหน้าที่โทรปิกของต่อมใต้สมองได้อย่างชัดเจนเพียงพอ การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าบริเวณด้านหน้าของไฮโปทาลามัสมีผลกระตุ้นการพัฒนาทางเพศ และบริเวณด้านหลังมีผลยับยั้ง ผู้ป่วยที่มีพยาธิสภาพของบริเวณไฮโปทาลามัสจะพบความผิดปกติของระบบสืบพันธุ์ เช่น อ่อนแอทางเพศ ประจำเดือนมาไม่ปกติ มีหลายกรณีที่วัยแรกรุ่นเร็วขึ้นอันเป็นผลจากการระคายเคืองบริเวณตุ่มสีเทามากเกินไปจากเนื้องอก นอกจากนี้ ยังพบภาวะเสื่อมสมรรถภาพทางเพศในกลุ่มอาการต่อมไขมันและอวัยวะสืบพันธุ์ (adiposogenital syndrome) ที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายของบริเวณหัวของไฮโปทาลามัส การสูญเสียการรับกลิ่นที่ลดลงหรือแม้กระทั่งหมดไปในกลุ่มภาวะอวัยวะสืบพันธุ์ไม่เจริญยังเกี่ยวข้องกับการลดลงของปริมาณลูลิเบอรินในหลอดรับกลิ่นอีกด้วย

ไฮโปทาลามัสมีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ซึ่งความเสียหายต่อส่วนหลังของไฮโปทาลามัสจะทำให้เกิดภาวะน้ำตาลในเลือดสูง ในบางกรณี การเปลี่ยนแปลงในไฮโปทาลามัสอาจมาพร้อมกับภาวะอ้วนและภาวะแค็กเซีย มักเกิดขึ้นพร้อมกับความเสียหายของนิวเคลียสมีเดียลส่วนบนและบริเวณซีรัมวัณโรคของไฮโปทาลามัส บทบาทของนิวเคลียสเหนือออปติกและรอบเวนทริคิวลาร์ในกลไกของโรคเบาหวานจืดจะแสดงไว้

การเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดระหว่างไฮโปทาลามัสกับโครงสร้างอื่น ๆ ของระบบประสาทส่วนกลางกำหนดการมีส่วนร่วมในกระบวนการทางสรีรวิทยาอื่น ๆ มากมายในชีวิตของสิ่งมีชีวิต - การควบคุมอุณหภูมิ การย่อยอาหารและการควบคุมความดันโลหิต การสลับระหว่างการนอนหลับและการตื่นนอน มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของแรงกระตุ้นหลักของสิ่งมีชีวิต - แรงจูงใจ สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถของเซลล์ประสาทไฮโปทาลามัสในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของค่า pH ในเลือด คาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจน ปริมาณของไอออน โดยเฉพาะโพแทสเซียมและโซเดียม กล่าวอีกนัยหนึ่งเซลล์ของไฮโปทาลามัสทำหน้าที่เป็นตัวรับที่รับรู้การเปลี่ยนแปลงในภาวะธำรงดุลและมีความสามารถในการแปลงการเปลี่ยนแปลงของของเหลวในสภาพแวดล้อมภายในเป็นกระบวนการทางประสาท การกระตุ้นที่เกิดขึ้นในเซลล์ของไฮโปทาลามัสแพร่กระจายไปยังโครงสร้างที่อยู่ใกล้เคียงของสมอง สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการกระตุ้นแรงจูงใจพร้อมกับลักษณะเฉพาะทางชีววิทยาเชิงคุณภาพ

ฮอร์โมนประสาทไฮโปทาลามัสเป็นสารประกอบทางสรีรวิทยาที่มีฤทธิ์แรงซึ่งมีบทบาทสำคัญในระบบป้อนกลับระหว่างไฮโปทาลามัส ต่อมใต้สมอง และต่อมเป้าหมาย ผลทางสรีรวิทยาของฮอร์โมนประสาทจะลดลงเมื่อความเข้มข้นของฮอร์โมนโทรปิกในเลือดเพิ่มขึ้นหรือลดลง จำเป็นต้องใส่ใจกับการขาดความจำเพาะของสปีชีส์ในฮอร์โมนประสาทไฮโปทาลามัส ซึ่งมีความสำคัญมากในทางการแพทย์

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]