Hypofyseforlappen har endokrine celler som blir styrt av nevrohormoner fra hypotalamus, mens hypofysebaklappen inneholder aksoner fra hypotalamus. Hypothalamus har en overordnet oppgave som kobler sammen nervesystemet og det endokrine system. På denne måten reguleres kroppstemperatur, sultfølelse, tørste, og smerte. Kommandoene utføres av hypofysen som sender kjemiske signaler til endokrine kjertler. Hypofysen er koblet til hypothalamus via hypofysestilken og er hos mennesker delt i forlappen og baklappen, men noen vertebrater har en intermediærlapp. Hypofysen skiller ut minst syv forskjellige peptidhormoner.
Hypfysebaklappen (posterior, nevrohypofysen) er en utvidelse av hjernen som henger sammen med hypothalmus med nervebinding. Hypofysebaklappen og binyremargen har sin opprinnelse i nervevev i motsetning til de andre endokrine kjertlene.
Hypofyseforlappen (anterior, adenohypofysen) blir dannet fra en utvekst i taket i munnen i embryo, fra epitelvev i fordøyelsessystemet, og henger sammen med hypothalamus med blodkar. Det er to typer neurosekretoriske celler i nervesystemet som frigir hormoner som sirkuleres via blodet. Hypothalamus lager frigivelseshormoner som regulerer hypofysebaklappen, og en annen del lager hormoner som lagres i hypofyseforlappen.
Hypofysen (glandula pituitaria) ligger i den ventrale delen av mellomhjernen kalt hjernetrakten (infundibulum). I embryostadiet utvikles adenohypofysen fra en utposning (Rathkes lomme) av epitelet i ektodermen i munnhulen, og denne forenes med den nedre delen av hjernetrakten. Forveggen av hypofysen blir tykkere og danner forlappen (pars anterior/pars distalis) laget av epitelceller, mens bakveggen er tynn og danner mellomlappen (pars intermedia). Forlappen regulerer vekst og andre endokrine kjertler. Mellomlappen er minst og kan mangle, eller smelte sammen med forlappen og baklappen. Mellomlappen danner hormonet intermedin som påvirker pigmentceller hos fisk, padder og krypdyr. Forlappen og mellomlappen kalles tilsammen adenohypofysen, hvor også begerlappen (pars tuberalis) inngår. Tropiske hormoner styrer aktiviteten til endokrine kjertler. Hypofyseforlappen syntetiserer flere tropiske peptidhormoner: adrenokortikotropt hormon (ACTH, kortikotropin), thyroidstimulerende hormon (TSH, thyrotropin), follikelstimulerende hormon (FSH), luteiniserende hormon (LH), veksthormon (GH), somatotropin og somatotropt hormon, samt prolaktin. Den delen av hypofysen som utvikles fra hjernevevet infundibulum i hjernen kalles baklappen (pars posterior/pars nervosa) eller neurohypofysen hvor peptidhormonene antidiuretisk hormon og oxytocin blir frigitt.
1) Neurohypofysen / hypofysebaklappen inneholder mange nervetråder som kommer fra hypothalamus i mellomhjernen, og i tillegg nervegliaceller (pituicyter). Baklappen mottar peptidhormoner (9 aminosyrer) bl.a. oxytocin og antidiuretisk hormon (ADH) fra neurosekretoriske celler i hypothalamus. Disse peptidhormonene fra hypothalamus omgis av og pakkes i vesikler og fraktes ned aksoner til baklappen. Vesiklene blir lagret i aksonterminalene og blir frigitt når neuronet aktiveres av et aksjonspotensial og hormonene går deretter over i blodkapillærer.
a) Vasopressin/antidiuretisk hormon (ADH) som går til nyretubuli og gir sammentrekning av små arterier og kapillærer, blodtrykket stiger og øker utskillelsen av urin. ADH styrer urinkonsentrasjon, vann-, og saltbalanse hos fugl og pattedyr, og gjør at vann kan bli holdt tilbake i nyrene, og urinen blir oppkonsentrert. Hvis sekresjonen av ADH er liten så blir det store volum urin. Det blir økt mengde ADH når blodtrykket synker. ADH øker permeabiliteten og øker reabsorbsjonen av vann i nyrene og på denne måten blir vann holdt tilbake i kroppen. Dette er spesielt viktig i tørketålende dyr som kamel og kengururotte som lever i ørkenstrøk.
b) Oxytocin (oksytosin/oksytocin) som gir sammentrekning av glatt muskelatur i tarmveggen. På slutten av graviditeten blir sanseceller i livmoren aktivert av strekk, celler i hypothalamus produserer oxytocin som blir fraktet ned hypofysestilken til hypofysebaklappen hvor det blir frigjort, konsentrasjonen av oxytocin i blodet øker og gir kraftige sammentrekninger av livmoren (uterus) under fødselen hos pattedyrene, som stimulerer utdriving av ungen(e)/fosteret. Oxytocin hjelper spermiene opp i genitialtrakten etter kopulering ved muskelsammentrekninger i livmoren. Øker produksjonen av morsmelk fra melkekjertlene. Når nyfødte unger suger på brystvortene sendes det et sensorisk signal til hypothalamus i hjernen som frigir oxytocin. Oxytocin gir sammentrekning av glatt muskelatur slik at melk presses ned i melkekarene, stimulerer melkeproduksjon og får melkekjertler til å produsere melk. Brystsugingen aktiverer berøringsfølsomme sanseceller rundt brystvortene, gjør også at livmoren trekker seg sammen og blir til normal størrelse. Oxytocin gir morsbinding til barnet, og lyd av gråtende barn kan gi økt melkeproduksjon. Hvis produksjonen av oxytocin blokkeres kan moren forkaste tilknytning til den nyfødte. Klemme- og kosehormonet oxytocin er viktig i parbinding mellom foreldre, men medvirker også i gruppetilhørighet, solidaritet og knytning av bånd mellom familie og venner.
2) Adenohypofysen / forlappen er regulert av frigivelseshormoner fra hypothalamus og lager flere peptidhormoner og proteiner. De frigivende og hemmende hormonene fra hypothalamus regulerer produksjon og utskillelse (sekresjon) av hormoner fra forlappen. Neurohormoner fra hypothalamus går over i blodkapillærer og ut i portårer som kobler sammen hypothalamus og forlappen. I forlappen deler portårene seg og frigivende og hemmende hormoner kommer ut i vevet i forlappen. Pro-opiomelanokortin er et stort protein som kan deles i forskjellige typer aktive peptidhormoner: Adrenokortikotropin; melanocyttstimulerende hormon som gir økt produksjon av pigmentet melanin, samt endorfiner og enkefaliner som deltar i smertekontroll.
a) Thyreotrope hormon er tropiske hormon som gir økt utskillelse av hormon fra skjoldbrukskjertelen. Tropiske hormon påvirker endokrine kjertler. Ved høy konsentrasjon av insulin senkes nivået av thyreotropin fra hypofysen. Hypothalamus produserer et thyroidfrigivende hormon som går via blodårer til hypofysen, og som deretter lager thyroidstimulerende hormon som får bukspyttkjertelen til å lage thyroidhormon (thyroxin) som aktiverer oksidativ respirasjon.
b) Adrenokorticotrope hormon (ACTH)/kortikotropin får binyrebarken til å produsere kortikosteroidhormoner f.eks. kortisol. Mengden kortisol øker ved skader, infeksjon og påkjenninger. Noen regulerer saltbalansen mellom natrium og kalium. Noen regulerer overgangen fra fett til glukose, og noen påvirker hannlige kjønnskarakterer.
c) Gonadotrope hormoner:
1) Luteiniserende hormon (LH) er et glykoprotein som deltar i menstrasjonssyklus hos hunner og stimulerer eggløsning og dannelse av corpus luteum. Deltar i spermatogenese og får testiklene til å produsere testosteron som gir hannlige kjønnskarakterer.
2) Follikelstimulerende hormon (FSH) er et tropisk hormon (gonadotropin) i menstrasjonssyklus som gir vekst av eggfollikler, og får testiklene til å utvikle sperm. Hvis det lages flere fostere samtidig, kan et foster bli påvirket av hormoner fra søsken. F.eks. kan hunnkalv sammen med hannkalvtvilling bli steril. Rotter og mus legger flere egg i en tohornet livmor (uterus bicornatus), og fostere blir liggende på rekke i hver arm.
d) Prolaktin er et peptidhormon fra fremre hypofyse som stimulerer melkesekresjon hos pattedyr, og gir vekst av melkekjertlene. Gir følelse av seksuell tilfredsstillelse. Prolaktin har kjemisk strukturlikhet med veksthormon. Det finnes prolaktinfrigivende og hemmende hormoner. Prolaktin har fått forskjellige funksjoner under evolusjonen. Hos fugl påvirker prolaktin reproduksjon og metabolisme av fett. Prolaktin regulerer osmotisk balanse hos ferskvannsfisk, og deltar i tilbakevending til fødeelven hos katadrome fisk. Hos amfibier deltar prolaktin når de vender tilbake til parringsområder, stimulerer eggkanaler og eggele. Hod noen deltar prolaktin i utvikling av seksuelle karakterer. Prolaktin gir økt vekst av larvene hos amfibier og forsinker metamorfosen.
e) Veksthormon (GH) ("growth hormone") er et proteinhormon som påvirker vekst og anabolisme. GH gir indrekte vekst ved at det får celler i lever og annet vev til å lage peptider kalt insulinlignende vekstfaktorer (IGF). IGF gir vekst i skjelettet ved å stimulere bruskdannelse i beina, og stimulerer anabolisme og vekst i organer ved å øke proteinsyntesen. Ved hypo- eller hypersekresjon blir målcellene under- eller overstimulert. For liten produksjon og sekresjon av veksthormon gir dvergvekst og oversekresjon i barndommen gir kjempevekst (gigantisme). Akromegali skyldes at hormonmengden øker seinere i livet etter at man er blitt voksen og gir tykkere bindevev med store hender, føtter, nese og fjes. Somatotropin er et veksthormon som aktiverer vekst av bein og muskler. Veksthormon produseres i pulser gjennom dagen, og frigivelsen av veksthormon styres av veksthormonavgivende hormon (veksthormonfrislipphormon, veksthormonfrigivendehormon) (GHRH (growth hormone releasing hormone)) fra hypothalamus, som får forlappen i hypofysen til å produsere somatotropin. Det hemmende signalet fra hypothalmus er veksthormonhemmende hormon (GHIH; growth hormone inhibiting hormone)) kalt somatotropin. Høy konsentrasjon av veksthormon i blodet får hypothalamus til å skille ut GHIH og forlappen bremser ned frislippet av veksthormon. Lav konsentrasjon av veksthormon i blodet får hypothalamus til å skille ut GHRH og stimulerer derved hypofyseforlappen til å skille ut veksthormon. Samtidig øker konsentrasjonen av aminosyrer og sukker som er nødvendig for veksten. Veksthormoner får leveren til å skille ut somatomediner som stimulerer vekst av brusk og bein. Barn i vekstfasen trenger mye søvn, trening og riktig diett for å få normal vekst. Trening øker utskillelsen av veksthormon bl.a. fordi sukkerkonsentrasjonen synker under den fysiske anstrengelsen. Veksthormon skilles ut etter dyp søvn. Stress kan påvirke konsentrasjonen av veksthormon, og stress hvor barn ikke får leke og ikke blir vist god nok omsorg kan lede til pyskososial dvergvekst. Thyroidhormoner er også nødvendig for normal produksjon av veksthormon. Hypofysedvergvekst skyldes m,angel på veksthormon fra hypofysen eller at leveren lager for lite insulinlignende vekstfaktor (IGF).
f) Melanocyttstimulerende hormon (MSH) får epidermis til å skifte farge hos fisk, amfibier og reptiler. Fargen endres ved konsentrasjon og spredning av kromatoforer og deltar i kamuflasje av dyret. Melanocytter inneholder melaninpigmenter. Produksjonen av veksthormon, melanocytthormon og prolaktin styres via frigivende og hemmende signaler fra hypothalamus.
g) Endorfiner (enkafaliner) er endogene morfiner som hemmer smerte bl.a. ved barnefødsel, og gir humør og velvære (eufori). Det finnes forskjellige typer endorfiner (opioider): Propiomelanokortin, enkefaliner og dynorfiner.
Enkefaliner er peptidhormon som deltar i afferente (innkommende) impulser fra smertereseptorer. Enkefaliner lages fra proenkefalin som inneholder 267 aminosyrer, som kan deles i fire met-enkefaliner og andre peptider.
Endorfiner er peptidhormoner med 32 aminosyrer som påvirker følelsesresponser i hjernen.
Propiomelanokortin er et stort peptid som kan deles opp og gi forskjellige aktive peptider og danner utgangspunkt for β-endorfin, stresshormonet adrenokortikotropt hormon og melanocytstimulerende hormon. My, delta og kappa er reseptorer for opioider. Heroin binder seg til myreseptoren. Morfin etterligner endorfiner og gir smertelindrende effekt (analgese). Metadon binder seg til myreseptoren, men har en halveringstid på opptil 24 timer, mens heroin/morfin har en mye kortere halveringstid.
Endorfiner minsker urinutskillelse ved å øke utskillelsen av ADH.
Deler av teksten er fra endokrinologi
Litteratur
Wikipedia