Dolg povratni mehanizem

Od Dolg povratni mehanizem je načelo povratnih informacij, saj je pomembno za hormonsko ravnovesje v človeškem telesu. Kontrolna zanka med ščitničnimi hormoni in TSH (tirotropin) je eden najbolj znanih mehanizmov dolge povratne informacije. Motnje v tej kontrolni zanki se med drugim pojavijo pri Gravesovi bolezni.

Kakšen je dolg mehanizem povratnih informacij?

Mehanizmi povratnih informacij v smislu samoregulirajoče povratne informacije igrajo vlogo v človeškem telesu, zlasti za hormonski sistem. Med samoprilagajanjem hormoni uravnavajo lastno izločanje. Obstajajo različne vrste povratnih informacij. Eden od njih je mehanizem dolge povratne informacije, ki ustreza fiziološkemu principu samoprilagoditve.

Dolga povratna informacija ima na primer vlogo ščitničnih hormonov in njihov učinek na sproščanje hormona, ki sprošča tirotropin. Poleg tega je mehanizem dolgih povratnih informacij osnovno načelo pri centralnem nadzoru endokrinega sistema. Hipotalamus je v središču tega nadzora. Možganski del spada v diencefalon in ustreza najvišjem regulativnemu središču vseh vegetativnih in endokrinih procesov.

Dva vezja v bistvu igrata vlogo v hormonskih nadzornih procesih hipotalamusa. Poleg mehanizma kratke povratne informacije, hipotalamus-adenohipofizne zanke ali hipofize, to vključuje adenohipofizno ali hipofizno zanko organov, kar ustreza dolgemu povratnemu mehanizmu.

Funkcija in naloga

V človeškem telesu obstajajo različna regulativna načela z mehanizmi povratnih informacij, zlasti znotraj hormonske regulacije. V to uredbo so vključene različne stopnje povratnih informacij. Hipotalamus je vrhunsko središče vseh hormonskih povratnih procesov.

Območje možganov vsebuje receptivna območja, ki prejemajo informacije iz okolja, iz centralnega živčnega sistema in s periferne celice hormonov. Informacije s telesne periferije večinoma ustrezajo spremembam koncentracije hormonov. Vse zgoraj navedene podatke registrirajo recepcijska polja hipotalamusa.

Povezava med periferijo in hipotalamusom je mehanizem z dolgo povratno informacijo, na koncu pa informacije iz hipotalamusa pridejo do hipofize. To se lahko zgodi bodisi na nevrogeni način preko tuberohipofizalnega trakta ali preko portalne vaskulature preko hipofiznih hormonov.

Slednje velja za sproščajoče in zavirajoče hormone hipotalamusa. Ti hormoni so nadzorni hormoni, ki specifično vplivajo na sprednjo hipofizo. Sproščajoči hormoni so na primer hormoni GHRH, GnRH, CRH in THR. Hipotalamus prejema povratno informacijo hipofize ne prek dolgega, ampak kratkega povratnega mehanizma.

Mehanizem dolge povratne informacije med hipotalamusom in periferijo igra tudi vlogo glandotropnih hormonov, ki sami predstavljajo pomembno regulativno načelo znotraj endokrinih povratnih informacij. Ker hipofiza prek dolgega povratnega mehanizma prejema tudi povratne informacije s periferne celice telesa, lahko žleza te informacije uporabi za uravnavanje sproščanja glandotropnih hormonov in tako vpliva na izločanje perifernih endokrinih organov.

Hipotalamično-hipofizni sistem se torej napaja večkrat in določa delovanje vseh žlez z regulativnim načelom žlezotropnih hormonov. Vse regulativne ravni sistema so nadzorovane v smislu negativnih povratnih informacij. Skratka, hormonsko ravnovesje je organizirano v kontrolnih zankah, ki se nenehno prilagajajo trenutnim telesnim potrebam po hormonih. Os hipotalamusa-hipofize je najpomembnejši primer tega načela.

Mehanizem dolge povratne informacije ima na koncu vlogo vseh hormonov in je na primer pomemben tudi za ovulacijo. Dolg povratni učinek estrogenov in progesterona je spet retrospektivno povezan s sistemom hipotalamusa in hipofize.

Tako ima ženski cikel dve pomembni davčni komponenti. Poleg povratnih povratnih informacij o estrogenih in progesteronu v sistemu med hipotalamusom in hipofizo, pri ovulaciji igra pulsatilno sproščanje hormonov GnRH, LH in FSH.

Bolezni in bolezni

Motnje enega samega hormonskega krmilnega vezja običajno privede do motenj celotnega hormonskega ravnovesja in s tem povezanih telesnih funkcij zaradi tesnih povezav med posameznimi krmilnimi vezji. Na primer, zaradi pomanjkanja ali prekomerne oskrbe s TSH lahko nastane prekomerno dejavna ščitnica ali premalo ščitnica (hipero- in hipotiroidizem), kar kaže na disfunkcijo hipofize.

Mehanizem dolgih povratnih informacij med ščitničnimi hormoni in hormoni, ki sproščajo tirotropin, vzpostavlja to povezavo. Tumorji, ki proizvajajo TSH, lahko povzročijo tudi presežek TRH, kar posledično moti tirotropno kontrolno zanko.

Učinki na mehanizem dolge povratne informacije med ščitničnimi hormoni in TRH lahko opazimo tudi pri boleznih, kot je Gravesova bolezen. Bolezen vodi do prekomerno aktivne ščitnice, ki je povezana z avtoimunološkimi reakcijami. Bolnikov imunski sistem napada receptorje TSH znotraj folikla ščitnice. Protitelesa tipa IgG se vežejo na receptorje in jih trajno stimulirajo tako, da posnemajo učinke TRH.

Zaradi kontrolnih zank to povzroči povečano aktivnost ščitnice. Pojavi se prekomerna oskrba ščitničnih hormonov. Poleg tega žleza postane večja in večja zaradi dražljajev rasti. Ker TSH, prisoten v telesu, zaradi svoje nezmožnosti vezave na receptorje nima učinka, so različne telesne funkcije na koncu neuravnotežene.

Zaradi povečane koncentracije ščitničnih hormonov se splošna koncentracija TSH zniža prek dolgega mehanizma povratnih informacij. Hkrati avtoprotitelesa na hipofizi ovirajo izločanje TSH. Čeprav koncentracija TSH še naprej upada, je bolezen povezana s hipertiroidizmom.

Cushingov sindrom vodi tudi do motenj celotnega endokrinega sistema. Bolezen je bolezen hipotalamično-hipofizno-nadledvične osi. Tumorji sprednje hipofize pogosto izločajo ACTH, kar spodbuja visoke ravni kortizola v plazmi. Bolniki trpijo zaradi visoke ravni krvnega sladkorja, kar je lahko povezano s sladkorno boleznijo tipa II.

Pojavijo se lahko tudi osteoporotske spremembe in mišična oslabelost. Debela debelost z bikovim vratom in obrazom polne lune so značilni znaki Cushingovega sindroma.