Hipotalamus [PDF]

Citation preview

HIPOTALAMUS



1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Pengertian Hipotalamus Anatomi dan Perkembangan Hipotalamus sebagai kelenjar endokrin Hormon yang dihasilkan oleh hipotalamus Hubungan hipotalamus-hipofisis Hipotalamus sebagai integrator Pembahasan Hormon



1. Pengertian Hipotalamus • Hipotalamus sebagai bagian dari sistem endokrin mengontrol sintesa dan sekresi hormon-hormon hipofise. • Hipotalamus adalah pemimpin umum sistem hormon, dikatakan pemimpin karena semua perintah dan kendali berawal dari kelenjar hipotalamus ini, kemudian perintah dan informasi akan disampaikan ke seluruh tubuh dengan bantuan kelenjar Hipofisis yang berfungsi sebagai pembantu hipotalamus.



2. Anatomi dan Perkembangan • Berasal dari lantai (ventral) diencephalon



Anatomi (lanjutan) • Hipotalamus dewasa terletak pada lantai otak, mengelilingi bagian bawah ventricle III • Berbatasan dengan: – Anterior : optic chiasma – Posterior : mammilary bodies – Lateral : sulci dari cerebral temporal lobes – Ventral : tuber cinereum (dasar hipotalamus yang membulat dan memanjang kearah kaudal hingga tangkai hipofisis



Area • Bentuk hipotalamus tidak definitif tetapi berupa bagian yang dapat dibedakan atas beberapa zona yang disebut area. – – – –



Hypophysiotrophic area (HTA) Median eminence (ME) Anterior hypothalamis area (AHA) Preoptic area (PA)



Nuclei • zona yang memiliki beberapa kelompok sel yang serupa disebut nuclei. – Supraoptic nuclei – Paraventrucular nuclei – Arcuate nuclei



• Supraoptic dan paraventrivular nuclei terletak pada AHA. – Memiliki sel-sel neurosekretori berukuran besar (magnocellular) dan merupakan sel transducer penting – Menerima input langsung dari impuls syaraf, neurotransmiter dan pusat integrasi lain di dalam hipotalamus – Axon dari kedua nuclei ini melewati hypothalamohypophysial tract bermuara pada kel hipofisis bagian posterior.



• Arcuate nuclei terletak di dalam HTA – Memiliki neoron berukuran kecil (parvicellular) – Diduga semua hormon yang terdapat pada Median eminence barasal dari nuclei tersebut – Berperan dalam menjaga kestabilan sekresi gonadotropin



• Hipotalamus mendapat perdarahan dalam jumlah besar dari arteri-arteri kecil percabangan dari Sirkulus Willis. Susunan arteri hipotalamus antar individu bervariasi namun membentuk pola umum yang sama, yaitu membentuk a) Grup anterior, berasal dari arteri karotis interna, cerebral anterior, dan bagian posterior arteri comunicans. b)Grup intermedia, berasal dari bagian posterior arteri comunicans. c) Grup posterior, berasal dari arteri serebral posterior, bagian posterior arteri comunicans, dan arteri basilaris.



• Bagian infundibulum, eminensia media, dan terusan hipotalamus diperdarahi oleh arteri hipofisial superior, cabang dari arteri carotis interna. Aliran darah ini selanjutnya akan memasuki sistem portal hipotalamus-hipofisis yang memperdarahi hipofisis bagian anterior. Aliran darah arteri ke hipotalamus selanjutnya dialirkann ke vena-vena kecil yang bermuara ke vena cerebral anterior, vena basalis, atau vena cerebral basalis.



3. Hipotalamus sebagai kelenjar endokrin • Penelitian hipotalamus lebih lambat dibanding dengan kel endokrin lain • 1940 Scharrer dan Scharrer  granula sekretori (berukuran besar 100-300 nm) pada neuron hipotalamus – dilepaskan ke pembuluh darah • Fungsi endokrin hipotalamus dilakukan melalui aktivitas sel neurosekretori • Sel neurosekretori mampu menerima dan memproses stimuli, menghantarkan aksi potensial sepanjang aksonnya, mampu mensintesis hormon dan melepaskannya ke pembuluh darah pada saat dibutuhkan.



Neurosekresi dan transport aksoplasmik • Neurosekretori membentuk hormon peptida melalui mekanisme pembentukan hormon protein • mRNA ditranslasi pada ribosom di dalam reticulum endoplasma • Prekursor molekul protein dibawa sepanjang akson melalui transport askoplasmik • Proses ini unik untuk sel neurosekretori dan kemungkinan melibatkan protein filamen sebagaimana yang terjadi pada kontraksi otot



Neurosekretori (lanjutan) • Selama transport aksoplasmik, prekursor molekul berukuran besar diproses menjadi hormon aktif berukuran lebih kecil dan disimpan dalam granula vesikular pada ujung akson. • Granula tersebut dilepaskan pada saat aksi potensial mendepolarisasi membran sel pada pada ujung sel neurosekretori



Neurosekretori (lanjutan)



• Sel neurosekretori magnocellular (SON dan PVN) menanggapi stimuli melalui potensial generator dan mengatur aktivitas hipofisis posterior termasuk akso potensial, sintesis, transport, dan pelepasan hormon oxytocin dan vasopresin (anti diuretik hormon/ADH) • Jumlah hormon yang dihasilkan oleh masing-masing nuclei bervariasi menurut spesies dan kebutuhan fisiologis



Contoh respon neuron magnoselular • Hisapan bayi (saat menyusu) menghasilkan aksi potensial pada reseptor yang terletak di daerah areola • Neuron afferen membawa impuls tadi ke hipotalamus dilanjutkan ke sel neurosekretori magnoselular yang menghasilkan oxytocin • Setelah integrasi dengan signal dari sel-sel lain, neuron magnoselular menyalurkan aksi potensialnya sepanjang meuron menuju hipofisis posterior yang bereaksi dengan melepaskan oxytocin. • Cabang syaraf kolareral membawa informasi secara simultan ke sistem parviselular, yang mengatur sintesis prolaktin dan melepaskannya sehingga meningkatkan produksi ASI. • Oxytocin dibawa oleh peredaran darah ke sel-sel myoepithel di sekitar alveoli kel mammae dimana ia memacu kontraksi sel myoepitel dan mengeluarkan ASI



Neuron parviselular • Terletak pada hypophysiotropic area • Neuron ini mengatur pelepasan hormon pada hipofisis anterior • Hormon yang disintesis dilepaskan di dekat pleksus kapiler primer dan dibawa ke hipofisis anterior oleh vena portal ke median eminence (ME). • Di ME hormon-hormon dari sel neurosekretori parviselular dilepaskan • Hormon-hormon ini mengatur aktivitas hipofisis anterior.



Sekresi neurotransmiter dan neuroendokrin • Sintesis dopamin dan norepinephrin dari tyrosin dan serotonin dari tryptophan • Neurotransmiter tersebut dilepaskan ke sinapsis ketika neoronnya dirangsang • Mereka berikatan dengan membran resptor pada sel-sel neurosekretori hipotalamus • Releasing factor dibawa aliran darah ke hipofisis anterior



4. Hormon yang dihasilkan Hipotalamus Hormon



Fungsi



Struktur diketahui Thyrotropin releasing hormone (TRH) Gonadotropin releasing hormone (GnRH) Corticotropin releasing factor (CRF) Somatostatin (SRIF) Growth hornone releasing factor (GHRF)



(+) TSH dan Prl (+) LH dan FSH (+) ACTH dan MSH (-) GH dan TSH (+) GH



Struktur belum diketahui Prolactin releasing factor (PRF) Prolactin inhibiting factor (PIF) Melanocyte stimulating hormone release inhibiting factor (MIF) Melanocyte stimulating hormone releasing hormone (MRH)



(+) prolaktin (Prl) (-) Prl (-) MSH (+) MSH



4. Hubungan hipotalamus dan hipofisis • Hipotalamus berhubungan dengan hipofisis melalui dua jalur utama – Hypothalamohipophysial tract – Tuberohipophysial (tuberoinfundibular) tract



6. Hipotalamus sebagai integrator • Hipotalamus dapat melaksanakan fungsinya sebagai integrator karena memiliki hubungan yang erat dengan: – Syaraf – Peredaran darah – Substansi dalam cairan cerebrospinal



• Beberapa fungsi integrasi hipotalamus – Pengaturan Temperatur – Intake makanan – Intake air – Tinglahlaku seksual – Ritme Biologi



Pengaturan temperatur Cerebral cortex



Jalur



Respon volunter otot rangka



efferent



Reseptor inti Reseptor kulit



Jalur



Jalur



afferent



hypotalamus



efferent



Respon involunter menggigil



Jalur efferent Medula adrenal



Kel. keringat



Arteriol kulit



Pengaturan intake makan • Eksperiment pada hewan pusat intake makan diatur oleh ventromedial zone dan lateral zone • Stimulasi VZ atau ablasi LZ  sedikit makan • Stimulasi LZ atau ablasi VZ  makan banyak dan obesitas • Pada manusia terdapat faktor nonfisiologis  interaksinya lebih kompleks dibanding pada hewan



Pengaturan intake air • Pusat haus terletal pada ZL hipotalamus, (berdekatan dengan pusat pengaturan intake makan) dan daerah yang mensintesis ADH • Pada hewan stimulasi pusat haus menyebabkan keinginan untuk minum • Pada manusia kegiatan minum sebagian ditentukan oleh kebiasaan dan juga ditentukan oleh rasa haus pada reseptor pada mulut dan kerongkongan • Stimuli dari berbagai reseptor diintegrasi pada hipotalamus berkaitan dengan keseimbangan air dalam tubuh



Pengaturan tingkah laku seksual • Peneltian tentang pengaturan tingkah laku seksual pada hewan dilakukan dengan tiga pendekatan: – Implantasi hormon pada area tertentu – Identifikasi reseptor steroid pada area yang telah diketahui – Pemberian hormon berlabel radioaktif diikuti lokalisasinya



• Contoh tingkah laku seksual pada tikus  lordosis – Estrogen + progesteron pada ventromedial nuclei mengembalikan lordosis pada tikus yg diovariektomi – Perusakan ventromedial nuclei pada hewan normal  menghilangkan lordosis.



Pengaturan ritme biologis • Berbagai penelitian menunjukkan bahwa selama 24 jam tubuh mengalami fluktuasi beberapa parameter fisiologis seperti temperatur, kadar hormon dsb • Dalam beberapa hal perubahan siklus ritmik tergantung pada faktor intrinsik dalam hal lain dipengaruhi oleh stimuli yang diterima oleh hipotalamus • Contoh: kadar hormon pertumbuhan mencapai maksimal pada tengah malam, kortisol mencapai maksimal pada pagi hari setelah bangun tidur



7. Hormon-hormone yang Diproduksi di Hipothalamus • • • • •



Gonadotropin Releasing Hormon (GnRH), Thyrotropin Releasing Hormone (TRH), Prolactin Inhibiting Hormone (PIH), Corticotropin Releasing hormone (CRH), Growth hormone Releasing hormone (GH-RH),



Fungsi Masing-masing Hormon 1.



2.



3.



4.



5.



Corticotrophin Releasing Hormon (CRH) CRH berfungsi merangsang kelenjar hipofisis dan mengeluarkan hormon adrenokortikotropik (ACTH) Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH) GnRH berfungsi menstimulasi sintesis dan sekresi folikel stimulating hormone (FSH) dan luteulizing hormon (LH) Thyrotropin-Releasing Hormone (TRH) TRH berfungsi untuk merangsang pituitary untuk mengeluarkan thyroid-stimulating hormon (TSH). Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) GH-RH berfungsi untuk merangsang pelepasan hormon pertumbuhan (GH) dari hipofisis Prolactin RELEASING Inhibiting Hormone (PRIH) PRIH berfungsi menghambat pengeluaran prolaktin.



Proses Pembentukan Hormon 1. Corticotropin Releasing Hormone (CRH) CRH diproduksi di hipotalamus dengan merangsang hipofis anterior. 2. Thyrotropin Releasing Hormone (TRH) TRH diproduksi oleh hipotalamus dalam neuron medial nukleus paraventrikular. Pada awalnya, itu adalah disintesis sebagai prekursor asam amino polipeptida-242 yang berisi 6 salinan urutan-Glu--Nya Pro-Gly-, diapit dengan di-dasar peptida yang kemudian diproses melalui proteolisis untuk memberikan molekul TRH matang.



3. Gonadotropin Releasing Hormon (GnRH) GnRH dianggap neurohormon, suatu hormon yang diproduksi di sel saraf tertentu dan dirilis di perusahaan terminal saraf. Sebuah wilayah kunci untuk produksi GnRH adalah daerah preoptik dari hipotalamus, yang berisi sebagian besar mensekresi GnRH-neuron. Neuron GnRH berasal hidung dan bermigrasi ke otak, di mana mereka tersebar di seluruh septum medial dan hipotalamus dan dihubungkan dengan sangat panjang >1milimeter-panjang dendrit. Bundel ini bersama-sama sehingga mereka menerima bersama sinaptik input, proses yang memungkinkan mereka untuk menyinkronkan pelepasan GnRH mereka.



4. Growth hormone Releasing hormone (GHRH) Hipothalamus mensekresi growth hormone releasing hormone yang sebaliknya menyebabkan hipofisis anterior menyesekresi hormon pertumbuhan. Nukleus hipothalamus menyebabkan sekresi hormon pertumbuhan adalah nukleus ventromedialis 5. Prolactin Inhibiting Hormone (PIH) PIH diproduksi di beberapa daerah otak, termasuk substantia nigra dan daerah tegmental ventral. PIH juga neurohormon dikeluarkan oleh hipotalamus.



Mekanisme Kerja Hormon 1. Corticotrophin Releasing Hormon (CRH) •CRH disekresi terutama kedalam pleksus kapiler primer, kapiler primer sistem portal hipofisis ke dalam eminensia mediana hipotalamus dan kemudian diangkut ke kelanjar hipofisis anterior, tempat ia merangsang sekresi ACTH. Kelenjar hipofisis anterior dapat menyekresi ACTH dalam jumlah sedikit tanpa adanya CRH, tetapi sebagaian besar keadaan yang menyebabkan timbul sekresi ACTH yang tinggi memulai sekresi ini isyarat yang mulai pada hipotalamus dan kemudian dihantarkan oleh CRH ke kelenjar hipofisis anterior.



2. Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH) • GnRH disekresi dalam hypophysial aliran darah portal yang di eminensia median. Para darah portal membawa GnRH ke kelenjar pituitari, yang berisi gonadotropin sel, di mana GnRH mengaktifkan sendiri reseptor , reseptor gonadotropin-releasing hormone (GnRH), tujuh-transmembran G-proteincoupled yang merangsang reseptor beta isoform phosphoinositide fosfolipase C, yang melanjutkan dengan memobilisasi kalsium dan protein kinase C. Hal ini menyebabkan aktivasi protein yang terlibat dalam sintesis dan sekresi gonadotropin LH dan FSH.



3. Thyrotropin-Releasing Hormone (TRH) • Mekanisme kerja dari TRH adalah merangsang kelenjar Tiroid untuk merangsang sintesis hormone Tiroid atau Tiroid Stimulating Hormon dari hipofisis anterior, yang kemudian pada gilirannya akan merangsang sekresi hormone dan kelenjar tiroid. Kemudian deidinase hipofisisdan perifer, sekresi TRH diatur oleh kadar hormon tiroid yang bersirkulasi dalam darah (umpan balik negatif) dan melalui laju metabolik tubuh. Jika kadar hormone tiroid meningkat dan laju metabolism tubuh juga meningkat, TRH akan diinhibisi. Sebaliknya jika kadar hormone tiroid dalam darah atau selular menurun, maka sekresi TRH akan distimulasi. • Selanjutnya jika pada udara yang sangat dingin dalam waktu lama dapat menjadi faktor lingkungan yang menstimulasikan pelepasan TRH. Sehingga dapat meningkatkan produksi hormone tiroid, sehingga akan mempercepat laju metabolik untuk menghangatkan tubuh.



4. Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) GHRH merangsang growth hormone(GH) sekresi dari hipofisis GHRH dilepaskan secara berdenyut merangsang pelepasan pulsatil GH masing-masing 5. Prolactin Inhibiting Hormone (PIH) PIH dihasilkan oleh neuron dalam nukleus arkuata hipotalamus kemudian dikeluarkan ke dalam pembuluh darah hypothalamo-hypophysial dari median eminence, yang memasok kelenjar pituitary. Sel-sel lactotrope yang menghasilkan prolaktin, dalam ketiadaan PIH, prolactin mensekresi terus menerus, PIH menghambat sekresi ini. Dengan demikian, dalam konteks mengatur sekresi prolaktin atau prolactostati.



Akibat Kekurangan Dan Kelebihan Pada Hormon 1. Corticotrophin Releasing Hormon (CRH) •Kekurangan CRH ditemukan pada penderita Alzheimer, hipoglisemia dan hepatitis. •Kelebihan CRH yang hiperaktif akan meningkatkan aktivitas adrenal yang dapat berdampak pada stress, depresi gangguan pola konsumsi dan polatidur. 2. Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH) •Kelebihan GnRH akan menyebabakan gangguan perkembangan sel telur, gangguan ovulasi, gangguan reproduksi, •kekurangan GnRH akan menyebabakan gangguan haid.



3. Thyrotropin Releasing Hormone (TRH) •Kelebihan TRH akan menyebabkan goiter. •Kekurangan TRH menyebabkan kretinisme. 4. Prolactin Releasing Inhibiting Hormone (PRIH) •Kelebihan dapat menyebabkan skizofrenia dan •Kekurangan dapat menyebabkan penyakit parkinson 5. Growth Hormone Releasing Hormone (GH-RH) •Kelebihan GH-RH akan mengalami pertumbuhan luar biasa yang disebut gigantisme pada anak dan akromegali pada orang dewasa. •Kekurangan hormon ini akan mengalami dwarfisme.