Podmozgová žľaza

Podmozgová žľaza alebo hypofýza (pravdepodobne z gr. hupophusis – uchytenie zospodu) je žľaza s vnútorným vylučovaním. Má nadradenú, koordinačnú funkciu voči ostatným endokrinným žľazám. Je spojená s časťou medzimozgu – hypotalamom a spolu s ním vytvára hypotalamo-hypofýzový komplex. Hypotalamus tu funguje ako riadiace a spájacie centrum, ktoré umožňuje ovládanie funkcií endokrinného systému centrálnou nervovou sústavou.

Umiestenie hypofýzy v lebke

Anatómia

Hypofýza je nepárový, sivoružový, valcovitý útvar oblého tvaru, v predozadnom smere mierne sploštený. Jej veľkosť je do istej miery variabilná: dĺžka 5 – 11 mm, výška 6 – 7 mm, šírka 12 – 14 mm, váha 300 – 700 mg. U žien je o niečo ťažšia, počas tehotenstva sa jej veľkosť mierne zväčšuje. Je uložená v tzv. tureckom sedle (lat. sella turcica), ktoré vytvára klinová kosť (lat. os sphenoidale). Hypofýza je obalená väzivovým puzdrom a jej kostené lôžko je vystlané tvrdou mozgovou plenou (lat. dura mater). Dura mater tvorí medzi prednými a zadnými výbežkami okraja tureckého sedla – processus clinoideus anterior (lat.) a processus clinoideus posterior (lat.) – záhyb (odb. duplikatúru), ktorá až na malý otvor uzatvára jeho dutinu. Takto je hypofýza veľmi dobre chránená.

Duplikatúra dura mater, ktorá kryje hypofýzu z hornej strany, sa volá bránica sedla – (lat. diaphragma sellae). V tomto kryte je malý otvor, ktorým prechádza stopka – infundíbulum hypofýzy. Infundíbulum spája hypofýzu s hypotalamom, ktorý v mieste spojenia s ním vybieha do tzv. tuber cinereum (lat.). Tretia komora vybieha do infundíbula v podobe slepo končiaceho výbežku (lat. recessus infundibuli).

Po oboch stranách hypofýzy prebieha párový žilový splav – lat. sinus cavernosus. Ten je rozdelený neúplnými priečkami na sústavu vzájomne pospájaných dutín. Prechádza cezeň okrem viacerých nervov i arteria carotis interna.

Hypofýza sa skladá z dvoch častí:

• Časť žľaznatá – adenohypofýza

• pars distalis (lat.) - vlastná adenohypofýza; predná, najväčšia časť hypofýzy.
• pars intermedia (lat.) - pruh buniek naliehajúci na neurohypofýzu a oddeľujúci ju od vlastnej adenohypofýzy. Sama je od nej oddelená drobnou štrbinkou, ktorá je pozostatkom dutiny stomodea (pozri Embryológiu hypofýzy). Táto môže v dospelosti sčasti obliterovať a zostávajú po nej len folikuly vystlané kubickým epitelom - tzv.Rathkeho cysty.
• pars tuberalis (lat.) - vrstvička buniek pokrývajúca infundíbulum a tiahnúca sa až k tuber cinereum, bohato cievne zásobená - začínajú tu kapiláry hypofýzoportálneho systému (pozri Cievne zásobenie hypofýzy).

• Časť nervová – neurohypofýza alebo tiež pars neuralis

• lobus nervosus - vlastná neurohypofýza.
• infundibulum - pokračovanie lobus nervosus, ktoré ho spája s hypotalamom.

• eminentia mediana - mierne vyvýšenie prednej i zadnej steny infundíbula, vyklenujúce sa do dutiny III. komory.

Do neurohypofýzy vstupujú axóny neurónov z nucleus supraopticus (lat.) a nucleus paraventricularis (lat.) vo forme tractus hypothalamohypophysialis (lat.).

Cievne zásobenie hypofýzy

Má súvis s prenášaním hormónov z hypotalamu do hypofýzy a z hypofýzy do krvného obehu. Tepny i žily sú párové.

Dolná hypofyzárna tepna – lat. arteria hypophysialis inferior – odstupuje z vnútornej krčnice (lat. arteria carotis interna) hneď po jej výstupe zo sinus cavernosus. Ide zdola k lobus posterior, ktorý zásobuje. V samotnej hypofýze vysiela vetvičky aj do predného laloka a stopky.

Horná hypofyzárna tepna – lat. arteria hypophysialis superior odstupuje z vnútornej krčnice neskôr, až pred jej rozdelením na mozgové tepny. Smeruje spredu k stopke a delí sa na vetvičky pre predný lalok a pre infundíbulum a jeho eminentia mediana.

Horné hypofyzárne tepny sa vetvia v hornej časti infundíbula a eminentia mediana. Tvoria tu kapilárne siete, z ktorých následne vznikajú žily zostupujúce stopkou do predného laloka hypofýzy, kde sa znovu vetvia na kapilárne siete – tento spôsob vetvenia sa podobá vetveniu vrátnice (lat. vena portae), preto sa označuje ako hypofýzoportálny systém.

Osobitne z kapilárnych sietí predného a osobitne zo zadného laloka sa vytvárajú hypofyzárne vény – lat. venae hypophysiales. Je ich väčšie množstvo a ústia do sinus cavernosus.

Histológia

Hypofýza sa skladá z dvoch histologicky odlišných lalokov, ktoré majú spoločné puzdro.

Väzivové puzdro

Puzdro je jemné, skladá sa z kolagénového väziva, ktoré pozdĺž infundíbula plynule prechádza do mäkkej pleny mozgovej (lat. pia mater). Z jeho vnútornej plochy odstupujú jemné väzivové septá, ktoré obsahujú nervy a krvné cievy.

Adenohypofýza

Adenohypofýza je extodermového pôvodu a je najobjemnejšou časťou hypofýzy. V anatomickom reze má vďaka veľkému množstvu drobných ciev hnedočervenú farbu.

Pars distalis

Sagitálny rez hypofýzou u dospelej opice. (Gray H. Anatomy of the Human Body, 1918)

Pars distalis je zložená z epitelových buniek rôznej veľkosti, tvaru i funkcie. Sú v nej usporiadané do vzájomne prepojených pruhov, trámcov a folikulov (niekedy obsahujúcich koloidnú hmotu), medzi ktorými je veľké množstvo sínusoidných kapilár. Tie sú oddelené od žľazových buniek spleťou jemných retikulínových vláken, ktoré naväzujú na hrubšie väzivové septá vychádzajúce z puzdra. Jej bunky rozdeľujeme podľa ich schopnosti sa farbiť a podľa špeciálnych imunohistochemických metód na nasledovné typy:

• chromofóbne bunky (zle sa farbiace), tvoria 20 % všetkých buniek adenohypofýzy a sú uložené zväčša centrálne. Sú pomerne malé a ich granuly sú viditeľné len pod elektrónovým mikroskopom.
  • vlastné chromofóbne bunky – majú veľmi drobné sekrečné granuly, dobre viditeľné len elektrónovým mikroskopom. Keďže sa farbia práve granuly, časť chromofóbnych buniek sa považuje za bunky chromofilné, ktoré svoje granuly práve vylúčili, a časť za kmeňové bunky, ktoré ešte nemajú sekrečnú schopnosť (tieto patria k najmenším bunkám adenohypofýzy).
  • folikulárne bunky – majú tvar hviezdice a sú navzájom pospájané svojimi výbežkami. Pravdepodobne tvoria podpornú sieť pre secernujúce bunky a kapiláry. Majú tiež vlastnosť makrofágov – fagocytózu.
• chromofilné bunky (dobre sa farbiace) – samotní producenti hormónov adenohypofýzy. Majú typické sekrečné granuly na strane bunky priľahlej ku kapiláre. Podľa typu sfarbenia sa delia na dva typy:
  • acidofilné bunky – tvoria 40 % všetkých buniek adenohypofýzy, sú lokalizované najmä periférne. Sú okrúhle, veľké 12 až 20 mikrometrov, s mierne excentricky uloženým jadrom. Farbia sa kyslými farbivami, preto názov „acidofilné“ bunky – eozínom, kyslým fuksínom a oranžovou G (toto farbivo je najselektívnejšie).
    • somatotropné bunky (STH – bunky) – obsahujú guľovité sekrečné granuly strednej veľkosti a produkujú somatotropín (rastový hormón, STH).
    • laktotropné alebo luteotropné bunky (LTH – bunky, mammotropné bunky) – obsahujú väčšie sekrečné granuly oválneho tvaru a produkujú prolaktín (luteomammotropný hormón, PRL). Ich počet výrazne stúpa počas tehotenstva a dojčenia.
  • bazofilné bunky – tvoria 10 % všetkých buniek adenohypofýzy (niektoré zdroje udávajú 15 – 30 %), sú lokalizované najmä centrálne. Farbia sa zásaditými farbivami, na rozdiel od acidofilných buniek sú PAS pozitívne a sú odolné voči natráveniu diastázou. Tieto vlastnosti sú podmienené glykoproteínovým charakterom ich produktov. Obsahujú malé sekrečné granuly.
    • gonadotropné bunky – produkujú dva hormóny. Nie je zatiaľ jasné, či ide o dva druhy buniek, alebo o jeden typ striedavo produkujúci oba hormóny – folikulostimulačný hormón (folitropín, FSH) a luteinizačný hormón (lutropín, LH). Patria k najväčším bunkám adenohypofýzy.
    • tyreotropné bunky – sú väčšie, polyedrického tvaru, uložené najmä v centrálnych častiach pars distalis. Majú malé sekrečné granuly uložené na periférií bunky a produkujú tyreotropín (tyreotropný hormón, TSH).
    • kortikotropné bunky – nachádzajú sa najmä v periférií pars distalis. Majú nepravidelný tvar s výbežkami, ich sekrečné granuly nie sú tak početné a bunky produkujú kortikotropín (adrenokortikotropný hormón, ACTH). Niektoré pramene zaraďujú tento typ do skupiny chromofóbnych buniek.

Pars intermedia

Pars intermedia je u človeka len rudimentárna úzka zóna tkaniva medzi adeno- a neurohypofýzou, zložená z niekoľkých folikulov vystlaných plochým alebo kubickým epitelom a vyplnených koloidom. Folikuly obklopujú bunkové trámce, ktoré najmä u starších ľudí zasahujú hlboko do neurohypofýzy (tzv. invázia bazofilov). Obsahuje melanotropné bunky – bazofilné bunky produkujúce melanotropín (melanocyty stimulujúci hormón, MSH).

Pars tuberalis

Pars tuberalis je tvorená 2 – 3 vrstvami buniek, ktoré vytvárajú nepravidelné trámce a folikulmi buniek, podobných chromofóbnym bunkám. Ich funkcia nie je známa. Je tu najhustejšia sieť ciev z celej hypofýzy.

Neurohypofýza

Neurohypofýza je neuroektodermového pôvodu. V anatomickom reze je sivožltej farby, ktorého príčinou je bunkový pigment. Nemá histologicky žľazový charakter. Tvorí ju veľké množstvo gliových buniek (tzv. pituicyty) a malé množstvo ependýmových buniek. Do zadného laloku cez infundíbulum smeruje veľké množstvo nemyelinizovaných nervových vlákien (cca 100 000) z jadier hypotalamu (nucleus supraopticus a nucleus paraventricularis), ktoré majú sekrečnú funkciu. Samotné pôsobky sú transportované z tela nervovej bunky v hypotalame v sekrečných granulách cez nervové výbežky – axóny. Hovoríme o tzv. axonálnom prúdení. Takýto axón sa nekončí typicky synapsiou, ale nalieha na stenu kapiláry, do ktorej tieto pôsobky vylučuje – samotný dej sa označuje ako neurosekrécia (neurokrínia) a bunky neurosekrečné (neurokrinné alebo neuroendokrinné). Pokiaľ je produkt neurónu skutočným hormónom, bunku označujeme ako neuroendokrinný alebo peptidergný neurón. Sekrečné granuly sa pred uvoľnením do krvného obehu hromadia v koncových častiach axónov ako tzv. Herringove telieska.

Medzi gliovými bunkami sú zrnká pigmentu, ktorého množstvo pribúda vekom.

Embryológia

Vývoj hypofýzy začína u trojtýždňového embrya z dvoch odlišných základov:

• Z epitelovej výchlipky (ektoderm) stropu stomodea (primitívnej ústnej dutiny) tesne pred faryngovou membránou – z tzv. Rathkeho výchlipky. Tá sa vyklenuje nahor pod spodinu základu medzimozgu.
• Proti nej postupuje výbežok zo spodiny medzimozgu processus infundibuli (lat.) – budúce infundíbulum.

V 6. týždni sa obe výchlipky stretnú, tá zo stomodea pred tou zo spodiny medzimozgu.

Koncom 8. týždňa sa výchlipka stomodea úplne oddelí od svojho základu a spojí sa s infundíbulom – na konci 2.mesiaca je už vytvorený základ celej hypofýzy. V strope budúceho hltanu zostáva zvyšok jej tkaniva – hypophysis pharyngea (lat.). V prednej stene Rathkeho výchlipky dochádza k rýchlemu deleniu buniek, ktoré sa stanú základom pars distalis adenohypofýzy; časť buniek obklopí infundíbulum a vytvorí pars tuberalis. Zo zadnej steny Rathkeho výchlipky vznikne pars intermedia. Dutina výchlipky pretrváva vo forme štrbiny i po narodení a čiastočne sa uzatvorí až v dospelosti. Infundíbulum sa v kaudálnej časti rozšíri a vytvorí základ neurohypofýzy. Pôvodne gliové bunky sa v nej menia na pituicyty a z hypotalamu sem vrastú axóny nervových buniek. Žľazové bunky adenohypofýzy sa diferencujú medzi 9. až 14. týždňom vývoja.

Fyziológia (funkcie)

Schematický priečny rez tureckým sedlom a hypofýzou. (Gray H. Anatomy of the Human Body, 1918)

Hlavným regulačným centrom hypofýzy je hypotalamus. Vylučovanie jej hormónov reguluje pomocou vlastných regulačných polypeptidov, ktoré sa tvoria v hypotalamických jadrách. Axonálnym transportom sú distribuované do oblasti eminentia mediana, tam prechádzajú do ciev hypofýzoportálneho systému a cezeň sa dostávajú do adenohypofýzy. Tieto regulačné látky označujeme podľa toho, či produkciu jednotlivých hormónov stimulujú - liberíny (napr. kortikoliberín, tyreoliberín, foliberín) alebo utlmujú - statíny (napr.somatostatín, prolaktostatín). Ich vylučovanie je riadené nervovou cestou.

Iná situácia je v prípade neurohypofýzy, ktorá je vlastne priamo akousi „predĺženou rukou“ hypotalamu – jej hormóny (takisto syntetizované v jadrách) sa vylučujú priamo do krvného obehu.

Adenohypofýza produkuje tieto hormóny:

• Somatotropín (rastový hormón, STH) – stimuluje rast organizmu zvyšovaním metabolizmu bielkovín.
• Tyreotropín (tyreotropný hormón, TSH) – stimuluje tvorbu hormónu tyroxínu štítnou žľazou.
• Kortikotropín (adrenokortikotropný hormón, ACTH) – stimuluje tvorbu hormónov v kôre nadobličiek.
• Folikulostimulačný hormón (folitropín, FSH) – u žien pôsobí spolu s lutenizačným hormónom pri stimulácii vývoja vajíčok a vylučovania estrogénu pri menštruácii; u mužov vyvoláva tvorbu spermií.
• Luteinizačný hormón (lutropín, LH) – u žien stimuluje ovuláciu, vývoj žltého telieska tvorbou progesterónu a estrogénu; u mužov spôsobuje tvorbu androgénov; u nižších živočíchov zodpovedá za inštinktívne rodičovské správanie
• Prolaktín (luteomammotropný hormón, PRL) – stimuluje vylučovanie hormónov žltého telieska a po pôrode vyvoláva tvorbu materského mlieka.

Stredný lalok (lat. pars intermedia) je dobre vyvinutý iba pri nižších stavovcoch, u vyšších stavovcov je vyvinutý veľmi slabo až skoro vôbec. Tvorí sa tu melanoforový hormón zodpovedný za sfarbenie tela živočíchov, u človeka sa tento hormón označuje ako melanotropín (melanocyty stimulujúci hormón, MSH).

Neurohypofýza uskladňuje hormóny, ktoré sa vytvárajú v neurosekrečných (neurokrinných) bunkách hypotalamu.

• Vazopresín (antidiuretický hormón, ADH) – podmieňuje spätné vstrebávanie vody z odvodných kanálikov nefrónov a tak reguluje objem telových tekutín.
• Oxytocín – stimuluje kontrakciu svalov maternice pri pôrode a tvorbu materského mlieka.

Patológia (choroby)

Anomálie a malformácie (vrodené poruchy)

• Hypoplázia a aplázia
• Cysty
• Syndróm prázdneho sedla ("empty sella")

Regresívne a metabolické zmeny

• Atrofia
• Nekróza
• Ischémia
• Krvácanie

Zápaly

• Akútna hypofyzitída
• Chronická hypofyzitída

Hyperplázia a nádory

• Hyperplázia
• Nádory
  • Adenómy
  • Kraniofaryngeóm
  • Karcinómy
  • Metastázy
  • Sarkómy
  • Germinatívne nádory
  • Neurogénne nádory neurohypofýzy

Hypofyzárne syndrómy

• Hypopituitarizmy
  • Hypofyzárny nanizmus
  • Simmondsova choroba (kachexia)
  • Sheehanova choroba (syndróm)
  • Dystrophia adiposogenitalis (Fröhlichov syndróm)
  • Diabetes insipidus

• Hyperpituitarizmy
  • Hypofyzárny gigantizmus
  • Akromegália
  • Hyperprolaktinémia
  • Cushingova choroba (centrálny Cushingov syndróm)
  • Schwartzov-Bartterov syndróm
  • Plurihormonálne hyperfunkčné syndrómy

Zdroje

• Sinelnikov, R.D.: Atlas anatomie člověka (Avicenum, 1970)
• Čihák, R.: Anatomie 2 (Avicenum, 1986)
• Kapeller K., Pospíšilová V.: Embryológia človeka (Osveta, 1990)
• Tortora G.J., Grabowski S.R.: Principles of Human Anatomy and Physiology (Biological Sciences Textbooks, Inc., 1996)
• Klika E.: Histológia (Osveta, 1987)
• Zaviačič M.: Kompendium patológie (1993, ISBN 80-223-0686-X)
• Gray H.: Anatomy of the Human Body (1918, [1])