Block 13 Flashcards
Nämn några viktiga kärnor i hypotalamus.
(5 st)
1. ventromediala nucleus VMN - mättnad, antifetma
2. laterala hypothalamus LH - hunger- och fetma
3. paraventrikulära nucleus PVN - diures (ADH), amning, sköldkörtel och binjurebarken. Också involverade i biorytmer.
4. Preoptic nucleus POA - kroppstemp och reproduktion.
5. Arcuate nucleus ARC - mättnad, growth hormone, reglerar prolaktin.
6. suprachiasmatiska nucleus SCN - cirkadianska rytmer, peptidproduktion ADH, VIP
Beskriv signalvägen från att ljus möter ögat till att hypotalamus stimuleras och vad effekten blir.
Ljus (ffa blått) stimulerar melanopsin i retinala ganglieceller.
Signalering via retinohypotalamiska banan.
Projicerar till suprachiasmaticuskärnan (SCN).
Signal vidare till PVN. PVN signalerar till sympatiska gränssträngen. Via PVN verkar alltså ljus inhiberande på sympatiska gränssträngens stimulering av pinealocyterna i corpus pineale. Ljus via PVN hämmar frisättningen av kortikotropinfrisättande hormon CRH.
PVN påverkar den cirkadianska rytmen, som påverkar adrenokortikotropiskt hormon ACTH och därmed kortisolrytmen - väckningshormon. När det blir mörkt släpper hämningen av CRH efter ett par timmar. CRH verkar på celler som frisätter ACTH, vilket gör att binjurebarken stimuleras och vi får en kortisolfrisättning. Kortisolnivåerna är alltså höga när vi vaknar upp. Denna koppling inte lika stark som ljus-melatonin.
Från den sympatiska gränssträngen (mer specifikt SCG) frisätts noradrenalin till pinealocyter i corpus pineale. Dessa aktiveras via β-receptorer.
ATP -> cAMP -> proteinsyntes (N-acetyltransferas NAT). M.h.a. tryptofan omvandlas NAT till N-acetylserotonin, som omvandlas till melatonin. Ljus som träffar ögat innebär att SCGs aktivitet minskar, vilket ger att mindre melatonin produceras.
Vad är kopplingen mellan sömnen och frisättningen av tillväxthormon?
Tillväxthormon frisätts i stor mängd under djupsömnen (slow-wave sleep).
Beskriv PER-proteinets betydelse för dygnsrytmen.
PER-protein syntetiseras i suprachiasmatiska nukleus och transporteras ut till cytosolen under natten, för att sedan gå tillbaka in i kärnan och genom negativ feedback stänga av sin egen transkription. PER-protein-nivåerna är höga under natten och låga under dagen.
Beskriv orexineffekterna.
Orexin bildas av orexinkärnor i laterala hypotalamus och stimulerar vakenhet och inhiberar sömnen, framför allt REM-sömn.
Orexin är också aptitstimulerande, samtidigt som det ökar förbränningen. Nettoeffekten - negativ verkan på fetma.
Beskriv relationen mellan ventromediala hypotalamus VMN och amygdala, samt hur kortikotropinfrisättande hormon CRH är kopplat till ilska.
Ventromediala hypotalamus VMN ger lugn och mättnad. Amygdala stimulerar aggressivitet och rädsla. Limbiska systemet är förbundet med hypotalamus.
Ilska leder till ökade nivåer av CRH och ökar sympatikusaktivitet, kanske via paraventrikulära nukleus PVN.
Hur regleras kroppstillväxt?
Frisättningen av GH stimuleras av GHRH och inhiberas av GHIH/somatostatin.
Ghrelin från magen stimulerar GHRH och i viss mång även GH-frisättningen firekt.
Man har en pulsatil GH-sekretion från anteriora hypofysen. Pulsativt GH ger bättre tillväxt än konstitutivt (grundläggande?).
GH verkar hämmande på hypotalamus - shortloop feedback.
GH verkar stimulerande på levern så att produktionen av tillväxtfaktorn IGF-1 ökar. IGF-1 ger negativ feedback till hypofysen - longloop feedback.
Vad gör LH och FSH hos män?
GNRH frisätts från hypotalamus, vilket gör att hypofysen frisätter LH och FSH.
LH -> testiklarna -> stimulerar testosteronproduktionen. Testosteronet ger negativ feedback till hypotalamus.
FSH stimulerar spermieproduktionen. Vid för mycket testosteron minskar spermieproduktionen.
Vad gör oxytocin hos kvinnor?
Frisätts från neurohypofysen.
Hos födande pressar barnet mot cervix. Sensoriska nerver reagerar på sträckningen och oxytocinfrisättningen ökar (via nucleus supraopticus och nucleus paraventricularis). Oxytocinet ger kontraktion av uterus. Cykeln upprepar sig.
Samma med laktering, fast känselnerverna finns i brösten. Oxytocin leder till kontraktion av myoepiteliala celler som finns i körtelgångarna i bröstet. Bröstmjölken pressas ut. Prolaktinfrisättning gör att mjölkproduktionen ökar.
Beskriv neurohypofysens hypotalama kärnor.
Finns i nucleus supraopticus SON och nucleus paraventricularis PVN. Cellerna är magnocellulära (stora cellkroppar).
Producerar oxytocin och ADH.
I PVN finns, förutom magnocellulära celler, även parvocellulära cellkroppar (små cellkroppar). Dessa frisätter CRH och TRH (utsöndras av anteriora hypofysen) samt ADH till eminentia mediana.
Beskriv översiktligt hur hypotalamus fungerar som “fett-termostat” och reglerar hunger- och mättnadskänsla.
- Information från fettvävnad genom leptin - mättnad. Ju mer vit fettväv desto mer leptin. Ger minskat matintag och ökad energinedbrytning. Syftar till att hålla fettmassan konstant.
- Information från magsäcken genom ghrelin - hunger.
- Information från tarmen genom GLP-1 (mättnad)
- α-MSH uppkommer genom att pro-opiomelanocortin POMC klyvs och verkar hämmande på hungern. Verkar på MCH genom MC4-receptorn. POMC är också prekursor till ACTH, som också kan inhibera MCH genom MC4-receptorn. POMC-neuron aktiveras av leptin.
- NPY och AGRP modulerar α-MSH och är viktiga hunger-neuropeptider. De ökar alltså hungerskänslorna från LH.
Skador på ventromediala hypotalamus VMH ger stor aptit och obesitas som följd. VMH (VMN + ARN) - mättnadscenter.
Skador på laterala hypotalamus LH ger aptitbortfall och viktnedgång. LH - center för matintag/obesitas. MCH-neuron.
Utöver hypotalamus påverkan på mättnadskänslor signalerar också vagus då magsäcken är full (via NTS) i hjärnstammen.
Vilken roll har POMC?
- Prekursor till α-MSH och ACTH, som inhiberar MCH-neuron genom MC4-receptorn i laterala hypothalamus. Verkar då hämmande på hungerskänslor.
- Pigmentering: POMC från hypofysen skickar α-MSH till huden och hårfolliklar vilket ger pigementering via MC1-receptorn. Om MC1-receptorn är defekt fungerar inte pigmenteringen. Eumelanin saknas. Generellt har vita en mindre responsiv MC1-receptor och feomelanin, som är rött, blir i stället dominerande. Detta leder till ljus hy och rött hår.
- Binjurebarksstimulering: POMC är prekursor till ACTH, som kan stimulera binjurebarken via MC2-receptorn (ACTH-receptorn). Leder till adrenokortikal hypofunktion. Glukokortikoider (ex. kortisol) bildas i binjurebarken och patienter med defekter i POMC-genen behöver tillföras glukokortikoider för att överleva.
Hur regleras temperaturen?
Via preoptic nucleus POA.
Afferent:
- temperaturreceptorer i hud och farynx. Dessa känner av värme (TRPV1,3,4) och kyla (TRPM8). Mentol och capsaicin kan stimulera.
- vid infektion neuronal inströmning som ger feber.
- vid värre infektioner kan cytokiner (ex. IL-1) komma ut i blodet och ta sig till hjärnan (via OVLT som saknar blod-hjärnbarriär). Prostaglandinsyntesen ökar då, vilket ger feber.
- infektion igen. IL-1β gör så att COX-2 och mPGES stimuleras. Det leder till en ökad nivå PGE2 som verkar på POA. Det ger en ökad termogenes och kan bidra till att öka temperaturen.
Efferent:
- signaler från hypotalamus kan öka förbränningen. Den kan öka snabbt genom mekanisk aktivering av skelettmuskler (huttra).
- sympatikus eller T3 (tyroideahormon) kan påverka β3-receptorer i brun fettväv vilket ökar förbränningen genom uncoupling protein.
- långsam reglering via sköldkörteln/tyroidea.
- minskad värmeavgivning p.g.a. vasokonstriktion i huden och piloerection (p.g.a. sympatikusstimulering).
- Stimulering av binjurebarken ger också minskad värmeavgivning.
