HIPOTALAMUS

Hipotalamus adalah wilayah otak yang terlibat dalam mengkoordinasikan respon

fisiologis dari organ-organ berbeda yang bersama-sama mempertahankan homeostasis. Hal ini

dilakukan dengan mengintegrasikan sinyal dari lingkungan, dari daerah otak lain, dan dari aferen

viseral dan kemudian merangsang respon neuroendokrin yang sesuai. Dengan demikian,

hipotalamus mempengaruhi banyak aspek fungsi sehari-hari, termasuk asupan makanan,

pengeluaran energi, berat badan, asupan cairan dan keseimbangan, tekanan darah, haus, suhu

tubuh, dan siklus tidur. Kebanyakan dari respon hipotalamus dimediasi melalui kontrol

hipotalamus fungsi hipofisis. Kontrol ini dicapai dengan 2 mekanisme: (1) pelepasan

neuropeptida hipotalamus disintesis di neuron hipotalamus dan diangkut melalui saluran

hypothalamo-hypophysial ke hipofisis posterior dan (2) kontrol neuroendokrin dari hipofisis

anterior melalui pelepasan peptida yang memediasi pituitari anterior melepaskan hormon

(hormon hypophysiotropic). Karena interaksi yang erat antara hipotalamus dan pituitari dalam

pengendalian fungsi fisiologis endokrin, mereka disajikan sebagai topik terpadu (Molina, 2010).

ANATOMI FUNGSIONAL

Hipotalamus adalah bagian dari diencephalon terletak di bawah thalamus dan antara

lamina terminalis dan badan-badan mamillary membentuk dinding dan lantai ventrikel ketiga. Di

lantai ventrikel ketiga, 2 bagian dari hipotalamus yang bergabung untuk membentuk daerah

jembatan dikenal sebagai eminensia median. Median eminence ini penting karena merupakan

tempat di mana terminal akson dari neuron hipotalamus melepas neuropeptida yang terlibat

dalam pengendalian fungsi hipofisis anterior. Selain itu, median eminensia dilalui oleh akson

neuron hipotalamus yang berakhir pada hipofisis posterior. Median eminensia juga ikut

membentuk bagian infundibular dari neurohypophysis (juga disebut tangkai hipofisis atau

infundibular). Dalam istilah praktis, neurohypophysis atau hipofisis posterior dapat dianggap

sebagai perpanjangan dari hipotalamus (Molina, 2010).

Nukleus Hipotalamus

Di dalam hypothalamus, badan neuron diatur dalam inti, dan merupakan suatu cluster

atau kelompok neuron yang memiliki proyeksi mencapai daerah otak lainnya serta berakhir

dalam inti hipotalamus lainnya. Sistem rumit koneksi neuronal memungkinkan komunikasi terus-

menerus antara neuron hipotalamus dan daerah otak lainnya. Inti hipotalamus dapat

diklasifikasikan berdasarkan lokasi anatomi mereka atau neuropeptida utama yang dihasilkan sel-

sel mereka. Namun, hal ini bukan merupakan ciri utama dari kelompok sel tersebut, beberapa inti

hipotalamus mungkin berisi lebih dari 1 jenis sel saraf. Jadi, lebih baik menganggap neuron

sebagai suatu kelompok dibandingkan dengan melukiskannya sebagai jenis neuron tunggal

(Molina, 2010).

Beberapa neuron yang membentuk inti hipotalamus merupakan neurohormonal

berdasarkan sifatnya. Neurohormonal mengacu pada kemampuan neuron untuk mensintesis

neuropeptida yang berfungsi sebagai hormon dan untuk melepaskan neuropeptida ini dari

terminal akson dalam menanggapi depolarisasi neuron. Dua jenis neuron yang penting dalam

fungsi endokrin hipotalamus, yaitu: magnocellular dan neuron parvocellular. Neuron

magnocellular sebagian besar terletak di inti paraventrikular dan supraoptik dari hipotalamus dan

menghasilkan sejumlah besar oksitosin dan arginine vasopressin (AVP). Akson yang tidak

bermyelin dari neuron ini membentuk saluran hypothalamo-hypophysial, struktur jembatan-

seperti itu melintasi eminensia median dan berakhir di hipofisis posterior. Oksitosin dan AVP

dilepaskan dari hipofisis posterior dalam menanggapi suatu potensial aksi. neuron Parvocellular

memiliki proyeksi yangberakhir di median eminence, batang otak, dan sumsum tulang belakang.

Neuron ini melepaskan sejumlah kecil neurohormon releasing atau inhibiting menghambat

(hormon hypophysiotropic) yang mengontrol fungsi pituitari anterior (Molina, 2010).

Pasokan Darah

Jaringan kapiler khusus yang memasok darah ke median eminence, tangkai infundibular,

dan pituitari memainkan peranan penting dalam pengangkutan neuropeptida hypophysiotropic ke

hipofisis anterior. Hypophysiotropic peptida dilepaskan di dekat eminensia median diangkut ke

tangkai infundibular ke hipofisis anterior, di mana mereka memberi efek fisiologis mereka.

Cabang dari arteri karotid internal menyediakan suplai darah ke hipofisis. Arteri superior

hypophysial membentuk pleksus kapiler utama yang memasok darah ke eminensia median. Dari

jaringan kapiler, darah dialirkan dalam pembuluh vena portal paralel disebut vena portal panjang

hypophysial, turun ke tangkai infundibular ke dalam pleksus sekunder. Peptida hypophysiotropic

dilepaskan pada eminensia median masuk ke kapiler pleksus utama. Dari sana, mereka diangkut

ke hipofisis anterior melalui vena portal panjang hypophysial ke pleksus sekunder. Pleksus

sekunder adalah jaringan kapiler sinusoida fenestrated yang menyediakan suplai darah ke

hipofisis anterior atau adenohypophysis. Karena arsitektur fenestrated dari pembuluh kapiler,

maka neuropeptida mudah berdifusi keluar dari sirkulasi untuk mencapai sel-sel hipofisis

anterior. Sel-sel permukaan sel hipofisis anterior mengekspresikan reseptor spesifik G protein-

coupled yang mengikat neuropeptida, mengaktifkan cascades kedua messenger intraseluler yang

menghasilkan pelepasan hormon hipofisis anterior (Molina, 2010).

Pasokan darah ke hipofisis posterior dan tangkai hipofisis sebagian besar disediakan oleh

arteri hypophysial tengah dan inferior dan pada tingkat yang lebih rendah oleh arteri hypophysial

posterior. Pembuluh portal pendek menyediakan koneksi vena yang berasal dari lobus saraf dan

melintasi lobus intermediate pituitary menuju lobus anterior. Struktur ini memungkinkan

neuropeptida yang dilepaskan dari pituitari posterior untuk dapat memiliki akses ke sel-sel di

hipofisis anterior, sehingga fungsi dari 2 wilayah utama hipofisa tidak dapat dipisahkan satu

sama lain. Darah dari hipofisis anterior dan posterior sinus mengalir ke intercavernous dan

kemudian ke vena jugularis internal, memasuki sirkulasi vena sistemik (Molina, 2010).

NEUROPEPTIDA HIPOTALAMUS

Seperti dijelaskan sebelumnya, 2 jenis neuron endokrin hipotalamus yang utama: neuron

magnocellular, dengan akson yang berhakhir di hipofisis posterior dan neuron parvicellular,

dengan akson yang berakhir di eminensia median. Neuropeptida dilepaskan dari neuron terminal

parvicellular di eminensia median (Corticotropin-releasing hormone [CRH], Growth Hormon

(GH)-releasing hormone, thyrotropin-releasing hormon, dopamin, luteinizing hormon-releasing

hormon, dan somatostatin) untuk fungsi kontrol hipofisis anterior. Peptida hypophysiotropic

hipotalamus merangsang pelepasan hormon hipofisis anterior. Produk dirilis dari hipofisis

anterior (adrenokortikotropik hormon [ACTH], prolaktin, GH, luteinizing hormon [LH], follicle-

stimulating hormone [FSH], dan thyroid-stimulating hormone [TSH]) dan posterior hipofisis

(oksitosin dan AVP ) yang diangkut melalui darah vena mengalirkan hipofisis dan kemudian

memasuki sinus intercavernous dan vena jugularis internal untuk mencapai sirkulasi sistemik.

Beberapa neuropeptida dari hipotalamus telah ditemukan, namun hanya beberapa yang telah

ditunjukkan dapat untuk mengontrol fungsi hipofisis anterior (hormon hypophysiotropic) dan

karena itu memainkan peran penting di dalam fisiologi endokrin (Molina, 2010).

PENGATURAN PELEPASAN HORMON

Karena hipotalamus menerima dan mengintegrasikan sinyal aferen dari berbagai daerah

otak, itu tidak berfungsi dalam isolasi dari seluruh sistem saraf pusat. Beberapa sinyal aferen

sensorik menyampaikan informasi tentang lingkungan individu seperti cahaya, panas, dingin, dan

kebisingan. Diantara faktor lingkungan, cahaya memainkan peran penting dalam menghasilkan

irama sirkadian sekresi hormon. Ritme endogen dihasilkan melalui interaksi antara retina, inti

suprachiasmatic hipotalamus dan kelenjar pineal melalui pelepasan melatonin. Melatonin adalah

hormon yang disintesis dan disekresikan oleh kelenjar pineal pada malam hari. Ritme sekresi ini

bergantung ke siklus cahaya / gelap. Melatonin menyampaikan informasi mengenai siklus harian

cahaya dan kegelapan untuk fisiologi tubuh dan berpartisipasi dalam organisasi ritme sirkadian.

Sinyal lain yang dirasakan oleh hipotalamus yaitu dari aferen viseral yang memberikan informasi

ke sistem saraf pusat dari organ-organ perifer seperti usus, jantung, hati, dan perut. Sinyal saraf

dikirimkan oleh berbagai neurotransmiter yang dikeluarkan dari serat aferen, termasuk glutamat,

norepinefrin, epinefrin, serotonin, asetilkolin, histamin,-aminobutyric asam, dan dopamin. Selain

itu, sirkulasi hormon yang dihasilkan oleh organ endokrin dan substrat seperti glukosa dapat

mengatur fungsi saraf hipotalamus. Semua neurotransmiter, substrat, dan hormon dapat

mempengaruhi pelepasan hormon hipotalamus. Oleh karena itu, pelepasan hormon hipotalamus

berada di bawah peraturan lingkungan, saraf, dan hormonal. Kemampuan hipotalamus untuk

mengintegrasikan sinyal-sinyal ini membuatnya menjadi pusat komando untuk mengatur fungsi

endokrin dan mempertahankan homeostasis (Molina, 2010).

Hormon dapat memberi sinyal ke hipotalamus, baik untuk menghambat ataupun

merangsang pelepasan hormon hypophysiotropic. Mekanisme control ini yaitu feedback negatif

(atau positif), terdiri dari kemampuan hormon untuk mengatur kaskade pelepasannya sendiri.

Sebagai contoh, cortisol dihasilkan dari kelenjar adrenal dapat menghambat pelepasan CRH,

sehingga menghambat produksi proopiomelanocortin dan ACTH dan akibatnya menurunkan

sintesis kortisol dari kelenjar adrenal. Putaran dari kontrol hormonal dan regulasi sintesisnya

sendiri ini sangat penting dalam menjaga homeostasis dan mencegah penyakit. Sebuah putaran

yang lebih singkat inhibisi umpan balik negatif juga ada, yang mana tergantung pada

penghambatan pelepasan neuropeptida hypophysiotropic oleh hormon pituitari yang merangsang.

Dalam hal ini, contohnya yaitu kemampuan ACTH untuk menghambat pelepasan CRH oleh

hipotalamus. Beberapa neuropeptida juga memiliki sebuah umpan balik ultra-pendek, di mana

neuropeptida hypophysiotropic sendiri mampu memodulasi pelepasannya sendiri. Sebagai

contoh, oksitosin merangsang pelepasan sendiri, menciptakan peraturan umpan balik positif dari

pelepasan neuropeptida (Molina, 2010).

Pengaturan terus menerus dari pelepasan hormonal adalah dinamis, dan juga terus-

menerus beradaptasi dengan perubahan lingkungan dan di lingkungan internal individu.

Sepanjang hari, hipotalamus mengintegrasikan banyak sinyal untuk memastikan bahwa irama

pelepasan hormone sesuai dengan kebutuhan organisme. Gangguan dari faktor-faktor ini dapat

mengubah pola pelepasan hormon. Sebagai contoh, seorang pasien di unit perawatan intensif,

dimana lampu menyala sepanjang 24 jam sehari, akan memiliki siklus yang mengganggu

pelepasan hormon. Situasi lain yang mengganggu siklus normal pelepasan hormone yaitu

melakukan perjalanan melintasi zona waktu dan kerja shift malam (Molina, 2010).

Molina, P.E. 2010. Endocrine Physiology 3rd edition. The McGraw-Hill Companies: United

States of America

Baiq Trisna Satriana (H1A008042)