Patofisiologi Kecemasan terhadap Fisik Sumbu Hypothalamic-Pituitary-Adrenal (HPA)
Sumbu HPA adalah bagian utama dari sistem Neuroendokrin (Saraf pada hormon) yang mengontrol reaksi terhadap Stres dan Stres dan memiliki fungsi penting dalam mengatur berbagai proses tubuh seperti pencernaan, sistem kekebalan tubuh ,suasana hati, emosi, seksualitas, dan penyimpanan-penggunaan energi. Sumbu HPA juga terlibat dalam gangguan kecemasan, gangguan bipolar, pasca-traumatic stress disorder, depresi klinis, kelelahan dan sindrom iritasi usus besar. Pada sistem HPA, Corticotropin Releasing Hormone (CRH) menyebabkan hipofisis melepaskan Adrenocorticotropin Hormone (ACTH). Kemudian ACTH merangsang korteks adrenal untuk mensekresi kortisol. Selanjutnya kortisol kembali memberikan umpan balik terhadap aksis hipotalamus- hipofisis, dan menghambat produksi CRH-ACTH. Sistem mengalami fluktuasi, bervariasi menurut kebutuhan fisiologis akan kortisol (Nugroho et al, 2011). Sistem saraf saraf pusat dihubungkan dengan hipofisis melalui hipotalamus. Hubungan ini adalah hubungan yang paling nyata antara sistem saraf pusat dan sistem endokrin. Kedua sistem ini saling berhubungan baik melalui hubungan saraf maupun vaskuler. Pembuluh darah menghubungkan hipotalamus dengan sel-sel kelenjar hipofisis anterior. Pembuluh darah ini berakhir sebagai kapiler pada kedua ujungnya, dan karena itu dikenal sebagai sistem portal. Dalam hal ini, sistem yang menghubungkan hipotalamus dengan kelenjar hipofisis disebut sebagai sistem portal hipotalamus-hipofisis. Sistem portal merupakan saluran vaskuler yang penting karena memungkinkan pergerakan hormon pelepasan dari hipotalamus ke kelenjar hipofisis, sehingga memungkinkan hipotalamus mengatur fungsi hipofisis. Rangsangan yang berasal dari otak mengaktifkan neuron dalam nukleus hipotalamus yang mensintesis dan mensekresi protein yang dikenal sebagai hormon pelepas atau penghambat. Hormon-hormon ini dilepaskan ke pembuluh darah sistem portal dan akhirnya mencapai sel-sel dalam kelenjar hipofisis. Kelenjar hipofisis memberi respon terhadap hormon pelepas dengan melepaskan hormo-hormon tropik hipofisis. Dalam rangkaian kejadian ini, hormon-hormon yang dilepaskan oleh kelenjar hipofisis diangkut bersama darah dan merangsang kelenjar-kelenjar lain, menyebabkan pelepasan hormon-hormon kelenjar sasaran. Akhirnya hormon-hormon
kelenjar sasaran bekerja pada hipotalamus dan sel-sel hipofisis yang mengatursekresi hormon (Guyton dan Hall, 2007). Modalitas pengaturan umpan balik, tempat produk hormonal dari kelenjar sasaran,bekerja menghambat pelepasan hormon tropik hipofisis yang berhubungan. Pengaturan sekresi hormon jenis ini dikenal sebagai sistem pengaturan umpan balik negatif. Secara sederhana dapat dikatakan umpan balik terjadi jika keluaran suatu sistem melawan perubahan masukan. Umpan balik negatif mempertahankan konsentrasi plasma suatu hormon dalam kadar tertentu. Umumnya hormon-hormon hipofisiotropik mengawali rangkaian tiga hormon (three-hormone sequence): (1) pengeluaran hormon hipotalamus, (2) hormon tropik hipofisis anterior, dan (3) hormon organ-sasaran perifer. Dengan satu pengecualian, selainmenimbulkan efek fisiologisnya, hormon hormon organ sasaran perifer juga bekerja menekan sekresi hormone tropik yang mendorong sekresinya penekanan ini yang disebut sebagai umpan balik negatif lengkung panjang (long-loop negative feed back). Umpan balik negatif ini, dilaksanakan oleh hormon organ-sasaran dengan bekerja secara langsung pada hipofisis itu sendiri atau pada pengeluaran hormon hipotalamus, yang kemudian mengatur fungsi hipofisis anterior (Nugroho et al, 20 11). Sebagai contoh sistem CRH-ACTH-kortisol. Pada sistem hipotalamus-hipofisis-adrenal, corticotropin releasing hormone (CRH) menyebabkan hipofisis melepaskan ACTH. Kemudian ACTH merangsang korteks adrenal untuk mensekresi kortisol. Selanjutnya kortisol kembali memberikan umpan balik terhadap aksis hipotalamus-hipofisis,dan menghambat produksi CRHACTH. Sistem mengalami fluktuasi, bervariasi menurut kebutuhan fisiologis akan kortisol. Jika sistem menghasilkan terlalu banyak ACTH, sehingga terlalu banyak kortisol, maka kortisol akan mempengaruhi kembalidan menghambat produksi CRH oleh hipotalamus serta menurunkan kepekaan sel-sel penghasil ACTH terhadap CRH dengan bekerja secara langsung pada hipofisis anterior. Melalui pendekatan ganda ini, kortisol melakukan kontrol umpan balik negatif untuk menstabilkan konsentrasinya sendiri dalam plasma. Apabila kadar kortisol mulai turun, efek inhibisi kortisol pada hipotalamus dan hipofisis anterior berkurang sehingga faktor-faktor yang merangsang peningkatan sekresi kortisol (CRH-ACTH) akan meningkat. Sistem ini peka karena produksi kortisol atau pemberian kortisol atau glukokortikoid sintetik lain secara berlebihan dapat dengan cepat menghambat aksis hipotalamus-hipofisis dan menghentikan produksi ACTH. Konsep pengaturan umpan balik mempunyai implikasi yang praktis pada pasien-pasien dengan
terapi kortikosteroid menahun. Pada pasien-pasien ini pelepasan ACTH tertekan. Jika steroid dihentikan dengan tiba-tiba, pasien dapat mengalami insufisiensi adrenal. Walaupun kecepatan sekresi hormon biasanya diatur oleh suatu bentuk umpan balik negatif, hal ini tidak berarti bahwa sekresi hormon-hormon tersebut selalu dipertahankan konstan. Kecepatan sekresi semua hormon secara berirama berfluktuasi naik turun sebagai fungsi waktu. Karakteristik fisiologis lain dari aksis hipotalamus-hipofisis adalah adanya irama. Irama merupakan gambaran umum pada banyak produksi hormon, dan irama ini berasal dari struktur otak. Irama endokrin yang paling sering adalah irama diurnal (“siang(“siang-malam”)atau sirkardian (sepanjang hari), yang ditandai oleh osilasi berulang kadar hormon yang sangat teratur dan memiliki frekuensi satu siklus setiap 24 jam.ACTH merupakan contoh irama yang baik, atau siklus pelepasan hormon. Pada pengukuran kadar ACTH dan kortisol setiap jam selama 24 jam, terlihat adanya peningkatan pada pagi hari, kemudian menurun dan meningkat lagi pada malam hari untuk mencapai puncaknya pada esok paginya. Karena pelepasan hormon oleh kelenjar hipofisis terjadi dengan cepat, maka pelepasan hormon ini dikatakan juga sebagai pelepasan hormon episodik. Banyak sistem kontrol endokrin melibatkan refleks neuroendokrin, yang mencakup komponen saraf maupun hormon. Tujuan refleks semacam ini adalah untuk meningkatkan dengan cepat sekresi hormon (yaitu, menaikkan patokan termostat) sebagai respon terhadap rangsangan spesifik yang sering berupa rangsangan eksternal. Sistem saraf dapatmempengaruhi sekresi hormon melalui beberapa cara. Pada beberapa keadaan, masukan saraf ke kelenjar endokrin merupakan satu-satunya faktor yang mengatur sekresi hormon. Sebagai contoh, sekresi epinefrin oleh medula adrenal mutlak dibawah pengaruh sistem saraf simpatis. Sebagian sistem kontrol endokrin, di pihak lain, mencakup kontrol umpan balik negatif, yang mempertahankan hormon dalam tingkat basal, dan refleks neuroendokrin, yang menyebabkan letupan mendadak sekresi hormon sebagai respons terhadap peningkatan kebutuhan yang mendadak, misalnya peningkatan sekresi kortisol oleh korteks adrenal selama respon stres.Sekresi kortisol oleh korteks adrenal diatur oleh sistem umpan balik negatif lengkung panjang yang melibatkan hipotalamus dan hipofisis anterior. Hormon ACTH dari hipofisis anterior merangsang korteks adrenal untuk mengeluarkan kortisol. ACTH berasal dari sebuah molekul prekusorbesar; propiomelanokortin, yang diproduksi di dalam retikulum endoplasma sel penghasil ACTH hipofisis anterior. Karena bersifat tropik bagi zona fasikulata dan retikularis, ACTH merangsang
pertumbuhan dan sekresi kedualapisan dalam korteks adrenal ini. Apabila tidak tersedia ACTH dalam jumlah adekuat, lapisan-lapisan ini akan mengecil secara bermakna, dan sekresi kortisol akan secara drastis berkurang. Sekresi kortisol hampir seluruhnya diatur oleh ACTH yang disekresi oleh kelenjar hipofisisanterior. Selanjutnya sel penghasil ACTH hanya mensekresi atas perintah CRH dari hipotalamus. Kontrol umpan balik dilaksanakan oleh efek penghambat kortisol pada sekresi CRH dan ACTH, masing-masing oleh hipotalamus dan hipofisis anterior (Nugroho et al, 2011).
Gambar 1 HPA axis - diambil dari Clinical Neuroscience (Smith Neuroscience (Smith dan Vale, 2006)
Dafpus Nugroho TE, Pujo JL, Nurcahyo WI (2011). Tinjaun Tinj aun Pustaka: Fisiologi dan d an Patofisiologi Aksis Hipotalamus-Hipofisis-Adrenal. Jurnal Hipotalamus-Hipofisis-Adrenal. Jurnal Anestesiologi Indonesia, 3 Indonesia, 3 (2): 123-137 Guyton AC dan Hall JE (2007). Buku (2007). Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi ke 11. 11. Jakarta: EGC Smith SN dan Vale WW (2006). The Role Of The Hypothalamic – Hypothalamic – Pituitary Pituitary -Adrenal Axis in Neuroendocrine Responses to Stress. Stress. Clinical Neuroscience, 8 (4): 383 -395
