A hipotalamusz
A hipotalamusz a III. agykamra fenekét képző, a talamusz alatt elhelyezkedő páratlan agy terület. A belső elválasztású mirigyek funkciói meghatározott, hierarchikus, tehát alá-fölérendeltségi viszonyban kapcsolódnak egymáshoz. A hipotalamusz a legmagasabb szinten szabályzó belső elválasztású mirigy, azt is mondhatnánk, hogy a „főnök” a csapatban. Az idegrendszerrel fennálló szoros kapcsolata mutatja, hogy idegrendszerünk befolyása alatt áll a belső egyensúlyt kialakító hormonháztartás, tehát a szervezetünket érő külső ingerek befolyásolni tudják azt. A hipotalamusz feladata tehát az idegrendszer és a hormonháztartás közötti kapcsolat közvetlen megvalósítása.
Belső elválasztásúnak nevezzük azt a mirigyet, amelynek nincs kivezetőcsöve, így váladéka közvetlenül a vérbe kerül. Azokat a fehérjetermészetű anyagokat, melyeket ezek a mirigyek termelnek, a vér szállítja el a célszervhez, ahol a sejtek felszínén lévő megfelelő receptorhoz kapcsolódva az adott célszerv sejtjeinek anyagcseréjét befolyásolják: vagy serkentik, vagy gátolják azt. A belső elválasztású mirigyek tehát a szervezet alapvető folyamatainak összehangolását, szabályozását végzik megteremtve ezzel az egyensúlyt a külvilág és a belső rend között.
A hipofízis
A koponya töröknyeregnek nevezett csontos vájatába lóg alá az agyalapról a babszem alakú hipofízis. A hipofízis nyélen keresztül van kapcsolatban a hipotalamusszal.
Feladata a hormonháztartás „karmesterének” szerepét betölteni, tehát a perifériás belső elválasztású mirigyek funkcióját szabályozni, összehangolni. Néhány saját hormonján keresztül az anyagcsere folyamatokat közvetlen is befolyásolja.
A hipotalamusz és a hipofízis kapcsolata
A hipotalamusz kétféle módon van összeköttetésben a hipofízissel. Idegi úton a hipotalamusz idegsejtjeinek nyúlványai közvetlenül kerülnek összeköttetésbe a hipofízis hátsó lebenyével, a neurohipofízissel. A neurohipofízisben tárolódik az a hormonmennyiség, melyet a hipotalamusz termel, és idegsejtjeinek axonjain juttatja le a hipofízisbe. A két hormon, amely így ugyan a hipofízisből szabadul fel, de eredendően a hipotalamusz hormonjai,az antidiuretikus hormon ( ADH), illetve az oxitocin, amely a méh összehúzódásait, illetve a tej kilövellést serkenti az emlőből szoptatáskor. A hipotalamusz egy része szabályos belső elválasztású mirigyként funkcionál, és úgynevezett „releasing” (kibocsátást szabályozó) faktorokat (RF) illetve gátló (inhibitor) faktort termel. Ezek a faktorok közvetlenül a vérbe kerülnek, majd a véráram juttatja el azokat a hipofízisbe. Ez az érhálózat egy speciális portális rendszert alakít itt ki a két szerv között. (Portális keringésről akkor beszélünk, ha egy ér kétszer oszlik kapillárisokra anélkül, hogy az általa szállított vér oxigenizáltsága változna). Minden a hipofízisben termelődő hormonnak megvan a maga releasing faktor, tehát beszélhetünk ACTH-RF-ról, TSH-RF-ről, és LTH-RF-ről, valamint FSH-RF-ről. Ezen a releasing faktorok hatására a hipofízis megkezdi a megfelelő hormonok inhibitovérpályába juttatását. Egyetlen inhibitort is termel a hipotalamusz, és ez a prolaktin termelődését gátolja.
A hipotalamusz - hipofízis rendszer működése
A belső elválasztású mirigyek összehangoltságát, működésük szabályozottságát egy „negatív visszacsatolás”-sal működő rendszer oldja meg. A szabályozás alapja, hogy az egyes hormonok vérszintjének normálértéke szigorúan kódolt, így ezen paraméter állandóságának megtartása a cél. Amennyiben a releváns paraméter értéke – jelen esetben a hipofízis hormon mennyisége - csökken a vérben, a hipotalamusz érzékeli a csökkenést, és releasing faktor kibocsátásával hozza a hipofízis tudtára a szervezet igényét, miszerint az anyagcsere folyamat serkentésére van szükség. A hipofízis kibocsátja trophormonját, amelynek vérszintje így emelkedik, megszűnik a hipotalamusz számára az inger a releasing faktor kibocsátására, és így a hipofízis is beszünteti a trophormon vérbe történő kiadását, és leáll a perifériás célszerv működésének további serkentése is.
A hipotalamusz keringése
A hipotalamusz és a hipofízis között egy portális keringési rendszer oldja meg az anyagszállítást. A hipotalamusz kapillárisokba üríti a releasing faktorokat, amelyek a vérárammal jutnak el a hipofízisbe, ahol ismét kapillárisokká oszlik az érpálya, és az adenohipofízis sejtjein így képesek a releasing faktorok a megfelelő funkcionális hatást elérni.