PATRYK KICIŃSKI

5 grudnia 2012

1

OPRACOWANIE:

FIZJOLOGIA WYDZIELANIA

WEWNĘTRZNEGO

DEFINICJA HORMONU

Hormon

– Substancja chemiczna uwalniana przez gruczoły, tkanki

i komórki wydzielania wewnętrznego, której działanie polega na

regulowaniu czynności docelowych tkanek i narządów.

RECEPTORY

Wpływ hormonów na komórki docelowe zachodzi za
pośrednictwem receptorów i sprowadza się w zasadzie do
regulowania już istniejących procesów biologicznych.

RECEPTORY POWIERZCHNIOWE

– Inaczej hormonalne,

tkwiące w błonie komórkowej i reagujące z hormonami
docierającymi do powierzchni komórki. Związana przez receptor
cząsteczka może być przetransportowana do wnętrza komórki lub
służyć jako sygnał do odpowiedniej reakcji. Odcinek hydrofobowy
białka receptorowego znajduje się w obrębie samej błony a jego
końcowy, węglowy odcinek wnika do cytoplazmy i pozostaje w

interakcji z określonymi jej białkami, np. z białkiem G

s

, które pośredniczy w pobudzaniu cyklazy

adenylowej i prowadzi do zwiększenia stężenia cAMP. Pobudzenie innych receptorów
błonowych może powodować aktywacje białek G

i

, które hamują pobudzanie cyklazy adenylowej

i aktywują fosfodiestraze, która zamienia cAMP w 5’AMP lub białek G

q

, które aktywują

fosfolipazę C warunkującą zwiększenie stężenia trifosforanu inozytolu(IP

3

), który z kolei

uwalnia jony Ca

2+

prowadząc ostatecznie do odpowiedzi komórki na pobudzenie jej receptorów.

RECEPTORY WEWNĄTRZKOMÓRKOWE

– Inaczej receptory „ruchowe”. Rodzaj

receptorów wyspecjalizowanych w rozpoznawaniu chemicznych cząsteczek sygnałowych
zdolnych do przenikania przez błonę komórkową. Po związaniu cząsteczki sygnału na obszarze
jądra komórkowego uruchamiają się szlaki aktywacji lub inhibicji ekspresji genów, co prowadzi
do zmiany metabolizmu lub funkcjonowania komórki, będącej reakcją komórki na informację
dostarczoną przez cząsteczkę sygnałową.

MECHANIZMY DZIAŁANIA HORMONÓW

MECHANIZM ENDOKRYNNY

– Przekażniki chemiczne działają na komórki odległych

tkanek i narządów gdzie docierają drogą krwi. Są to np. hormony hipofizjotropowe, które
regulują aktywność przedniego płata przysadki mózgowej.

PATRYK KICIŃSKI

5 grudnia 2012

2

MECHANIZM PARAKRYNNY

– Przekaźniki chemiczne działają na sąsiednie komórki

dyfundując do nich przez przestrzeń międzykomórkową. W ten sposób działa Angiotensyna II i
hormony płciowe.

OŚ PODWZGÓRZE-PRZYSADKA

Układ odpowiedzialny za utrzymanie
homeostazy organizmu. Oparty jest na
wzajemnej regulacji podwzgórzowo-
przysadkowo-obwodowej. Nadrzędną rolę
spełnia podwzgórze, którego neurony
wydzielnicze produkują nie tylko działające
na przysadkę hormony uwalniające
(liberyny) i hamujące (statyny), ale również
oddziałujące bezpośrednio na tkanki
obwodowe – hormon antydiuretyczny oraz
oksytocynę. Przysadka w odpowiedzi na
sygnały hormonalne z podwzgórza,
produkuje i uwalnia szereg hormonów
tropowych (pła t przedni – endokrynny).
Płat tylny – nerwowy, składa się z
zakończeń bezmielinowych aksonów
neuronów wydzielniczych podwzgórza i
uwalnia do krwiobiegu przetransportowane
z podwzgórza hormony oksytocynę i
wazopresynę. Układ podwzgórzowo-
przysadkowy regulowany jest przez
sprzężeń zwrotnych (w głównej mierze –
ujemnych), w których konsekwencją
produkcji danego hormonu jest hamujące
działanie na produkcję tego hormonu.

HORMONY PODWZGÓRZA

HORMONY HIPOFIZJOTROPOWE

Są to hormony podwzgórzowe pozostające pod silnym wpływem nerwowym.
Wytwarzane są przez neurony podwzgórza, uwalniając się do naczyń włosowatych
podwzgórzowo-przysadkowego układu wrotnego, docierają do przysadki,
oddziałując (pobudzając lub hamując) na wydzielanie hormonów przedniego jej
płata. Działanie hormonu podwzgórzowego hipofizjotropowego na przysadkę
rozpoczyna się już klika minut po jego uwolnieniu z neuronów podwzgórza. W
następstwie tego uwalniania dochodzi do pobudzenia receptorów komórek
przysadkowych, co prowadzi do aktywacji układu cyklaza adenylowa-cAMP.
Zwiększenie stężenia cAMP prowadzi do zwiększenia aktywności kinazy białkowej,
zależnej od cAMP i wzrostu przepuszczalności błony komórkowej dla jonów Ca

2+

. Te

ostatnie, gromadząc się w komórkach przysadki, wzmagają syntezę i uwalnianie

PATRYK KICIŃSKI

5 grudnia 2012

3

hormonu przysadkowego. Dotychczas wyosobniono następujące hormony
podwzgórzowe: hormon uwalniający tyreotropinę, hormon uwalniający
gonadotropiny, hormon uwalniający hormon adrenokortykotropowy, hormon
uwalniający hormon wzrostu, hormon hamujący uwalnianie hormonu wzrostu, hormon
uwalniający prolaktynę, hormon hamujący uwalnianie prolaktyny, hormon
uwalniający hormon melanotropowy, hormon hamujący uwalnianie hormonu
melanotropowego.

WAZOPRESYNA ARGININOWA

- czynniki wpływające na produkcję i wydzielanie:

1) wzrost ciśnienia osmotycznego osocza krwi i płynu mózgowo-rdzeniowego o 1-2% ponad
wartość prawidłową
2) zmniejszenie objętości krwi i ciśnienia tętniczego o 5-10%
3) działanie angiotensyny II
4) pobudzenie OUN w stanach stresowych w wyniku urazu fizycznego lub bodźców
emocjonalnych
5) działanie prostaglandyn
6) działanie nikotyny

- receptory – receptory dla wazopresyny znajdują się na zewnątrz błony komórkowej,
uwalniana jest stale w małych porcjach.`

- mechanizm i efekt działania:

1) Powoduje zagęszczanie moczu poprzez resorpcję wody i jonów sodu w kanalikach
nerkowych poprzez pobudzanie receptorów V2.
2) Powoduje skurcz naczyń krwionośnych poprzez receptory V1, obecne na ich powierzchni.

OKSYTOCYNA

-

czynniki wpływające na produkcję i wydzielanie – wydzielanie zachodzi na drodze

odruchowej w wyniku podrażnienia receptorów brodawek sutków(ssanie sutka) lub
receptorów szyjki macicy i pochwy(poród, stosunek płciowy). Z czynników hormonalnych:
estrogeny wzmagają jej wytwarzanie a progesteron je hamuje.

-mechanizm i efekt działania – wzmożone wydzielanie okstocyny odgrywa ważną rolę w
okresie laktacji, ułatwiając wypływ mleka z przewodów mlecznych. Wzmaga wydzielanie
prolaktyny. Powoduje silny skurcz macicy zwłaszcza ciężarnej. Bierze udział w akcie płciowym i
zapłodnieniu, w czasie stosunku wzmaga się jej wydzielanie, co może częściowo wywołać
skurcze macicy podczas orgazmu. Skurcze macicy umożliwiają transport nasienia przez macicę
w kierunku jajowodów i tym samym ułatwiają zapłodnienie.

-zmiany stężenia oksytocyny we krwi w czasie ciąży i porodu – pod koniec ciązy i podczas
porodu gdy zmniejsza się wydzielanie progesteronu , OXY wywołuje gwałtowne skurcze macicy,
biorąc udział w akcji porodowej. Wydzielanie oksytocyny zwieksza się w miare przesuwania się
płodu przez szyjkę macicy, rozciąganie to drażni receptory szyjki i wywołuje odruchowe
zwiększenie sekrecji tego hormonu. Bezpośrednio po porodzie, oksytocyna powoduje
obkurczanie macicy oraz położonych w ścianie macicy naczyń krwionośnych, tamując w ten
sposób krwawienie po urodzeniu łożyska.

PATRYK KICIŃSKI

5 grudnia 2012

4

-wpływ oksytocyny na produkcję i wydzielanie FSH i LH – oksytocyna hamuje produkcje i
wydzielnia FSH i LH prowadząc do zatrzymania owulacji.

HORMONY PRZEDNIEGO PŁATA PRZYSADKI MÓZGOWEJ

HORMONY TROPOWE

grupa hormonów wydzielanych przez komórki przedniego płata przysadki mózgowej, których
zadaniem jest regulacja wydzielania innych hormonów. Z kolei wydzielanie hormonów
tropowych jest regulowane przez podwzgórze, które wydziela liberyny oraz zwrotnie przez
hormony produkowane przez gruczoły dokrewne, które same regulują. Działa tutaj zasada
ujemnego sprzężenia zwrotnego. Do hormonów tropowych należą hormon tyreotropowy (TSH),
hormon luteinizujący (LH), hormon folikulotropowy (FSH), hormon adrenokortykotropowy
(ACTH)

PROLAKTYNA

- czynniki wpływające na produkcję i wydzielanie – prolaktoliberyna, estrogeny, drażnienie
brodawki sutka, ciaża, połóg, stosunek płciowy

- mechanizm i efekt działania – Zapoczątkowuje i podtrzymuje laktację. Wzmacnia działanie
steroidów w jądrach (poprzez kom. Podporowe –Sertolego), ale nadmiar PRL hamuje czynność
jąder. Wysokie stężenie PRL hamuje owulację (hamuje uwalnianie FSH i LH). Utrzymuje
działanie ciałka żółtego (zaburza owulację). Prolaktyna działa sama tonicznie, hamująco na
podwzgórze i własne wydzielanie zapobiegając mlekotokowi

HORMON WZROSTU

- czynniki wpływające na produkcję i wydzielanie – Stężenie GH osiąga szczyt w nocy w
stadium 3 i 4 snu wolnofalowego. Wydziela się w większych ilościach w stanie stresu
wywołanego bólem, zimnem, urazami, zabiegiem chirurgicznym, strachem, wysiłkiem
fizycznym, stanami hipoglikemii, długotrwałego głodu po wstrzyknięciu insuliny, glukagonu,
wazopresyny, dopaminy i innych. Na uwalnianie GH pobudzająco działa wzrost stężenia
aminokwasów w płynach ustrojowych a także małe stężenie kwasów tłuszczowych. Również
wydzielanie somatoliberyny. Szczególnie duże stężenie obserwuje się w stanach nadczynności
przysadki(gigantyzm, akromegalia)

- mechanizm i efekt działania – Hormon wzrostu działa na różne tkanki, bezpośrednio na
wątrobę i pośrednio na mięsnie i tkankę tłuszczową. GH wywiera część swoich działań poprzez
stymulację wytwarzania peptydów pośredniczących – somatomedyn zwanych również
insulinopodobnymi czynnikami wzrostu IGF-1 i IGF-2 – w wątrobie i, być może, także w innych
tkankach. Głównym działaniem hormonu wzrostu, w którym pośredniczą somatomedyny jest
pobudzanie wzrostu masy ciała i wzrost, będące wynikiem pobudzenia chondrogenezy i
osteogenezy w chrząstkach wzrostowych kości. GH (bez udziału somatomedyn) wpływa na
gospodarkę węglowodanową powodując pobudzenie glikogenolizy i zwiększone uwalnianie
glukozy z wątroby. Przedłużone stosowanie GH powoduje zwiększone wydzielanie insuliny
przez wyspy trzustki. Hormon wzrostu działając na tkankę tłuszczową zwiększa lipolizę i

PATRYK KICIŃSKI

5 grudnia 2012

5

zmniejsza lipogenezę, prowadząc do zwiększenia stężenia wolnych kwasów tłuszczowych w
osoczu. Ma działanie antagonistyczne względem insuliny

REGULACJA WYDZIELANIA WEWNĘTRZNEGO:

NERWOWA

Kontrola typu nerwowego zwiazana jest z regulacją czynności dokrewnych przez układ
autonomiczny . Przykładem może być uwalnianie insuliny przez nerwy cholinergiczne lub amin
katecholowych przez rdzeń nadnerczy pod wpływem cholinergicznych przedzwojowych
nerwów współczulnych. Niemal wszystkie gruczoły dokrewne unerwiane są przez układ
autonomiczny, który wywiera wpływ na ich aktywnośc hormonalną włączając w to gonady,
nadnercza i gruczoł tarczowy. Mechanizmy nerwowe mogą być również bezpośrednio
odpowiedzialne za wydzielanie hormonów np. tylnego płata przysadki (wazopresyna,
oksytocyna) albo hormonów hipofizjotropowych w podwzgórzu, które miejscowym układem
wrotnym dostają się do przedniego płata przysadki, regulując wydzielanie takich hormonów jak
hormon tyreotropowy(TSH), hormon adrenokortykotropowy(ACTH) oraz hormony
gonadotropowe(hormon luteinizujący – LH i hormon folikulotropowy –FSH)

HORMONALNA

Regulacja hormonalna gruczołów dokrewnych polega na bezpośrednim działaniu
pobudzającym hormonów na wydzielanie tych gruczołów oraz na ich wpływie troficznym.
Przykładem może tu być pobudzające i troficzne działanie hormonów tropowych przysadki na
podległe im gruczoły dokrewne np. ACTH na kore nadnerczy, w wyniku czego pobudzeniu ulega
wydzielanie kortyzolu oraz uwidocznia się działanie troficzne na kore nadnerczy. Można by
przytoczyć wiele przykładów układu hormon troficzny – hormon docelowy. Ważniejsze
znaczenie fizjologiczne mają układy: angiotensyna II - aldosteron, hormon
adrenokortykotropwy - kortyzon, hormon tyreotropowy - tyroksyna, parathormon - 1,25-
dihydroksycholekalcyferol.

METABOLICZNA

Dotyczy bezpośredniego wpływu substratów lub produktów metabolicznych na wydzielanie
dokrewne. Przykładem tego może być wpływ jonów Ca

2+

na wydzielanie parathormonu(PTH),

wpływ pobudzający glukozy na uwalnianie insuliny i hamujący na sekrecje glukagonu, jonów
Na

+

/K

+

na uwalnianie aldosteronu.

HORMONALNA REGULACJA STĘŻENIA JONÓW WAPNIA

W SUROWICY KRWI

Z uwagi na bardzo ważne znaczenie wapnia w wielu procesach biologicznych utrzymanie jego
stałego stężenia podlega bardzo precyzyjnej regulacji homeostatycznej. Na tę regulację
wpływają szczególnie trzy hormony:

PATRYK KICIŃSKI

5 grudnia 2012

6

PARATHORMON (PTH)

ułatwia transfer wapnia z kości, przesączu kłębuszkowego i zawartości jelitowej do płynów
zewnątrzkomórkowych. Działa bezpośrednio na kości, uruchamiając uwalnianie wapnia z jego
rezerwuaru, oraz na kanaliki nerkowe usprawniając zwrotne wchłanianie wapnia i wydalanie
fosforanów z moczem. Pośrednio ułatwia wchłanianie wapnia z jelit i stymuluje tworzenie w
nerkach hormonalnej pochodnej witaminy D.

HORMONALNA POCHODNA WITAMINY D (1,25-DIHYDROKSYCHOLEKALCYFEROL)

mobilizuje wapń z kości i potęguje wpływ PTH na tę mobilizacje, ponadto wzmaga reabsorpcję
wapnia i fosforanów z kanalików nerkowych.

KALCYTONINA

hamuje aktywność osteoklastów i w ten sposób blokuje uwalnianie wapnia z kości do płynu
zewnątrzkomórkowego

MECHANIZMY PARAKRYNNE WYDZIELANIA TRZUSTKI

Między komórkami wysp, szczególnie A, B i C tworzą się liczne połączenia komunikujące
umożliwiające sygnalizacje parakrynną między tymi komórkami. Krew w zatokowych
naczyniach włosowatych wysp płynie z centrum na ich obwód co ma znaczenie w odziaływaniu
wydzielania insuliny na uwalnianie glukagonu.

GLUKAGON, INSULINA, SOMATOSTATYNA - CZYNNIKI

REGULUJĄCE WYDZIELANIE HORMONÓW

GLUKAGON

Obniżenie poziomu glukozy we krwi wzmaga wydzielanie glukagonu, pojawienie się w
organizmie aminiokwasów glukogennych także wzmaga wydzielanie glukagonu. Wolne kwasy
tłuszczowe mają umiarkowany wpływ hamujący na wydzielanie glukagonu.

INSULINA

Czynnikiem pobudzającym wydzielanie insuliny jest wzrost we krwi poziomu glukozy ale także
innych monocukrów takich jak mannoza i fruktoza, niektórych pośrednich produktów cyklu
Krebsa(pirogronian, fumaran), kwasów tłuszczowych, aminokwasów(leucyna, arginina), ciał
ketonowych, niektórych hormonów(hormon wzrostu, glikokortykosteroidy, cholecystokinina,
sekretyna, enteroglukagon, glukagon). Na pobudzenie wydzielania insuliny silny wpływa mają
także węglowodany obecne w świetle jelit zanim jeszcze nastąpi wchłanianie tych substancji i

PATRYK KICIŃSKI

5 grudnia 2012

7

zwiększenie stężenia glukozy we krwi. Wydzielanie insuliny hamowane jest przez
somatostatyne.

SOMATOSTATYNA

Antagonista somatoliberyny. Somatostatyna blokuje wydzielanie hormonu wzrostu przez
przysadkę mózgową oraz hamuje wydzielanie insuliny.

KOMÓRKI EFEKTOROWE DLA GLUKAGONU I INSULINY

Komórkami efektorowymi dla glukagonu i insuliny są:

- Miocyty (komórki mięśniowe)
- Adipocyty (komórki syntetyzujące i magazynujące tłuszcze proste)
- Hepatocyty (komórki wątrobowe)

EFEKT ODDZIAŁYWANIA GLUKAGONU I INSULINY NA

KOMÓRKI DOCELOWE

DZIAŁANIE GLUKAGONU

Powoduje zahamowanie syntezy i jednoczesny rozkład glikogenu w hepatocycie, wpływa na
adipocyty, w których wzmaga rozkład triacylogliceroli. Glukagon wtórnie pobudza uwalnianie
insuliny przez komórki B wysp trzustkowych. W dużych dawkach wywiera wpływ na układ
sercowo-naczyniowy, mianowicie zwieksza wyrzut i pojemnośc minutową serca, rozszerza
naczynia wieńcowe, zmniejsza opór obwodowy naczyń, zwiększa przepływ krwi przez naczynia,
obniża rozkurczowe ciśnienie krwi. Pod wpływem glukagonu zahamowaniu ulegają czynności
motoryczne żołądka i wydzielanie żołądkowe oraz trzustkowe, jednocześnie wzmaga się
wydzielanie żółci wątrobowej i wydzielanie jelitowe. Glukagon działa diuretycznie zwiększając
wydalanie wielu jonów.

DZIAŁANIE INSULINY

Bezpośrednim skutkiem działania insuliny jest zwiększenie transportu błonowego glukozy,
aminokwasów i jonów K

+

do komórek docelowych tego hormonu. Skutkiem pośrednim jest

stumulacja syntezy białka i zahamowanie jego rozpadu, aktywacja syntezy glikogenu i enzymów
szlaku glikolitycznego oraz zahamowanie fosforylaz i enzymów glukoneogenezy. Oczywsitym
skutkiem działania insuliny jest hipoglikemia powstająca głównie w wyniku działania hormonu
na miocyty i adipocyty a także takie komórki jak leukocyty, fibroblasty, komórki przysadki i
inne. W adipocytach insulina wyrażnie hamuje mobilizację i uwalnianie kwasów tłuszczowych.
Insulina odgrywa ważną role w regulacji czynności wątroby jako buforu utrzymującego stałe
stężenie glukozy w płynach ustrojowych.

PATRYK KICIŃSKI

5 grudnia 2012

8

CUKRZYCA TYPU I I II- MECHANIZMY POWSTAWANIA

OBJAWÓW OGÓLNOUSTROJOWYCH

Cukrzycę charakteryzują następujące objawy:

- wielomocz
- zwiększone pragnienie
- ubytek masy ciała pomimo zwiększonego łaknienia
- hiperglikemia
- cukromocz
- ketoza
- kwasica
- śpiączka
- ograniczenie przechodzenia glukozy do wielu tkanek „obwodowych”
- zwiększone uwalnianie glukozy z wątroby do krwi

Cukrzyca jest chorobą charakteryzującą się hiperglikemią. Sama hiperglikemia może
powodować objawy wynikające z hiperosmolarności krwi. Może także być przyczyną glikozurii z
powodu przekroczenia zdolności nerek do resorpcji glukozy. Wydalanie osmotycznie czynnych
cząsteczek glukozy pociąga za sobą utrate dużych ilości wody. Wynikające z tego odwodnienie
organizmu aktywuje mechanizmy regulujące pobieranie wody i prowadzi do wzmożonego
pragnienia. Dochodzi wtedy także do znacznej utrat Na

+

i K

+

z moczem. Każdy wydalony z

organizmu 1 gram glukozy oznacza stratę 4,1 kcal energii, W celu pokrycia tych strat
energetycznych zwiększa się spożycie substancji energetycznych, co przyczynia się do dalszego
zwiększania stężenia glukozy w osoczu i nasila glikozurię. Mechanizm taki powoduje mobilizację
endogennych białek i zapasów tłuszczu i nie zapobiega zmniejszaniu masy ciała. W
prawidłowych warunkach katabolizm glukozy jest głównym źródłem energii a w cukrzycy
potrzeby energetyczne mogą być zaspokojone tylko dzięki zaspokojeniu zapasów białek i
tłuszczu. Aktywowane są mechanizmy, które znacznie zwiększają katabolizm białek i tłuszczu a
jedną z konsekwencji nadmiernego rozpadu t łuszczu jest ketoza.