Opisać regulacyjną funkcję hormonu antydiuretycznego i aldosteronu.

Ustrój człowieka liczy tysiące miliardów komórek podobnie jako organizmy większości wyrzszych zwierząt może być poruwnywalny do wielkiego miasta z jego ludnością, która harmonijnie współżyje i współdziała w drodze skordynowanejorganizacji lub wspulnocie. Podobnie jak w każdym dużym mieście lub innym zorganizowanym układzie, niezbędny jest jeden lub kilka rodzajów kontroli i i łonczności które by zintegrowały czynności poszczegulnych elementów. Integracja oznacza zespolenie, osiągnięcie jedności działania przy zachowaniu pełnej różnorodności jednostek. Integracja jest czymś więcej niż zwykłym procesem sumowania. Integracja jest współoddziaływaniem licznych procesów, począwszy od poziomu molekularnego aż do poziomów wyższych. W wyniku integracji zwłaszcza zjawisk biologicznych, pojawiają się nowe często nieprzewidziane cechy, które trudno niekiedy wytłumaczyć na podstawie cząstkowych procesów. Przebieg tych procesów w dużej mierze zależy od układu nerwowego i hormonalnego{dokrewnego}.(rys.1) Układ hormonalny jako całość składa się z 10 wyspecjalizowanych gruczołów znajdujących się w różnych częściach ciała. Gruczoły te nie mają przewodów, wydzielają one pewne substancje zwane hormonami, bezpośrednio do krwi . Z tego powodu nazywa się je gruczołami bezprzewodowymi. (3)


Pojęcie hormonu jako czynnika regulującego procesy biologiczne wprowadził znakomity fizjolog Claud Bernard w 1855 roku a więc ponad 100 lat temu.{4)


Hormony są związkami organicznymi przenoszonymi przez krew do różnych części ciała , gdzie wywierają swoje specyficzne działanie. Zadanie hormonów polega na regulowaniu i koordynowaniu czynności narządów oraz na utrzymaniu stałości składu środowiska wewnętrznego.Pełnią one rolę podobną do układu nerwowego , z którym pozostają w ścisłym związku czynnościowym. Różnica polega na tym ,że regulacja nerwowa jest znacznie szybsza i jest raczej krótkotrwała, natomiast regulacja hormonalna jest wolniejsza i działa dłużej. {3)


Wydzielanie hormonów jest regulowane na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego. Większość gruczołów dokrewnych w sposób ciągły wydziela niewielkie ilości hormonów. W krwi i limfie stale krąży około 50 różnych hormonów, tyle że w znikomych ilościach. Wydzielanie hormonów regulowane jest na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego. Informacja o poziomie hormonu lub sile wywieranego przezeńefektu jest kierowana zwrotnie do właściwego gruczołu, który reaguje zwiększonym wydzielaniem na obniżony poziom hormonu{lub na osłabienie wywieranego przezeń efektu},a zmniejszeniem wydzielania przy wysokim stężeniu hormonu.Uszkodzenie lub schorzenia gruczołów dokrewnych prowadzić mogą do zaburzeń w produkcji hormonów. Niedoczynność gruczołów oznacza wydzielanie niedostatecznej ilości hormonu i pozbawienie tkanek docelowych wystarczającej stymulacji. Nadczynność polega z kolei na wydzielaniu nadmiernych ilości hormonu i zbyt silnej stymulacji komórek docelowtch.{1)


Hormony pod względem chemicznym można podzielić na:


1} pochodne fenolu- tyroksyna, adrenalina


2} hormony białkowe-przysadki, insulina


3}hormony steroidowe- hormony kory nadnerczy i hormony płciowe


Obecnie budowa chemiczna i właściwości fizjologiczne i farmakologiczne wielu hormonów są dokładnie poznane .Wyjasnienie budowy chemicznej poszczególnych hormonów pozwoliło nie tylko na ich syntezę, ale i na otrzymanie substancji podobnych o pożądanych właściwościach farmakologicznych. Badaniem właściwości i działania hormonów zajmuje się specjalna gałąź nauki zwana endokrynologią .Postępy w tej dziedzinie należą do największych zdobyczy medycyny i biologii bieżącego stulecia.{3)


Przysadka mózgowa jest niepażystym narządem , ważącym około 0,5 grama, kształtu owalnego, średnicy około 1 centymetra, położonym u podstawy mózgu w zagłębieniu siodełka tureckiego . Posiada dwa płaty; przedni i tylni.Płat przedni bardzo obficie unaczyniony produkuje co najmniej sześć hormonów , które pełnią ważną rolę w regulacji procesów metabolicznych ustroju.{6) Przysadka jest gruczołem wewnętrznego wydzielania o bardzo złożonej nie tylko budowie ale i czynnościach. Budowa przysadki wskazuje na:


1) na duże zróżnicowanie strukturalne między poszczególnymi częściami gruczołu, a zwłaszcza między płatem przednim i tylnym,


2) na ścisłe powiązanie płata tylnego z jądrami podwzgórza,


3) na znaczne zróżnicowanie komoórek płata przedniego oraz,


4) na powiązanie części gruczołowej z nerwową i z podwzgórzem przez żylny układ wrotny.


Przysadkę zaopatrują dwie pary tętnic przysadkowych górnych i jedna para tętnic przysadkowych dolnych. Tętnice przysadkowe dolne (aa. Hypophysis inferiores), prawa i lewa zaopatrują płat tylny i boczne części płata przedniego. Tętnice przysadkowe górne (aa. Hypophysis superiores), para przednia i parz tylna, doprowadzają krew do części guzowej płata przedniego i rozgałęziając się tutaj tworzą splot płaszczowy, okalający szypułkę przysadki.. (6)


Płat tylny albo przysadka nerwowa{neurohypophysis}zbudowana jest głównie z tkanki glejowej, której komórki noszą tu nazwę pituicytów, a ponadto z bezrdzennych włókien nerwowych przenikających do niej z podwzgórza w postaci pęczka i drogi nadwzrokowo-przysadkowej{fasciculus et tractus supraopticohypophysialis}. W przysadce wyróżniamy dwa systemy neurosekrecyjne:


1}system podwzgórzowo- przysadkowy,


2}system guzowo-lejkowy.


Oba te systemy wytwarzają hormony , z tym że w systemie guzowo-lejkowym wytwarzane są hormony pobudzające lub hamujące wydzielanie niektórych hormonów tropowych część gruczołowej przysadki. Są to


A Hormony pobudzające podwzgórze:


1}Foliberyna{LH-RF}działa pobudzająco na uwalnianie gonadotropiny A{FSH}, która dopiero stymuluje dojrzewanie pęcherzyków jajnikowych i spermatogenezę.


2}Tyroliberyna{TRH} uwalnia hormon tyrotropowy{TSH}, króry stymuluje wzrost i sekrecję tarczycy.


B. Hormony hamujące podwzgórze:


1}Prolaktostatyna{PIF}wpływa hamująco na wydzielanie LTH {hormonu laktotropowego}


C.Hormony tylnego płata przysadki:


Hormany te produkowane są w jądrach podwzgórza i następnie przekazywane do tylnego płata przysadki. Są to hormony efektorowe,tzn.działają one bezpośrednio pna narząd efektorowy. Są to:


1}Oksytocyna{OT}, która wpływa bezpośrednio na skurcz mięśni gładkich ciężarnej macicy.


2}Wazopresyna- adiuteryna{VP}, która wpływa na retencję wody w ustroju.(6)


Hormony wydzielane w obrębie tylnego płata przysadki - hormon antydiuretyczny i oksytocyna- są krótkimi, 9 aminokwasowymi peptydami, zawierającymi w swej strukturze pierścień będący następstwem wiązań między atomami siarki dwóch cystein. Hormon antydiuretyczny, wydzielany jest do krwi w tylnym płacie przysadki, są syntetyzowane przez duże neurony zlokalizowane w jądrze przykomorowym i nadwzrokowym podwzgórza. Hormon ten jest syntetyzowany łącznie ze specyficznymi białkami wiążącymi- neurofizykami. Najważniejszą rolą hormonu antydiuretycznego jest regulacja wydalania wody przez nerki. Hormon antydiuretyczny wpływa na przepuszczalność dla wody komórek nabłonkowych dalszych kanalików i przewodów zbiorczych w nerkach. Przy niedoborze, a zwłaszcza braku hormonu antydiuretycznego przepuszczalność ta jest niewielka i duża ilość wody wydalana jest z moczem , który charakteryzuje się niską osmolalnością. Hormon antydiuretyczny zwiększa przepuszczalność wspomnianych komórek przez zwiększenie liczby wąskich kanałów wodnych w błonie komórkowej. Ponieważ w miąszu otaczającym zbiorcze panuje (w prawidłowych warunkach) wysoka osmolaność, woda ze śwatłaprzewodów dyfundujedo miąższa nerki a osmolność moczu się zwiększa. U zdrowych ludzi osmolność moczu w okresie zmożonego wydzielania hormonu antydiuretycznego może sięgać 1200 mosmkg, a więc około czterokrotnie przekracza osmolność osocza. Zdolność do zagęszczania moczu jest ważnym przystosowaniem do życia poza środowiskiem wodnym/ a hormon antydiuretyczny jest istotnym elementę regulacji tego procesu. Hormon antydiuretyczny wpływa także na układ naczyniowy, powodując skurcz obwodowych tętniczek. Wywierane w ten sposób działanie hipertensyjne jest kompensowane przez sam hormon antydiuretyczny, która jednocześnie zwiększa wrażliwość baroreceptorów, co skoleji prowadzi do zwolnienia akcji serca i prowadzi zmniejsza aktywności układu współczulnego. Hormon anty diuretyczny działa na komórki docelowe przez 2 typy swoistych receptorów błonowych: V1 i V2. Receptory V2 zlokalizowane są głuwnie w nerkach; ich pobudzenie zwiększa ilość cAMP wewnątrz komórek.ReceptoryV1, odpowiedzialne za naczynioruchowe działanie hormonu antydiuretycznego , przekazują sygnały przez układ fosfatydyloinozytolu i jonów wapnia. Wydzielanie hormonu antydiuretycznego jest regulowane przez dwa główne czynniki- osmolalność i objętość płynu wewnątrzkomórkowego.Analogicznej regulacji podlega doznanie pragnienia , co wydaje się oczywiste, gdyż zarówno przyjmowanie płynów , jak i zmniejszenie wydalania wody z moczem mają to samo znaczenie dla równowagi wodnej organizmu. Zwiększenie osmalności płynu zewnątrzkomórkowego prowadzi do odwodnienia komórek, w tym także osmodetektorów znajdujących się w organum vasculosum blaszki końcowej {tj. w przedniej ścianie trzeciej komory}. W następstwie dochodzi do wystąpienia uczucia pragnienia i wzrostu wydzielania hormonu antydiuretycznego . Mechanizm ten jest bardzo czuły, już 1% wzrost osmolalności wywołuje opisaną reakcję.Drugim niezależnym bodźcem stymulującym wydzielanie hormonu antydiuretycznego i wywołującym pragnienie jest zmniejszenie objętości płynu zewnątrzkomórkowego. Niewielkie zmniejszenie tej objętości nie prowadzi do wzrostu wydzielania hormonu antydiuretycznego, jednak utrata 10% objętości krążącej krwi silnie stymuluje uwalnianie hormonu antydiuretycznego. Stężenie hormonu antydiuretycznego może wówczas przekroczyć 100 pg/mL. Tak wysokie stężenie nie jest koniecznym bodźcem do ograniczenia wydalania wody{gdyż maksymalne zagęszczenie moczu występuje już przy stęrzeniach hormonu antydiuretycznego rzędu 5-6 pg/mL.}, jest jednak istotne w utrzymaniu prawidłowego ciśnienia krwi {naczynioskurczowe działanie hormonu antydiuretycznego}.Informacja o hipowolemii może docieraż do podwzgórza dwiema drogami. W pierwszej istotną rolę odgrywają baroreceptory:niskociśnieniowe-zlokalizowane w przedsionkach serca i krążeniu płucnym oraz wysokociśnieniowe- zlokalizowane w tętnicach. Druga droga prawdopodobnie równie istotna fizjologicznie, jest drogą pośrednią i obejmuje układ renina- angiotensyna. Hipowolemia prowadzi do aktywacji tego układu i wzrostu stężenia angiotensyny 2 , która jest silnym dipsogenem {czynnikiem wyzwalającym pragnienie),ponadto, angiotensyna2, szczególnie przy podwyższonej osmolalności osocza, pobudza wydzielanie hormonu antydiuretycznego.(3) Niedobór hormonu antydiuretycznego powoduje chorobę zwaną moczówkę prostą-diabetes inipidus. Brak hormonu antydiuretycznego nie pozwala na wchłanianie zwrotne wody. Konsekwencją tych zaburzeń jest utrata zdolności zagęszczania moczu .Występuje znaczne zwiększenie ilości moczu{wielomocz}, nawet do kilkunastu litrów na dobę. Mocz jest bezbarwny, przypomina zapachem i wyglądem czystą wodę, jego gęstość względna {ciężar gatunkowy} obniża się poniżej 1,003. Jednocześnie występuje wzmożone pragnienie{polydypsja} chory wydala tyle moczu ile wypija płynów. Uczucie pragnienia jest tak nieprzeparte, że w sytuacjach krytycznych chory jest gotów wypić nawet własny mocz. Jeżeli zmusiłoby się chorego do niepzryjmowania płynów, to przy utrzymującym się wielomoczu doszłoby do odwodnienia, hipowolemii, utraty przytomności i drgawek.{5)


Gruczoł nadnerczowy{rys.2}stanowi parzysty narząd, umiejscowiony w okolicy górnych biegunów nerek. U dorosłego człowieka osiągają łączną masę 8-10 gramów. Około 90% masy gruczołu stanowi kora nadnerczy, pozostałą część- rdzeń. Kora nadnerczy jest bogato unaczyniona. U dorosłego człowieka składa się ona z trzech, histalogicznie wyraźnie różniących się warstw:


-najcieńszej,leżącej bezpośrednio pod torebką, warstwy kłębkowej{zona glomerulosa}


-grubszej, środkowej warstwy pasmowatej{zona fasciculata},


-najgłębiej położonej warstwy siatkowatej{zona reticularis}


Kora nadnerczy jest miejscem syntezy wielu hormonów steroidowych, które można podzielić- uwzględniając rodzaje ich dominującej aktywności- na 3 grupy:


1} glikokortykosteroidy-kortyzol


2}mineralokortykosteroidy- aldosteron


3}androgeny- androstendion


Wszystkie hormony kory nadnerczy są sterydami syntetyzowanymi z cholesterolu, który może pochodzić z trzech źródeł :wewnątrzkomórkowych zapasów, z syntezy de novo oraz z puli choresterolu krążącdego we krwi.(5)


Hormony kory nadnerczy należą do tak zwanych związków steroidowych, których rdzeniem jest 4- pierścieniowy, związek cyklopentanofenantrenu. Związków takich wydzielono około 30, nie wszystkie jednak są wydzielane do krwi. Do najważniejszych, spełniających w 60-100% zadania kory, należą: kortykosteron, kortyzon i aldosteron. (6)


Głównym hormonem z grupy mineralokortysteroidów jest aldosteron. Hormon ten dzięki regulowaniu równowagi jonowej pomaga w utrzymywaniu równowagi płynów ustrojowych. W odpowiedzi na działanie aldosteronu, więcej sodu ulega wchłanianiu w kanalikach nerkowych i większa ilość potasu wydalane są z moczem. Jony sodu są najliczniejszymi jonami przestrzeni międzykomórkowych, stanowią bowiem niemal 90% wszystkich kationów pozakomórkowych.Jedną z funkcji aldosteronu jest regulowanie resorpcji sodu.Działanie aldosteronu polega na stymulowaniu kanalików krętych drugiego rzędu i kanalików zwrotnych do zwiększonego wchłaniania sodu. Wydzielanie aldosteronu może być pobudzone na skutek spadku ciśnienia krwi. Gdy ciśnienie krwi spada, komórki w aparacie przykłębuszkowym wydzielają enzym reninę i aktywują szlak renino- angiotensyny. Kompleks ten jest niewielką liczbą komórek zlokalizowanych w miejscu, gdzie kanaliki kręte drugiego rzędu kontaktują się z tętniczkami doprowadzającymi. Renina katalizuje przemianę pewnego białka osocza do angiotensyny, która z kolei stymuluje wydzielanie aldosteronu.{5)


Niedopełnienie swej funkcji przez aldosteron wywołuje zwiększone wydalanie z moczem jodów sodowych , chlorkowych i wody, czemu towarzyszy spadek stężenia jonów sodu, chlorkowych i wodorowęglanowych w krwi oraz wzrost stężenia jonów potasowych kosztem ich zawartości w komórkach i płynach tkankowych. W skutek utraty wodorowęglanów obniża się pH krwi {kwasica}. Są to objawy choroby Addisona, która nie leczona zazwyczaj kończy się śmiercią. Jest to choroba powstała na skutek powolnego niszczenia kory nadnerczy przez różne czynniki chorobowe. Przed laty do głównych przyczyn choroby Adisona należała gruźlica, a obecnie procesy immunologiczne, które doprowadzają do niszczenia tkanki gruczołowej nadnerczy i ustania jej czynności hormonalnej, polegającej na zachamowaniu wydzielania mineralokortykoidów, glukokortykoidów i androgenów. Nie hamowana przysadka wydziela zwiększoną ilość ACTH i hormon melanoforowy, który pobudza produkcję melaniny, brunatnego barwnika skóry. Toteż najbardziej rzucającym się objawem jest brunatne „ cisawate” zabarwienie skóry, szczególnie w miejscach narażonych na ucisk, w bliznach, pod pachami, w okolicy narządu rodnego oraz w liniach dłoniowych. Ciemne plamy pojawiają się również na błonach śluzowych jamy ustnej. Objawy te zostały już w 1855 roku opisane przez Addisona, który zauważył także znaczne osłabienie siły mięśniowej u tych chorych. Innymi zaburzeniami wynikającymi z zaburzenia funkcji aldosteronu jest tzw, zespół Conna. Wywołuje go gruczolak kory nadnerczyo produkujący wyłącznie aldosteron. Zespół ten objawia się nadmiernym wydalaniem potasu z moczem, zmniejszeniem stężenia potasu w surowicy krwi, wzmożonym zatrzymywaniem sodu. Zaburzenia te powodują: nadciśnienie tętnicze, wzmożone pragnienie, zatrzymywanie wody w organizmie, obrzęki i osłabienie siły mięśni{5)


Wydzielanie aldosteronu w organizmie można ocenić jedną z dwóch metod. Najdokładniejszy jest pomiar wydzielania aldosteronu z moczem w ciągu 24 godzin. Prawidłowo w ciągu doby wydalane jest 13 do 55 mmol aldosteronu. (3)..





Literatura:


1. Salomon, Berg, Martin, Willee, „Biologia”, Multico Oficyna wydawnicza , Warszawa 2000 rok


Str. 998-1009





3.Władysław Z. Traczyka, „Diagnostyka czynnościowa człowieka. Fizjologia stosowana.” , Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1999 rok


str. 291-293, 476-477,


4.Stanisław Hady, „Zarys fizjologii człowieka”, Wydawnictwo Wyższej Szkoły Pedagogicznej, Rzeszów 1996 rok


str.111, 122-123, 134- 135


5. Alwin Nason i Robert L. Dehaan, „Świat biologii”, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1981 rok


str. 90-95, 101-102


6.Adam Bochenek, Michał Reicher, „Anatomia człowieka”, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1998 rok


str.760-763, 781-783.

---