Dudek

UKŁAD ENDOKRYNNY

•

TRZUSTKA

•

GOSPODARKA FOFORANOWO

WAPNIOWA

Dudek

DOKREWNA CZYNNOŚĆ

TRZUSTKI

Układem wewnątrz wydzielniczym trzustki są wyspy trzustkowe

(Langenhansa),

stanowią one około 1-2 % masy trzustki, zbudowane są z 4

rodzajów komórek:

– komórki typu A

stanowiące około 20% komórek wyspowych

znajdujących się najczęściej na obwodzie i odpowiadających za

wytwarzanie i uwalnianie glukagonu

– komórki typu D

stanowią od 60-70%, znajdują się głównie w

centrum wysp i są odpowiedzialne za wytwarzanie i uwalnianie

insuliny

– komórki typu B

stanowią około 5% znajdują się w miąższu między

komórkami A i D, wytwarzają one somatostatynę (SRIY),

[hormon

hamujący uwalnianie hormonu wzrostu somatostatyna wytwarzana w trzustce

prawdopodobnie hamuje wydzielanie innych hormonów ale jej faktyczna funkcja nie

została do końca określona]

– komórki typu F

(PP) stanowią od 5-10%, uwalniają polipy typ

trzustkowy PP

Dudek

DOKREWNA CZYNNOŚĆ

TRZUSTKI

Dwunastnica

Przewód trzustkowy

Głowa i trzon trzustki

Ogon trzustki

Aorta

Tętnica trzewna

Wspólny przewód
żółciowy

Pęcherzyk
żółciowy

Wyspa trzustkowa

Komórka B
(insulina)

Komórka A
(glukagon)

Komórka F

Komórka D
(somatostatyna)

Dudek

Podwzgórze

VMH VLH

Naczynia włosowate zawierające hormony, aminy i substraty

Glukagon

Komórka F

Komórka D

Komórka A

Komórka B

Komórka A

Komórka A

Komórka D

Komórka B

Insulina

Somatostatyna

Nerw współczulny

Nerw błędny

Zwój trzewny

Nerw mieszany

Wyspa
trzustkowa

UNERWIENIE AUTONOMICZNE

KOMÓREK DOKREWNYCH WYSP

TRZUSTKI

Dudek

GLUKAGON

•

jest polipeptydem o masie cząsteczkowej

3485, złożony z 29 aminokwasów

•

spichrzany jest w ziarnistościach komórek

A w postaci proglukagonu

•

uwalniany z komórek A wraz z insuliną

pochodzącą z komórek B

•

zwiększa wytwarzanie glukozy w

hematocytach głównie w wyniku

wzmożenia glikoneogenezy i glukogenezy

•

glukagon i insulina stanowią wspólną dwu

hormonalną jednostkę kontrolującą

ustawicznie przepływ i zużycie materiałów

energetycznych szczególnie glukozy i

kwasów tłuszczowych w organizmie.

Dudek

Czynniki pobudzające

Hipoglikemia

Aminokwasy, zwłaszcza
glukogenne

Cholecystokinina i gastryna

Kortyzol

Wysiłek fizyczny i stres

Infekcje

Pobudzenie receptorów
ß - adrenergicznych

Czynniki pobudzające

Hiperglikemia

Somatostatyna

Sekretyna

Wolne kwasy tłuszczowe

Ciała ketonowe

Insulina

Receptory α

Kwas φ - aminomasłowy

Czynniki hamujące

CZYNNIKI POBUDZAJĄCE I HAMUJĄCE

WYDZIELANIE GLUKAGONU

Dudek

Glukoza
Kwasy
tłuszczowe

Aminokwasy
Katecholaminy

Glukoza
Enterohormony

Aminokwasy

Katecholaminy

Glukoza
Aminokwasy

Wolne kwasy
tłuszczowe
Enterohormony

Pobudzanie

Nerwu błędnego

Komórka A
Glukagon

Komórka B
Insulina

Komórka D
Somatostatyna

Komórka F
Polipeptyd
trzustkowy

(-)

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

(-)

(-) ?

(-)

(-)

(-)

?

UWALNIANIE HORMONÓW WYSP

TRZUSTKOWYCH

Dudek

Wytwarzanie

glukozy

(wątroba)

Insulina

Glukoza we krwi

Zużycie glukozy

(mięśnie i tkanka

tłuszczowa)

Adrenalina

Noradrenalina

Glukagon

Glikokortykosteroidy

Hormon wzrostu

(+)

(-)

(+)

(+)

(+)

(+)

(-)

(-)

UDZIAŁ AMIN KATECHOLOWYCH, GLUKAGONU,

INSULINY, GLIKOKORTYKOSTERYDÓW I HORMONU

WZROSTU NA UWALNIANIE GLUKOZY Z WĄTROBY

I JEJ ZUŻYCIE PRZEZ TKANKI

Dudek

Chromosomy DNA (jądro)

INT1

INT2

Gen 5’

3’ 1500 bp

RNA
(cytoplazma)

550 nt

Polisomy (synteza białka)

Błona siateczki
śródplazmatycznej

Skompletowany
łańcuch proinsuliny

Siateczka śródplazmatyczna

„Pofałdowana”
proinsulina

Aparat Golgiego

Ziarnistość wydzielnicza

Enzymy konwertujące

Peptyd C

Insulina

PB

C A

Pre

B

C

A

SH

SH

HS

C

HS

HS

SH

SH

SH

SH

B

A

B

C

S

-S-S-

-S

-S

-

-S

-S

-

-S-S-

A

B

-S

-S

-

-S

-S

-

ETAPY BIOSYNTEZY INSULINY

Dudek

BIOSYNTEZA BIOSYNTEZA

PROINSULINY I INSULINY

•

Biosynteza proinsuliny w siateczce plazmatycznej

–

bodźcem dla jej syntezy jest zwiększenie zewnątrz

i wewnątrz komórkowego stężenia glukozy

•

Transport proinsuliny do aparatu Golgiego

–

tworzenie dojrzałej ziarnistości w cytoplazmie i

przyczepianie ich do układu mikrotubularnego

–

przenikanie jonów wapnia z zewnątrz do komórek

B skurcz mikrotubli prowadzący do przesunięcia

ziarnistości w kierunku powierzchni komórek

•

Proces egzocytozy

- w którym hormon zostaje

uwolniony z ziarnistości do płynu zewnątrz

komórkowego i przez kierunkowe otwory w

naczyniach włosowatych dostaje się do krwi krążącej

•

Proces endocytozy

otoczki opróżnionych ziarnistości

i następne ponowne zużycie jej elementów do
tworzenia nowych ziarnistości

Dudek

INS

TYR

TYR

β

α

β

α

S - S

S - S

S - S

Błona
komórkowa

MODEL DZIAŁANIA INSULINY

Dudek

FIZJOLOGICZNE SKUTKI DZIAŁANIA

INSULINY

•

Bezpośrednim skutkiem działania jest zwiększenie

transportu błnowego glukozy, aminokwasów i jonów

potasu do komórek celowych

(pobudza syntezę RNA i transkrypcję

DNA w jądrze komórkowym oraz tworzenie białek na rybosomach)

•

Skutkiem pośrednim jest stymulacja syntezy białek i

zahamowanie ich rozpadu

•

Oczywistym skutkiem jest hipoglikemia

–

mechanizm działania hipoglikemicznego wiąże się z

przyśpieszeniem ułatwionego transportu glukozy przez

błonę komórkową

(insulina nie usprawnia transportu ani zużycia

insuliny w takich tkankach jak mózg, nerki, błona śluzowa jelit oraz

krwinki czerwone)

•

Hamuje mobilizacje i uwalnianie kwasów tłuszczowych

•

Odgrywa ważną rolę w regulowaniu czynności wątroby

jako buforu, utrzymującego stałe stężenie glukozy w

płynach ustrojowych

•

Hamuje syntezę enzymów katalizujących glukoneogenezę

(przez co wzmaga się glikoliza)

Dudek

Glukoza

Dysocjacja

Wiązanie

Odnowa

Transport

UŁATWIONY TRANSPORT

GLUKOZY

Błona
plazmatyczna

Pęcherzyk
błoniasty

Pobudzanie
przez insulinę

Egzocytoza

Endocytoza

Transport
glukozy

Glukoza

Dudek

5

15

25

35

45

100

200

300

300

100

Czas (min)

U

w

a

ln

ia

n

ie

i

n

s

u

li

n

y

(

n

g

/3

0

s

)

G

lu

k

o

za

(

m

g

/d

L

)

Faza I

Faza II

WYDZIELANIE INSULINY POD

WPŁYWEM GLUKOZY W IZOLOWANEJ

TRZUSTCE

Dudek

Czynniki pobudzające

Glukoza, mannoza, fruktoza

Aminokwasy (leucyna,
arginina)

Enterohormony CCK,
gastryna, GIP, sekretyna,
glukagon i inne

Ciała ketonowe

FFA

Acetylocholina

Czynnik pobudzający
receptory ß - adrenergiczne

Teofilina

Somatostatyna

2-Deoksy-glukoza

Czynniki pobudzające
Receptory α-adrenergiczne

Adrenalina, noradrenalina

Galanina

-

Insulina

-

Czynniki hamujące

CZYNNIKI POBUDZAJĄCE I HAMUJĄCE

WYDZIELANIE INSULINY

Dudek

Polipeptyd trzustkowy

Somatostatyna

Insulina

Glukagon

(-)

(+)

(+)

(-)

(-)

(-)

WPŁYW WZAJEMNY NA SIEBIE
HORMONÓW WYSP TRZUSTKI

Dudek

I. Transmisja dokrewna

II. Transmisja nerwowa

III. Pobudzanie substratowe

Trzustka

Wyspa
trzustkowa

Światło
jelita

A
B
D
F

Komórki

CHO
AA
FA
H

+

OŚ JELITOWO TRZUSTKOWA W

UWALNIANIU INSULINY

CHO - wodorowęglany
AA - aminokwasy
Fa – kwasy tłuszczowe

Dudek

Transport
glukozy

Glukoza

Fuzja

Transport

Translokacja

Dysocjacja

Asocjacja

Sygnał

Wiąznie

Translokacja

Z

a

w

a

rt

o

ś

ć

tr

a

n

s

p

o

rt

e

ró

w

g

lu

k

o

z

y

1

5

2

3

4

6

7

8

Insulina

Insulina

Receptor

Receptor

MODEL DZIAŁANIA INSULINY NA

TRANSPORT BŁONOWY

Dudek

PRÓBY CZYNNOŚCI

WEWNĄTRZWYDZIELNICZEJ TRZUSTKI

• Próby mające na celu ocenę

metabolizmu węglowodanów i udziału
w niej insuliny

– Badanie glukozy we krwi na czczo
– Krzywa po do ustnym i dożylnym

obciążeniu glukozą

– Dożylny test argininowy
– Próba z glukagonem
– Oznaczenie stężenia insuliny w osoczu

Dudek

0

2,5

5

7,5

10

12,5

15

17,5

20

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Cukrzyca utajniona

Cukrzyca utajniona

Warunki prawidłowe

160

135

110

G

lu

k

o

za

w

e

k

rw

i

(m

m

o

l/

L

)

STĘŻENIE GLUKOWZY NA CZCZO I PO

DOUSTNYM PODANIU GLUKOZY

Dudek

PRZYTAECZYCE

Dwie owalne pary guzków leżące
bezpośrednio pod dolnym i górnym
biegunem tarczycy (łączna masa 100-
150mg)

Dudek

PARATHORMON

•

Hormon przytarczyc

•

Reguluje stężenie Ca w
płynach zewnątrzkomórkowych

Dudek

PARATHORMON MECHANIZM

DZIAŁANIA

•

Sprzężenie zwrotne ujemne z stężeniem

Ca

+

–

wzrost stężenia Ca

+

w surowicy –

zmniejszenie wydzielania PTH

–

spadek stężenia Ca w surowicy –

wzrost wydzielania PTH

•

Mobilizacja Ca

+

z puli trudno wymienialnej

w tkance kostnej

–

pobudza cykleazę adenylową w

komórkach kostnych

–

resorbcja, wzrost kości

–

wpływa na osteogenezę

•

Zwiększa resorbcję Ca

+

i P

+

w jelitach

•

Zwiększa resorbcję Ca

+

w nerkach

•

Hamuje resorbcję fosforanów w nerkach

Dudek

SKUTKI DZIAŁANIA

PARATHORMONU

•

Hyperkalcemia - Ca

+

 w osoczu

•

Hypofosfatemia - P

+

 w osoczu

•

Hypokalcuria - Ca

+

 wydalanie z moczem

•

Hyperfosfaturia - P

+

 wydalanie z moczem

Dudek

SKUTKI NIEDBORU PARATHORMONU

(hypoparathyreodismus)

•

Ostry

–

tężyczka

: skurcze toniczno-kloniczne,

tachykardia, tachypnoe, wzrost
temperatury,

•

Przewlekły

–

zaburzenia neurologiczne, oczne,
sercowe,

Dudek

SKUTKI NADMIARU PARATHORMONU

(hyperparathyreodismus)

•

Hyperkalcemia

•

Zwapnienia : w nerkach

•

Demineralizacja kości

•

Skłonność do złamań

Dudek

Ca

2+

Ca

2+

Ca

2+

Ca

2+

Strefa nie zmineralizowanego
osteoidu

Płyn
zewnątrzkomórkowy

Osteoblast

Wyrostek
osteocytu
w kanaliku

Osteocyt

Ca

3

(PO

4

)

2

Ca

2+

+ PO

4

DAŁANIE OSTEOLITYCZNE

PARATHORMONU

Dudek

KALCYTONINA

•

Polipeptyd wytwarzany w komórkach
przypęchrzykowych tarczycy

•

Uwalnianie pobudzane przez
paentagastrynę

–

Wzrost Ca

+

we krwi – wzrost kalcytoniny

–

Spadek Ca

+

we krwi – zmniejszenie

stężenia

Dudek

DZIAŁANIE KALCYTONINY

•

Kości

–

Hamowanie osteoklastów (bezpośrednie

zahamowanie resorbcji kości,odwapnienia)

–

Zmniejszenie aktywności osteolitycznej

osteoklastów i osteocytów

–

Zwiększa syntezę fosfatazy alkalicznej w kościach

•

Tkanka jelitowa

–

Hamowanie ruchomości żołądka, spadek

wydzielania gastryny

–

Wzrost wydzielania jelitowego

–

Hamowanie adsorbcji Ca

+

, P

+

•

Tkanka nerkowa

–

Zwiększone wydalanie fosforanu Ca

+

, Na

+

–

Zmniejszenie syntezy kalcytriolu (vit D

3)

Dudek

Dieta
25 mmol

Przewód
pokarmowy
40 mmol

Stolec
22,5 mmol

Avsorbcja

15 mmol

Wydzielanie

12,5 mmol

Reabsorbcja
247,5 mmol

Płyn wewnątrz-
komórkowy
275 mmol

Płyn zewnątrz-
komórkowy
22,5 mmol

Szybka
wymiana

500 mmol

Przyłączanie

7,5 mmol

Reabsorbcja
7,5 mmol

Kość

Wymienial
ne
100 mmol

Stała
25 000
mmol

Filtracja
kłębuszkowa
250 mmol

Mocz
2,5 mmol

METABOLIZM WAPNIA U DOROSŁEGO

CZLOWIEKA

Dudek

Vitamina D

3

Prekursor: 7- hydroksykalcyferol

Skóra



Światło słoneczne

Vitamina D

3

(cholekarcyferol)

aktywacja w wątrobie - hydroksylacja

 metabolity 

Kalcydiol



Kalcytriol

Magazynowany nerkach

hydroksylacja

Powstaje w wątrobie

Dudek

DZIAŁANIE VIT D

3

•

Kalcytriol + PTH - mobilizacja
Ca

+

i

fosforanów z kości

•

Działa synergistycznie z PTH

•

Działa przeciw krzywiczo

•

Działa w obrębie kości, jelit,
nerek

Dudek

DZIAŁANIE VIT D

3

OBRĘBIE KOŚCI

•

Osteoblasty

(komórki kościotwórcze

zlokalizowane na powierzchni kości

syntezują i wydzielają kolagen)

•

Osteocyty

(komórki aktywne

osteolitycznie,chronią przed

przechodzeniem Ca

+

z kości do

krwi, podlegają dzaiłaniu PTH)

•

Osteoklasty

(komórki pośredniczące w

resorbcji kości na jej powierzchni,

podlegają działaniu PTH, mogą

powodować rozpuszczenie kości)

Dudek

ROLA Ca

+

W ORGANIŹMIE

•

Niezbędny w procesie krzepnięcia krwi

•

Reguluje pobudzenie błony komórkowej

•

Stabilizuje bonę komórkową

•

Niezbędny do skurczu mięśni

•

Niezbędny w procesach sekrecji,
neurosekrecji

•

Niezbędny w tworzenie mleka, kości,
zębów

Dudek

ROZMIESZCZENIE Ca

+

W

ORGANIŹMIE

•

99% w kościach

–

pula trudno wymienialna

–

pula łatwo dostępna- labilna kość

•

1% przestrzeń pozakomórkowa

(w

osoczu - całkowite ilość 2,5 mmol/l)

–

zjonizowany (wolny) 45%

–

połączony z HPO

4

, HCO

3

10 %

–

połączony z albuminami

45%

Dudek

Przewód
pokarmowy

Zawartość
wapnia
w płynie
zewnątrz-
komórkowym

Mocz

Kość

1,25 (OH)

2

D

3

PTH

Kalcytonina

(+)

(-)

(+)

(+)

(+)

(+)

(-)

(-)

(+)

REGULACJA METABOLIZMU WAPNIOWEGO

PRZEZ PARATHORMON, KALCYTONINĘ I VIT

D

3

Dudek

Witamina D

Ca

2+

Pokarm

Hamowanie
trawienia

Ca

2+

Absorbcja

Małe stężenie

Duże
stężenie

Ca

2+

Absorbcja

Wątroba

Tworzenie
1,25 (OH)

2

D

3

Wydalanie

PTH

Kalcyto-
nina

Osteoliza

Ca

2+

Ca

2+

Przewód pokarmowy

25 (OH)D

3

PO

4

Nerka

2-

Ca

2-

(+)

(-)

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

(-)

(-)

(-)

(-)

UDZIAŁ PARATHORMONU

KALCYTONINY I VIT D

3

W HMEOSTAZIE

WAPNIA

Dudek

Cholekalcyferol (witamina D

3

)

WĄTROBA

25-Hydroksycholekalcyferol

NERKI

Aktywacja

1,25-Dihydroksycholekalcyferol

PTH

NABŁONEK
JELIT

Białko wiążące
wapń

APT-aza
pobudzana wapniem

Fosfotaza
alkaliczna

Hamowanie

Wchłanianie wapnia z jelit

Stężenie Ca

2+

w osoczu

TWORZENIE I DZIAŁANIE

HORMONAJNEJ POSTACI VIT D

3

Dudek

7-Dehydrocholesterol

25 (OH)D

3

24,25 (OH)

2

D

3

1,25 (OH)

2

D

3

Witamina D

3

Dieta

Fosforany
we krwi

Gruczoły przytarczyczne

Wapń
we krwi

Ca

2+

we krwi

PTH

(+)

(-)

(+)

(+)

(+)

(+)

(+)

(-)

(-)

(-)

(+)

UDZIAŁ HORMONALNEJ POSTACI I VIT

D

3,

PARATHORMONU W HOMEOSTAZIE

WAPNIOWO-FOSFORANOWEJ

Dudek

HORMONY SZYSZYNKI

•

Hormony wydzielane przez
szyszynkę to

–

alatonina

–

prekursor syrotominy

Dudek

Oko

Jądro
nadskrzyżo-
waniowe

Ciało
modzelowate

Komora III

Szyszynka

Zwój szyjny
górny

Przysadka

Rdzeń
kręgowy

SZYSZYNKA I JEJ UNERWIENIE

ADRENERGICZNE