Wydzielanie oraz rola motyliny,
gastryny i somatostatyny w
regulacji czynności motorycznej i
wydzielniczej układu
pokarmowego.
Wykonali : Katarzyna Bilska,
Natalia Doktór, Ira Kulish,
Mateusz Kapkowski
Hormony
Hormony tkankowe- związki
heterogenne, wytwarzane przez
komórki lub grupy komórek, uwalniane
bezpośrednio do krwi lub też w
układzie nerwowym, oddziałują na
swoiste narządy lub w miejscu swojego
powstania
Prohormony
Prohormony, cząsteczki prekursorowe
hormonów, które przed uwalnianiem
lub w trakcie uwalniania do krążenia
są modyfikowane enzymatycznie na
właściwe, aktywne cząsteczki
SOMATOSTATYNA
Nazwa
somatostatyny
oznacza
dosłownie stagnację ciała , została
odkryta kiedy badacze zauważyli, że
ekstrakt z tkanek podwzgórza hamuje
uwalnianie hormonu wzrostu
z przysadki mózgowej, a następnie
stwierdzono,
że
jest
szeroko
rozpowszechniona w
ośrodkowym układzie nerwowym i
występuje w innych tkankach.
BUDOWA
• somatostatyna 14 (SS14) – zbudowana
z 14 aminokwasów
• somatostatyna 28 (SS28) – zbudowana
z 28 aminokwasów
Somatostatyna to cykliczny oligopeptyd
występujący głównie w dwóch odmianach
molekularnych:
Obydwie odmiany somatotropiny powstają na drodze
proteolitycznego rozkładu prosomatostatyny (92
aminokwasy), której prekursorem jest z kolei
preprosomatostatyna (116
aminokwasów)
POWSTAWANIE
Somatostatyna 28
Somatostatyna jest wytwarzana przez neurony
neuroendokrynne
w
jądrach
brzuszno-
przyśrodkowych środkowej części podwzgórza.
Somatostatyna jest następnie przenoszona do
przedniego płata przysadki mózgowej, gdzie
inhibituje wydzielanie hormonu wzrostu z
komórek
somatotropowych.
Neurony
somatostatyny w odpowiedzi na wysokie
stężenia we krwi hormonu wzrostu zwiększają
uwalnianie
somatostatyny,
tym
samym
zmniejszając szybkość wydzielania hormonu
wzrostu.
WYTWARZANIE
• Miejsc
e:
WYDZIELANIE
trzustka
podwzgórze
Proporcja pomiędzy SS 14 i SS 28
zależy od rodzaju tkanki. W
neuronach, podwzgórzu jak i w
trzustce dominującą formą jest SS 14
natomiast SS 28 dominuje w
wydzielaniu żołądkowym i jelitowym.
Somatostatynę zidentyfikowano w nerwach układu
autonomicznego, neuronach splotów śródściennych żołądka,
jelit i trzustki, a także w komórkach dokrewnych typu D. W
trzustce , somatostatyna jest wytwarzana przez komórki
delta wysepek Langerhansa.
W mniejszej ilości występują pośród komórek
parafolikularnych tarczycy oraz w nadnerczach, nerkach,
prostacie i łożysku
• występuje stałe wydzielanie
spontaniczne pod wpływem
pobudzenia nerwów błędnych
• dodatkowe pobudzenie następuje po
pokarmie szczególnie zawierającym
glukozę i tłuszcze.
Pobudzanie wydzielania:
• dokrewnej
• parakrynnej
• neurokrynnej
WYDZIELANIE
Uwalnianie i działanie
somatostatyny może odbywać
się na drodze:
• Obydwie formy wykazują podobny potencjał działania
biologicznego i silnie wiążą się ze specyficznymi
receptorami błonowymi. Efektem połączenia hormonu z
receptorami jest:
hamowanie aktywności wewnątrzkomórkowej cyklazy
adenylowej,
spadek stężenia jonów wapnia w cytozolu,
aktywacja białek fosfatazy tyrozynowej
• Specyficzne efekty działania zależne są od miejsca
wydzielania hormonu zawsze jednak powodują inhibicję
sekrecji.
• Insulina , glukagon i somatostatyna działają wspólnie w
celu sterowania przepływem substancji odżywczych do i
z obiegu. Względne stężenie tych hormonów reguluje
szybkość wchłaniania , wykorzystania i magazynowania
glukozy , aminokwasów i kwasów tłuszczowych.
Anatomiczne sąsiedztwo komórek beta , alfa oraz delta
wysepek Langerhansa jest ważne.
ZAKRES DZIAŁANIA
Sposób działania:
• W aspekcie przysadki mózgowej złożone działanie
somatotropiny powoduje w konsekwencji:
zahamowanie sekrecji somatotropiny.
• Wpływa także na wydzielanie:
prolaktyny
hormonu tyreotropowego
hormonów gruczołu tarczowego.
ZAKRES DZIAŁANIA
Przysadka mózgowa
:
• Somatostatyna wykazuje głównie działanie
parakrynne na komórki trzustki i w ten sposób
hamuje wydzielanie insuliny i glukagonu (poprzez
inhibicję działania cholocystokininy)
ogranicza działanie sekretyny (odpowiedzialnej za
uwalnianie wodorowęglanów)
ZAKRES DZIAŁANIA
Trzustka:
• Somatostatyna hamuje wydzielanie:
kwasu żołądkowego
pepsyny
gastryny
obniża tempo opróżniania żołądka
zmniejsza skurcze mięśni gładkich
przepływ krwi w jelitach
ZAKRES DZIAŁANIA
Żołądek i jelita:
• motyliny
• naczynioaktywnego peptydu jelitowego (VIP)
• polipeptydu inhibitującego wydzielanie żołądkowe
(GIP)
• enteroglukagonu
Skutkuje to zahamowaniem wielu funkcji w
przewodzie pokarmowym, w tym wchłanianie
substancji odżywczych w jelicie
ZAKRES DZIAŁANIA
Somatostatyna hamuje
również wydzielanie takich
hormonów jak:
• Nadmierny poziomy somatostatyny w krwiobiegu
może:
zahamować wydzielanie insuliny z trzustki , co
prowadzi do podwyższonego poziomu glukozy we
krwi czyli cukrzycy
• Somatostatyna hamuje wiele funkcji układu
pokarmowego, jej nadprodukcja może prowadzić do:
powstawania kamieni żółciowych
nietolerancji tłuszczu w diecie
biegunki
• Somatostatyna jest szybko eliminowana z krążenia i
jej półokres zaniku u człowieka wynosi 1-3 min.
ZA DUŻO SOMATOSTATYNY
• Choroba Alzheimera wydaje się powodować
obniżenie się poziomu somatostatyny w tkance
mózgowej
• W latach 1970 rzadkie guzy produkujące
somatostatyny zwane Guzami Somatostatynowymi
zostały po raz pierwszy zidentyfikowane. Nowotwór
rozwija się w trzustce , dwunastnicy lub jelicie
czczym a rozpoznanie opiera się na poziomy
somatostatyny w osoczu. Podczas choroby nowotwór
uwalnia w nadmiarze somatostatynę co może
powodować:
skurcze
bóle brzucha
uporczywą biegunkę
wysokie stężenie glukozy we krwi
zmniejszenie masy ciała
epizodyczne zaczerwienienie skóry
ZA MAŁO SOMATOSTATYNY
Motylina
• Motylina jest hormonem tkankowym –
polipeptyd składający się z 22 reszt
aminokwasowych o następującej sekwencji :
• Phe-Val-Pro-Ile-Phe-Thr-Tyr-Gly-Glu-Leu-Gln-Arg-
Met-Gln-Glu-Lys-Glu-Arg-Asn-Lys-Gly-Gln
• Motylina powstaje z nieaktywnej cząstki
prohormonu. Ma ona częściowo podobną
strukturę i pochodzenie do innego hormonu
peptydowego - greliny. Aktywność biologiczna
motyliny związana jest z N-końcowym
fragmentem jej cząsteczki.
Motylina
Motylina miejsce syntezy
• Motylina wydzielana jest przez
komórki ECL oraz komórki Mo
żołądka, jelita cienkiego i okrężnicy
Motylina miejsce
wydzielania
• Uwalnia się pod wpływem alkalizacji z
komórek EC2 obecnych w błonie śluzowej
dwunastnicy.
• miejsce wydzielania błona śluzowa
dwunastnicy - komórki M.
• Motylina działa za pośrednictwem receptorów
sprzężonych z białkiem G znajdujących się w
neuronach trzewnych dwunastnicy i okrężnicy.
• Stężenie motyliny we krwi zwiększa się w
odstępach wynoszących około 100 minut.
Motylina działanie
• Główną rolą motyliny jest wzmożenie motoryki
żołądka i jelit. Przyczynia się także do
opróżnienia żołądka, gdyż obkurcza zwieracz
odźwiernika. Podanie motyliny powoduje skurcze
błony mięśniowej gładkiej żołądka i jelit.
• Motylina wpływa na okresowe wzrosty
wydzielania soku żołądkowego, trzustkowo-
żółciowego i jelitowego.
• Motylina jest głównym regulatorem MIC który
odpowiada za motorykę jelit między
posiłkami.
Motylina
Pobudzające
• Największy wpływ na
wzrost poziomu motyliny
ma spożycie tłuszczu,
następnie glukozy, w
najmniejszym stopniu
białka. 15 min po spożyciu
pokarmu poziom motyliny
znacznie wzrasta, wraca
do normy po 60 min.
• Wyczerpujące ćwiczenia
fizyczne
Hamujące
• Somatostatynę i
atropinę.
• Motoryka układu
pokarmowego
wywołane z jednej
strony przez hormony
wydzielane na skutek
działania gruczołów,
oraz pracy układu
nerwowego.
Motylina okres trawienny i
międzytrawienny
• Regulacji trzeciej fazy wędrującego kompleksu
motorycznego (MMC), który przesuwa się co 90-110
min w postaci fali perystaltycznej z żołądka do
jelita grubego. W tej fazie żołądek oraz jelito
cienkie opróżniane są z resztek pokarmowych i
złuszczonych komórek nabłonka.
• Nasila także opróżnianie pęcherzyka żółciowego
w okresie międzytrawiennym.
• W okresie trawiennym motylina pobudza skurcze
żołądka, przez co przyspiesza jego opróżnianie
(w tym czasie jednak działanie motyliny jest słabsze
niż w okresie międzytrawiennym).
GASTRYNA
Główne kierunki działania:
Pobudzanie wydzielania kwasu solnego i pepsyny
przez żołądek.
Pobudzenie wydzielania wody i elektrolitów w soku
trzustkowym i żółci.
Skurcz dolnego zwieracza przełyku.
Nasilanie przepływu krwi przez błonie śluzowej
żołądka.
Działanie pobudzające procesy wzrostowe błony
śluzowej żołądka, dwunastnicy i jelita grubego.
Gastryna-14
Budowa hormonu:
• Gastryna
nie jest jednolitym
związkiem, jest to hormon złożony z
kilku peptydów:
• gastryna-34 - peptyd 34-aminokwasowy
• gastryna-17 - peptyd 17-aminokwasowy
• gastryna14 - peptyd 14-aminokwasowy
Prekursory Gastryny:
• preprogastryna
• progastryna
Gastryna-34
WYDZIELANIE
• Miejsce:
• Głównym miejscem wytwarzania,
magazynowania i uwalniania
gastryny są komórki G błony śluzowej
części odźwiernikowej żołądka i
początkowego odcinka dwunastnicy.
Stężenie hormonu w proksymalnej
części dwunastnicy jest dwukrotnie
mniejsze niż w dystalnej części
żołądka, jednakże ze względu na
stosunek wielkości (2:1), ilość
hormonu w obu narządach jest
porównywalna.
Czynniki pobudzające
wydzielanie
• rozciągnięcie gruczołów odźwiernikowych –
obecność pokarmu
• produkty trawienia białek: polipeptydy i
niektóre aminokwasy
• Jony Ca
2+
(produkty mleczne)- (z tym że
pobudzają równocześnie bezpośrednio
komórki okładzinowe
• Pobudzenie nerwu błędnego
• Hipoglikemia poinsulinowa
Czynniki hamujące
wydzielanie
• gwałtowny spadek pH (poniżej 3,0) –
świadczy to o dostatecznej ilości HCl
• sekretynę
• Somatostatynę
• Kalcytoninę (obniżenie stęż. jonów
Ca
2+)
Fazy wydzielania gastryny
• W wydzielaniu trawiennym wyróżnia
się trzy nakładające się fazy:
1) Faza głowowa
2) Faza żołądkowa
3) Faza jelitowa
Faza głowowa
• W tej fazie sekrecja jest niewielka, odbywa się
przez wpływ ośrodkowego układu nerwowego,
podlega stymulacji przez GRP – gastrin releasing
peptide– peptyd uwalniający gastrynę, który
uwalniany jest na zakończeniach neuronów, w
pobliżu komórek G
Faza
żołądkowa
• Wydzielanie jest bardzo nasilone, ulega
pobudzeniu przez GRP, bezpośrednim
bodźcem pobudzającym wydzielanie
gastryny jest spożycie białek, peptonów,
aminokwasów, kawy i alkoholu. Tłuszcze i
węglowodany nie stymulują wydzielania
hormonu. Ponadto mechaniczne rozciągnie
ściany żołądka pobudza śródścienny splot
nerwowy do wydzielania na zakończeniach
nerwowych w pobliżu komórek G Ach,
która stymuluje funkcje tych komórek (na
drodze receptorowej)
Faza jelitowa
• W tej fazie uwalnianie gastryny jest
niewielkie i zachodzi zarówno pod
wpływem pobudzenia pośredniego i
bezpośredniego- działania produktów
trawienia białek na komórki G, jak i GRP
uwalnianego miejscowo przez neurony
dwunastnicy.
Zakres działania
• Obejmuje silne pobudzenie komórek do
wydzielania pepsynogenu (proenzym* pepsyny)
oraz poprzez pobudzenie wydzielania histaminy -
działanie na komórki okładzinowe produkujące
kwas solny.
• Wzmaga aktywność motoryczną przewodu
pokarmowego (perystaltykę). Szczególnie:
• żołądka
• jelita cienkiego
• okrężnicy
• pęcherzyka żółciowego.
Ponadto wzmaga:
• skurcz toniczny dolnego mięśnia zwieracza przełyku (sygnał że
żołądek jest pełen i nie może przyjąć więcej pokarmu) i
zwieracza odźwiernika
• hamuje skurcz mięśnia zwieracza krętniczo - kątniczego i
mięśnia zwieracza bańki wątrobowo – trzustkowej
• wzmaga przepływ krwi przez trzewia
• ma wpływ troficzny na proliferację(mnożenie się) komórek
błony śluzowej żołądka i dwunastnicy oraz jelita grubego.
Pod wpływem gastryny, jak również stymulacji wydzielania
żołądkowego kwasu solnego, który przechodzi do dwunastnicy,
następuje uwolnienie sekretyny i CCK (cholecystokinina), a te z
kolei pobudzają wydzielanie trzustkowe.
• Gastryna jest jednym z czynników
wpływających na wydzielanie i skład żółci.
Cechą charakterystyczną stymulacji
wydzielania żółci wywołanej hormonami, jest
zwiększenie objętości żółci i stężenia w niej
HCO
3
-
i Cl
-
.
• Jednakże wpływ gastryny jest słabszy, niż
działanie sekretyny i jej homologów.
Wpływ na motorykę międzytrawienną
• Gastryna pobudza motorykę żołądka
i jelit. W okresie międzytrawiennym
ilość wydzielanego hormonu jest
mniejsza niż w okresie trawiennym.
Dlatego też aktywność skurczowa m.
gładkich żołądka jak i jelit w okresie
międzytrawiennym jest mniejsza.
Funkcje motoryczne
• Wzmaga aktywność motoryczną przewodu
pokarmowego, szczególnie żołądka, jelita
cienkiego, okrężnicy i pęcherzyka żółciowego,
• Wzmaga skurcz toniczny dolnego mięśnia
zwieracza (sygnał że żołądek jest pełen i nie
może przyjąć więcej pokarmu) i zwieracza
odźwiernika,
• Hamuje skurcz mięśnia zwieracza krętniczo-
kątniczego i mięśnia zwieracza bańki
wątrobowo-trzustkowej,
Funkcje wydzielnicze
gastryny
• Pobudza komórki okładzinowe wydzielające kwas solny,
• Pobudza wydzielanie pepsyny (pod wpływem wydzielonego
HCl),
• Pobudza wydzielanie insuliny i glukagonu po posiłku
białkowym,
• Pobudza uwalnianie kalcytoniny, która obniżając poziom Ca2+
we krwi hamuje uwalnianie gastryny i wydzielanie żołądkowe,
• Pobudza komórki wątrobowe do wydzielania żółci, wpływa na
zwiększenie jej objętości i stężenie w niej HCO
3-
i Cl
-
.
• Pobudza komórki pęcherzykowe trzustki do wydzielania
enzymów.
Rola gastryny w regulacji wydzielania
soków trawiennych w okresie
trawiennym:
pobudza wydzielanie soku żołądkowego,
pobudza wydzielanie soku trzustkowego,
pobudza wydzielanie jelitowe,
nieznacznie stymuluje wydzielanie żółci.
Pobudzanie wydzielanie soku
żołądkowego:
Faza głowowa:
Pod wpływem zwiększonej impulsacji ze strony nerwu błędnego
dochodzi do wzrostu wydzielania gastryny.
Faza żołądkowa:
Związana jest głównie ze stymulacją wydzielania pod wpływem
gastryny,
Gastryna pobudza komórki główne do intensywnej produkcji
pepsynogenu oraz, poprzez pobudzanie wydzielania histaminy,
działa na komórki okładzinowe produkujące kwas solny.
Faza jelitowa:
Hamowanie sekrecji gastryny.
Pobudzanie wydzielanie soku
trzustkowego
Faza głowowa:
Mechanizm: pobudzenie cholinergiczne (acetylocholina) komórek okładzinowych
i komórek G, wytwarzających gastrynę, a przez to prowadzących do wzrostu
wydzielania w żołądku jonów H+, które transportowane do dwunastnicy,
uwalniają z komórek S sekretynę, a ta z kolei pobudza wydzielanie trzustkowe.
Faza żołądkowa:
Uczestniczą zasadniczo te same mechanizmy wydzielnicze co w fazie głowowej,
Różnica: bodźce wydzielnicze działają tu na żołądek, pobudzając wydzielanie
trzustkowe na drodze żołądkowo-trzustkowych odruchów wagowagalnych,
wywołanych rozciąganiem żołądka, i poprzez gastrynę.
Bodźce fazy głowowej i żołądkowej powodują wydzielanie soku trzustkowego o
małej objętości i niskiej zawartości jonów HCO3-, ale bogatego w
enzymy.
Wydzielanie soku jelitowego
Najsilniejszym bodźcem wydzielniczym dla gruczołów
dwunastniczych jest pokarm, który powoduje wzrost
objętości wydzieliny bez zmian składu elektrolitowego.
W tym procesie pośredniczą niektóre hormony m. in.
gastryna oraz nerwy błędne.
Wydzielanie żółci
Czynniki hormonalne stymulują wydzielanie żółci,
wpływają na wzrost jej objętości oraz stężenia
zawartych w niej jonów HCO3- i Cl-. Gastryna
wykazuje jednak dość słaby wpływ na wydzielanie
żółci, niż pozostałe hormony (np.sekretyna).
Porównanie
Motylina
Gastryna
Somatostat
yn
a
Podstaw
owe
funkcje
Stymuluje
skurcze mięśni
gładkich jelita,
bierze udział w
regulacji
motoryki
przewodu
pokarmowego,
przede wszystkim
w okresach
międzytrawienny
ch
Wzmaga
perystaltykę i
wydzielanie
pepsynogenu,
wzmaga przepływ
krwi przez trzewia
oraz skór toniczny
dolnego mięśnia
zwieracza przełyku
Parakynne i
endokrynne
działanie
hamujące na
wydzielanie
zewnętrzne i
dokrewne
gruczołów
trawiennych
Komórki
produkuj
ące
hormon
Hormon
tkankowy
produkowany
przez
wyspecjalizowane
komórki jelita
cienkiego
Komórki G błony
śluzowej części
odźwiernika żołądka i
początkowego
odcinka dwunastnicy
Naurony układu
autonomicznego
splotów
śródściennych
żołądka, jelita i
trzustki oraz
komórki
dokrewne typu D
Bibliografia
• Konturek „Układ Pokarmowy”
• Traczyk „Fizjologia człowieka w
zarysie”
• William. F. Ganong „Fizjologia”
• Krótkie wykłady fizjologia człowieka
Praca zbiorowa