Wykład 21.01.13
HORMONALNA REGULACJA CIĄŻY I PORODU
-rola ciałka żółtego
-rola łożyska
-oddziaływanie płodu
ROLA HORMONÓW
-proporcje hormonów podczas iąży i porodu są modyfikowane przez: sekrecyjną czynność łożyska, zmienną aktywność gruczołów dokrewnych, istotną dla rozwijającego się płodu, aktywność hormonalną gruczołów dokrewnych płodu (koniec ciąży)
DŁUGOŚĆ TRWANIA CIĄŻY U ZWIERZĄT
Klacz 11 msc, krowa 9 msc, owca 5, locha 4, suka,kotka 2 msc, szczur 3 tyg, mysz 3 tyg.
OKRES WCZESNEJ CIĄŻY
-ciałko żółte cyklu przekształca się w ciałko żółte ciążowe przed zagnieżdżeniem zarodka w błonie śluzowej macicy (owca 13 dni od zapłodnienia)
-implantacja zarodka w macicy (zagnieżdżenie) jest możliwa dzięki przygotowaniu błony śluzowej podczas cyklu przez hormony jajnika estrogeny i progesteron (usunięcie jajników- śmierć zarodka-brak progesteronu)
-podczas wczesnej cięż brak wystarczającej ilości enzymów do biosyntezy hormonów sterydowych , aktywność całego zespołu enzymów zwiększa się gdy jest jedność płodowo-łożyskowa.
ŻRÓDŁA I ROLA PROGESTERONU
-u zwierząt gospodarskich progesteron jest wydzielany przez :ciałko żółte (cyklu i ciążowe), łożysko , korę nadnerczy,
-hormon jest niezbędny dla utrzymuje ciąży : hamuje kurczliwość macicy, obniża wrażliwość macicy na bodźce , kieruje rozwojem gruczołów endometrialnych.
-poziom progesteronu w łożysku wzrasta podczas ciąży (także wzrasta stężenie we krwi), pod sam koniec ciąży zawartość tego hormonu maleje.
ŁOŻYSKO I ESTROGENY
-źródłem estrogenów jest głownie łożysko, ilość tych hormonów wzrasta w ostatnim okresie cięży (obecne we krwi, moczu)
-Różnice gatunkowe wpływające na poziom estrogenów i zawartość we krwi:
*wzrost w ostatnim okresie ciąży (krowa)
*kilka dni przed porodem
*zależny od zawartości we krwi PMSG (klacz)
PMSG
-Gonadotropina (z błony śluzowej macicy źrebnej klaczy)- działanie podobne do FSH
-PSMG (we krwi od 40 dnia ciąży) pobudza jajniki do wytwarzania pęcherzyków jajnikowych, ich dojrzewanie i owulacji (mimo ciąży), powstają ciałka żółte dodatkowe,
-wysoki poziom PMSG od 60-100 dnia ciąży, zanik między 130-170 dniem
-estrogeny i PMSG (przez łożysko) oddziałują na gonady płodu, powodując ich wzrost.
hCG
-hCG to gonadotropina wydzielana u kobiety przez kosmówkę po implantacji zarodka
-hCG oraz gonadotropiny FSH i LH (także u zwierząt) są potrzebne do utrzymania ciałka żółtego ( i jego sekrecji) oraz utrzymania wczesnej ciąży
-poziom hCG w moczu kobiety jest wskaźnikiem diagnostycznym wczesnej ciąży (od 5 do 70 dnia)
-czynność gonadotropowa przysadki jest hamowana w miarę wzrostu wytwarzania przez łożysko estrogenów i progesteronu (kastracja możliwa bez groźby poronienia)
HORMONY LAKTOGENNE
-łożysko wydziela podczas ciąży substancje , wypływające na rozwój gruczołu mlekowego, płodu a także na utrzymanie ciąży:
*hPL -laktogen łożyskowy (human placenta lactogen)
*PL-laktogen łożyskowy u przeżuwaczy
BARIERA ŁOŻYSKOWA A HORMONY
-pod koniec ciąży możliwe jest wzajemne oddziaływania hormonów płodu na organizm matki i odwrotnie :
*niektóre hormony przechodzą na zasadzie dyfuzji (hormony sterydowe, insulina)
*dyfuzja nie dotyczy hormonów peptydowych przysadki mózgowej
*pod koniec ciąży wzrasta przepuszczalność łozyska dla hormonów tarczycy (królik, szczur , człowiek)
-nadnercza płodu są źródłem prekursorów do biosyntezy związków estrogennych w łożysku,
-łożysko dostarcza nadnerczom płodu progesteronu (do syntezy kortykosterydów o androgenów)
-wzrost kortykosterydów we krwi płodu oddziałuje przez łożysko na organizm matki, następuje obniżenie poziomu krążącego progesteronu co sprzyja rozpoczęciu akcji porodowej.
ROLA ESTROGENÓW
-pod koniec cięży wzrasta poziom hormonów estrogennych (w stosunku do progesteronu)
-rola w okresie okołoporodowym:
*obrzmienie dróg rodnych
*rozluźnienie więzadeł
*wzrost sekrecji śluzówki pochwy
-tuż przed porodem wzrasta poziom relaksyny (źródło: ciałko żółte i łożysko)- dalsze rozluźnianie spojenia łonowego i więzadeł kości miednicy oraz prostaglandyn (PGF2) które obniżają poziom progesteronu.
PORÓD
-hormonem wyzwalającym akcję porodową jest oksytocyna
-reaktywność macicy na oksytocynę zależy od zawartości progesteronu
-progesteron zmniejsza a estrogeny zwiększają wrażliwość macicy na działanie oksytocyny
BLOK PROGESTERONOWY
-Blok (hamowanie syntezy receptora oksytocyny), polega na utrzymaniu równowagi jonowej w komórkach mięśni gładkich macicy (przewaga jonów Mg++ nad Ca ++)
-Wzrost stężenia Ca++ w komórkach mięsni gładkich macicy uwrażliwia na oksytocynę (wzrost wydzielania w odpowiedzi na podniety mechaniczne z endometrium)
-oksytocyna oddziałuje na mięśnie „uczulone” estrogenami , powoduje skurcze porodowe , wyparcie płodu i usunięcie łożyska z macicy.
HORMONALNA REGULACJA LAKTACJI
-wpływ hormonów na gruczoł mlekowy dotyczy ich oddziaływania na :
*wzrost i rozwój gruczołu mlekowego (mammogeneza)
*rozpoczęcie laktacji (laktogeneza)
*utrzymanie laktacji (laktopoeza)
.
.MAMMOGENEZA
-okres embrionalny-rozwój gruczołu jest regulowany przez hormony płciowe (androgeny , estrogeny) , androgeny w zarodkach samców hamują rozwój gruczołu mlekowego.
-okres od urodzenia do dojrzałości płciowej- rozwój jest powolny , dynamiczny w cyklu rujowym, największy w pierwszej ciąży i laktacji.
-stopień rozwoju gruczołu mlekowego zależy od gatunku zwierząt i długości cyklu płciowego:
*zwierzęta laboratoryjne (rozwój przewodów mlekonośnych)
*człowiek- uformowanie układu zrazikowo - pęcherzykowego
*przeżuwacze -wzrost także tkanki łącznej i tłuszczowej
MAMMOGENEZA, A HORMONY
-hormony przysadki mózgowej :
*FSH ,LH,PRL- regulują wydzielanie hormonów jajnika podczas cyklu i ciąży i wpływają pośrednio na rozwód gruczołu
*GH,ACTH,TSH (u krów) (brak roli GH i TSH u gryzoni)
*PRL u dużych zwierząt wpływa bezpośrednio na rozwój i sekrecję pęcherzyków mlekotwórczych.
*hormony jajnika : estrogeny - warunkują rozwój przewodów mlekonośnych , progesteron- rozwój pęcherzyków mlekotwórczych
*hormony łożyska (podczas ciąży)
*układ nerwowy- wpływa głównie na rozwój gruczołu mlekowego, po uzyskaniu jego pełnego rozwoju oddziałuje tylko poprzez hormony.
LAKTOGENEZA
-zespoł procesów prowadzących do biosyntezy mleka
-hormony istotne w tym okresie :prolaktyna, insulina , glikokortykoidy,
-progesteron (wysoki w ciąży) hamuje syntezę białka mleka i obniża aktywność syntetazy laktozowej (hamuje syntezę laktozy) , u myszy i szczurów hamuje syntezę kazeinowego mRNA i obniża ilość receptorów dla PRL.
-prolaktyna-indukuje syntezę mRNA dla białek mleka (kazeiny, alfa-laktoglobuliny) przyspiesza proces translacji. Wpływa na wzrost aktywności lipazy lipoproteinowej, stymuluje (razem z insuliną) syntezę kwasów tłuszczowych. Receptory dla PRL są zarówno w komórkach gruczołu mlekowego jak i w błonach cytoplazmatycznych kropki tłuszczu mleka.
-estrogeny (wysoki poziom pod koniec ciazy) blokują uwalnianie prolaktyny (haowanie procesu laktogenezy) Poziom estrogenów po porodzie gwałtownie obniża się, uwolniona prolaktyna daje początek laktacji.
-insulina : pobudza syntezę DNA, razem z prolaktyną wpływa na tworzenie receptora dla glikokortykoidów w gruczole mlekowym.
-glikokortykoidy: regulują ilość receptora dla prolaktyny , niezbędne przy aktywacji cyklazy adenylowej przez prolaktynę i insulinę. Kontrolują połączenie rybosomów z błoną siateczki endoplazmatycznej.
LAKTOPOEZA
Proces utrzymania wytwarzania mleka, zapoczątkowany podczas laktogenezy
-bezpośredni wpływ na jej utrzymanie maja: prolaktyna, glikokortykoidy, insulina (wpływa na utrzymanie czynności życiowych komórek sekrecyjnych gruczołu, transport i metabolizm glukozy i biosyntezę mleka.)
-wpływ pośredni wywierają hormony : TRH (wpływa na uwolnienie TSH i PRL), TSH (wpływ na tarczycę , jej hormony regulują przemianę materii, apetyt, przepływ krwi do gruczołu mlekowego i syntezę składników mleka ), ACTH, parathormon i kalcytonina.
-GH u naczelnych i przeżuwaczy wykazuje działanie laktotropowe. Jako hormon anaboliczny- pełni ważną rolę w syntezie białek mleka. Pobudza w wątrobie biosyntezę somatomedyny i jej uwalnianie. Somatomadyna zwiększa wbudowanie aminokwasów do RNA i wykazuje szereg biologicznych skutków działania insuliny.
MECHANIZM WYTWARZANIA MLEKA
Parenchyma gruczołu mlekowego
-parenchyma jest miejscem wytwarzania mleka,
-tworzą ją pęcherzyki mlekotwórcze oraz początkowe odcinki kanalików wyprowadzających. Stopień rozwoju parenchymy decyduje o ej produkcji wydzielniczej .
SKŁAD OSOCZA I MLEKA
-Skład chemiczny osocza i mleka rózni się: niektóre składniki mleka są nieobecne w osoczu lub są w innych proporcjach
-różnice w proporcjach ,świadczą o przenikaniu składników krwi do komórek mlekotwórczych (transport bierny lub aktywny)Dotyczy to :laktozy, laktoalbumin, laktoglobulin, kazeiny, trójglicerydów
-składniki mleka pochodzą z osocza krwi.
PRZEPŁYW KRWI PRZEZ WYMIĘ
-przepływ jest zróżnicowany :podczas laktacji przez wymię przepływa 3,7 % całej objętości krwi a w okresie zasuszenia tylko 0,1 %
-w ciągu 1 min przepływa przez wymię (krowy , owcy) : 60-70cm3 krwi/100g tkanki w szczycie laktacji i 20-30cm3 krwi/100g tkanki w okresie zasuszenia.
LAKTACJA
-masa ciała samic , mleczność i apetyt ulegają podczas laktacji dużym zmianom
-skład mleka wpływa także na sposób znaczący na szybkość wzrostu potomstwa
-wykorzystanie energii na produkcję mleka u wysokoprodukcyjnej krowy jest różne :energia z tkanek w 82%, energia metaboliczna pasz -w 64%
SYNTEZA TŁUSZCZU MLEKA
-skład tłuszczu mleka:
Trójglicerydy (98-99%), fosfolipidy (1%), cholesterol (0,2-0,4%), estry cholesterolu (0,03-0,05 %)
-50% tłuszczów mleka pochodzi z osocza krwi I tyle samo jest syntetyzowane de novo w gruczole mlekowym.
1/ Kwasy tłuszczowe o krótkich łańcuchach (4-12 atomów C)
*powstają z produktów fermentacji węglowodanów w żwaczu
*gruczoł może tez wykorzystywać substancje lipidowe krwi (octan, beta-hydroksy maślan, cholomikrony)
-Synteza tych kwasów zachodzi w gruczole mlekowym.
2/Synteza kwasów o dłuższych łańcuchach :
*12-16 atomów C - z TG osocza krwi
*18 atomów C - z TG osocza i lipoproteid
-Kluczem do syntezy kwasów tłuszczowych jest synteza acetylo-Co A ( z pirogronianu, poprzez aktywację kwasu octowego w procesie beta-oksydacji kwasów tłuszczowych)
-Komórki mlekotwórcze pęcherzyków wykorzystują substancje pobrane z krwi do syntezy składników.
-Tłuszcz jest syntetyzowany w retikulum endoplazmatycznym (kropelki tłuszczu związane z błonami są przesuwane do części szczytowej, powiększają się , naciskają na błonę komórkową , powodują rozluźnienie i wybrzuszenie mikrokosmków)
-Kropelki tłuszczu są otoczone błoną cytoplazmatyczną, lipidy mleka są otoczone błoną lipoproteinową.
SYNTEZA LAKTOZY
-Synteza laktozy musi być poprzedzona syntezą alfa-laktoalbuminy w obecności syntetazy laktozy
-procesy te są stymulowane przez PRL
-synteza laktozy ma miejsce wewnątrz aparatu Golgiego.
-prekursorem laktozy jest glukoza ,poziom tego cukru jest regulowany przez hormony trzustki (bezpośredni wpływ insuliny na gruczoł mlekowy)
-Laktoza-osmotyczne czynny składnik mleka ułatwia przechodzenie wody i jonów Na z krwi do mleka (w mleku krowy -4,9%)
-spadek stężęnia glukozy we krwi poniżej 40mg% ogranicza syntezę laktozy (z glukozy i galaktozy)
-spadek zawartości laktozy w mleku zmniejsza transport H2O (mleko bardziej skoncentrowane)
-uwalnianie laktozy z komórek mlekotwórczych do pęcherzyków zachodzi w procesie pinocytozy.
SYNTEZA BIAŁKA
-w skład białek mleka wchodzi :
*kazeina (2,7%) (alfa , beta , gamma , kappa - o różnej zawartości P, S, cukrów , aminokwasów)
*laktoalbumina (0,4%) laktoglobulina (0,2%) są to białka serwatkowe (po wytrąceniu kazeiny przez podpuszczkę), wzrost ich zawartości w stanach zapalnych wymienia, przy spadku zawartości kazeiny dochodzi do zaburzeń w krzepnięciu mleka pod wpływem podpuszczki..
*immunoglobuliny (Ig) i albuminy -białka te przechodzą do mleka wprost z krwi, ilośc Ig w siarze wynosi 12% puli (źródło przeciwciał)
-synteza białek mleka ma miejsce w komórkach gruczołu mlekowego, dzięki składnikom krwi
-Aminokwasy (AA)(z pokarmu) mogą być:
*wykorzystywane do syntezy białek bezpośrednio
*metabolizowane w gruczole (np. arginina)
*AA(Val, Ile, Leu), służą do syntezy AA endogennych.
-przyjmuje się że 80-90 % białek mleka jest syntetyzowana w gruczole mlekowym z wolnych AA z krwi
-wydajność energetyczna procesu syntezy białka wynosi 87 %
-biosynteza białek mleka zachodzi na rybosomach, łańcuch peptydu zostaje wydalony do światła retikulum i aparatu Golgiego.
-w syntezie białek są tez wykorzystywane składniki mineralne ( jony wapniowe, fosforanowe, magnezowe , cytrynianowe )
-głównym składnikiem mleka kobiecego jest kazeina beta (mały stopnień fosforylacji) skrzep kazeinowy (w żołądku dziecka) ma luźną strukturę i jest lepiej trawiony niż skrzep mleka krowiego (duży stopień fosforylacji daje zwięzłość skrzepu)
SKŁADNIKI MINERALNE MLEKA
-wapń, fosfor-stężenie w mleku 10x> niż we krwi Ca:P= 1,4:1 (najważniejsze dla układu kostnego)
-żelazo, miedź -braki u osesków prowadzą do anemii, Fe jest związane z białkiem laktoferryną ( właściwości przeciwbakteryjne-ogranicza u noworodków wzrost E.Coli i bakterii gram-)
-Witaminy- wszystkie rozpuszczalne w tłuszczach(ADEK), mało witaminy C, z grupy B w mleku pochodzą z syntetyzowanych w żwaczu.
ROLA SIARY
Siara jest cennym źródłem :
*białka *albumin, globulin) i lipidów
*witamin i Fe
*składników mineralnych -jony magnezowe pomagają oczyścić przewód pokarmowy ze smółki (złuszczone komórki nabłonka jelitowego oraz żółć)
*licznych enzymów (lipazy, proteinazy, laktazy)
*immunoglobulin- Iga, IgG,IgM( do 12 godz po porodzie) źródło przeciwciał dla noworodków :źrebiąt, cieląt, jagniąt , prosiąt (odporność bierna)
*substancji o działaniu bakteriobójczym i bakteriostatycznym (dopełniacz, laktoferryna, lizozym-dla bakterii gram +, gram-, wirusów, laktoperoksydaza-hamuje zakażenia jelitowe)
*limfocytów B i T (bierna odporność noworodków)
WYDALANIE MLEKA
-proces złożony z kilku odruchów
-mleko znajdujące się w wymieniu z mleka zatokowego (w przewodach i zatokach mlekonosnych) oraz pęcherzykowego.
-mleko zatokowe stanowi porcję mechaniczną (40%) można ja uzyskać przez dokonanie oporu mięśnia zwieracza strzyku
-mleko pęcherzykowe (porcja odruchowa -60%) może być oddane tylko w sposób czynny (odruch neurohormonalny)
ODRUCH NEUROHORMONANY
-Podrażnienie receptorów strzyku (ssanie, masaż)- wzbudza impuls nerwowy przewodzony do rdzenia kręgowego i dalej do podwzgórza (droga nerwowa łuku odruchowego)
-Płat nerwowy przysadki jest pobudzony do uwolnienia oksytocyny (i wazopresyny) (droga humoralna)
-oksytocyna przez krew dociera do komórek mięśniowo-nabłonkowych (receptory beta wrażliwe na oksytocynę). Dochodzi do skurczu i wzrostu ciśnienia.
-kurczace się komórki nabłonkowo mięśniowe naciskają na pęcherzyki i powodują natychmiastowe (po 20sec)wydalanie mleka do przewodów mlecznych, z których jest usuwane.
-podczas silnych podniet (stres, ból) proces oddawania mleka jest hamowany przez uwolnioną adrenalinę (zmniejsza przepływ krwi przez gruczoł i dopływ oksytocyny)pobudzone są receptory alfa w komórkach nabłonkowo -mięśniowych, które ulegają rozkurczowi.