Układ dokrewny

1. Charakterystyka ogólna układu dokrewnego

2. Mechanizmy regulacyjne wydzielania wewnętrznego

3. Działanie fizjologiczne hormonów

Ad 1) Charakterystyka ogólna układu dokrewnego

Układ dokrewny wraz z układem limbicznym i autonomicznym zapewnia homeostazę ustroju. Wydzielanie hormonów odbywa się niezależnie od naszej woli, ponieważ w takim układzie, gdzie podwzgórze stoi najwyżej (a tak jest w układzie dokrewnym) i stanowi centrum układu autonomicznego wydzielanie wewnętrzne nie może być kontrolowane przez ustrój.

Hormony są białkami, peptydami ewentualnie sterydami, które są wytwarzane w gruczołach dokrewnych i uwalniane do krwi (zasadniczo żylnej). Wraz z nią hormony docierają do narządów docelowych. Ich działanie ujawnia się w zupełnie innym narządzie niż są wytwarzanie.

Ostatnio wyróżnia się także tzw. hormony tkankowe → działają w miejscu wytwarzania np. prostaglandyny, ich żywotność jest jednak dość krótka.

Istnieje również szereg hormonów tkankowych, które zawiadują motorykę przewodu pokarmowego: gastryna, sekretyna, cholecystokinina.

Innymi hormonami tkankowymi wydzielanymi w podwzgórzu mającymi powinowactwo do tzw. receptorów opiatowych (wrażliwych na morfinę) są enkefaliny i endorfiny.

Wyróżniamy także hormony uwalniane okresowo np. w ciąży łożysko produkuje laktogen łożyskowy i gonadotropinę kosmówkową (HCG).

W niektórych sytuacjach wydzielanie vit. D₃ zależy do hormonów.

Wspólną cechą gruczołów dokrewnych jest fakt, iż nie posiadają one przewodów wyprowadzających, dlatego nazywa się je gruczołami bez przewodów (glandulae sine ductibus). Działanie hormonów na narządy następuje pod wpływem swoistych receptorów, które są zlokalizowane na narządach docelowych np. w błonach komórkowych, lub w cytozolu.

Klasyfikacji gruczołów dokrewnych możemy dokonać np. ze względu na te, które wydzielają sterydy lub te które produkują białko.

Z punktu widzenia anatomicznego dzielimy je na dwie grupy:

1. pozostające w ścisłym związku z osią podwzgórzowo-przysadkową (axis hypothalamohypophysialis)

2. te, których wydzielanie nie jest bezpośrednio uwarunkowane osią podwzgórzowo-przysadkową, w grupie tej jest niewiele hormonów

Wydzielanie niezależne od osi podwzgórzowo-przysadkowej charakteryzuje:

1. przytarczyce → produkujące parathormon (bodźcem do jego wydzielania jest zmniejszenie poziomu Ca²⁺ w surowicy krwi)

2. komórki okołopęcherzykowe tarczycy → produkują kalcytoninę (tylko wtedy, gdy jest zwiększony poziom Ca²⁺ w surowicy, co nie wiąże się w żaden sposób z osią podwzgórzowo- przysadkową)

3. wyspy Langerhansa trzustki produkujące insulinę (β) w odpowiedzi na wysoki poziom glukozy we krwi, a glukagon (α) w odpowiedzi na jej spadek (hipoglikemia)

4. rdzeń nadnerczy → podlega wpływom układu sympatycznego, a wszelkie reakcje „walki i ucieczki” pobudzają rdzeń do wytwarzania katecholamin (amin katecholowych): epinefryny i norepinefryny

Wszystkie pozostałe hormony należą do grupy „A” i są ściśle sprzężone z osią podwzgórze- przysadka−narząd docelowy.

Należy zwrócić uwagę na trzy piętra tej osi ( ryc.1):

1. najwyżej zlokalizowane jest podwzgórze (hypothalamus) jako koordynator czynności autonomicznych

2. poniżej znajduje się przysadka mózgowa, której część przednia jest nazywana przysadką gruczołową (adenohypophysis), a część tylna przysadką nerwową (neurohypophysis)

W części nerwowej przysadki znajduje się jądro przykomorowe i nadwzrokowe. Te dwa jądra produkują hormon antydiuretyczny, wazopesynę i oksytocynę. Hormony te na drodze nerwowej podwzgórzowo-przysadkowej przeprowadzane są do tylnego płata przysadki i uwalniane do krwi, a z nią docierają do narządów docelowych:

1. hormon antydiuretyczny i wazoperyna znajdują swój punkt w nerkach

2. oksytocyna w receptorach macicy i gruczołu sutkowego

W jądrze łukowatym podwzgórza są wytwarzane czynniki hamujące lub pobudzające przedni płat przysadki. Tych czynników jest 10.

Zwraca uwagę fakt, że są tylko trzy pary tych czynników, z których jeden pobudza a drugi hamuje przedni płat przysadki:

1. czynnik pobudzający względnie hamujący uwalnianie prolaktyny

2. czynnik pobudzający względnie hamujący czynnik wzrostu

3. czynnik pobudzający względnie hamujący melanocyty do wytwarzania melaniny

Czynniki wyłącznie pobudzające przedni płat przysadki to:

1. czynnik pobudzający hormon adrenokortykotropowy (ACTH) → CRF

2. czynnik pobudzający wydzielanie TSH →TRF

3. czynnik pobudzający wydzielanie FSH

4. czynnik pobudzający wydzielanie LH

Czynniki te wpływają na uwalnianie hormonów przedniego płata przysadki i nazywają się one hormonami tropowymi (ponieważ cechuje je swoiste ukierunkowanie, powinowactwo do narządów docelowych).

1. czynnik wzrostu → GH działa na szereg narządów, a w szczególności na chrząstki nasadowe kośćca (kości długich)

2. ACTH oddziaływuje na korę nadnerczy i stymuluje ją do produkcji hormonów (sterydów nadnerczowych)

3. TSH drogą krwi dostaje się do tarczycy, która pod jego wpływem produkuje swe hormony: trójjodotyroninę (T₃) i tetrajodotyroninę → tyroksynę (T₄)

4. gonadotropiny przysadkowe FSH i LH działają na gonady → pod ich wpływem jądro produkuje testosteron, a jajnik dwojakiego rodzaju hormony: estrogeny i progestageny (progesteron).

5. prolaktyna wpływa na gruczoł sutkowy i powoduje wydzielanie mleka.

6. MSH dokładnie pochodzi z płata pośredniego przysadki i zaliczony jest do części gruczołowej przysadki (identycznie jak płat przedni). MSH działa na melanocyty, które pod jego wpływem uwalniają melaninę.

Należy zwrócić uwagę, że działanie hormonów tropowych na narząd docelowy można podzielić dwojako:

1. MSH, prolaktyna i hormon wzrostu działając na narząd nie powodują wtórnego wydziela żadnych hormonów pod swoim wpływem. Te hormony tropowe posiadają w podwzgórzu czynniki hamujące (nie podlegają ujemnemu sprzężeniu zwrotnemu)

2. wszystkie pozostałe hormony tropowe przysadki działając na narząd powodują uwalnianie przez ten narząd hormonów

ACTH działa na korę nadnerczy i stymuluje ją do produkcji sterydów nadnerczowych.

TSH działa na tarczycę, która produkuje T₃, T₄

FSH i LH działają na jądro, które produkuje testosteron i na jajnik, który produkuje estrogeny i progesteron.

Do narządów docelowych docierają hormony, a ich stężenie będzie działało hamująco zarówno na przedni płat przysadki, podwzgórze jak i bezpośrednio na dany narząd. Tworzy się mechanizm regulacyjny zwany ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Ujemne sprzężenie zwrotne odbywa się na 3 poziomach.

Wzrost stężenia hormonów bezpośrednio hamuje narząd do produkcji tychże hormonów → pętla krótka.

Ale równocześnie te hormony krążą we krwi dostają się do przysadki i hamują przedni płat przysadki → pętla długa

Hormony wraz z krwią docierają także do podwzgórza i również tam działają hamująco i to jest też pętla długa (2).

W regulacji wydzielania wewnętrznego mamy do czynienia z dwojakiego rodzaju pętlami:

1. pętla krótka hamując wydzielanie narządów w sposób bezpośredni

2. oraz dwojakiego rodzaju pętle długie: jedna hamuje przedni płat przysadki, a druga hamuje podwzgórze.

Ponieważ kości, gruczoł sutkowy i melanocyty mają tylko regulację ośrodkową, muszą już w podwzgórzu posiadać czynniki hamujące.

Tarczyca

Tarczycę w ujęciu mikroskopowym ma budowę typowo pęcherzykową. Pęcherzyki tarczycowe (folliculi) składają się z jednowarstwowego nabłonka sześciennego (epithelium cuboideum), który produkuje hormony tarczycy przekazywane następnie do wnętrza pęcherzyka - do koloidu. Pęcherzyki oplecione są naczyniami krwionośnymi i wychwytują hormony tarczycy do krwi. Pomiędzy poszczególnymi pęcherzykami tarczycy są zlokalizowane specjalne komórki zwane komórkami okołopęcherzykowymi lub komórkami C tarczycy. Są one odpowiedzialne za syntezę kalcytoniny.

Tylko pęcherzyki podlegają kontroli podwzgórzowo-przysadkowej. Natomiast komórki okołopęcherzykowe tarczycy nic wspólnego z tą osią nie mają. Ich wydzielanie zależy tylko od wysokiego poziomu Ca²⁺ w osoczu.

Tarczyca jest przykładem narządu, który wydziela dwojakiego rodzaju hormony:

1. zależne od podwzgórza i przysadki (T₃ i T₄)

2. niezależne od osi podwzgórzowo-przysadkowej → kalcytonina

Gruczoł sutkowy jest narządem, który w aspekcie endokrynnym pozostaje pod kontrolą obu płatów przysadki → działają na niego i oksytocyna i prolaktyna.

Kora nadnerczy

Kora i rdzeń nadnerczy są ze sobą sprzężone anatomicznie, ale nie są zupełnie powiązane funkcjonalnie.

Cała kora nadnerczy pozostaje pod kontrolą osi podwzgórzowo-przysadkowej.

Rdzeń nadnerczy pozostaje pod kontrolą układu sympatycznego.

Kora nadnerczy ma budowę warstwową. Wyróżnia się trzy warstwy kory nadnerczy:

1. obwodową → warstwę kłębuszkowatą (zona glomerulosa) jest to dosyć wąska warstwa

2. środkowa - najdłuższa warstwa → warstwa pasmowata (zona fasciculata)

3. wewnętrzna, najgłębiej położona → warstwa siateczkowata (zona reticularis).

Ogólnie wszystkie hormony kory nadnerczy nazywa się sterydami nadnerczowymi jednak każda z warstw kory produkuje swoiste dla siebie hormony:

1. warstwa zewnętrzna (kłębuszkowata) produkuje mineralokortykosteroidy (np. aldosteron) wpływające na gospodarkę elektrolitową: Na⁺, K⁺, H₂O, a w mniejszym stopniu na przemiany metaboliczne cukrów, białek i węglowodanów

2. warstwa pasmowata produkuje glikokortykosteroidy (np. kortyzol), które z kolei wpływają głównie na metabolizm białek, cukrów i lipidów, a tylko w niewielkim stopniu na gospodarkę wodno-elektrolitową

3. warstwa siateczkowata produkuje hormony płciowe: sterydy nadnerczowe zarówno o typie męskim jak i żeńskim

Trzustka

Schemat przedstawia wyspy Langerhausa w trzustce. Obok niebieskim kolorem widać część zewnątrzwydalniczą trzustki (tam gdzie są zlokalizowane przewodniki i gdzie produkowany jest sok trzustkowy). Część zewnątrzwydzelnicza (niebieska) jest całkowicie oddzielona od części wewnątrzwydzielniczej (pomarańczowej). W części wewnątrzwydzielniczej trzustki znajdują się trojakiego rodzaju komórki: α, β, γ.

Komórki α produkują glukagon

Komórki β - insulinę

Komórki γ - somatostatynę

Jądro

Na przekroju jądra kolorem niebieskim zaznaczono cewki nasienne (tubuli seminiferi) i nabłonek plemnikotwórczy ze wszystkimi stadiami rozwojowymi (spermotogonia i potomne).

W nabłonku plemnikotwórczym znajduje się tkanka podporowa → komórki Sertolego. Jej zadaniem jest podtrzymywanie nabłonka i odżywianie go. Pomiędzy cewkami nasiennymi (zielony) w przestrzeni śródmiąższowej (tkance śródmiąższowej) jądra znajdują się komórki Leydiga.

W najbliższym otoczeniu komórkach tych komórkach znajdują się naczynia krwionośne, do których komórki Leydiga przekazują testosteron. Należy zwrócić uwagę, że w najbliższym otoczeniu cewek nasiennych nie ma naczyń krwionośnych → występuje tutaj bariera krew-jądro. Tkanka śródmiąższowa z kolei jest wprost omywana przez krew i nie ma bariery. Brak tej bariery powodowałby, że plemniki byłyby rozpoznawane jako ciało obce (ich dojrzewanie antygenowe odbywa się stosunkowo późno) i atakowane przez układ immunologiczny. W związku z powyższym plemniki (ściślej mówiąc nabłonek plemnikotwórczy) nie posiadają żadnego kontaktu z krwią.

Bariera krew-jądro znajduje się pomiędzy częścią zewnątrzwydzielniczą (nabłonkiem plemnikotwórczym i cewkami nasiennymi) a krwią. Nigdy nie znajduje się pomiędzy częścią endokrynną a krwią.

Działanie hormonów

TARCZYCA

PĘCHERZYKI	KOMÓRKI C
zależy od osi podwzgórzowo-przysadkowej	nie zależy od osi podwzgórzowo-przysadkowej
produkują T3, T4	produkują kalcytonina
regulują prawidłowy wzrost (niedobór powoduje kretynizm)	zawiadują wraz z parathormonem gospodarką wapniowo- fosforanową
regulują aktywność fizyczną i umysłową	w osoczu ↓ poziom Ca^2+, a ↑ poziom fosforanów (H2PO4)
regulują przemianę materii i anabolizm (w umiarkowanych dawkach, ↑ poziomu powoduje ↑ katabolizmu, co prowadzi do wyniszczenia np. choroba Graves-Basedowa)	w nerkach powoduje ↑ wydzielania Ca^2+ przez kanaliki do moczu, a ↓ wydalanie H2PO4 z moczem
	kościec → Ca^2+ z osocza przechodzi do tkanki kostnej

Zarówno w surowicy, jak i w moczu iloczyn kationów Ca²⁺ i anionów fosforanowych jest stały.

NADNERCZA

KORA	RDZEŃ
zależy od osi podwzgórzowo- przysadkowej	pozostaje pod kontrolą układu sympatycznego
ma trzy warstwy i trzy rodzaje hormonów: warstwa kłębuszkowata → aldosteron warstwa pasmowata → kortyzol warstwa siateczkowata → androgeny	produkuje epinefrynę i norepinefrynę
a+b → ↑ wchłaniania Na^+ i Cl^-oraz H2O dla równowagi osmatycznej w nerce, ↓ wydalania K^+(na miejsce po Na^+)	działanie jest identyczne jak układu sympatycznego → dochodzi do pobudzenia układu „walki i ucieczki” (walki lub agresji)
działają katabolicznie	obkurcza naczynia obwodowe, a także nerkowe, rozszerzone są tętnice mięśni szkieletowych kończyn, a w szczególności kończyn dolnych
osłabiają odpowiedź immunologiczną i reakcje obronne komórki	pobudzenie serca → zwiększone ciśnienie
działają wrzodotwórczo	pobudza glikogenolizę (powstawanie glukozy z glikogenu w wątrobie), hamowane jest uwalnianie insuliny aby zapobiegać spadkom poziomu glukozy we krwi
wzmagają wydzielanie soku żołądkowego
działają osteoporetycznie
androgeny → anabolicznie i maskulinizująco

U wszystkich chorych po przeszczepach tłumi się reakcje obronne poprzez podawanie sterydów, aby nie uległy odrzuceniu.

Działają „wrzodotwórczo”, ponieważ osłabiają metabolizm tkanki łącznej prowadząc do jej zaniku. Przewlekłe przyjmowanie sterydów przyczynia się do zmian zwyrodnieniowych tkanki łącznej.

Minerakolortykosteroidy wzmagają wydzielanie soku żołądkowego w żołądku i osłabiają jego błonę śluzową.

Osteoporoza - „brak kości w kościach” → zarówno ubytek wapnia i tkanki organicznej.

Glukokortykosteroidy podnoszą ciśnienie krwi w dwojaki sposób:

1. poprzez wchłanianie Na⁺ i Cl^- i H₂O w nerkach zwiększają objętość łożyska naczyniowego

2. uczulają receptory naczyniowe na działanie amin katecholowych → efekt przyzwalający, po którym następuje skurcz naczyń znacznie większy aniżeli bez udziału hormonów sterydowych

Wiele hormonów zwiększa poziom glukozy we krwi: glukagon, T₃, T₄, hormony nadnerczowe, hormon wzrostu, a jeden tylko obniża → insulina.

JĄDRA I JAKNIKI

JĄDRA	JAJNIKI
produkują testosteron, który ma wybitne działanie anaboliczne i maskulinizujące	produkuje: estrogeny i progestageny
odpowiada za drugorzędowe cechy płciowe (zewnętrzne i wewnętrzne) z wyjątkiem samego jądra	estrogeny odpowiadają za rozwój II-rzędowych cech płciowych oraz pobudzają błonę endometrium do jej odbudowy
stymuluje nabłonek plemnikotwórczy do rozwoju	progestrageny są wytwarzane przez ciałko żółte (corpus luteum
rozwój jądra dokonuje się pod wpływem FSH, LH	wpływają na rozwój endometrium po jajeczkowaniu, pobudzają rozwój endometrium, przygotowując je do przyjęcia zapłodnionego jaja płodowego i odżywiania go
	przygotowują gruczoł sutkowy do wydzielania mleka

Estrogeny to są hormony pęcherzykowe (folikularne) produkowane przez pęcherzyk Graffa. Najważniejszym jest estradiol, a dodatkowo są jeszcze estron i estriol. Hormony te stymulują wzrost zewnętrznych i wewnętrznych narządów płciowych, z wyjątkiem jajnika.

Błona śluzowa macicy w cyklu miesiączkowym odradza się z dna gruczołów macicznych. Wraz z błoną śluzową czynną (stratum mucosum functionale) złuszczają się trzony i szyjki gruczołów macicznych, a pozostają tylko ich dna zakorzenione jakby w błonie podstawnej. Z błony tej (stratum basale) odradza się warstwa czynnościowa czynna (stratum functionale endometrium).

Progersteron ma na gruczoł sutkowy efekt przyzwalający → uczula go na działanie prolaktyny.

PRZYSADKA

Wazopersyna	Oxytocyna
powoduje skurcz naczyń krwionośnych (głównie pętli obwodowych), obkurcza również gałęzie maciczne po porodzie, miesiączce	powoduje skurcze macicy, szczególnie macicy poddanej działaniu estrogenów
działa na nerkę → ↑ wchłanianie wody

W podwzgórzu hormony produkowane są w jądrze nadwzrokowym i przykomorowym, a uwalniane w tylnym płacie przysadki.

Brak wazopresyny powoduje, że mocz jest bardzo rozcieńczony i wydalany w olbrzymich ilościach (nawet do 30l /dobę) → moczówka prosta (diabetes insipidus).

Estogeny mają efekt przyzwalający w stosunku do oksytocyny, a oksytocyna ma taki efekt w stosunku do gruczołu sutkowego co powoduje wydzielanie mleka z gruczołu sutkowego.

Narządy nie podlegające osi podwzgórzowo-przysadkowej:

TRZUSTKA

INSULINA	GLUKAGON	SOMATOSTATYNA
wzmaga reakcję anaboliczne	Produkowany jest przez komórki α	jest podobna do podwzgórzowego czynnika hamującego wzrost
obniża poziom glukozy we krwi przeprowadzając ją do komórki	zwiększa poziom glukozy we krwi, poprzez pobudzenie rozpadu glikogenu do glukozy w wątrobie → powoduje glikogenolizę	wpływa hamująco na insulinę i glukagon
uruchamia szlaki metaboliczne	pobudza glukoneogenezę	osłabia motorykę przewodu pokarmowego

Insulina wraz z androgenami i hormonem wzrostu jest jednym z najważniejszych hormonów anabolicznych.

Glukoneogeneza jest to powstawanie glukozy ze związków niecukrowych (np. z aminokwasów)

PRZYTARCZYCE

Parathormon jest produkowany przez przytarczyce i uwalniany do krwi, gdy w surowicy występuje niski poziom Ca²⁺. Ma on za zadanie podwyższyć poziom wapnia.

Działa:

1. poprzez przeprowadzenie wapnia do kości (nasila procesy resorpcji kości, kostnienie kości)

2. ułatwia wchłanianie Ca²⁺ z jelita

3. działa także na nerki:

• uczynnia vit. D₃ prowadząc do jej hydroksylacji

• wpływa na odzyskiwanie (wychwytywanie) wapnia z moczu pierwotnego

Z anionami fosforanowymi dzieje się na odwrót do kationów wapniowych, tak aby iloczyn kationowo-anionowy został zachowany na stałym poziomie.

Punktami uchwytu (narządami docelowymi) dla parathormonu są: kościec, jelita, nerki.

Regulacją gospodarki wapniowo-fosforanowej zajmują się dwa hormony: parathormon wydzielany przez przytarczyce i kalcytonina wydzielana przez komórki okołopęcherzykowe tarczycy.

Przy usuwaniu tarczycy z powodu jej wola należy oszczędzać gruczoły przytarczyczne, aby nie uległy one uszkodzeniu, gdyż takie uszkodzenie doprowadzi do tężyczki.

9

---