UKŁAD WEWNĄTRZWYDZIELNICZY

UKŁAD HORMONALNY REGULUJE PODSTAWOWE PROCESY ŻYCIOWE ORGANIZMU

• wpływa na reakcje biochemiczne

• kontroluje aktywność enzymów

• wywiera wpływ na tkanki docelowe przez przekaźniki chemiczne (hormony)

• modyfikuje czynność komórek

HORMON

Jest związkiem chemicznym wytwarzanym przez gruczoły zbudowane z komórek dokrewnych, przenoszony przez krew (definicja tradycyjna).

HORMONY WYDZIELANE POD WPŁYWEM POBUDZENIA NERWOWEGO:

• noradrenalina

• adrenalina

• oksytocyna

• wazopresyna

• hormony podwzgórzowe uwalniające i hamujące wytwarzanie hormonów przysadki mózgowej - hormony hipofizjotropowe.

WSPÓŁCZESNA DEFINICJA HORMONU:

• hormon jest to substancja chemiczna wydzielana przez komórki gruczołowe do otaczającego środowiska

• z otaczającego środowiska hormon transportowany jest do komórek docelowych

• z komórkami reaguje za pośrednictwem swoistych receptorów

• hormon nie służy jako źródło energii ani produkt metabolizmu

• hormon jako „humoralny przekaźnik chemiczny”.

UWALNIANIE I DZIAŁANIE HORMONÓW:

• działanie parakrynne ( na sąsiednie komórki przez przestrzeń międzykomórkową)

• działanie autokrynne ( na te same komórki, które je wytwarzają)

• działanie endokrynne ( na odległe komórki drogą krwionośną)

• działanie neurokrynne ( uwalnianie przekaźników nerwowych z zakończeń nerwowych i ich dysfunkcja do komórki docelowej poprzez połączenia synaptyczne lub szczelinowe lub poprzez krew (neurosekrecja))

GŁÓWNE RODZAJE HORMONÓW

hormony miejscowe - np. acetylocholina, serotonina, histamina, prostaglandyny (autakoidy)

hormony tkankowe - związki chemiczne wytwarzane w komórkach zlokalizowanych poza gruczołami wewnątrzwydzielniczymi i wpływające na czynność innych narządów w miejscu swojego uwalniania.

Działanie parakrynne, neurokrynne lub dokrewne poprzez układ krążenia.

Należą do nich: gastryna, cholecystokinina, sekretyna ( działają na przewód pokarmowy), renina i erytropoetyna (wytwarzanych przez nerki), przedsionkowy czynnik natriuretyczny.

hormony o działaniu ogólnym wydzielane przez gruczoły dokrewne: hormony przysadki, podwzgórza, nadnerczy, tarczycy, przytarczyc, gruczoły płciowe, trzustkę i łożysko.

STUKTURA CHEMICZNA HORMONÓW

• hormony aminokwasowe: adrenalina, noradrenalina, tyroksyna, T₃ i melatonina

• hormony polipeptydowe np. HGH

• hormony steroidowe (kora nadnerczy, gonady) przenikają przez błony lipidowe.

KONTROLA WYDZIELANIA HORMONÓW

mechanizmy: - nerwowe

- hormonalne

- metaboliczne

Kontrola nerwowa: poprzez układ nerwowy wegetatywny.

Np. uwalnianie insuliny poprzez nerwy cholinergiczne, amin katecholowych przez nerwy współczulne, hormonów przysadki mózgowej przez podwzgórze.

Kontrola hormonalna: bezpośrednie działanie pobudzające hormonów na wydzielanie gruczołów np. pobudzające i troficzne działanie hormonów tropowych przysadki mózgowej na podległe im gruczoły dokrewne. Przykład ACTH na korę nadnerczy → ↑ wydzielania kortyzolu.

Regulacja metaboliczna: wpływ substratów lub produktów metabolicznych na wydzielanie dokrewne. Przykładem może być wpływ Ca⁺⁺ na wydzielanie parathormonu (PTH), wpływ glukozy na wydzielanie insuliny i glukagonu.

UKŁADY HOMEOSTATYCZNE

Działają na zasadzie pętli regulacyjnych.

Możliwe jest dodatnie lub ujemne sprzężenie zwrotne.

Ujemne występuje w fizjologii, dodatnie najczęściej w patologii.

Przykład:

UWALNIANIE HORMONÓW Z GRUCZOŁÓW DOKREWNYCH

Bodźce:

- nerwowe

- hormonalne

- metaboliczne

- mechanizmy wewnątrzkomórkowe

a) C AMP

b) Ca⁺⁺

c) mikrofilamenty i mikrotubule

UDZIAŁ RECEPTORÓW W DZIAŁANIU HORMONÓW

Hormon

↓

1. Komórka docelowa (pobudzony receptor)

↓

aktywacja układu G i cyklazy adenylanowej

↓

aktywacja kinaz białkowych powodujących fosforylację różnych białek i zmianę czynności komórki docelowej.

2. Komórka docelowa (pobudzony receptor)

↓

poprzez białko G aktywują fosfolipazę C

↓

↑ wydzielanie tri fosforanu inozytolu (IP₃) lub aktywację kinazy białkowej C (PKC).

WYDZIELANIE HORMONÓW

Podstawowe - charakter pulsujący „ Pulsy” co 5 -10 min,

co 1h (rytm wydzielania około godzinowy),

co 24h (cykl okołodobowy),

co 30 dni (cykl około miesięczny)

trwający rok (cykl około roczny, sezonowy).

RECEPTORY HORMONALNE

• receptory hormonalne zlokalizowane w błonie komórki

np. insulina działająca poprzez transportery błonowe glukozy (GLUT - 4),

• receptory ruchowe jako składnik cytoplazmy lub jądra komórki.

DZIAŁANIE HORMONÓW

- zmiany syntezy enzymów

- zmiany aktywności enzymów

Wpływ poprzez receptory błonowe lub cytoplazmatyczne i jądrowe.

Przykłady:

zmiana syntezy enzymów poprzez odpowiedni mRNA (działanie hormonów tlenowych np. aldosteronu)

efektem jest wzrost ilości enzymów uczestniczących w transporcie błonowym K⁺ i Na⁺. Pobudzenie syntezy enzymów na poziomie rybosomów (po HGH).

Działanie hormonów bezpośrednio na dany enzym

np. cyklaza adenylowa → ↑ cAMP

cylkaza guanylanowa → ↑ cyklicznego guanomonofosforanu (cGMP) → pod wpływem NO → do rozkurczu naczynia (hormony steroidowe i tarczycowe).

Działanie hormonów peptydowych i aminokwasowych zachodzi za pośrednictwem receptorów błonowych i przy udziale wewnątrzkomórkowych przekaźników np. cAMP, cGMP, Ca⁺⁺, tri fosforan inozytolu (IP₃).

HORMONY PRODUKOWANE I WYDZIELANE

PRZEZ PODWZGÓRZE

Podwzgórze jest częścią międzymózgowia.

Podwzgórze łączy się z płatem przednim przysadki poprzez naczynia krwionośne a z płatem tylnym poprzez aksony podwzgórza.

Wazopresyna (VP), dawniej hormon antydiuretyczny (ADH).

Hormon jest uwalniany z zakończeń nerwowych i transportowany przez krew w połączeniu z globulinami osocza.

Czynniki pobudzające uwalnianie:

• ↑ ciśnienia osmotycznego osocza i płynu mózgowo - rdzeniowego o 1 - 2%,

• ↓ objętości krwi i RR tętniczego,

• pobudzenie układu nerwowego ośrodkowego (emocje, stres, uraz),

• działanie angiotensyny, prostaglandyn, nikotyny.

Mechanizm pobudzenia związany jest ze ↑ os molarności osocza i „obkurczaniu” komórek nerwowych jądra nadwzrokowego (osmoreceptory).

Zasadnicze działanie VP jest działaniem antydiuretycznym. W kanalikach dystalnych nerek ↑ resorpcji wody, ↑ objętości płynu pozakomórkowego, ↑ osmolarności moczu i ↓ jego objętości.

Przy dużym ↓ RR → skurczu naczyń krwionośnych i ↑ opory naczyniowe ↑ RR.

Najczęstszym zaburzeniem jest moczówka prosta.

OKSYTOCYNA (OXY)

Strukturalnie przypomina wazoprecynę.

OXY uwalnia się okresowo.

Silne bodźce uwalniają oba hormony.

Oksytocyna uwalniana na drodze odruchowej poprzez pobudzenie mechanoreceptorów brodawek sutkowych, szyjki macicy i pochwy. Pobudzająco działają estrogeny a progesteron hamuje.

OXY uczestniczy w laktacji (wydzielanie mleka)

OXY wywołuje gwałtowne skurcze macicy podczas akcji porodowej. W miarę przesuwania się płodu przez kanał rodny co kilka do kilkunastu minut wydzielany jest do krwioobiegu wywołując kolejne skurcze macicy.

Oksytocyna uczestniczy w akcie płciowym (skurcze macicy podczas orgazmu) i ułatwia przesuwanie się nasienia w kierunku jajowodów.

PODWZGÓRZOWE HORMONY UWALNIAJĄCE I HAMUJĄCE

• hormon uwalniający tyreotropinę (TRH),

• hormon uwalniający gonadotropiny (GnRH),

• hormon uwalniający hormon wzrostu (Gn-RH) zwany somatoliberyną,

• hormon hamujący uwalnianie hormonu wzrostu (SRJF), zwany somatostatyną ,

• hormon uwalniający hormon adrenokortykotropowy (CRH),

• hormon hamujący uwalnianie prolaktyny (PJH),

• hormon uwalniający prolaktynę (PRH),

• hormon uwalniający hormon melanotropowy (MSH-RH),

• hormon hamujący uwalnianie hormonu melanohopowego (MRJH).

Hormony podwzgórzowe pobudzają receptory komórek przysadkowych. Powstaje cAMP → ↑ przepuszczalności błony komórkowej dla Ca⁺⁺, które ↑ syntezę i uwalnianie hormonów przypadkowych.

PRZYSADKA MÓZGOWA

Gruczoł o ∅ około 1 cm i masie 0,5 - 0,7g.

Leży w zagłębieniu kości klinowej - siodle tureckim u podstawy mózgu, z którym łączy się za pomocą lejka.

Przysadka gruczołowa:

występują komórki somatotropowe, kortytropowe, tyreotropowe, gonadotropowe i laktotropowe.

Płat tylny przysadki będący częścią mózgowia nosi nazwę części nerwowej

WYDZIELANIE OKSYTOCYNY NA DRODZE ODRUCHOWEJ

HORMON WZROSTU

zwany somatotropiną

Budowa: łańcuch polipeptydowy złożony ze 191 aminokwasów

- norma 0-5mg/ml.

Najwyższe stężenie w nocy w 3 i 4 stadium snu wolnofalowego.

Czynniki zwiększające stężenie HGH:

• wysiłek fizyczny, ból, zimno, stan hipoglikemii, niskie stężenie kwasów tłuszczowych, insulina, glukagon, dopamina,

Czynniki hamujące wydzielanie HGH:

• zwiększenie stężenia glukozy, kwasów tłuszczowych (w otyłości)

• wpływ hormonów (glikokortykoidy, estrogeny, progesteron i somatostatyny).

Wydzielanie HGH regulowane przez hormon uwalniający HGH i hormon hamujący uwalnianie HGH czyli somatostatynę.

Somatostatyna hamuje wydzielanie również prolaktyny, TSH, insuliny, glukagonu i gastryny. Wytwarzana jest również przez komórki dokrewne żołądka, jelit i trzustki hamując działanie zewnątrzwydzielnicze.

Na wydzielanie HGH wpływają również somatomedyny wytwarzane głównie w wątrobie. Są to insulinopodobne czynniki wzrostowe IGF-1 i IGF-2.

Działanie HGH - za pośrednictwem IGF-1 i IGF-2 na swoiste receptory i powodując powstanie cAMP i dalej syntezy białek (zwiększa transport dokomórkowy aminokwasów). Dotyczy to szczególnie mięśni, kolagenu, tkanki łącznej, kości i chrząstek.

Przerost lub gruczolak komórek kwasochłonnych przysadki prowadzi do akromegalii.

Utrata zdolności wątroby do produkcji IGF-2 powoduje powstanie karłowatości typu Larona.

• działanie lipolityczne, uwalnianie triacylogli, ceroli i glicerolu z adipocytów.

• działanie antagonistyczne do insuliny,

↑ stężenia glukozy (mniejsze zużycie i glukoneogeneza).

Pobudza wydzielanie insuliny.

• działanie na gospodarkę mineralną, wzmożenie wchłaniania Ca z jelit i zatrzymaniu w organizmie Na⁺, K⁺, fosforanów → zwiększenie aktywności metabolicznej tkanki kostnej i wzrostu długości kości w obrębie chrząstek przynasadowych.

PROLAKTYNA

wydzielana przez przysadkę mózgową, na metabolizm wpływa podobnie jak HGH. W czasie ciąży ilość komórek kwasochłonnych gwałtownie rośnie.

Regulacja wydzielania poprzez podwzgórze:

• hormon prolaktostatyna i progesteron - hamuje,

• hormon prolaktoliteryna - zwiększa

↑ funkcję pełni również hormon tyreotropowy (TRH), wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP), neurotensyna, estrogeny

Duże stężenie prolaktyny hamuje uwalnianie folikulotropowego (FSH) i luteinizującego (LH) - wpływa na wystąpienie owulacji.

W ciąży uwalnianie RRL jest hamowane przez progesteron produkowany przez łożysko.

Po porodzie dochodzi do zablokowania wydzielania prolaktostatyny i prolaktyny. W wydzielaniu uczestniczy również oksytocyna.

HORMONY TROPOWE PRZYSADKI

α - hormon adrenokortykotropowy (ACTH)

β - hormon tyreotropowy (TSH)

γ - gonadotropiny: - hormon folikulotropowy (FSH)

- hormon luteinizujący (LH)

ad α - pobudza aktywność kory nadnerczy

ad β - pobudza aktywność tarczycy

ad γ - pobudza jajniki i jądra.

HORMONY CZĘŚCI POŚREDNIEJ PRZYSADKI

Komórki części pośredniej syntetyzują proopiomelanokortynę (POMC).

Hormon melanotropowy pobudza melanocyty skóry do syntezy i wchłaniania melaniny.

W stanie niedoczynności kory nadnerczy wzmaga się wydzielanie MSH i ACTH → brunatnego przebarwienia skóry i błon śluzowych (cisawica).

HORMONY RDZENIA NADNERCZY

Rdzeń nadnerczy wydziela ( część układu nerwowego współczulnego ):

• dopaminę

• adrenalinę

• noradrenalinę

Schemat powstawania hormonów

Tyrozyna → DOPA (dihydroksyfenyloalanina)

↓

Dopamina

↓

NA

↓

A

NA ( 20% zawartości hormonu) i A (80% zawartości hormonu) są zmagazynowane w ziarnistościach chromochłonnych.

Uwalnianie hormonów po pobudzaniu komórek przez acetylocholinę dochodzi do wnikania Ca⁺⁺ i dalej egzozytoza.

Acetylocholina jest neurotransmiterem uwalnianym na zakończeniach przedzwojowych układu nerwowego współczulnego.

Wydzielanie katecholamin pod wpływem:

hipoglikemii, hipoksji, głodu, bólu, stanów emocjonalnych (gniew, strach, złość) i stanów wstrząsowych.

Katecholaminy z krwią docierają do wielu tkanek i komórek działając poprzez swoiste receptory α i β adrenergiczne.

A i NA nie przenikają do mózgu, ale są tam wytwarzane.

Aminy katecholowe są szybko inaktywowane przez oksydazę monoaminową (MAO) i metylotransferazę katecholową (COMT) do kwasu wanilinomigdałowego wydzielanego z moczem.

MECHANIZM DZIAŁANIA

ADRENALINY (A) i NORADRENALINY (NA)

działanie poprzez receptory

��₁ i ��₂ ��₁ i ��₂

_{↑ ↑ ↑ ↑}

głównie NA głównie A

↓ ↓

↓ CAMP ↑ CAMP

↑ CGMP i ↑Ca⁺⁺

Działanie katecholamin na układ sercowo - naczyniowy:

• ↑ HR, ↑ SV, ↑ Q

• skurcz tętniczek krążenia skórnego, trzewnego, nerkowego,

• rozkurcz tętniczek mięśni szkieletowych i wieńcowych

Działanie na metabolizm:

• pobudzenie glikogenolizy w wątrobie,

• ↑ lipolizy i ↑uwalniania FFA

• ↑ glukoneogenezy,

• ↑ wydzielania glukagonu

• ↓ wydzielania insuliny,

Inne działania katecholamin:

• ↑ VE, hamuje agregację płytek krwi,

• pobudzają aktywność ośrodkowego układu nerwowego,

• A (adrenalina) uzależnia mięśniową gospodarkę przewodu pokarmowego.

HORMONY KORY NADNERCZY

Przeciętna masa nadnerczy wynosi 4g.

Składa się z 3 warstw komórek nabłonkowych:

• warstwa kłębkowata - wydziela mineralokortykosteroidy

• warstwa pasmowata - wydziela glikokortykosteroidy

• warstwa siatkowata - wydziela androgeny

Działanie nadnerczy regulowane przez ACTH:

• mineralokortykosteroidy działają na transport komórkowy elektrolitów - aldosteron,

Aldosteron powoduje:

• ↑ wchłaniania zwrotnego Na⁺ przez komórki kanalików nerkowych,

• ↓ wydzielania K⁺

• ↑ objętości płynu zewnątrzkomórkowego → ↑ SV i RR tętniczego.

• glikokortykosteroidy działają na metabolizm białek, tłuszczów i węglowodanów.

Głównym hormonem jest kortyzol, który działa:

• na ↑ glukoneogenezy → ↑ glikogenu wątrobowego,

• zmniejsza zużycie glukozy kosztem FFA,

• ↑ stężenia glukozy we krwi,

• nasilenie katabolizmu białek i mobilizacji aminokwasowej z tkanki mięśniowej i tkanki kostnej

• ↑ mobilizacji FFA (działanie lipolityczne),

• ↑ zużycia FFA dla celów energetycznych,

• ↑ stężenia ciał ketonowych,

• ↑ filtracji kłębuszkowej i diurezy,

• działanie przeciwzapalne: ↓ przenikanie białek przez ściany naczyń, ↓ uwalnianie histaminy i hamuje syntezę prostaglandyn,

• ↓ liczby eozynofilii, limfocytów i bazofilii,

• ↑ liczby komórek obojętnochłonnych erytrocytów i płytek krwi.

Wytwarzanie i wydzielanie hormonów kory nadnerczy jest regulowane przez podwzgórze poprzez hormon uwalniający ACTH z przysadki. GLIKOKORTYKOIDY

• wywołują zanik tkanki limfoidalnej → ↓ wytwarzania immunoglobin,

• hamują reakcje organizmu na działanie alergenów, zapobiegając uwalnianiu histaminy. W czasie reakcji antygen- przeciwciało,

• zapobiegają wstrząsowi alergicznemu.

• Nadmierna produkcja glikokortykoidów w zespole Cushinga → otłuszczenie ciała, rozstępy skóry na brzuchu, pośladkach, zanik białek tkanki skórnej i cukrzycy oraz ↓ odporności.

REAKCJE HORMONALNE W STRESIE

Stres (ból)

↓

pobudzenie układu współczulnego

↓ ↓

↑ GH-RH skurcz naczyń w nerkach

↓ ↓

↑HGH ↑ wydzielania reniny

↓

uwalnia angiotensynę

↓

↑ wydzielania aldosteronu

Kora nadnerczy stale wydziela męskie hormony płciowe

androgeny nadnerczowe

↓ ↓ ↓

dehydroepiandrosteron androstendion małe ilości

testosteronu

oraz niewielkie ilości żeńskich hormonów płciowych:

estrogenu i progesteronu.

Androgeny powstają z cholesterolu.

Androstendion jest końcowym produktem przemiany w syntezie testosteronu.

W warunkach fizjologicznych hormony płciowe z nadnerczy wpływają w okresie płodowym (rozwój męskich narządów płciowych) i w okresie dzieciństwa do okresu dojrzewania płciowego (pokwitania).

HORMONY TARCZYCY

Gruczoł tarczowy składa się z pęcherzyków zbudowanych z komórek gruczołowych. Wewnątrz pęcherzyków znajduje się masa koloidalna zawierająca tyreoglobulinę obfitującą w tyrozynę i stanowiącą magazyn tyroksyny (T₄) i trijodotyroniny (T₃).

Niezbędny do wytwarzania hormonów tarczycy jest jod. Jod jest resorbowany z jelit jako jon jodkowy (J^-) do krwi i szybko wychwytywany przez tarczycę oraz np. gruczoły ślinowe. Tarczyca jest jodowana w tyreoglobulinie.

Uwalnianie T₃ i T₄ jest pobudzane przez TSH. T₃ i T₄ wiążą się we krwi z globuliną i prealbuminą . To powoduje długi, trwający 6 dni okres biologicznego półtrwania. T₃ ma krótszy okres - 2 dni.

DZIAŁANIE HORMONÓW TARCZYCY

Głównie działa T₃ i RT₃ (rewers 3,3',5' trijodotyronina).

T₄ jest prohormonem, z którego w tkankach powstaje T₃ i RT₃.

T₃ jest 3 razy silniejszym hormonem niż T₄.

Hormony tarczycy pełnią funkcję katalizatora reakcji utleniania i głównego regulatora metabolizmu:

• → do wzmożenia syntezy mRNA

• ↑ aktywności enzymów oksydacyjnych i łańcucha oddechowego

• ↑ liczby i wielkości mitochondriów,

• ↑ wytwarzania ATP

• ↑ zużycia tlenu i temperatury w komórkach (kalorogeneza),

• działając synergistycznie z insuliną ↑ metabolizm węglowodanów,

• wspólnie z NA i A przyspieszają rozpad glikogenu w wątrobie → hiperglikemię,

• ↑ metabolizm tłuszczów , ↑ lipolizy,

• ↓ ilość tłuszczów w wątrobie i krążących we krwi,

• działają synergistycznie z A i NA, HGH,

• fizjologiczne stężenia T₃ i T₄ u młodych pobudzają wydzielania HGH i przyspieszają wzrost

• nadmiar T₃ i T₄ w młodym wieku hamuje wzrost.

Zahamowanie syntezy białek, ujemny bilans azotowy, osłabienie siły mięśniowej,

• niedobór hormonów T₃ i T₄ → upośledzenie rozwoju umysłowego (cretinismus),

• wpływ na tworzenie i resorpcję kości, resorpcja przeważa nad tworzeniem

Niedobór jodu powyżej 10��g/d

↓

↑ wydzielania TSH → wole z niedoboru jodu.

zapobiega jodowanie soli kuchennej.

Wychwyt jodu radioaktywnego

• wskaźnik czynności tarczycy,

• podaje się śladowe dawki radioaktywnych izotopów jodu doustnie,

• przy użyciu sondy licznika promieniowania �� bada się radioaktywność nad szyją badanego, obecnie mniej wykorzystywane bo można oznaczyć T₄, T₃, TSH w osoczu,

• w nadczynności tarczycy jodek jest szybko wykorzystany przez ten gruczoł do syntezy T₃ i T₄ i uwalnianie tych hormonów jest przyspieszone.

• duże dawki jodu radioaktywnego niszczą strukturę gruczołową (stosowane w niektórych postaciach raka tarczycy).

TRZUSTKA

Wyspy trzustkowe (Langerhausa) wydzielają:

• insulinę,

• glukagon,

• somatostatynę,

• polipeptyd trzustkowy.

Komórki wysp A - wydzielają glukagon

β - insulinę

D - somatostatynę

F - polipeptyd trzustkowy

Insulina (polipeptyd) obecnie wytwarzana przez bakterie na drodze rekombinacji DNA, odcinek peptydu łączący łańcuchy A i β ze sobą jest odrywany przed sekrecją od polipeptydu zwanego peptydem łączącym (C peptyd).

Peptydy C powstaje obok insuliny po rozerwaniu wiązań peptydowych 90-97% produktów uwalnianych z komórek β to insulina i ekwimolarnych peptyd C.

Oznaczanie peptydu C wykorzystywane jest do oznaczenia funkcji komórek β uleczonych insuliną egzogenną.

Osocze zawiera obok insuliny substancje charakteryzujące się aktywnością inulinopodpbną np. IGF - 1, IGF - 2.

Fizjologiczne działanie insuliny

• szybkie (sekundy); zwiększony 6 transport glukozy aminokwasów i jonów K⁺ do wnętrza komórek wrażliwych na insulinę,

• pośredni (minuty); stymulacja syntezy białka hamowanie rozpadu białka, aktywacja syntezy glikogenu i enzymów glikoli tycznych, hamowanie fosforylazy i enzymów glukoneogenezy,

• późne (godziny); zwiększenie ilości mRNA dla enzymów lipogenezy i innych enzymów fosforylacji oksydacyjnej.

Przemiana insuliny:

Czas półtrwania insuliny w obiegu u człowieka wynosi ok. 5'.

Insulina wiąże się z receptorami i jest zinternalizowana.

W endosomach komórek następuje jej rozkład (proteaza insuliny).

Działanie hipoglikemiczne insuliny

W mięśniach, w tkance tłuszczowej, w mięśniu sercowym, w mięśniach gładkich, w krwinkach białych, przysadce, gruczole sutkowym, aorcie.

Insulina ułatwia wchodzenie glukozy do komórki poprzez zwiększenie ilości transporterów w błonach komórkowych co zwiększa szybkość transportu glukozy.

Dyfuzja ułatwiona

Insulina nie wpływa bezpośrednio na wejście glukozy do komórek wątrobowych lecz ułatwia syntezę glikogenu i zmniejsza glikogenolizę wątrobową. Hamuje również glukoneogenezę.

Wpływ insuliny na K⁺

• zwiększa transport K⁺ do komórki,

• utrata jonów K⁺ ↓ wydzielanie insuliny.

Inne kierunki działań insuliny:

• w tkance tłuszczowej: ↑ wejścia glukozy do komórek, zwiększona synteza kwasów tłuszczowych, ↑ synteza fosforanów glicerolu, ↑ rozkładanie trójglicerydów, aktywacja lipazy lipoproteinowej.

• w mięśniach szkieletowych: ↑ wejścia glukozy do komórek, ↑ synteza glikogenu, ↑ wychwyt aminokwasów, ↑ synteza białek w rybosomach, ↓ rozpad białek, ↑ wychwyt ciał ketonowych,

• w wątrobie: ↓ ketogenezy, ↑ syntezy białka, ↑ syntezy lipidów.

Działanie ogólnie anaboliczne: ↑ wzrostu komórki.

Czynniki wpływające na sekrecję insuliny:

• aminokwasy powodują wydzielanie,

• bodźce ↑ stężenia cAMP w komórkach β zwiększają wydzielanie poprzez ↑ wewnątrzkomórkowego stężenia Ca⁺⁺ np. glukagon, teofilina,

• aminy katecholowe hamują poprzez receptory α₂ adrenergiczne i pobudzają poprzez β adrenergiczne. Ogólnie A i NA hamują wydzielanie,

• prawy nerw X → ↑ wydzielania przez działanie acetylocholiny zwiększające stężenie Ca⁺⁺,

• drażnienie nerwów współczulnych hamuje uwalnianie insuliny (NA).

Wpływ hormonów żołądkowo - jelitowych:

• Substancje wydzielane przez błonę śluzową sekretyna, cholecystokinina (CCK), gastryna, peptyd hamujący czynność żołądka (GIP) nasilają wydzielanie insuliny, najwcześniejszy jest GIP.

GLUKAGON

Hormon wydzielany przez komórki A trzustki u wszystkich ssaków ma prawdopodobnie taką samą strukturę chemiczną.

Ma okres półtrwania w krążeniu około 5-10min.

Działanie glukagonu:

• glikogenolityczne (↑ stężenie glukozy we krwi),

• glukoneogeniczne,

• lipolityczne

• ketogenne

Po związaniu się z receptorami na powierzchni komórek wątrobowych aktywuje cyklozę adenylową i ↑ wewnątrzkomórkowe stężenie cAMP.

• wpływ inotropowy na serce !!

• ↑ wydzielanie HGH

• hormon wyzwalający energię.

Wydzielanie glukagonu hamuje ↑ stężenia glukozy we krwi.

Pobudzanie nerwów współczulnych unerwiających trzustkę zwiększa wydzielanie za pośrednictwem receptorów β - adrenergicznych. Tak samo działa wysiłek fizyczny (długotrwały).

Podaż aminokwasów glikoplastycznych → ↑ wydzielania.

SOMATOSTATYNA

Forma 14 peptydowa i 28 peptydowa są obecne w komórkach D trzustki.

Działanie:

• hamują wydzielanie insuliny, glukagonu i polipeptydu trzustkowego,

• dyspepsja spowodowana opóźnionym opróżnianiem żołądka ↓ wydzielaniem kwasu solnego, przyspieszeniem tworzenia kamieni żółciowych z powodu ↓ obkurczenia pęcherzyka żółciowego (zahamowanie wydzielania cholecystokininy (CCK).

• wydzielanie somatostatyny stymulowane przez czynniki ↑ wydzielania insuliny.

Polipeptyd trzustkowy

Ludzki polipeptyd trzustkowy (łańcuch 36 aminokwasów), Jest ściśle związany z polipeptydem YY odkrytym w jelitach oraz z neuropeptydem Y występującym w mózgu i autonomicznym układzie nerwowym.

Dotychczas poznano jego działanie zmniejszające wchłanianie składników pokarmowych.

HORMON REGULACJI METABOLIZMU WAPNIOWEGO

na regulację wpływają:

- parathormon (PTH)

- pochodna witaminy D₃

(1,25 - dihydroksycholekalcyferol)

- kalcytonina

Poziom Ca⁺⁺ w płynach komórkowych zależy od:

- kości

- przewodu pokarmowego (wchłanianie)

- nerek (wydalanie).

PARATHORMON

Wydzielany przez 2 pary gruczołów przytarczycznych przylegających do górnych i dolnych biegunów tarczycy.

Gruczoły przytarczyczne są niezbędne do życia. Po ich przypadkowym usunięciu podczas tyreidoektomii rozwija się w ciągu kilku dni tężyczka.

Z następującymi objawami:

drżenie włókienkowe mięśni z następującymi skurczami klonicznymi lub tonicznymi, tachypnőe, tachykardia, ↑ temperatury, skurcz mięśni krtani i klatki piersiowej, ↓ stężenia Ca⁺⁺ i ↑ zawartości fosforanów w płynach komórkowych i osoczu.

Parathormon (PTH) - polipeptyd złożony z 84 aminokwasów.

Po wydzieleniu do krwi ulega rozpadowi w tkankach (głównie w wątrobie), ↑ wydzielania może być spowodowany ↓ stężenia Ca⁺⁺, ↓ stężeniem Mg we krwi, działaniem cAMP, agonistów receptorów β - adrenergicznych i prostaglandyn.

Główne działanie fizjologiczne:

• regulacja stężenia wapnia w płynach wewnątrzkomórkowych,

• ↓ stężenia fosforanów we krwi,.

Przewlekły niedobór prowadzi do: zaburzeń neurologicznych, ocznych, sercowych.

Nadmiar → do hiperkalcemii i zwapnień (głównie w nerkach), nadmiernej demineralizacji kości i skłonności do złamań.

Podanie parathormonu prowadzi do:

I faza 3-4h, osteoliza, osteocytoza wychwyt początkowy Ca⁺⁺ przez osteocyty narusza równowagę między wapniem w płynnym przedziale kości a kryształami hydroksyapatytowymi co prowadzi do ich rozpuszczenia.

II faza zaczyna się po około 12h → ↑ tworzenia osteoklastów → wzmożoną resorpcją komponentów mineralnych i organicznych

w strukturze kości i rozpad kolagenu i jego wydalanie z moczem hydroksyproliny.

Działanie PTH w nerkach polega na hamowaniu zwrotnej resorpcji fosforanów w kanalikach i wzmaganiu ich wydaleniu z moczem

i ↓ wydalania Ca⁺⁺ z moczem.

PTH odgrywa ważną rolę w kontrolowaniu wytwarzania hormonalnej postaci witaminy D₃ w nerkach pobudzając jej przemianę z formy nieaktywnej w aktywną.

Uczestniczy w regulacji wchłaniania Ca⁺⁺ z przewodu pokarmowego poprzez aktywną postać Vit D₃.

Wzmacnia działanie jonów Ca⁺⁺ z jelita cienkiego.

Kalcytonina - hormon wydzielany przez komórki przypęcherzykowe tarczycy.

Wydzielanie kalcytoniny jest regulowane przez stężenie Ca⁺⁺ na zasadzie sprzężenia zwrotnego.

↑ stężenia Ca⁺⁺ w osoczu → ↑ jej uwalniania.

Na wydzielanie kalcytoniny wpływają również gastryna i przyjmowanie pokarmu.

Kalcytonina wpływa na stężenie jonów Ca⁺⁺

i fosforanów w osoczu głównie przez zmniejszenie aktywności osteoplastycznej w kościach.

HORMONALNA POSTAĆ Vit D₃

Wytwarzana w skórze ssaków pod wpływem promieni nadfioletowych światła słonecznego z 7 - dehydrocholesterolu.

Prowitamina D ulega szybkiej zamianie w Vit D₃.

Może też dostawać się do ustroju z pokarmem.

U dorosłego człowieka podawanie Vit D₃ w pokarmie jest zbędne.

Niedobór Vit D₃ u dzieci może prowadzić do krzywicy,

a u dorosłych do osteoporozy co powoduje zniekształcenia kości długich i kręgosłupa.

Vit D₃ działa na:

- jelito (↑ resorpcję Ca⁺⁺ z jelit)

- kości (ułatwia działanie PTH)

- nerki (ułatwia wchłanianie Ca⁺⁺ i fosforanów)

↑ stężenie wapnia i fosforanów w płynie zewnątrzkomórkowym zapewniając odpowiednie warunki do prawidłowej mineralizacji i odnowy tkanki kostnej.

AUTONOMICZNY UKŁAD NERWOWY

część część część część

współczulna przywspółczulna enteryczna czuciowa

krótkie odruchy

odruchy trzewno-trzewne

w narządach trzewno- somatyczne

wewnętrznych

Schemat ogólny

CZĘŚĆ ENTERYCZNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO

neurony w splotach śródściennych:

podśluzówkowym mięśniowym

Meissnera Auerbacha

zaopatrują gruczoły, mięśnie

naczynia krwionośne gładkie

układu pokarmowego przewodu pokarmowego

Pobudzenie neuronów w wyniku działania bodźców mechanicznych i chemicznych działających na receptory błony śluzowej(treść pokarmowa, produkty trawienne, soki trawienne).

Układ funkcjonuje za pomocą licznych odruchów np.

Żołądkowo-żołądkowe

jelitowo-trzustkowe

aksono-aksonalne

zwojowe

CZĘŚĆ WSPÓŁCZULNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO

Nerwy przedzwojowe części współczulnej znajdują się w rogach bocznych rdzenia kręgowego od C₈ do L₃.

Aksony tych nerwów (gałązki łączące białe) opuszczają rdzeń w korzeniach brzusznych, docierają do komórek zwojów pnia współczulnego zlokalizowanego wzdłuż kręgosłupa.

Wyróżnia się część szyjną (3 zwoje)

część piersiową (11-12 zwojów)

część lędźwiową (3-4 zwoje)

część krzyżową (4-5 zwojów)

część ogonową (1 zwój)- nieparzysta

Dywergencja - pojedynczy akson przedzwojowy tworzy synapsy z około 15 neuronami pozazwojowymi

Konwergencja - każdy neuron zwojowy tworzy synapsy z wieloma neuronami przedzwojowymi

Współczulne włókna pozazwojowe

(włókna bezmielinowe C)

tworzą

gęstą sieć włókienek z żylakowatościami z licznymi pęcherzykami synaptycznymi zawierającymi ATP, dopaminę, neuropeptyd Y.

Transmitery stanowią sygnały uruchamiające przekazywanie informacji do wnętrza komórki

tab. 4

Komórki rdzenia nadnerczy - komórki chromochłonne są zakończeniami nerwów współczulnych i uwalniają adrenalinę i noradrenalinę.

Włókna przedzwojowe układu współczulnego typu

B i C wydzielają acetylocholinę i działają na receptory cholinergiczne typu N (nikotynowe) w nerwach pozazwojowych.

CZĘŚĆ PRZYWSPÓŁCZULNA UKŁADU AUTONOMICZNEGO

Odcinek czaszkowy:

• jądro Westphala-Edingera w śródmózgowiu

a)włókna zaopatrujące m. zwieracz źrenicy n.III

b)włókna zaopatrujące m. rzęskowy okołoruchowy

• jądro n. twarzowego VII n. czaszkowy w moście

włókna pozazwojowe unerwiają gruczoły łzowe, błonę śluzową nosa i podniebienia oraz mięśnie podniebienia

• jądro n. IX czaszkowego

do śliniaki przyusznej

• jądro n. X pod dnem IV-tej komory

unerwienie narządów efektorowych szyi, klatki piersiowej i brzucha

Odcinek krzyżowy:

• neurony w jądrze pośrednio-przyśrodkowym w obrębie rogów bocznych segmentów krzyżowych rdzenia od S2 - S4.

Aksony tworzą nerwy trzewne miedniczne kończące się w zwojach splotu miednicznego.

Mediatorami chemicznymi są:

- acetylocholina działa na receptory M i N

• wazoaktywny peptyd jelitowy

• cholecystokinina

• enkefaliny

• tachykininy (substancja P)

Receptory muskarynowe M można blokować za pomocą atropiny lub pirenzepiny.

str. 61

OŚRODKOWY UKŁAD NERWOWY

GLUKOZA (+)

TRZUSTKA KOMÓRKA α

A - RDZEŃ NADNERCZY

WĄTROBA

A

STAN HIPOGLIKEMII

GLUKAGON

albo uwalnianie lub szybka biosynteza

Kortyzol

Katecholaminy

Insulina, HGH

T₃ i T₄ progesteron

brodawka sutka bodziec ssania

uwalnianie oksytocyny do naczyń krwionośnych

płat tylny przysadki

neuron czuciowy rdzeniowy

podwzgórze

bodźce wzrokowe

słuchowe

stres

neuron podwzgórzowy

neuron podwzgórzowy

(-)

(-)

Kortyzol

kora nadnerczy

ACTH

przysadka

CRH

podwzgórze

sygnały stresu z mózgu

---