Systemy kontrolne organizmu:

• Układ endokrynny i układ nerwowy stanowią dwa główne systemy kontrolne w organizmie

• Hormony krążące we krwi mogą zmieniać czynność mózgu, jak też mózg może kontrolować czynność wydzielniczą gruczołów

Połączona z podwzgórzem przysadka jest tzw. suprgruczołem wywierającym wpływ na bardzo wiele gruczołów.

Ośrodek sterujący produkcją hormonów znajduje się w podwzgórzu mózgu, gdzie komunikują się ze sobą systemy hormonalny i nerwowy.

Hormon

• to substancja czynna wydzielana przez gruczoły i wydzielana do płynu zewnątrzkomórkowego, krwi lub chłonki

• stymuluje komórki docelowe za pomocą swoistych receptorów

• poprzez receptory wywołuje reakcje fizjologiczną, morfologiczną i biochemiczną struktur

• nie podlega zużyciu ani jako źródło energii, ani jako produkt metabolizmu

• reguluje i scala czynność różnych komórek, tkanek, narządów, układów ustrojowych, zapewniając homeostazę przy stale zmieniającym się środowisku zewnętrznym życia

Rola układu wewnątrzwydzielniczego

• wpływa na prędkość reakcji biochemicznych

• kontroluje aktywność enzymów

• wywołuje w następstwie zmiany morfologiczne, biochemiczne, czynnościowe tkanek, komórek

• układ dokrewny wywiera wpływ na funkcje organizmu przez przekaźniki chemiczne — hormony.

• czas działania hormonów na komórki docelowe jest dłuższy niż oddziaływanie nerwowe, a skutki działania hormonów dłuższy (niekiedy wiele dni, często tygodni).

• układ hormonalny ustroju jedynie modyfikuje czynności komórek, tkanek, poprzez ich wzmaganie lub osłabianie (utrzymuje homeostazy).

Wytwarzanie hormonów:

• Większość hormonów wydzielają gruczoły wydzielania wewnętrznego - gruczoły dokrewne.

• Wydzielane hormony dostają się do krwi, a następnie tą drogą są transportowane do narządów docelowych. Na działanie hormonów wrażliwe są te komórki, które posiadają receptory dla danego hormonu.

• W organizmie człowieka znajdują się również wyspecjalizowane komórki, tkanki syntetyzujące hormony, np. w przewodzie pokarmowym, jest to system rozproszonych komórek dokrewnych (APUD) - rozlany system DES.

Również komórki nowotworowe mogą wytwarzać hormony.

Gruczoły dokrewne:

• Podwzgórze

• Przysadka

• Tarczyca

• Nadnercza

• Gonady

• Trzustka

• Szyszynka

• Grasica

Formy hormonów we krwi:

• Hormony białkowe (hydrofilne) - krążą we krwi w postaci nie związanej

• Hormony hydrofobowe - wiążą się z nośnikami białkowymi

• Tyroksyna, kortyzol, hormony płciowe - związane z globulinami

• Aldosteron, kortyzol

Istnieje ścisła zależność i wzajemne interakcje pomiędzy różnymi układami ustroju:

• układem nerwowym,

• układem hormonalnym określanych łącznie jako układ neurohormonalny

• oraz układem immunologicznym, (poprzez cytokiny tego układu wpływają na funkcje neurohormonalne)

Rodzaje działań

działanie parakrynne - działają na sąsiednie komórki

działanie autokrynne - regulują aktywność tych samych komórek, przez które są wydzielane

działanie endokrynne - oddziałują na komórki odległych tkanek i narządów

działanie neurokrynne - przenoszenie informacji poprzez uwalnianie neuroprzekaźników z zakończeń nerwowych i ich dyfuzję do komórki docelowej - neurosekrecja

Podział hormonów

hormony miejscowe: acetylocholina, serotonina, histamina, prostaglandyny (wytwarzane przez różne komórki i działające w najbliższym swoim sąsiedztwie), nazwane jako autakoidy

hormony tkankowe: grupa hormonów przewodu pokarmowego (gastryna, CCK. sekretyna, somatostatyna z układu APUD, erytropoetyna), które działają na narządy w miejscu swego uwalniania (działanie parakrynne, działanie neurokrynne) lub przez układ krążenia (działanie dokrewne).

Hormony o działaniu ogólnym wydzielane przez typowe gruczoły dokrewne i działają na komórki docelowe wyłącznie za pośrednictwem układu krążenia.

Podział hormonów pod względem budowy chemicznej

hormony aminokwasowe - dopamina. tyroksyna, trijodotyronina, melatonina adrenalina noradrenalina; rozpuszczalne w wodzie, z trudnością przenikają przez bariery lipidowe (z wyjątkiem T3 i T4)

hormony polipeptydowe - od małych cząsteczek - TRH (trójpeptyd), do bardziej złożonych, np. GH (191 reszt aminokwasach); są rozpuszczalne w wodzie, działają na receptory błony komórkowej, mają krótki okres połowicznego rozpadu. ich synteza warunkowana jest przez przenoszenie mRNA → powstaje łańcuch Liberyjne

Oksytocyna, Wazopresyna, Sekretyna, Gastryna, Insulina, Hormony przysadki, Gonadotropiny (folikulina, luteina) Tyreotropina białkowy

hormony steroidowe - produkowane przez korę nadnerczy, gonady, łożysko; rozpuszczalne w tłuszczach, łatwo przenikają barierę lipidową wywierając wpływ na CUN np. estrogen, progesteron, testosteron, kortyzol, aldosterol

Charakterystyka hormonów

• Okres latencji - zwykle dłuższy od latencji pobudzenia nerwowego (może wynosić kilka sekund, minut, godzin lub dni

• Hormony zapewniają homeostazę dzięki wielu procesom regulowanym na zasadzie sprzężeń zwrotnych

• Hormony kontrolują reakcje lub procesy o kluczowym znaczeniu dla metabolizmu komórkowego

• Działanie fizjologiczne hormonów występuje przy stosunkowo małych lub niewielkich stężeniach w osoczu krwi (10-7 -10-12 mol/L)

• Hormony wskazują bardzo dużą swoistość względem komórek, tkanek, na które wywierają wpływ za pośrednictwem swoistych receptorów za pomocą swoistych receptorów stymulują komórki docelowe

• hormony mają specyficzne receptory ale nie mają specyficznych narządów

Pojedynczy hormon może oddziaływać na wiele różnych tkanek lub wiele różnych hormonów może działać na tę samą funkcję tkanek

np.: estradiol - działa na różne funkcje jajników, ale na macicę, gruczoł sutkowy, kości długie i oś podwzgórze-przysadka-gonady

np.: lipoliza zachodzi pod wpływem działania na adipocyty wielu hormonów: aminy katecholowe, glukagon, sekretyna. prolaktyna i -lipotropina

W warunkach prawidłowych istnieje równowaga hormonalna czyli wytwarzanie danego hormonu jest ściśle zrównoważone przez jego metabolizm

Kontrola wydzielania dokrewnego

Czynności gruczołów dokrewnych są regulowane przez proste lub złożone mechanizmy, które dzielimy na:

• nerwowe

• hormonalne

• metaboliczne

1. Kontrola typu nerwowego

bezpośrednie połączenie układu nerwowego z hormoralnym

• związana jest z regulacją czynności dokrewnych przez układ autonomiczny

• niemal wszystkie gruczoły dokrewne, włączając w to gonady, nadnercza i gruczoł tarczowy, są unerwione przez układ autonomiczny

• mechanizmy nerwowe mogą bezpośrednio odpowiadać za uwalnianie hormonów np. z tylnego płata przysadki mózgowej (ADH, OXT) lub hipofizjotropowych hormonów z podwzgórza

2. Regulacja hormonalna

polega na bezpośrednim działaniu pobudzającym, stymulującym hormonów na wydzielanie tych gruczołów oraz na ich wpływie troficznym działanie za pomocą sprzężenia zwrotnego

• angiotensyna II - aldosteron

• hormon adrenokortykotropowy - kortyzon

hormon tyreotropowy - tyroksyna

• parathormon - l,25-dihydroksycholekalcyferol

• hormon uwalniający hormon adrenokortykotropowy - hormon adrenokortykotropowy

Ważniejsze znaczenie fizjologiczne mają układy:

• angiotensyna II-aldosteron

• hormon adrenokortykotropowy - kortyzon

• hormon tyreotropowy-tyroksyna

• parathormon-l,25-dihydroksycholekalcyferol

• hormon uwalniający hormon adrenokortykotropowy - hormon adrenokortykotropowy

3. Regulacja metaboliczna

• dotyczy bezpośredniego wpływu substratów lub produktów metabolicznych (metabolitów) na wydzielanie dokrewne

• wpływ jonów Ca2+ na wydzielanie parathormonu (PTH),

• wpływ pobudzający glukozy na uwalnianie insuliny i hamujący na sekrecję glukagonu,

• wpływ jonów Na+, K + na uwalnianie aldosteronu

• W utrzymaniu homeostazy uczestniczą liczne redundancyjne układy homeostatyczne, wśród których główną rolę odgrywają autonomiczny układ nerwowy i układ hormonalny.

• . wysoki poziom glukozy → wzrost wydzielania insuliny

Kontrola wydzielania dokrewnego

Układy homeostatyczne działają na zasadzie zamkniętych pętli regulacyjnych, w których wielkość wejściowa wpływa na wyjściową i odwrotnie.

W zamkniętej pętli regulacyjnej możliwe jest ujemne lub dodatnie sprzężenie zwrotne.

Biosynteza hormonów

Hormony polipeptydowe są wytwarzane w ziarnistej siateczce śródplazmatycznej, a ich biosynteza na matrycy swoistego mRNA w rybosomach, począwszy od N-końca cząsteczek

w aparacie Golgiego zostaje, pod wpływem różnych enzymów, uformowany hormon ostateczny i jednocześnie oddziela się peptyd sygnałowy

hormon taki zostaje zgromadzony w ziarnistościach komórki dokrewnej

Z prohormonów jako prekursorów powstają: insulina, glukagon, parathormon, ACTH, OXT, ADH, hormony przewodu pokarmowego.

Aktywność prohormonów jest zwykle niniejsza niż właściwego hormonu

Hormony powstające z aminokwasów, np. z tyrozyny jako prekursora, łatwo przenikają przez błony komórkowe i bez gromadzenia w ziarnistościach są czynnie wydzielane

biosynteza hormonów steroidowych odbywa się po pobudzeniu komórek gruczołowych kory nadnerczy i narządów płciowych pod wpływem odpowiednich hormonów tropowych przysadki

ich prekursorem jest cholesterol

procesy te zachodzą w siateczce śródplazmatycznej oraz końcowa steroidogeneza związana jest z mitochondriami

Uwalnianie hormonów

Istnieją różnorodne mechanizmy wewnątrzkomórkowe uwalniania hormonów:

1) cykliczny adenozynomonofosforan (cAMP),

2) jony Ca2+

3) kurczliwe elementy mikrotubularne (mikrofilamenty i mikrotubule)

Uwalnianie hormonów z komórek gruczołowych podlega złożonym mechanizmom homeostatycznym zapewniającym jego fizjologiczny i zgodny z potrzebami charakter.

Podstawowe wydzielanie hormonów ma zwykle charakter pulsujący, a wydzielanie pobudzane ma charakter okresowy.

,,Pulsy" zwiększenia stężenia hormonu mogą zachodzić co 5-10 min. Po każdym takim epizodzie następuje zmniejszenie stężenia hormonu do wartości podstawowej.

Okresy zwiększonego wydzielania hormonu mogą mieć różną częstość, a wartości tego stężenia mogą osiągać różną amplitudę. Jeżeli zmiany zachodzą co l h, mamy wówczas do czynienia z rytmem wydzielania okołogodzinowego.

Rytm wydzielniczy występujący się:

w cyklu 24 h nosi nazwę cyklu okołodobowego

trwający 30 dni — cyklu okołomiesięcznego (np. gonadotropiny)

trwający rok — cyklu okołorocznego (sezonowego).

Znajomość pulsacyjnego rytmu uwalniania hormonów ma znaczenie praktyczne.

Mechanizm działania hormonów

Wpływ hormonów na komórki docelowe zachodzi za pośrednictwem receptorów (duże powinowactwo, odrębność strukturalna i stereoskopowa) i sprowadza się do regulowania (pobudzenia lub hamowania) procesów biologicznych.

Odrębność działania hormonów na komórki jest wynikiem pobudzania wysoce swoistych receptorów komórkowych, które „rozpoznają" właściwy dla nich hormon i przekazują (transdukcja) działanie tej cząsteczki na funkcje biochemiczne komórki.

Działanie hormonów na komórki docelowe

1. Zmiana syntezy enzymów

występuje na poziomie:

jądra komórkowego przez modyfikację procesów transkrypcji swoistego mRNA (np. aldosteron)na poziomie rybosomów przez wpływ na procesy translacji i wytwarzania białka (np. GH)

2. Zmiana aktywności enzymów

cyklaza adenylanowa związana z błoną komórkową i ulegająca aktywacji pod wpływem różnych hormonów działających na hormonalny receptor błonowy

cyklaza guanylanowa ulega typowo pobudzeniu pod wpływem np. NO generowanego w komórkach śródbłonka naczyń przez syntazę NO (NOS) i dyfundującego do komórek mięśniowych ściany naczynia, co warunkuje zwiększenie śródkomórkowego stężenia cyklicznego cGMP i rozkurcz naczynia

3. Działanie na receptory błony komórkowej

to działanie hormonów wiąże się z ich wpływem na procesy transportu błonowego [Insulina, która wzmaga przesunięcie transporterów białkowych glukozy (GLUT-4) z cytoplazmy do błony komórkowej, wzmaga tym samym transport błonowy glukozy. Przy zmniejszeniu stężenia insuliny transportery wracają (na drodze endocytozy) do cytoplazmy, a transport glukozy ulega zwolnieniu.]

Działanie hormonów białkowych peptydowych i aminokwasowych zachodzi za pośrednictwem receptorów błonowych i przy udziale wewnątrzkomórkowych przekaźników: cAMP, cGMP, jony Ca2+, IP3, DAG, które rozpoczynają zmiany w czynności komórek.

Zewnątrzkomórkowe ligandy stanowią przekaźniki I rzędu, a wewnątrzkomórkowe działają jako przekaźniki II rzędu. Przekaźniki II rzędu aktywują kinazy białkowe, katalizując fosforylację białek, zmianę ich konformacji i ostateczne funkcje komórek.

4. Działanie na receptory cytoplazmatyczne lub jądrowe

• hormony steroidowe i tarczycowe, przenikają do cytoplazmy lub jądra komórek docelowych i tu wiążą się ze swoistymi receptorami,

• następnie kompleks hormon-receptor oddziałuje na DNA, aktywując geny i pobudzając ich transkrypcję

• zwiększa się wytwarzanie swoistego mRNA i białek enzymatycznych odpowiedzialnych za zmianę czynności komórek docelowych

Hormony a układ cyklicznego AMP

• cAMP aktywuje kinazy białkowe (kinaza białkowa A), które katalizują fosforylację białek, zmieniającą ich konformację i aktywność

• Do hormonów działających przez zwiększenie stężenia cAMP w komórkach należą: ACTH, aminy katecholowe aktywujące receptory -adrenergiczne, FSH, LH, TRH, TSH, LPH, PTH, PGE1, ADH, somatostatyna i dopamina.

różne hormony wpływają na czynność komórek, zwiększając w cytoplazmie stężenia jonów Ca+2 poprzez dwa mechanizmy:

• wzmożone uwalnianie jonów z magazynów komórkowych zwiększanie ich przechodzenia z zewnątrz przez błonę komórkową za pośrednictwem kanałów wapniowych bramkowanych depolaryzacją błony lub bramkowanych ligandem

• Zwiększenie stężenia jonów Ca2+ w cytoplazmie prowadzi do ich wiązania przez specjalne białka - kalmoduliny, które aktywowane, zwiększają aktywność wielu kinaz białkowych i fosforylację zależnych od nich białek.

Jony Ca2+ działają jako przekaźnik drugiego rzędu, prowadząc zmiany czynnościowe w komórkach.

Czynniki wzrostowe i ich działanie hormonalne

zidentyfikowano wiele substancji hormonalnych o działaniu parakrynnym lub autokrynnym określane wspólnym mianem „czynniki wzrostowe”

najlepiej poznane czynniki to:

• czynnik wzrostu naskórka (EGF), wytwarzany głównie przez komórki gruczołów ślinowych i wydzielany ze śliną

• transformujący czynnik wzrostowy  (TGF- ), wytwarzany przez komórki nabłonka żołądkowo-jelitowego i wydzielany do soku żołądkowego

• inne peptydy należące do tej rodziny: amfiregulina, wątrobowy czynnik wzrostowy (HGF)

• erytropoetyna- czynnik wzrostowy krwinek czerwonyh

Transport i rozdział hormonów

przechodzenie hormonów przez błonę komórkową odbywa się na drodze:

• biernej dyfuzji przez pory komórkowe (np.: hormony steroidowe, TSH)

• transportu ułatwionego

• transportu aktywnego

• pinocytozy (endocytoza)odgrywa ważną rolę w reakcji wydzielniczej komórek pęcherzykowych tarczycy, pozostających pod wpływem TSH. Hormony gruczołu tarczowego (trijodotyronina — T3, i tyroksyna — T4). zmagazynowane w koloidzie w postaci tyreoglobuliny.

• egzocytozyzwiązana jest z wydzielaniem hormonów polipeptydowych (np. insulina, glukagon) zmagazynowanych w ziarnistościach wydzielniczych trzustki.

Większość hormonów krąży we krwi w postaci nieczynnej, związanej z białkami osocza, tworząc rodzaj ruchomego magazynu hormonu w krążącej krwi.

Większość wiąże się z białkami, głównie albuminy, rozpuszczane w osoczu

Tylko nieznaczna ilość hormonów znajduje się w postaci wolnej, która pozostaje w stanie równowagi dynamicznej z pulą nieczynnego hormonu związanego z krążącymi białkami we krwi.

Przedostawanie się hormonów z krwi do mózgu utrudnia bariera krew-mózg. Dotyczy to głównie hormonów polipeptydowych i aminokwasowych, które dostają się do OUN dzięki transportowi transkomórkowemu.

Przechodzenie przez barierę krew-mózg niektórych hormonów aminokwasowych lub polipeptydowych (np. hormony podwzgórzowe) można wytłumaczyć ich czynnym transportem przez splot naczyniówkowy lub dyfuzją niejonową w przypadku hormonów o niewielkim stopniu polaryzacji.

Hormony steroidowe — ze względu na ich lipofilność — z łatwością przenikają przez barierę krew-mózg, umożliwia to np. hormonom kory nadnerczy — kortyzolowi, i gonad — estrogenom, androgenom, ich przenikanie do mózgu okolicy podwzgórza i kontrolowanie wydzielania hormonów hipofizjotropowych na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego.

Metody oznaczania hormonów

• biologiczne - ograniczoną czułość i małą swoistość, mają zastosowanie w oznaczaniu np. amin katecholowych i hormonów steroidowych

• fizykochemiczne - metody fluorometryczne i kolorymetryczne

• radiometryczne - metoda radioimmunologiczna opartej na użyciu swoistych przeciwciał lub swoistych białek zdolnych do ,,rozpoznawania" hormonów w stężeniach piko- lub nanogramowych,

metoda ta ma dużą swoistość, czułość i szybkość oznaczenia, co spowodowało powszechność ich stosowania w diagnostyce

Hormony podwzgórzowe

Osie hormonalne:

• Oś podwzgórze - przysadka - nadnercza

• Oś podwzgórze - przysadka - tarczyca

• Oś podwzgórze - przysadka - gonady

• Tylny płat przysadki - składa się z włókien nerwowych, które kończą się w naczyniach włosowatych. Włókna te wychodzą z pary neuronów jąder nadwzrokowego i przykomorowego. Komórki nerwowe charakteryzują się tworzeniem pęcherzyków neurosekrecyjnych, magazynują i wydzielają:

ADH i OXY

wytwarzane w postaci prohormonów w ciałach neuronów wazopresynergicznych i oksytocynergicznych jąder podwzgórzowych (nadwzrokowego i przykomorowego)

Preprohormony są transportowane przez aksony w postaci ziarnistości neurosekrecyjnych, ulegając działaniu enzymów i ostatecznie zostają zmagazynowane w zakończeniach aksonów w tylnym płacie w połączeniu z neurofizyna I (OXY) i neurofizyna II (ADH).

Hormony podwzgórzowe - wazopresyna (ADH)

• cyklicznym nonapeptydem

• inaktywacja enzymatyczna odbywa się w wątrobie i nerkach

• jest transportowana we krwi w postaci luźnych połączeń z globulinami osocza

• okres biologicznego półtrwania u człowieka 18 minut

• moczówka wtórna

• działanie hamujące wydzielanie wody (antydiuretyczne). Układ RAA (W krążeniu z angiotensynogenu zsyntezowanego w wątrobie powstaje, pod wpływem reniny, angiotensyna I, a z niej (w śródbłonku płuc), pod wpływem konwertazy angiotensyny (ACE), powstaje aktywna angiotensyna II)

• W stanach pokrwotocznych, przy dużym spadku ciśnienia krwi ilość uwalnianego do krwi hormonu jest znaczna, prowadzi do przykurczu naczyń krwionośnych i zwiększenia oporów naczyniowych oraz ułatwiając powrót ciśnienia tętniczego do normy

• Duże dawki obkurczają także inne mięśnie gładkie, zwłaszcza macicy i przewodu pokarmowego.

• ADH wydzielana jednocześnie z kortykoliberyną silnie pobudza uwalnianie ACTH z przedniego płata przysadki i przez to wzmaga steroidogenezę w korze nadnerczy.

• działając za pośrednictwem receptorów błonowych i cAMP (drugi przekaźnik) w komórkach kanalików dystalnych nerek, prowadzi do zwiększenie reabsorbcji wody dzięki obecności kanałów wodnych błony komórkowej - przyrost ilości płynu zewnątrzkomórkowego

• Najczęstszym zaburzeniem wydzielania ADH jest moczówka prosta (diabetes insipidus) - polega na braku hormonu i charakterystycznej poliurii i polidypsji. (pierwotna lub wtórna)

Oksytocyna

• wydzielanie OXY z części nerwowej przysadki zachodzi na drodze odruchowej w wyniku podrażnienia mechanoreceptorów brodawek sutków (ssanie sutka przez oseska) lub receptorów szyjki macicy, pochwy (poród, stosunek płciowy)

• z czynników hormonalnych: estrogeny wzmagają jej wytwarzanie, a progesteron je hamuje

• odgrywa ważną rolę w okresie laktacji

• obkurcza komórki mioepitelialne wokół pęcherzyków gruczołów mlecznych i przewodów wyprowadzających

• uwalnianie oksytocyny często łączy się ze wzmożonym wydzielaniem prolaktyny przez część gruczołową przysadki

• Przypuszcza się, że małe ilości OXY uwalniane w płacie tylnym przedostają się wprost do przedniego płata przysadki i tu pobudzają wydzielanie prolaktyny

Podwzgórzowe hormony uwalniające i hamujące - LIBERYNY, STATYNY

• hormon uwalniający tyreotropinę (TRH) - trójpeptyd

• hormon uwalniający gonadotropiny (GnRH) - dekapeptyd

• hormon uwalniający hormon wzrostu (GH-RH), somatoliberyna, 44-aminokwasowy peptyd

• hormon hamujący uwalnianie hormonu wzrostu (SRIF), somatostatyna, 14-peptyd

• hormon uwalniający hormon adrenokortykotropowy (CRH), 41-aminokwasowy peptyd

• hormonu hamującego uwalnianie prolaktyny (PIH)

• hormonu uwalniającego prolaktynę (PRH), prolaktoliberyna

• hormonu uwalniającego hormon melanotropowy (MSH-RH)

prolaktyna i hormon wzrostu są rególowane zarówno przez hormony pobudzające jak i hamujące

Podział komórek przysadki

po zastosowaniu zwykłego barwienia można wyróżnić:

• barwnikooporne (chromofobne) - brak ziarnistości, będące komórkami macierzystymi komórek barwnikochłonnych i stanowią ok. 50%

• barwnikochłonne (chromofilne), zawierające liczne ziarnistości i dzielą się na:

• kom. kwasochłonne , stanowią 35% i produkują GH i PRL

• kom. zasadochłonne, stanowią 15% i produkują pozostałe hormony tropowe: LH, FSH, TSH, ACTH oraz prohormon POMC

• oba chromofobne chromofilne w płacie przednim przysadki

Komórki barwnikochłonne wytwarzają hormony przysadkowe.

Oś podwzgórze - przysadka - nadnercza (HPA)

System ten otrzymuje informacje o sytuacji stresowej za pośrednictwem jadra przykomorowego podwzgórza. Neurony tej struktury syntetyzują CRH, która spływa do przedniego płata przysadki mózgowej stymulując ACTH. Ośrodkowy układ nerwowy i oś HPA pozostają w ścisłym związku, a powiązanie to sprawia, że myśli i emocje mogą regulować wydzielanie hormonów stresu.

Przysadka płat przedni

• hormon wzrostu

• hormon kortykotropowy - pobudza korę nadnerczy do wydzielania kortykosteroidów

• hormon tyreotropowy - pobudza syntezę i uwalnianie hormonów tarczycy

• hormon folikulotropowy - kontroluje speratogeneze i odpowiada za powstawanie ciałka żóltego

• hormon lutenizujący - pobudza jajeczkowanie odpowiada za powstawanie ciałka żółtego, stymuluje komórki śródmiąższowe jądra do wydzielania testosteronu

• hormon melanotropowy - wpływa na gromadzenie się melaniny w skórze

• prolaktyna - rozpoczyna i podtrzymuje laktacę

Regulacja wydzielania hormonów przez podwzgórze i przysadkę.

CNS →PODWZGÓRZE ^{HORMONY UWALNIAJĄCE}→ PRZYSADKA^{HORMONY TROPOWE}

→ GRUCZOŁY OBWODOWE→ EFEKT.

HORMON		ODDZIAŁYWANIE
TRH Tyreoliberyna	→	TSH Tyreotropina
GnRH Gonadoliberyna	→	FSH Folikulotropina
GHRH Somatoliberyna	→	GH Hormon wzrostu
CRH Kortykoliberyna	→	ACTH Kortykotropina
SRIH Somatostatyna	→	GH Hormon wzrostu
PIH Tyreotropina	→	PRL Prolaktyna
MRIH melanotropina	→	MSH melanotropina

Hormony te pobudzają aktywność innych gruczołów dokrewnych.

Hormon wzrostu - STH, GH

• Somatotropina (191 aminokwasów) pobudza proliferację komórek różnych tkanek, prowadząc do zwiększenia ich liczby i wielkości (adipocyty i hepatocyty!!!)

• stanowi główny hormonalny pozagenetyczny czynnik pobudzający wzrost organizmu

• polipeptyd złożony ze białko to ma dużą swoistość gatunkową

• stężenie GH jest duże we krwi płodów i noworodków, później zmniejsza się, u dzieci jest znacznie większe niż u dorosłych

• wykazuje rytm okołodobowy

• stężenie osiąga szczyt w nocy w stadium 3 i 4 snu wolnofalowego (NREM), a zmniejsza się w czasie czuwania

• Wydziela się w większych ilościach w stanie:

• stresu wywołanego bólem,

• zimnem, urazami, zabiegiem chirurgicznym,

• strachem, wysiłkiem fizycznym,

• stanami hipoglikemii, długotrwałego głodu po wstrzyknięciu insuliny, glukagonu, wazopresyny, L-DOPY, dopaminy, środków -adrenergicznych

• hormony hamujące sekrecję GH: glikokortykosteroidy, estrogeny, progesteron, somatostatyny

• bierze udział w syntezie białek, metabolizmie tłuszczów i węglowodanów oraz gospodarce minerałami.

• prowadzi do dodatniego bilansu azotowego i fosforowego

• zwiększenia transportu aminokwasów przez błonę komórkową do komórek i pobudzenia syntezy białka na poziomie translacji w rybosomach, zwłaszcza mięśni i kolagenu tkanki łącznej (kostnej i chrzestnej).

• poszerzają się chrząstki przynasadowe kości długich i następuje ich wydłużenie, warunkujące liniowy wzrost ciała

• bardzo duże zwiększenie wydzielania GH występuje w stanach ujemnego bilansu azotowego i zmniejszenia stężenia we krwi aminokwasów, w warunkach niedożywienia i głodu białkowego (kwashiorkor).

• jest głównym czynnikiem pobudzającym przyrost masy ciała, mózgu, narządów chłonnych i narządów płciowych w młodym wieku

• działa lipolitycznie i powoduje hydrolizę triacylogliceroli (TAG) tkanki tłuszczowej, uwalniając do krwi wolne kwasy tłuszczowe (FFA) i glicerol

• działa antagonistycznie względem insuliny, hamując transport glukozy do wnętrza komórek i procesy glikolizy

• zmniejsza tolerancję organizmu na glukozę i pobudza wydzielanie insuliny przez komórki B wysp trzustkowych. Przyczyną może być zarówno bezpośrednie działanie pobudzające samego GH na trzustkę, jak i zwiększenie stężenia krążących we krwi: glukozy, kwasów tłuszczowych i ciał ketonowych, które wpływają pobudzająco na wydzielanie insuliny.

Prolaktyna

działa sama tonicznie, hamująco na podwzgórze i własne wydzielanie, zapobiegając mlekotokowi

Estrogeny wzmagają a progesteron hamuje wydzielanie PRL (198 aminokwasów). Hormony te działają bezpośrednio na przysadkę i za pośrednio na podwzgórze.

W ciąży uwalnianie PRL jest hamowane przez progesteron wydzielany w dużych ilościach przez łożysko.

Po porodzie, kiedy spada stężenie progesteronu dochodzi do stłumienia hamującej czynności podwzgórza i zablokowania wydzielania PIH (prolaktostatyna) z jednoczesną przewagą PRH (prolaktoliberyna), który ostatecznie stymuluje wydzielanie PRL.

Drugim czynnikiem rozpoczynającym wydzielanie PRL jest odruch wywołany podrażnieniem receptorów szyjki macicy podczas porodu oraz receptorów brodawki sutka podczas ssania.

Wydzielana przez przysadkę pod wpływem PRH i oksytocyny, prolaktyna działa na gruczoł sutkowy przygotowany wcześniej, do wydzielania mleka, przez kortykosteroidy, estrogeny i progesteron, głównie pochodzenia łożyskowego.

Duże stężenie prolaktyny hamuje uwalnianie hormonu folikulotropowego (FSH) i luteinizującego (LH), wpływając tym samym na owulację.

Hormony tropowe przysadki

hormon adrenokortykotropowy (ACTH), kortykotropina, polipeptyd pochodzący z proopiomelanokortyny (POMC) mająca 285 aminokwasów

rozpad POMC daje:

• ACTH - pobudza aktywność kory nadnerczy,

• hormon lipotropowy (LPH) pobudzający uwalnianie kwasów tłuszczowych z tk. tłuszczowej,

• endorfinę — o działaniu przeciwbólowym

• intermedynę, której głównym źródłem jest część pośrednia przysadki.

• hormon tyreotropowy (TSH), tyreotropina, mukoproteina, pobudza aktywność gruczołu tarczowego

• gonadotropiny: hormon folikulotropowy (FSH), folikulotropina, glikoproteina, pobudza aktywność jajników i jąder

• hormon luteinizujący (LH), lutropina, glikoproteiną), pobudza aktywność jajników i jąder

• Hormon melanotropowy - MSH pobudza melanocyty skóry do większej syntezy i odkładania melaniny.

polipeptyd preproopiomelanokortynę, którego rozpad POMC daje:

• MSH

• MSH

• CLIP

• MSH jest peptydem złożonym z 18 aminokwasów

• END

• MSH jest peptydem złożonym z 13 aminokwasów, ma słabe działanie kortykotropowe

Hormony tropowe części pośredniej przysadki

• Hormon melanotropowy - MSH pobudza melanocyty skóry do większej syntezy i odkładania melaniny.

• W warunkach prawidłowych hormony kory (kortyzol) i rdzenia nadnerczy (adrenalina i noradrenalina) silnie hamują wydzielanie MSH.

• W stanach niedoczynności kory nadnerczy lub jej braku (adrenalektomia, choroba Addisona) wzmaga się wydzielanie MSH i ACTH, co prowadzi do brunatnego przebarwienia skóry i błon śluzowych (tzw. cisawica).

• Przebarwienie może wystąpić także w nadczynności przysadki i przy rozwoju guzów wydzielających duże ilości ACTH, który wykazuje nieznaczne działanie melanotropowe.

Hotmony tarczycy

T3/T4

• Pobudza podstawowa przemianę materii

• Stymuluje resorpcję weglowodanów, rozpad cholesterolu i syntezę białek

• Zwiększa zapotrzebowanie na tlen

• Reguluje gopspodarkę wodno-elektorlitową

• Reguluje metabolizm jodu

• Stymuluje wydzielanie hormonu wzrostu

• Niezbędny do rozwoju OUN u nowordków i małych dzieci

Kalcytonina

• Obniża stężenia Ca w surowicy

• Nasila odkładania Ca w kościach

• Zmniejsza wchłanianie Ca w jelitach oraz resorpcję zwrotną w kanalikach nerkowych

• Hamuje wydzielanie parathormonu

hotmony przytarczycy

Parathormon

• podwyższa stężenia Ca w surowicy

• nasila uwalnianie Ca w kościach

• zwiększa wchłanianie Ca w jelitach oraz resorpcję zwrotną w kanalikach nerkowych

• zmniejsza wchłanianie zwrotne fosforanów w pętlach nefronu

• hamuje wydzielanie kalcytoniny

Hormony grasicy - wystętuja w okresie niemowlęcym zanika w okresie przekwitania

• Tymozyna

• Tymopoetyna

• Tymulina

• Tymostymulina

• Grasiczy czynnik surowiczy

• odpowiadają za dojrzewanie limfocytów T

Komórki enodkrynne trzustki

B: Insulina - obniża stężenie glukozy w surowicy, poprzez pobudzenie przemian węglowodanów w komórce

A: glukagon - podwyższa stężenie glukozy w surowicy, poprzez uwalnianie glikogenu z wątroby

D: gastryna - pobudza wydzielanie HCl w żołądku; somatostatyna - wpływa na motoryke przewodu pokarmowego

PP: polipeptyd trzustkowy - hamuje wydzielanie HCl w żołądku

P, EC, S, C: serotoninę, VIP, sekretynę

Ciałka przyzwojowe

Struktury ukł. Autonomicznego: współczulnex2 kłębek aortowy wydziela adrenalinę i noradrenalinę, przywspółczulne chemoreceptory-> kłębek szyjny i ciałko przełykowe

Funkcje: reagują na wahania prężności tlenu we krwi i na PH surowicy, wpływ na ośrodek oddechowy

Adrenalina/Noradrenalina

• Rozszerzenie naczyń krwionośnych w mieśniach szkieletowych a zwężenie w skórze i narządach jamy brzusznej

• Przyśpieszenie akcji serca

• Rozkurcz mięśniówki gładkiej

• Zwiększenie stężenia glukozy we krwi

• Pobudzenie OUN

Grasicz

płat lewy i prawy , występuje w okresie noworodkowym, zanika w okresie pokwitania. Lokalizacja:dolna część szyi i śródpiersia górne i przednie.

Wydziela: hormon tymozyna

Funkcje: regulacja wzrostu i dojrzewania komórek układu odpornościowego

Stanowi pierwotny narząd chłonny - powstają z niej limfocyty i hormony białkowe

Unaczynienie

Unerwienie: unerwiona przez układ autonomiczny

Kora nadnerczy

1) Mineralokartykosteroidy (warstwa kłębkowata - aldosteron)

• Regulują gospodarkę wodno-mineralną ustroju (RAA)

• Wraz z 11-dezoksykortykosteronem wzmaga resorpcję sodu w nerkach oraz hamują jego wydalanie do moczu sodu w postaci chlorku sodu.

• Obniżenie się ilości potasu w płynach ustrojowych.

2) Glikokotykosteroidy(warstwa pasmowata - kotyzon, kortyzol, kortykosteron)

• Działa przeciwzapalnie i immunosupresyjnie

• Powodują wzrost stężenia glukozy we krwi

• Działa anabolicznie

• Hamuje wydalanie sodu

Przewlekły nadmiar kortyzolu we krwi prowadzi do charakterystycznego przemieszczenia się depozytów tkanki tłuszczowej (bawoli kark , twarz księżyc w pełni , otyłość brzuszna, chude kończyny), ścieńczenia skóry, powstania rozstępów o charakterystycznej-różowej barwie, trądziku oraz insulinooporności co stanowi obraz zespół Cushinga (choroby Cushinga).

W STRESIE

Glikokortykoidy wiążą się z odpowiednimi receptorami. Po przetransportowaniu przez błonę komórkową wiążą się z receptorem w cytoplazmie. Zaktywizowany receptor przechodzi do jąderka, gdzie działa a inne czynniki transkrypcyjne bądź bezpośrednio wiąże się z odpowiednim miejscem na genie. Tłumaczy to opóźniony efekt działania glikokortykoidów.

Receptory dla glikokortykoidów:

• Mineralokortykoidy MR

• Glikokortykoidy GR

Glikokortykoidy wykazują wysokie powinowactwo do receptora MR, mniejsze do GR.

W czasie reakcji stresowej w pierwszej fazie, działanie glikokortykoidów odbywa się poprzez stymulację MR i prowadzi do uaktywnienia i podtrzymania innych mechanizmów stresu (reakcja walki/ucieczki). Dopiero aktywacja GR powoduje stłumienie nieistotnych w okresie stresu funkcji organizmu.

3) Androgeny nadnerczowe(warstwa siatkowata - dehydroepiandrosteron)

• Stymulują metabolizm białek

• Stymulują wzrost organizmu

• Wpływają na drugorzędowe męskie cechy płciowe

Niedoczynność kory nadnerczy pierwotna - niedobór wszystkich hormonów kory nadnerczy, przede wszystkim kortyzolu, w następstwie destrukcji albo dysfunkcji kory nadnerczy.

Pierwotna niedoczynność kory nadnerczy (choroba Addisona) charakteryzuje się ściemnieniem skóry, ogólnym osłabieniem, szybkim meczeniem, chudnięciem, hiponatremią, hiperkaliemią i hipoglikemią, niskie ciśnienie tętnicze. W następstwie uszkodzenia kory nadnerczy najczęściej przez proces zapalny lub rozrostowy, gruźlica.

Nadczynność nadnerczy - każde zaburzenie przebiegające z podwyższonym stężeniem kortyzolu, niezależnie od pierwotnej przyczyny prowadzi do objawów zespołu Cushinga. Może to być : gruczolak nadnerczy, nadmierne wydzielanie kortyzolu z powodu zwiększonej sekrecji ACTH . Objawy Zespołu Cushinga (hyperkortyzolemii) to: otyłość typu centralnego, zaniki mięśniowe, zmiany skórne (zaczerwienienie twarzy, czerwone rozstępy), zaburzenia przemiany węglowodanowej, zaburzenia elektrolitowe i R - K - Z.

Ciałka przyzwojowe sympatogenne

→ Parzysty kłębek aortowy - na wysokości t. krezkowej dolnej (A/NA)

Ciałka przyzwojowe parasympatogenne

→ Kłębek szyjny

→ Ciałko przyzwojowe nasercowe

Czynność jądra i jego regulacja :

• Zasadniczą biologiczną czynnością gonady męskiej jest wytwarzanie plemników (spermatogeneza).

• Spermatogeneza odbywa się w cytoplazmie komórek Sertolego. Wytwarzanie plemników wymaga udziału hormonów.

• Podstawowym hormonem wytwarzanym w komórkach Leydiga jest testosteron - pobudza metabolizm komórek Sertolego.

• Spermatogenezę pobudza FSH.

Androgeny jądrowe(testosteron, androstendiol, dihydrotestosteron)

• Rozwój drugorzędowych cech płciowych

• Skumulują rozwój nabłonka plemnikotwórczego

Inhibina

→ Hamuje wydzielanie podwzgórzowe

Hormon folikulotropowy FSH - syntetyzowany i wydzielany przez przedni płat przysadki mózgowej.

U kobiet - stymuluje dojrzewanie pęcherzyka jajnikowego i pobudza wydzielanie estrogenu.

U mężczyzn - Pobudza produkcję ABP przez komórki Sertoliego., które utrzymują wysokie stężenie testosteronu niezbędnego do spermatogenezy; pobudza tworzenie plemników.

Hormon luteinizujący LH - syntetyzowany i wydzielany przez przedni płat przysadki mózgowej.

U kobiet - wywołuje owulację; powoduje przemianę pustego pęcherzyka Graafa w ciałko żółte, pobudza produkcję progesteronu.

U mężczyzn - pobudza produkcję androgenów (testosteronu)przez komórki śródmiąższowe Leydiga.

Hormony jajnikowe.

• Kilka dni przed owulacją estradiol jest wytwarzany w dużych ilościach zarówno w komórkach ziarnistych, jak i w komórkach otoczki wewnętrznej dzięki narastającej aromatyzacji.

• W tym stadium pod wpływem LH, komórki ziarniste zaczynają wytwarzać także progesteron, który nie tylko gromadzi się w pęcherzyku, ale również przenika do krwi.

Estrogeny(estriol, estron, estradiol)

• Rozwój drugorzędowych cech płciowych

• Rozrost błony śluzowej macicy

• Przerost mięśniówki gładkiej

• Pobudzają ośrodki motywacyjne, w tym popęd płciowy

• Estradiol - produkowany przez jajniki, jądra i nadnercza;

• w okresie dojrzewania - wzrost macicy i gruczołów piersiowych; wpływa na wykształcenie drugorzędowych cech płciowych (sylwetka żeńska, brak zarostu)

• w czasie cyklu - wydzielanie przeźroczystego śluzu szyjkowego, dojrzewanie nabłonka pochwy. Wywiera zwrotny wpływ na podwzgórze i przysadkę.

• w ciąży - powoduje rozrost przewodów sutkowych, zwiększa ukrwienie macicy

• Estron - 50% jajniki i 50% konwersja z estradiolu wytwarzanego w nadnerczach

Estriol - Metabolit estradiolu i estronu, podczas ciąży wydzielany jest przez jednostkę matka - płód.

Progesteron

• w czasie cyklu - powoduje wzrost grubości i zwiększa ukrwienie endometrium, stymuluje wydzielanie gęstego śluzu z leukocytami, ujemnie działa na przysadkę i podwzgórze

• w ciąży- w pierwszym okresie jest produkowany przez ciałko żółte, powyżej pierwszego trymestru przez łożysko; zmniejsz skurcze i napięcie mięśni gładkich, wzrost gruczołów piersiowych

• w czasie laktacji - dalszy wzrost gruczołów

Relaksyna

Zmniejsza pobudliwość mięśnia macicy, chroniąc przed poronieniem

Hormony łożyska

Przebieg cyklu:

1. Cykl zaczyna się umownie od momentu wystąpienia krwawienia miesiączkowego.

2. Na początku krwawienia przedni płat przysadki wytwarza zwiększające się ilości FSH.

3. Wzrost poziomu progesteronu hamuje wydzielanie LH, co powoduje zanik ciałka żółtego.

4. Zanik ciałka żółtego powoduje spadek poziomu progesteronu. Dochodzi do procesów martwiczych w endometrium, złuszczania się jego górnej warstwy i krwawienia - faza menstruacyjna

→ Gonadotropina łożyskowa (HCG)

hamowanie wydzielania progesteronu i relaksyny przez ciałko żółte

→ Laktogen łożyskowy (Somatomammotropina kosmówkowa)

zapewnienie dostatecznej podaży składników odżywczych dla płodu

Wpływ estrogenów i testosteronu na aktywność mózgu:

• Estrogeny i testosteron wpływają na aktywność różnych obszarów mózgu o bardziej zróżnicowanych funkcjach.

• Estrogeny pobudzają syntezę receptorów dopaminergicznych i serotoninergicznych w obszarach korowych. Synapsy te biorą udział w powstawaniu popędu płciowego i pozytywnych doznań seksualnych.

• Podwyższony poziom estrogenów polepsza zdolność do uczenia się u małp

• Zwiększa płynność wypowiedzi, pamięć słowną, kontrolę uwagi, zdolność sterowania ruchami precyzyjnymi.

• Androgeny również mają chronić intelekt w późnym wieku.

Menopauza - czas ostatniego cyklu miesiączkowego. Klinicznie rozpoczyna się ją w 12 miesięcy od ostatniego cyklu miesiączkowego. Następuje wygaszenie czynności jajników, spowodowane wyczerpaniem się pęcherzyków pierwotnych, tym samym zmniejszanie syntezy estrogenów i progesteronu oraz wzrostu syntezy FSH i LH.

szyszynka

- melatonina

- wpływają na ośrodki związane ze snem i czuwaniem

- reguluje czynność ośrodków wydzielanie gonadotropin

- indole

- stymulują agregacje ziaren ,melaniny w melanocytach

- polipeptydy

- wpływają na biorytmy

Neuroprzekaźniki - są to substancje uwalniane pod wpływem bodźców, z zakończę neuronów do synapsy, prowadząc do zmiany elektrycznych własności błony postsynaptycznej, przepływu jonów i pobudzenia neuronu postsynaptycznego lub komórki efektorowej (np. mięśniowej); związki chemiczne uwalniane przez neuron w synapsie i wpływające na działanie innych neuronów.

Rola neuroprzekaźników:

• Impulsy nerwowe przekazywane są z jednej komórki do drugiej za pośrednictwem zakończeń aksonów

• Miejsca stykania się ze sobą błony presynaptycznej i postsynaptycznej aksonów nosi nazwę synapsy, która przekazuje sygnały tylko w jednym kierunku - od aksonu do sąsiedniej komórki.

• Błonę komórkową neuronu przekazującego impuls nazywamy błoną presynaptyczną.

• Głównym zadaniem neuronu jest przyjmowanie i przekazywanie impulsów nerwowych.

Rodzaje neuroprzekaźników:

1. Aminokwasy (glutaminian, GABA, glicyna)

2. Peptydy (endorfina, neuropeptyd Y)

3. Acetylocholina

4. Monoaminy (katecholaminy, serotonina)

5. Puryny

6. Gazy

NEUROPRZEKAŹNIKI
Pobudzające		Hamujące
Acetylocholina Glutaminian Aminy biogenne ( dopamina, noradrenalina, serotonina)		GABA Glicyna

Acetylocholina:

• Mediator w złączeniach nerwowo - mięśniowych, kontroluje aktywność ruchową, procesy pamięciowe, uwagę, czuwanie.

Noradrenalina, adrenalina, serotonina:

• Mają duże znaczenie w regulacji nastroju i uwagi w okresie czuwania, a także podtrzymywania cyklu czuwanie - sen .

• Zaburzenia związane z wytwarzaniem dopaminy jest związane z chorobą Parkinsona, schizofrenią.

GABA (kwas gamma amino masłowy):

• Powoduje hamowanie postsynaptyczne potencjałów w mózgu, obniża aktywność elektryczną, łagodzi stany lękowe.

Zwoje -dzielą nerwy na część przedzwojową i pozazwojową; jest pewnego rodzaju transformatorem zmieniającym za pomocą neuroprzekaźnika chemicznego potencjał czynnościowy neuronu centralnego (ośrodkowego) na potencjał czynnościowy neuronu obwodowego. Neurotransmiterem na poziomie zwojów w układzie współczulnym i przywspółczulnym jest acetylocholina oraz wydzielane z nią kotransmitery, głównie VIP, CGRP, ATP, NO . Głównym transmiterem pozazwojowym części współczulnej jest noradrenalina.

Układ współczulno - nadnerczowy :

• Liczba neuronów tworzących jądro miejsca sinawego jest niewielka, ale ich wypustki są bardzo rozgałęzione i obejmują dużą część ośrodkowego układu nerwowego.

• Aktywacja jądra miejsca sinawego prowadzi do wzrostu wydzielania noradrenaliny w wielu strukturach nerwowych, co wywołuje stan wzmożonego pobudzenia charakterystycznego dla reakcji stresowych.

• Przedłużone pobudzenie tego układu prowadzi do zwiększonej syntezy noradrenaliny, co ma skompensować straty tego neuroprzekaźnika.

• Zawartość noradrenaliny w mózgu nigdy nie spada poniżej wartości kontrolnej, a w stanie stresu może nawet nieco wzrastać.

• Aktywacja układu noradrenergicznego w mózgu towarzyszy zwykle aktywacji współczulnej autonomicznego układu nerwowego.

• W połączeniu z jądrem miejsca sinawego boczne podwzgórze uczestniczy w aktywacji katecholaminergicznej, a konsekwencją jest wzrost aktywności obwodowych nerwów współczulnych i rdzenia nadnerczy.

---