FIZJOLOGIA UKŁAD WĘWNĘTRZNEGO WYDZIELANIA

Układ wewnętrznego wydzielania stanowi ważny system regulacyjny organizmu. Odgrywa on istotną rolę w dostosowaniu organizmu do wpływów czynników zewnętrznych, warunkuje utrzymanie homeostazy, różnicowanie i wzrost komórek. Hormony wywierają wpływ na syntezę i wydzielanie innych hormonów oraz

feromonów, wydzielanie enzymów, kwasu solnego i żółci w przewodzie pokarmowym, syntezę i wydzielanie mleka. Hormony wpływają na procesy metaboliczne w komórkach, kontrolują procesy reprodukcji oraz równowagę jonową

organizmu. Hormon jest to substancja chemiczna wytwarzana i wydzielana przez

wyspecjalizowane komórki i gruczoły, wywierająca wpływ na komórki docelowe

posiadające receptory swoiste dla danego hormonu. Hormony są chemicznymi

przekaźnikami w ustroju. Hormony mogą działać na:

• komórki, przez które zostały wydzielone - działanie autokrynne,

• sąsiednie komórki - działanie parakrynne,

• komórki odlegle; hormony przenoszone są przez układ krwionośny - działanie endokrynne (ryc. 6.1).

Hormony są też wytwarzane przez komórki nerwowe. Mogą one działać na inne komórki nerwowe (są to niektóre neuroprzekaźnik!) lub też wraz z krwią docierają do odległych komórek docelowych. Jest to działanie neuroendokrynne (ryc. 6.2).

Rodzaje hormonów:

Pod względem budowy chemicznej hormony dzieli się na trzy grupy:

I. Pochodne aminokwasu tyrozyny

II. Pochodne cholesterolu (hormony steroidowe

III. Hormony peptydowe i białkowe

Wykaz hormonów z uwzględnieniem ich budowy chemicznej zamieszczono w tabeli 6.1.

Ryc. 6.1. Drogi działania hormonów. Ryc. 6.2. Wydzielanie hormonów przez komórki nerwowe.

PODWZGÓRZE

Podwzgórze jest częścią ośrodkowego układu nerwowego. Połączone jest ono

włóknami nerwowymi z wszystkimi regionami mózgu. Podwzgórze stanowi

centrum, które przetwarza docierające do mózgu bodźce ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego ustroju na bodźce hormonalne. W podwzgórzu wydzielane są dwie grupy neurohormonów. Pierwsza z nich wydzielana jest przez

neurony wyniosłości pośrodkowej. Neurohormony tej grupy wydzielane są do

krążenia wrotnego przysadki i tą drogą docierają do przedniego płata przysadki

mózgowej. Regulują one czynność hormonalną przedniego płata przysadki mózgowej.

Są to następujące hormony:

• hormon uwalniający tyreotropinę (TRH)

• hormon uwalniający gonadotropiny (GnRH)

• hormon uwalniający hormon wzrostu (GHRH)

• hormon hamujący uwalnianie hormonu wzrostu (somatostatyna) (SRIH)

• hormon uwalniający kortykotropinę (CRH)

• czynnik hamujący uwalnianie prolaktyny (dopamina) (PIF)

Do drugiej grupy należą dwa hormony, a mianowicie Wazopresyna i Oksytocyna.

Hormony te syntetyzowane są w neuronach jąder nadwzrokowych i przykomorowych i transportowane przez aksony tych neuronów do tylnego płata przysadki mózgowej. Hormony podwzgórza i najważniejsze skutki ich działania przedstawiono w tabeli 6.3.

Przysadka mózgowa

Przysadka mózgowa jest małym gruczołem o wadze około 0,5 g. Położona jest

w tzw. siodle tureckim - wgłębieniu kości klinowej. Przysadkę mózgową łączy

z podwzgórzem szypuła. Przechodzą przez nią wypustki komórek nerwowych

oraz naczynia krążenia wrotnego przysadki. Przysadka mózgowa zbudowana

jest z płata przedniego, płata tylnego i części pośredniej. Płat przedni zbudowany

jest z komórek wydzielniczych i stanowi 2/3 całego gruczołu. Komórki wydzielnicze

przedniego płata przysadki mózgowej wytwarzają 6 hormonów, a mianowicie: hormon wzrostu (GH), prolaktynę (PRL), adrenokortykotropinę (ACTH), hormon tyreotropowy (TSH), hormon folikulotropowy (FSH) i hormon luteinizujący (LH) (tab. 6.4).

Cztery z nich są hormonami tropowymi (ACTH, TSH, LH, FSH), które stymulują odpowiednio: nadnercza, tarczycę i gonady. Hormon wzrostu i prolaktyna nie mają swoich gruczołów docelowych i działają na różne komórki w organizmie. Wydzielanie ACTH, TSH, FSH i LH regulowane jest przez neurohormony podwzgórza oraz przez hormony wydzielane przez docelowe gruczoły obwodowe. Natomiast wydzielanie hormonu wzrostu i prolaktyny kontrolowane jest przez hormony podwzgórza: hormon uwalniający hormon wzrostu (GHRH), somatostatynę (SRIH) i czynnik hamujący uwalnianie prolaktyny (jest nim dopamina, PIF). W płacie tylnym znajdują się zakończenia aksonów neuronów jąder nadwzrokowego i przykomorowego podwzgórza. Magazynują one i wydzielają dwa hormony: wazopresynę (hormon antydiuretyczny; ADH) i oksytocynę. W części pośredniej przysadki u zwierząt syntetyzowane są hormony melanotropowe (MSH). U ludzi część ta jest szczątkowa i najprawdopodobniej nie pełni funkcji wydzielniczej.

Adrenokortykotropina (ACTH)

ACTH jest peptydem wywodzącym się z prekursora o nazwie proopiomelanokortyna.

Gruczołem docelowym tego hormonu tropowego jest kora nadnerczy. ACTH łączy się z receptorem błonowym komórek kory nadnerczy i stymuluje syntezę i wydzielanie steroidów, a zwłaszcza glikokortykosteroidów i androgenów. ACTH odgrywa niewielką rolę w regulacji wydzielania mineralokortykosteroidów. ACTH jest wydzielane w rytmie okołodobowym: najwyższe stężenie we krwi występuje we wczesnych godzinach rannych, najniższe około północy. Wydzielanie ACTH jest stymulowane przez czynniki stresowe (jak np. hipoglikemia, ból, strach, gorączka, uraz). Czynniki te powodują zwiększenie wydzielania CRH przez podwzgórze. Zwiększone stężenie glikokortykosteroidów we krwi hamuje wydzielanie CRH w podwzgórzu i ACTH w przysadce mózgowej. Z proopiomelanokortyny powstają, oprócz ACTH, (hormony melanotropowe) oraz (B-endorfina. Endorfiny wywołują efekty morfinopodobne. Łączą się z receptorami opiatowymi w mózgu i hamują przekazywanie sygnałów, takich jak bardzo silny ból, stres. Endorfiny znajdują się też

w tkankach innych niż mózg. Fizjologiczna rola endogennych opiatów nie jest

do końca wyjaśniona. Nadmierne wydzielanie ACTH obserwuje się w przypadku czynnych gruczolaków przysadki oraz przez tkankę gruczołową ektopową (tzn. znajdującą się poza korą nadnerczy). Prowadzi ono do przerostu kory nadnerczy i nadmiernej produkcji hormonów przez ten gruczoł wywołując zespół hiperkortyzolemii. Niedobór ACTH, który może być następstwem uszkodzenia podwzgórza bądź przysadki mózgowej, prowadzi do wtórnej niewydolności nadnerczy. Zarówno nadmiar, jak i niedobór ACTH są stanami poważnie zaburzającymi funkcjonowanie organizmu i zagrażającymi życiu.

Tyreotropina (TSH)

Tyreotropina jest głównym regulatorem funkcji tarczycy. Wydzielanie TSH regulowane jest przez TRH, a także przez stężenie hormonów tarczycy we krwi.

Również somatostatyna hamuje wydzielanie TSH. Wysokie stężenie TSH we krwi stwierdza się najczęściej w sytuacji niedoboru hormonów tarczycy, obniżone zaś w przypadkach nadmiernej produkcji hormonów przez tarczycę. Wynika to z ujemnego sprzężenia zwrotnego między przysadką a tarczycą.

Gonadotropiny (hormon folikulotropowy - FSH i hormon luteinizujący - LH)

Hormon folikulotropowy u kobiet pobudza dojrzewanie pęcherzyków Graafa w jajniku i wzmaga wydzielanie przez nie estradiolu. U mężczyzn FSH stymuluje spermatogenezę i wytwarzanie globuliny wiążącej hormony płciowe w jądrze.

Hormon luteinizujący u kobiet pobudza w jajniku syntezę progesteronu w pęcherzyku Graafa i podtrzymuje funkcję wydzielniczą ciałka żółtego. U mężczyzn

stymuluje syntezę i wydzielanie testosteronu przez komórki śródmiąższowe Leydiga w jądrze. U obu płci FSH powoduje również wydzielanie przez gonady peptydu o nazwie inhibina. Inhibina hamuje zwrotnie wydzielanie FSH. Wydzielanie gonadotropin stymulowane jest przez GnRH. Podwyższone stężenie estradiolu we krwi hamuje wydzielanie LH u kobiet, zaś podwyższone stężenie testosteronu hamuje wydzielanie LH u mężczyzn. U kobiet obserwuje się również dość rzadkie zjawisko dodatniego sprzężenia zwrotnego. Objawia się ono tym, że przed owulacją wysokie stężenie estrogenów we krwi zwiększa wydzielanie LH.

Hormon wzrostu (GH)

Hormon wzrostu jest białkiem zbudowanym ze 191 aminokwasów. Hormon wzrostu wywiera na tkanki wpływ bezpośredni i pośredni. Wpływ pośredni zachodzi przez stymulację wytwarzania insulinopodobnych czynników wzrostu IGF-I i IGF-II. Czynniki te zwane są również somatomedynami i są wytwarzane w wątrobie oraz innych tkankach. Rola IGF-II jest jeszcze mało znana. Bezpośredni wpływ hormonu wzrostu obejmuje tkankę tłuszczową, w której zwiększa lipolizę, mięśnie szkieletowe, w których hamuje dokomórkowy transport glukozy oraz wątrobę, w której nasila wytwarzanie glukozy. Bezpośrednie wpływy hormonu wzrostu antagonizują działanie insuliny i dlatego określa się je mianem przeciwinsulinowych. IGF-I zwiększa transport aminokwasów do komórek i syntezę białka. Czynnik ten, w organizmach rosnących, zwiększa wzrost chrząstek nasadowych, co prowadzi do wzrostu szkieletu. Powoduje też zwiększenie masy mięśni i trzewi. Wpływ hormonu wzrostu przedstawiono w tabeli 6.5.

Regulacja wydzielania hormonu wzrostu

Wydzielanie hormonu wzrostu stymulowane jest przez GHRH, a hamowane przez somatostatynę. Wydzielanie hormonu wzrostu regulowane jest też przez układ sprzężenia zwrotnego: hormon wzrostu - IGF-I. Jak wspomniano wyżej hormon wzrostu zwiększa wytwarzanie IGF-I. Z kolei IGF-I hamuje wydzielanie hormonu wzrostu na dwóch drogach, a mianowicie przez działanie bezpośrednie na przysadkę oraz przez zwiększenie wytwarzania somatostatyny w podwzgórzu. Wydzielanie hormonu wzrostu hamowane jest też przez zwiększone stężenie glukozy, wolnych kwasów tłuszczowych oraz kortyzolu we krwi. Z kolei zwiększenie wydzielania hormonu wzrostu powodują czynniki stresowe (takie jak strach, wysiłek fizyczny, zimno), wzrost stężenia argininy i spadek stężenia glukozy we krwi oraz sen. Wydzielanie hormonu wzrostu zmienia się w różnych fazach życia. Najwyższe wartości występują w okresie dojrzewania. U osób dorosłych obserwuje się stopniowy spadek wydzielania tego hormonu. Hormon wzrostu wydzielany jest pulsacyjnie. Nadmierne wydzielanie hormonu wzrostu obserwuje się w przebiegu

gruczolaków przysadki. U dzieci i młodzieży prowadzi to do nadmiernego wzrostu (gigantyzmu). U osób dorosłych rozwija się natomiast zespół chorobowy zwany akromegalią. Choroba ta charakteryzuje się powiększaniem dystalnych części ciała, jak dłonie, stopy, twarz, oraz narządów miąższowych. Niedobór hormonu wzrostu u dzieci jest przyczyną niskiego wzrostu - karłowatości przysadkowej. U osób dorosłych niedobór hormonu wzrostu jest najczęściej następstwem operacji, radioterapii lub urazu okolicy przysadki mózgowej. Klinicznie objawia się zmniejszeniem masy mięśni, zwiększeniem ilości tkanki tłuszczowej trzewnej, zmniejszeniem gęstości kości, zaburzeniami gospodarki węglowodanowej i lipidowej.

Prolaktyna (PRL)

Prolaktyna jest białkiem złożonym ze 199 aminokwasów, o budowie podobnej do hormonu wzrostu. Występuje u obu płci. U mężczyzn jej rola nie została poznana. U kobiet główną rolą tego hormonu jest stymulowanie tworzenia mleka w okresie poporodowym. Prolaktyna bierze również udział w rozwoju gruczołów piersiowych w okresie dojrzewania.

Regulacja wydzielania prolaktyny

Stężenie prolaktyny we krwi wzrasta w czasie ciąży nawet 10-krotnie. W okresie poporodowym stężenie tego hormonu jest podwyższone w przypadku karmienia piersią. Wydzielanie prolaktyny zwiększają również czynniki stresowe oraz środki farmakologiczne hamujące syntezę dopaminy. Jak już wspomniano, dopamina jest silnym inhibitorem wydzielania prolaktyny. Podobnie działają agoniści dopaminy, np. bromokryptyna. Zostało to wykorzystane w leczeniu nadmiernego wydzielania prolaktyny. Nadmierne wydzielanie prolaktyny, np. w przebiegu gruczolaka przysadki,

powoduje mlekotok, utratę libido, zaburzenia czynności gonad, a nawet utratę funkcji rozrodczych.

Nerwowa część przysadki mózgowej

W tylnym płacie przysadki mózgowej znajdują się zakończenia włókien nerwowych

wychodzących z jąder nadwzrokowych i przykomorowych podwzgórza. Magazynują one w postaci pęcherzyków neurosekrecyjnych dwa neurohormony:

oksytocynę i wazopresynę. Hormony te przenikają do przylegających naczyń włosowatych.

Oksytocyna

Oksytocyna jest peptydem zbudowanym z 9 aminokwasów. Jej okres półtrwania

wynosi około 5 minut. Oksytocyna pobudza do skurczu mięsień gładki macicy podczas porodu. Spadek stężenia progesteronu i podwyższenie stężenia estrogenów

we krwi zwiększają wrażliwość mięśnia macicy na działanie oksytocyny. Hormon ten pobudza do skurczu, w czasie ssania, komórki mioepitelialne znajdujące się wokół przewodów pęcherzykowych w gruczołach piersiowych. Skurcz tych komórek powoduje wypływanie mleka.

Regulacja wydzielania

Stężenie oksytocyny wzrasta w ostatniej fazie porodu w czasie przesuwania się w dół płodu i rozszerzania kanału rodnego. Obserwuje się tu zjawisko dodatniego sprzężenia zwrotnego: rozszerzenie kanału rodnego zwiększa wydzielanie oksytocyny, Oksytocyna zaś nasila skurcze mięśnia macicy, co przyczynia się do rozszerzenia kanału rodnego. Bodźcem do wydzielania oksytocyny jest też ssanie brodawki sutkowej, a nawet głos czy też widok dziecka.

Wazopresyna (hormon antydiuretyczny, ADH)

Wazopresyna jest peptydem złożonym z 9 aminokwasów, o budowie zbliżonej

do budowy oksytocyny. Okres półtrwania wynosi około 15 minut. Główną funkcją tego hormonu jest regulacja wydalania wody. Działa on w nerkach na kanaliki zbiorcze. Otwiera w nich tzw. kanały wodne, co prowadzi do zwiększenia wchłaniania wody z płynu kanalikowego. Na tej drodze wzrost stężenia wazopresyny powoduje zatrzymanie wody w ustroju. Wazopresyna działa również jako czynnik kurczący naczynia krwionośne. Regulację wydzielania i wpływy wazopresyny przedstawiono na ryc. 6.7. Wydzielanie wazopresyny kontrolowane jest głównie przez dwa czynniki: osmolalność osocza i objętość krwi w łożysku naczyniowym. Wzrost ciśnienia osmotycznego osocza zwiększa wydzielanie wazopresyny, jego obniżenie zaś wywiera działanie odwrotne. Wydzielanie ADH wzrasta też w następstwie obniżenia objętości krwi (np. w czasie krwotoku).

Ryc. 6.7. Regulacja wydzielania i wpływy wazopresyny.

Podwzgórze wydziela hormony, które kontrolują czynność przedniego płata przysadki mózgowej. Są to: hormon uwalniający tyreotropinę (TRH), hormon uwalniający gonadotropiny (GnRH), hormon uwalniający hormon wzrostu (GHRH), hormon uwalniający kortykotropinę (CRH), hormon hamujący uwalnianie hormonu wzrostu (somatostatyna, SRIH) oraz czynnik hamujący uwalnianie prolaktyny (dopamina, PIF). Podwzgórze wydziela też dwa hormony, które transportowane są wzdłuż aksonów do tylnego płata przysadki mózgowej, a stamtąd wydzielane do krwi. Są to Oksytocyna i Wazopresyna. Wydzielanie hormonów przedniego płata przysadki, poza prolaktyną i GH, regulowane jest przez odpowiednie hormony wydzielane przez gruczoły na obwodzie. Hormony te działają na zasadzie sprzężenia zwrotnego. Wydzielanie prolaktyny hamowane jest przez dopaminę docierającą z podwzgórza. Natomiast wydzielanie GH jest regulowane przez neurohormony podwzgórza: GHRH i somatostatynę. Czynność hormonalną podwzgórza i przysadki przedstawiono na rycinie 6.8.

Ryc. 6.8. Czynność hormonalna podwzgórza i przysadki.

NADNERCZA

Nadnercza są gruczołami położonymi nad górnymi biegunami nerek. Nadnercze

waży 4-6 g. Gruczoły te zbudowane są z części korowej i rdzenia. Do rdzenia

gruczołu docierają tętniczki bezpośrednie i naczynia biegnące z kory nadnercza.

Kora nadnerczy zbudowana jest z 3 warstw (ryc. 6.14). Są to warstwy (od

zewnątrz):

• kłębkowata,

• pasmowata,

• siateczkowata.

Ryc. 6.14. Gruczoł nadnerczowy.

Warstwa kłębkowata

Warstwa kłębkowata wydziela mineralokortykosteroidy, z których najaktywniejszym jest aldosteron. Aldosteron we krwi znajduje się głównie w stanie wolnym. W komórkach docelowych wiąże się z receptorem wewnątrzkomórkowym.

Kompleks aldosteron-receptor zwiększa w jądrze komórkowym tworzenie mRNA odpowiedzialnego za syntezę białek przenoszących Na+ (głównie Na+, K+, ATP-azy). Receptor mineralokortykosteroidowy ma również zdolność wiązania kortyzolu. Jednakże komórki odpowiadające na aldosteron, z wyjątkiem mięśnia sercowego i niektórych części mózgu, zawierają enzym dehydrogenazę

11-B-hydroksysteroidową, która przekształca kortyzol do kortyzonu. Kortyzon

zaś nie łączy się z receptorem mineralokortykosteroidowym. Głównym miejscem

działania aldosteronu są kanaliki dalsze i cewki zbiorcze nerek. Aldosteron zwiększa tam reabsorpcję jonów sodu, a zwiększa wydalanie jonów potasu i jonów wodorowych. Zatrzymanie jonów sodu powoduje zwiększenie objętości osocza.

Zwiększa też wrażliwość warstwy mięśniowej tętniczek na działanie substancji

zwężających naczynia. Oba te czynniki prowadzą do wzrostu ciśnienia tętniczego.

Regulacja wydzielania aldosteronu

Głównym stymulatorem wydzielania aldosteronu jest peptyd o nazwie angiotensyna II. Peptyd ten powstaje w wyniku sekwencji reakcji zapoczątkowanych przez enzym proteolityczny - reninę. Dlatego też mówimy o układzie renina-angiotensyna-aldosteron. Układ ten przedstawiono na ryc. 6.15. Renina wytwarzana jest w nerce, w tzw. aparacie przykłębuszkowym. Wydzielanie reniny ulega zwiększeniu w wyniku obniżenia tętniczego ciśnienia krwi, obniżenia objętości płynu zewnątrzkomórkowego, a także w wyniku wzrostu aktywności układu adrenergicznego. Renina działa na angiotensynogen. Jest to peptyd wytwarzany w wątrobie. Renina odcina z niego dekapeptyd angiotensyny I, która jest formą nieaktywną. Angiotensyna I ulega konwersji do oktapeptydu angiotensyny II pod wpływem enzymu konwertującego. Angiotensyna II, oprócz stymulacji wydzielania aldosteronu, obkurcza tętniczki obwodowe i w rezultacie zwiększa ciśnienie tętnicze krwi. Angiotensyna II przekształcana jest przez enzym angiotensynazę do heptapeptydu angiotensyny III. Angiotensyna III również zwiększa wydzielanie aldosteronu i kurczy naczynia krwionośne. ACTH zwiększa wydzielanie aldosteronu jedynie przejściowo. Przyjmuje się, że ACTH bierze udział w stymulacji wydzielania aldosteronu tylko w sytuacjach stresowych. Wydzielanie aldosteronu zwiększa się również pod wpływem podwyższonego stężenia jonów potasu w osoczu. Obniżenie stężenia jonów sodu w osoczu wywiera stosunkowo niewielki wpływ stymulujący na

wydzielanie tego hormonu.

Ryc. 6.15. Układ renina-angiotensyna-aldosteron. (+) działanie pobudzające, (—) działanie hamujące.

Warstwa pasmowata

Warstwa pasmowata wydziela glikokortykosteroidy: kortyzol i hydroksykortykosteron. U człowieka głównym glikokortykosteroidem jest kortyzol. We krwi jest on wiązany z globuliną wiążącą steroidy (transkortyną). Przy pełnym

wysyceniu transkortyny kortyzol wiąże się z albuminą. Jedynie niewielka część

kortyzolu we krwi znajduje się w stanie wolnym. Wolny kortyzol wchodzi do komórki, gdzie wiąże się z receptorem. Działa na jądro komórkowe, w którym powoduje transkrypcję fragmentów DNA i wytwarzanie mRNA. W rezultacie wzrasta wytwarzanie odpowiednich enzymów. Kortyzol wywiera w ustroju rozległe, zróżnicowane wpływy. Obejmują one niemal wszystkie tkanki. Do najważniejszych należą:

1. Wpływy na metabolizm.

a. Wzmaganie katabolizmu białek. Wpływ ten widoczny jest zwłaszcza w mięśniach szkieletowych, kości i tkance limfatycznej. Nadmiar kortyzolu prowadzi do zwiększonego wydalania azotu i ujemnego bilansu azotowego.

b. Stymulacja glukoneogenezy i glikogenezy w wątrobie.

c. Przeciwinsulinowe działanie w tkankach. Kortyzol hamuje stymulujący wpływ insuliny na transport glukozy do komórek. Działanie to w połączeniu ze wzmiankowanym wyżej wzmożeniem produkcji glukozy prowadzi do zwiększenia stężenia glukozy we krwi.

d. Kortyzol umożliwia aktywację lipolizy przez aminy katecholowe w tkance tłuszczowej. Jest to tzw. wpływ przyzwalający.

2. Komórki krwi.

Kortyzol zwiększa liczbę krwinek czerwonych, granulocytów

obojętnochłonnych oraz płytek krwi. Zmniejsza liczbę limfocytów,

leukocytów zasadochłonnych i kwasochłonnych.

3. Układ odpornościowy. Kortyzol hamuje reakcje immunologiczne, alergiczne

i zapalne.

4. Układ krążenia. Kortyzol zwiększa wrażliwość naczyń na noradrenalinę,

co prowadzi do wzrostu ciśnienia tętniczego.

5. Nerki. Kortyzol zwiększa wielkość filtracji kłębkowej.

6. Układ nerwowy. Zarówno nadmiar, jak też niedobór kortyzolu prowadzi

do zmian osobowości. Wskazuje to, że hormon ten bierze udział

w regulacji niektórych funkcji ośrodkowego układu nerwowego.

Regulacja wydzielania. Wydzielanie kortyzolu znajduje się pod wyłączną

kontrolą ACTH. Wzrost stężenia ACTH we krwi powoduje szybki wzrost

wydzielania kortyzolu. Z kolei wzrost stężenia kortyzolu we krwi hamuje

zwrotnie wydzielanie ACTH. Jest to klasyczne sprzężenie zwrotne ujemne.

Kortyzol hamuje wydzielanie ACTH bezpośrednio oraz przez hamowanie

wydzielania CRH w podwzgórzu. Zmiany wydzielania kortyzolu są zgodne

z dobowym rytmem wydzielania ACTH. Najwyższe stężenie we krwi występuje

o godz. 6-8 rano, najniższe zaś około północy.

Warstwa siatkowata

W warstwie siatkowatej kory nadnerczy wytwarzane są, u obu płci, androgeny:

dehydroepiandrosteron (DHEA) i androstendion. Tuż przed okresem pokwitania

gwałtownie wzrasta wydzielanie DHEA. Zjawisko to nosi nazwę adrenarche.

Odpowiada on za przyspieszenie tempa wzrastania w tym okresie. Wydzielanie

androgenów nadnerczowych znajduje się pod kontrolą ACTH. Nadmierne wydzielanie hormonów kory nadnerczy może być spowodowane rozrostem poszczególnych warstw kory w postaci autonomicznych guzów, lub też pod wpływem nadmiernego wydzielania ACTH. Nadmierne wydzielanie aldosteronu powoduje podwyższenie ciśnienia tętniczego, zwiększenie stężenia sodu i obniżenie stężenia potasu w surowicy (zespół Conna). Nadmierne wydzielanie kortyzolu powoduje powstanie tzw. zespołu Cushinga. Składa się nań m.in. nasilenie katabolizmu (ścieńczenie skóry, zaniki mięśni), odkładanie tkanki tłuszczowej w obrębie brzucha i karku, osteoporoza i złamania patologiczne kości, wzrost stężenia cukru we krwi, wzrost ciśnienia tętniczego. Niedobór hormonów nadnerczy występuje wskutek uszkodzenia autoimmunologicznego lub usunięcia chirurgicznego gruczołów. Prowadzi do obniżenia ciśnienia tętniczego, obniżenia stężenia sodu, podwyższonego stężenia potasu, obniżenia stężenia glukozy we krwi. Nieleczona niedoczynność nadnerczy prowadzi do zapaści i śmierci.

Rdzeń nadnerczy

Rdzeń nadnerczy zbudowany jest z komórek chromochłonnych. Komórki te

zawierają ziarnistości i są unerwione przez cholinergiczne współczulne neurony

przedzwojowe. Hormonami wytwarzanymi przez rdzeń nadnerczy są katecholaminy: adrenalina (80%), noradrenalina (20%) i dopamina (ilości śladowe). W czasie życia płodowego komórki rdzenia nadnerczy wytwarzają tylko

noradrenalinę, natomiast bezpośrednio po porodzie zaczynają wytwarzać

adrenalinę. W cytoplazmie komórek rdzenia znajdują się ziarnistości magazynujące

katecholaminy. Ziarnistości zawierają również białka zwane chromograninami,

ATP oraz enzym B-hydroksylazę dopaminy. Komórki rdzenia nadnerczy syntetyzują też i magazynują peptydy opiatowe głównie met-enkefalinę i leu-enkefalinę. Peptydy opiatowe u człowieka powstają również w przysadce mózgowej z proopiomelanokortyny i we włóknach nerwowych z prodynorfiny. Rola enkefalin nadnerczowych nie jest wyjaśniona. Wydzielanie ich wzrasta w czasie długotrwałych wysiłków fizycznych i może dawać efekt przeciwbólowy i euforyzujący. Noradrenalina powstaje przez hydroksylację i dekarboksylację tyrozyny, adrenalina przez metylację noradrenaliny (ryc. 6.16).

Ryc. 6.16. Biosynteza amin katecholowych.

Proces hydroksylacji tyrozyny podlega sprzężeniu zwrotnemu, gdyż wzrost zawartości dopaminy i noradrenaliny powoduje zmniejszenie aktywności hydroksylazy tyrozynowej. Z kolei metylacja noradrenaliny do adrenaliny wymaga

obecności wysokich stężeń glikokortykosteroidów. Docierają one bezpośrednio

z kory nadnerczy do rdzenia przez nadnerczowy układ żylny. Katecholaminy są

uwalniane do krwi pod wpływem bodźców ze współczulnych włókien nerwowych

cholinergicznych unerwiających rdzeń nadnerczy. Większa część katecholamin

osocza związana jest z siarczanami i jest to pula biologicznie nieczynna. Okres

półtrwania katecholamin we krwi jest bardzo krótki i wynosi około 2 minut.

Działanie katecholamin

Aminy katecholowe wywierają wpływ na komórki docelowe przez receptory

adrenergiczne Każdy z typów dzieli się na dwa podtypy: oraz Receptory adrenergiczne są receptorami błonowymi. W przezbłonowej transmisji sygnałów biorą udział białka G. Stymulacja obu receptorów prowadzi do aktywacji cyklazy adenylanowej i zwiększenia produkcji cAMP. Stymulacja receptora powoduje zwiększenie aktywności fosfolipazy C i w konsekwencji zwiększenie wytwarzania dwóch wtórnych przekaźników: diacyloglicerolu i inozytolotrifosforanu. Natomiast stymulacja receptora prowadzi do zmniejszenia aktywności cyklazy adenylanowej (za pośrednictwem hamującej podjednostki białka G). Tłumaczy to znaczne zróżnicowanie działań katecholamin na tkanki. Aminy katecholowe wywierają rozległe wpływy w ustroju. Podsumowano je w tabeli 6.6.

Zwrócić należy uwagę na znaczne różnice w efektach działania adrenaliny i noradrenaliny. W układzie krążenia adrenalina podnosi ciśnienie skurczowe, a równocześnie obniża ciśnienie rozkurczowe. Przyspiesza czynność serca. Noradrenalina zwiększa zarówno ciśnienie skurczowe, jak też rozkurczowe, co prowadzi do odruchowego zwolnienia częstości skurczów serca. Noradrenalina

przyspiesza natomiast częstość skurczów serca izolowanego. Adrenalina silniej

aktywuje glikogenolizę w wątrobie i w mięśniach szkieletowych niż noradrenalina.

Natomiast noradrenalina wywiera silniejsze działanie lipolityczne w tkance tłuszczowej niż adrenalina. W rezultacie adrenalina zwiększa silniej niż noradrenalina stężenie glukozy we krwi, natomiast noradrenalina powoduje większy wzrost stężenia wolnych kwasów tłuszczowych we krwi niż adrenalina.

Układ adrenergiczny został nazwany układem pracy i walki. Hormony rdzenia nadnerczy mobilizowane są w sytuacjach stresu, takich jak zagrożenie życia, zimno, hipoglikemia, wysiłek fizyczny. Natychmiastowym efektem ich działania jest przyspieszenie częstości i zwiększenie siły skurczów serca, skurcz obwodowych naczyń krwionośnych, podwyższenie ciśnienia tętniczego krwi, rozszerzenie oskrzeli oraz mobilizacja substratów energetycznych: glukozy i wolnych kwasów tłuszczowych. Jak wspomniano wyżej, wpływ katecholamin na naczynia krwionośne oraz tkankę tłuszczową uwidacznia się jedynie w obecności glikokortykosteroidów (działanie „przyzwalające"). Nadmiar katecholamin może występować w przebiegu guza zbudowanego z komórek chromochłonnych i prowadzi do nadciśnienia tętniczego, często o charakterze napadowym. Selektywna niedoczynność rdzenia nadnerczy występuje bardzo rzadko. Częściej towarzyszy uszkodzeniu całego gruczołu. Przyczynia się do spadków ciśnienia krwi i hipoglikemii. Jest stanem zagrażającym życiu.

Podsumowanie

Nadnercza zbudowane są z kory i rdzenia. Kora składa się z 3 warstw: kłębkowatej, pasmowatej i siateczkowatej. Warstwa kłębkowata wytwarza mineralokortykosteroidy, z których najważniejszym jest aldosteron. Głównym czynnikiem stymulującym wydzielanie aldosteronu jest angiotensyna II. Aldosteron

zwiększa wchłanianie zwrotne sodu i wydalanie potasu w kanalikach dalszych i zbiorczych nerki. W warstwie pasmowatej syntetyzowane są glikokortykosteroidy.

U człowieka najważniejszym glikokortykosteroidem jest kortyzol. Kortyzol powoduje rozpad białek, zwiększa wytwarzanie glukozy w wątrobie na drodze glukoneogenezy, hamuje reakcje odpornościowe i alergiczne, wywiera „przyzwalające" działanie dla amin katecholowych w obrębie naczyń krwionośnych i w tkance tłuszczowej. Warstwa siateczkowatą jest źródłem steroidów płciowych: dehydroepiandrosteronu i androstendionu. W rdzeniu nadnerczy syntetyzowane są katecholaminy: adrenalina i noradrenalina. Aminy katecholowe zwiększają ciśnienie tętnicze krwi, rozszerzają oskrzela, zwiększają stężenie glukozy i wolnych kwasów tłuszczowych we krwi.

WEWNĄTRZWYDZIELNICZA CZYNNOŚĆ TRZUSTKI

Wewnątrzwydzielnicza czynność trzustki pełnią komórki tworzące tzw. wyspy

Langerhansa. Stanowią one 1-2% masy gruczołu. U człowieka znajduje się 1-2

milionów wysp. Krew odpływająca z wysp odprowadzana jest do żyły wrotnej.

Najwięcej wysp znajduje się w ogonie trzustki, mniej w trzonie i głowie tego narządu. W wyspach znajdują się cztery rodzaje komórek:

i F (PP):

Komórki A wydzielają glukagon

Komórki B wydzielają insulinę

Komórki D wydzielają somatostatynę

Komórki F (PP) wydzielają polipeptyd trzustkowy

Najwięcej, gdyż 60-75% komórek stanowią komórki B. Leżą one w centrum

wyspy. Otaczają je komórki A, które stanowią 20% komórek oraz stosunkowo

nieliczne komórki D i F. Hormony gromadzą się w komórkach w postaci

ziarnistości. Pomiędzy komórkami A, B i D występują połączenia pozwalające

na przekazywanie sygnałów z komórki do komórki. Wyspy trzustki unerwione

są przez gałązki nerwu błędnego i włókna współczulne.

Insulina

Insulina jest polipeptydem zbudowanym z dwóch łańcuchów połączonych

mostkami dwusiarczkowymi. Hormon ten jest syntetyzowany w siateczce śródplazmatycznej komórek B, następnie pakowany jest w aparacie Golgiego w ziarnistości otoczone błoną i przenoszony w okolice błony komórkowej skąd jest wydzielany do krwi. Prekursorem insuliny jest proinsulina. Zbudowana jest z dwóch łańcuchów (A i B) połączonych peptydem łączącym, zwanym peptydem C. W ziarnistościach sekrecyjnych peptyd ten jest odcinany od cząsteczki proinsuliny z wytworzeniem insuliny. Insulina i peptyd C wydzielane są w ilościach równoważnych. W normalnych warunkach około 95% wydzieliny komórek B stanowi insulina i peptyd C. Pozostałą część stanowi proinsulina. W sytuacji gdy komórki B są silnie i długotrwale stymulowane, odsetek wydzielanej proinsuliny może być znacznie wyższy. Sytuacja taka może zaistnieć np. w przypadkach insulinooporności tkankowej, w cukrzycy typu 2. Czas półtrwania insuliny w osoczu wynosi 5 minut. 80% insuliny ulega degradacji w wątrobie i nerkach. Degradacji w wątrobie nie ulega natomiast C-peptyd i dlatego jego pomiar jest najwiarygodniejszym miernikiem czynności wydzielniczej komórek B wysp trzustki. Insulina działa po połączeniu ze specyficznym receptorem błonowym. Receptor dla insuliny składa się z dwóch podjednostek: Insulina łączy się z położoną na zewnątrz błony podjednostką a.

Podjednostka ma domenę zewnątrzkomórkową i wewnątrzkomórkową. Domena

wewnątrzkomórkowa podjednostki wykazuje aktywność kinazy tyrozynowej.

Po połączeniu insuliny z podjednostką receptora następuje autofosforylacja

grup tyrozynowych wewnątrzkomórkowej domeny podjednostki Ten proces zapoczątkowuje fosforylację szeregu białek w komórce.

Efekty działania insuliny

Insulina działa na większość tkanek. Wywiera rozległe wpływy na metabolizm

zarówno węglowodanów, lipidów, jak też i białek. Węglowodany. Najważniejszym rezultatem działania insuliny jest obniżenie stężenia glukozy we krwi. Hormon ten ułatwia wchodzenie glukozy do komórek, poprzez zwiększenie liczby transporterów glukozy (GLUT) w błonie komórkowej. Transportery glukozy są białkami, które powstają prawdopodobnie w cytoplazmie komórek. Zidentyfikowano 6 różnych transporterów glukozy. Insulina zwiększa transport glukozy do większości komórek, z wyjątkiem mózgowia, kanalików nerkowych, erytrocytów, błony śluzowej jelit oraz

komórek B trzustki. Ilościowo, najważniejsze są wpływy insuliny na transport

glukozy w mięśniach szkieletowych i w tkance tłuszczowej. W mięśniach oraz w wątrobie insulina stymuluje syntezę glikogenu. W wątrobie hamuje wytwarzanie glukozy na drodze glukoneogenezy. Tłuszcze. Insulina zwiększa syntezę ciał tłuszczowych (lipogenezę), a zwłaszcza syntezę triacylogliceroli w tkance tłuszczowej oraz w wątrobie. W tkance tłuszczowej hamuje aktywność lipazy hormonowrażliwej i zwiększa aktywność lipazy lipoproteinowej. W wątrobie hamuje ketogenezę.

Białka. Insulina nasila syntezę białka i hamuje jego rozkład. Inne wpływy. Insulina zwiększa wchodzenie potasu do komórek. Dzięki wpływom anabolicznym bierze udział w regulacji wzrostu ustroju. Efekty działania insuliny przedstawiono w tabeli 6.7.

Regulacja wydzielania insuliny

Głównym czynnikiem regulującym wydzielanie insuliny jest stężenie glukozy

we krwi. Glukoza przenika do komórek B, w których jest metabolizowana.

Prowadzi to do wzrostu syntezy ATP i do zamknięcia ATP-zależnych kanałów

K+, depolaryzacji błony komórki B i otwarcia kanałów wapniowych. Napływające

do komórki jony wapnia powodują egzocytozę insuliny. Wydzielanie insuliny jest dwufazowe. Pierwsza szybka faza jest wynikiem wyrzutu insuliny nagromadzonej w ziarnistościach. Druga faza jest dłuższa, wolniejsza i jest następstwem wzmożonej syntezy. Wydzielanie insuliny zwiększają niektóre aminokwasy, a zwłaszcza arginina i leucyna, hormony przewodu pokarmowego: GIP, gastryna, CCK i sekretyna oraz glukagon. Czynnikiem regulującym sekrecję insuliny jest także autonomiczny układ nerwowy. Pobudzenie nerwu błędnego nasila wydzielanie insuliny, natomiast bodźce z układu adrenergicznego hamują jej wydzielanie poprzez -receptory. Wydzielanie insuliny hamuje somatostatyna. Czynniki regulujące wydzielanie insuliny przedstawiono w tabeli 6.8.

Glukagon

Glukagon jest peptydem zbudowanym z 29 aminokwasów. Okres półtrwania glukagonu wynosi 5-10 minut. Głównym miejscem rozkładu glukagonu jest, podobnie jak insuliny, wątroba. Podobnie jak insulina dociera on do wątroby przez żyłę wrotną. Glukagon wiąże się z receptorami błonowymi komórek docelowych, aktywuje cyklazę adenylanową i zwiększa syntezę cAMP. W wątrobie glukagon zwiększa rozpad glikogenu, glukoneogenezę oraz ketogenezę. Efektem zwiększonej produkcji glukozy w wątrobie jest znaczny wzrost stężenia tego cukru we krwi. Glukagon nie działa na mięśnie szkieletowe. W tkance tłuszczowej aktywuje lipazę hormonozależną, co prowadzi do wzrostu lipolizy, uwalniania wolnych kwasów tłuszczowych i glicerolu do

krwi. Glukagon w dużych dawkach wywiera wpływ inotropowy na serce. Pobudza on również wydzielanie insuliny. Efekty działania glukagonu przedstawiono w tabeli 6.9.

Regulacja wydzielania glukagonu

Głównym bodźcem pobudzającym wydzielanie glukagonu jest hipoglikemia oraz aminokwasy glukogenne: alanina, seryna, glicyna, cysteina i treonina. Wydzielanie glukagonu zwiększają hormony przewodu pokarmowego: GIP, cholecytokinina i gastryna, a także układ adrenergiczny (poprzez receptory ). Najsilniejszym czynnikiem hamującym sekrecję glukagonu jest podwyższone stężenie glukozy we krwi. Wydzielanie glukagonu hamują też: podwyższone stężenie wolnych kwasów tłuszczowych i ciał ketonowych we krwi, sekretyna, insulina i somatostatyna. Czynniki regulujące wydzielanie glukagonu przedstawiono w tabeli 6.10.

Somatostatyna

Somatostatyna jest peptydem składającym się z 14 aminokwasów. Wydzielana

jest przez komórki D wysp Langerhansa. Hamuje wydzielanie insuliny i glukagonu na drodze parakrynnej. Somatostatyna może opóźniać opróżnianie żołądka i pęcherzyka żółciowego, zmniejszać sekrecję gastryny, zmniejszać wydzielanie enzymów trawiennych przez trzustkę.

Polipeptyd trzustkowy (PP)

PP jest wydzielany przez komórki PP (F). Składa się z 36 aminokwasów.

Najsilniejszym bodźcem zwiększającym wydzielanie tego peptydu jest posiłek

białkowy. Wzrost napięcia nerwu błędnego również pobudza wydzielanie PP.

Podwyższone stężenie PP we krwi utrzymuje się długo. PP jest silnym inhibitorem

sekrecji enzymów trzustkowych. Hamuje też obkurczanie się pęcherzyka żółciowego.

Niedobór insuliny lub zmniejszenie wrażliwości tkankowej na działanie tego

hormonu prowadzi do wielu ciężkich zaburzeń metabolizmu, a towarzyszący

zespół objawów nazywamy cukrzycą.

Brak insuliny powoduje:

1) wzrost stężenia glukozy we krwi,

2) nasilenie rozpadu glikogenu,

3) nasilenie glukoneogenezy,

4) wzrost mobilizacji kwasów tłuszczowych,

5) wzrost syntezy ciał ketonowych,

6) obniżenie syntezy glikogenu, lipidów i białek,

7) wzmożenie rozpadu białka,

8) wydalanie glukozy z moczem,

9) diurezę osmotyczną,

10) utratę elektrolitów z moczem,

11) ujemny bilans azotowy.

Nadmierne wydzielanie insuliny powoduje obniżenie stężenia glukozy we krwi. Hipoglikemia może powodować zaburzenia czynności mózgu, aż do utraty przytomności włącznie. Powoduje też silne pobudzenie współczulnego układu nerwowego.

Podsumowanie

Komórki wysp trzustkowych (wysepki Langerhansa) wydzielają cztery hormony:

insulinę, glukagon, somatostatynę oraz peptyd PP. Insulina zwiększa dokomórkowy

transport glukozy w większości tkanek ustroju. Stymuluje syntezę glikogenu, zwiększa syntezę białek i hamuje ich rozkład. Zwiększa syntezę tłuszczów w wątrobie i w tkance tłuszczowej. W tkance tłuszczowej hamuje lipolizę. Najważniejszym czynnikiem stymulującym wydzielanie insuliny jest wzrost stężenia glukozy we krwi. Wydzielanie insuliny zwiększają też niektóre aminokwasy, hormony przewodu pokarmowego (GIP, CCK i gastryna), przywspółczulny układ nerwowy, a także glukagon. Glukagon aktywuje glikogenolizę i glukoneogenezę w wątrobie. Towarzyszy temu wzrost stężenia glukozy we krwi. Aktywuje lipolizę w tkance tłuszczowej i na tej drodze zwiększa stężenie wolnych kwasów tłuszczowych we krwi. Zwiększa siłę skurczu mięśnia sercowego. Obniżenie stężenia glukozy, a także wzrost stężenia niektórych aminokwasów we krwi oraz wzrost napięcia układu adrenergicznego, stymulują wydzielanie glukagonu. Somatostatyna hamuje wydzielanie zarówno insuliny, jak też glukagonu. Polipeptyd trzustkowy hamuje wydzielanie enzymów przez zewnątrzwydzielniczą część trzustki.

GRUCZOŁY PŁCIOWE

Na różnicowanie płci wpływają dwa zasadnicze czynniki: genetyczny i hormonalny.

Płeć męską determinuje obecność chromosomu Y. Czynnik genetyczny warunkuje różnicowanie pierwotnych gruczołów płciowych w życiu płodowym na jajniki i jądra. Natomiast tworzenie się narządów płciowych męskich zależy od wydzielania testosteronu przez jądra płodu. Działanie testosteronu na mózg w życiu płodowym jest niezbędne do kształtowania poczucia płci męskiej w życiu dorosłym. Po urodzeniu gonady są nieczynne. Aktywność ich rozwija się dopiero w okresie pokwitania. U kobiet czynność jajników wygasa około 50 roku życia, natomiast u mężczyzn funkcja jąder utrzymuje się dłużej. Gonady mają podwójną funkcję: wytwarzają komórki rozrodcze i wydzielają hormony płciowe.

Gonada żeńska (jajnik)

Jajniki podejmują czynność hormonalną dopiero w okresie dojrzewania (pokwitania). Wytwarzanie hormonów w jajniku odbywa się cyklicznie. Cykl trwa około 28 dni. W jajniku powstają dwa główne hormony steroidowe: estradiol i progesteron. Pod torebką jajnika znajduje się duża liczba (w czasie życia płodowego kilka milionów) pęcherzyków jajnikowych pierwotnych. Zawierają one niedojrzałe komórki jajowe. Po urodzeniu liczba pęcherzyków ulega zmniejszeniu. U dojrzałych kobiet, około 6 dnia cyklu jeden z tych pęcherzyków zaczyna szybko rosnąć. Jest to pęcherzyk dojrzewający (pęcherzyk Graafa). Dojrzały pęcherzyk Graafa zbudowany jest z otoczki zewnętrznej, otoczki wewnętrznej, warstwy ziarnistej, zawiera komórkę jajową i płyn pęcherzykowy.

Estrogeny

Estrogeny powstają w jajniku. Głównym estrogenem jest 17- -estradiol. Komórki

otoczki wewnętrznej syntetyzują androgeny (testosteron oraz androstendion).

Syntezę tę stymuluje hormon luteinizujący (LH). Androgeny przedostają się do krwi oraz do warstwy ziarnistej. W warstwie ziarnistej androgeny ulegają aromatyzacji, w wyniku której powstają estrogeny: estradiol oraz estron. Przekształcenie androgenów do estrogenów w komórkach warstwy ziarnistej indukuje hormon folikulotropowy (FSH). Syntezę hormonów w jajniku przedstawiono na ryc. 6.17. Zwiększająca się ilość estradiolu hamuje wydzielanie FSH na drodze ujemnego sprzężenia zwrotnego. Około 12 dnia dochodzi do znacznego zwiększenia wydzielania estradiolu. W tym okresie estradiol pobudza wydzielanie GnRH, a w efekcie FSH (czyli pojawia się dodatnie sprzężenie zwrotne estradiol-FSH). Mechanizm tej zmiany sprzężenia zwrotnego ujemnego na dodatnie nie jest znany. Zwiększone wydzielanie LH indukuje jajeczkowanie

(owulację). W komórkach ziarnistych, bezpośrednio przed owulacją, powstają

receptory dla LH. LH powoduje wytwarzanie przez nie progesteronu. Owulacja następuje około 14 dnia cyklu. Pęcherzyk pęka i komórka jajowa zostaje wyrzucona do jamy brzusznej. Pęcherzyk wypełnia się krwią, warstwa ziarnista zaczyna rozrastać się i powstaje ciałko żółte -jest to faza lutealna cyklu. Ciałko żółte wydziela estrogeny i progesteron. Hamują one zwrotnie wydzielanie gonadotropin. Następstwem tego jest obniżenie steroidogenezy i zakończenie cyklu krwawieniem miesiączkowym. W przypadku zapłodnienia ciałko żółte pozostaje jako ciałko żółte ciążowe. Jeżeli nie rozwinie się ciąża, ciałko żółte ulega degradacji i powstaje ciałko białawe zbudowane z tkanki bliznowatej. Zmiany stężenia hormonów płciowych we krwi w cyklu miesiączkowym przedstawiono na ryc. 6.18.

Około 2% estrogenów znajduje się we krwi w stanie wolnym. Pozostała część krąży związana z białkami: albuminami (około 60%) oraz z globulinami wiążącymi hormony płciowe (SHBG) (około 38%). Estrogeny są metabolizowane w wątrobie.

Ryc. 6.17. Synteza steroidów w pęcherzyku Graafa. LH pobudza syntezę androgenów w komórkach

otoczki wewnętrznej. FSH pobudza przekształcenie androgenów w estrogeny w komórkach

ziarnistych.

Ryc. 6.18. Stężenie hormonów płciowych we krwi w cyklu miesiączkowym. Owulacja następuje około 14 dnia cyklu.

Działanie estrogenów

W okresie dojrzewania estrogeny pobudzają wzrost macicy i gruczołów piersiowych, wpływają na rozmieszczenie tkanki tłuszczowej w ustroju, uczestniczą w zrastaniu nasad kostnych. U dojrzałych kobiet, w czasie cyklu miesiączkowego, powodują proliferację endometrium i wydzielanie wodnistego śluzu szyjkowego. Wpływają też na dojrzewanie i rogowacenie nabłonka pochwy. W czasie ciąży estrogeny wywołują rozrost mięśnia macicy oraz zwiększenie przepływu krwi przez ten narząd. Zwiększają też wrażliwość mięśnia macicy na działanie oksytocyny. Estrogeny powodują rozrost przewodów w gruczołach sutkowych. Działanie estrogenów zestawiono w tabeli 6.11.

Progesteron

Progesteron jest steroidem wydzielanym przez ciałko żółte, łożysko i w małych

ilościach przez pęcherzyk jajnikowy. Około 2% tego hormonu krąży w postaci

wolnej, 80% wiąże się z albuminami, 18% zaś z globuliną wiążącą kortykosteroidy.

Progesteron metabolizowany jest w wątrobie do pregnandiolu.

Działanie progesteronu

Progesteron wywiera wpływ na macicę, gruczoły sutkowe i mózg. Powoduje

wzrost temperatury ciała, powstanie endometrium typu wydzielniczego, gęstego

śluzu szyjkowego. Hamuje wydzielanie LH przez przysadkę mózgową. W ciąży

zmniejsza kurczliwość mięśnia macicy i powoduje wzrost płacików i pęcherzyków

w gruczołach piersiowych. Zmniejsza liczbę receptorów dla estrogenów

w błonie śluzowej macicy. Działanie progesteronu przedstawiono w tabeli 6.12.

Relaksyna

Relaksyna jest peptydem produkowanym przez jajnik oraz łożysko. U kobiet

w okresie ciąży zmiękcza więzadła kanału rodnego oraz szyjkę macicy.

Gonada męska - jądro Jądra zbudowane są z pętli kanalików nasiennych krętych. W ich ścianach znajdują się pierwotne komórki płciowe oraz komórki podporowe Sertolego. Pomiędzy kanalikami nasiennymi znajdują się komórki śródmiąższowe Leydiga wydzielające testosteron. Tętnice kręte nasieniowodu biegną do jąder równolegle do wiciowatych splotów żylnych prowadzących krew w przeciwnym kierunku. Umożliwia to wymianę przeciwprądową ciepła i testosteronu. Gonada męska pełni dwie funkcje: wytwarza gamety i syntetyzuje męskie hormony płciowe.

Spermatogeneza

W okresie dojrzewania płciowego pierwotne komórki rozrodcze (spermatogonie)

zwiększają swoją liczbę poprzez podziały mitotyczne. Następnie, z części tych

komórek tworzą się spermatocyty I rzędu, a po ich podziale mejotycznym

powstają spermatocyty II rzędu. W dalszym etapie rozwoju powstają spermatydy,

które dojrzewają i przekształcają się w plemniki. Tworzenie się dojrzałego

plemnika trwa około 74 dni. Spermatogeneza zachodzi w temperaturze 32°C.

Plemniki przechodzą przez najądrze, zostają wymieszane z wydzieliną pęcherzyków

nasiennych i gruczołu krokowego. Pełną zdolność do zapłodnienia uzyskują

dopiero w drogach rodnych kobiety.

Czynność hormonalna jąder

Główny hormon jąder, testosteron, syntetyzowany jest w komórkach śródmiąższowych z cholesterolu i androstendionu wydzielanego przez nadnercza. Testosteron, tak jak inne hormony steroidowe, nie jest magazynowany. Jego synteza

kontrolowana jest przez LH. 98% testosteronu krąży w połączeniu z białkami:

około 6 5% z globuliną wiążącą steroidy płciowe (SHBG), reszta zaś z albuminą.

Jedynie około 2% testosteronu znajdującego się we krwi krąży w postaci wolnej.

W tkankach testosteron ulega dalszemu metabolizmowi pod wpływem -reduktazy do dihydrotestosteronu. Testosteron może być też aromatyzowany do estradiolu.

Działanie androgenów

U chłopców około 9-11 roku życia rozpoczyna się regularne, pulsacyjne

wydzielanie gonadotropin przez przysadkę mózgową. Prowadzi to do zwiększenia

produkcji hormonów steroidowych przez jądra. Pod wpływem testosteronu rozwijają się tzw. drugorzędowe cechy płciowe. Zwiększa się wielkość jąder oraz prącia. Zwiększa się liczba i objętość komórek Leydiga, co skutkuje dalszym wzrostem wydzielania testosteronu. Rozpoczyna się wytwarzanie plemników. Pojawia się owłosienie łonowe i zarost na twarzy. Testosteron jest niezbędny do procesu spermatogenezy. Pobudza wzrost mięśni szkieletowych i krtani. Testosteron powoduje przyspieszenie wzrostu w okresie dojrzewania. Następnie przyspiesza zarastanie nasad i zakończenie wzrostu kości długich. Poniżej przedstawiono efekty działania androgenów:

• w okresie płodowym stymulują powstawanie drugorzędowych cech

płciowych męskich,

• odpowiadają łącznie z FSH za gametogenezę,

• w okresie pokwitania stymulują powiększenie jąder i prącia, odpowiadają

za wystąpienie owłosienia łonowego i owłosienia na twarzy,

• wywierają działanie anaboliczne - rozrost mięśni szkieletowych,

• przyspieszają wzrost,

• powodują zarastanie nasad kostnych,

• wpływają na wzrost popędu płciowego.

Komórki podporowe jądra wytwarzają inhibinę. Peptyd ten, jak wspomniano,

hamuje wydzielanie FSH. Niedobór hormonów płciowych powoduje zespoły hipogonadyzmu. Hipogonadyzm może wynikać z uszkodzenia i niewydolności gonad. Nazywany jest wtedy hipogonadyzmem pierwotnym. Natomiast niedobór lub brak gonadotropin prowadzi do powstania hipogonadyzmu wtórnego.

Podsumowanie

Prawidłowa funkcja gonad warunkuje rozwój drugorzędowych cech płciowych

i utrzymanie zdolności rozrodczych. Gonada żeńska (jajnik) wytwarza komórki

jajowe w okołomiesięcznym cyklu hormonalnym. Jajniki wydzielają żeńskie

hormony płciowe: estrogeny i progesteron oraz inhibinę. Owulacja zapoczątkowana jest przez wyrzut LH i ma miejsce zwykle w połowie cyklu. Gonada męska

(jądro) wytwarza plemniki, męskie hormony płciowe: testosteron i androstendion

oraz inhibinę. Zarówno czynność jądra, jak też jajnika kontrolowana jest przez

gonadotropiny przysadkowe.

---