IV.

11.Kwasy żółciowe, ich krążenie jelitowo-wątrobowe i rola fizjologiczna

Komórki wątrobowe wydzielają kwasy żółciowe w postaci związanej z tauryną lub glicyną (np. kwasy taurocholowe, glikocholowe), w przewodach żółciowych tworzą się sole sodowe i potasowe tych kwasów. Sole te wydzielane do światła jelita:

• zmniejszają napięcie powierzchniowe

• łączą się z produktami lipolizy (kwasami tłuszczowymi o długich łańcuchach i monoglicerydami)

• aktywują lipazę - enzym hydrolizujący tłuszcze.

Niektóre związki (sole kwasów żółciowych, cholesterol, bilirubina, urobilinogen) wydzielone do żółci przez komórki wątrobowe są wchłaniane do krwi w jelicie cienkim, z krwią wracają przez żyłę wrotną do wątroby, gdzie są ponownie wychwytywane przez komórki wątrobowe i wydzielane do żółci.

Dzięki krążeniu (do 8 razy na dobę krążą między jelitem cienkim a wątrobą) biorą udział w transporcie i wchłanianiu tłuszczów w jelicie cienkim.

12.Autoregulacja wydzielania żołądkowego

Wydzielanie soku żołądkowego dzieli się na trzy fazy:

• faza głowowa (dawniej: nerwowa) - wydzielanie soku żołądkowego pod wpływem impulsów z nerwów błędnych - odruchy warunkowe i bezwarunkowe (pokarm znajduje się w jamie ustnej i drażni receptory w błonie śluzowej), acetylocholina z zakończeń śródściennych neuronów przywspółczulnych działa na

• komórki główne błony śluzowej żołądka - bezpośrednio i pośrednio - poprzez neurony zawierające peptyd uwalniający gastrynę i gastrynę wydzielaną przez komórki dokrewne G

• komórki okładzinowe błony śluzowej żołądka za pośrednictwem histaminy i receptora histaminowego H₂.

• faza żołądkowa - pokarm wypełniający żołądek odruchowo i bezpośrednio na drodze nerwowej i humoralnej oddziałuje na komórki dokrewne G (w błonie śluzowej żołądka), które wydzielają do krwi gastrynę. Krążąca we krwi gastryna na drodze humoralnej pobudza do wydzielania gruczoły błony śluzowej żołądka.

• faza jelitowa - pod wpływem treści pokarmowej przechodzącej do dwunastnicy na drodze nerwowej i humoralnej zachodzi pobudzanie i hamowanie czynności żołądka. W dwunastnicy wytwarzana jest gastryna i cholecystokinina, które pobudzają wydzielanie soku żołądkowego, sekretyna zaś hamująco. Za pośrednictwem odruchu jelitowo- żołądkowego następuje hamowanie opróżniania żołądka i wydzielania soku żołądkowego.

Hormony wytwarzane przez gruczoły dokrewne kory nadnerczy (glikokortykoidy) zwiększają wydzielanie soku żołądkowego, zaś rdzenia nadnerczy (adrenalina i noradrenalina) hamują jego wydzielanie.

13. Enzymy soku trzustkowego i mechanizmy zabezpieczające przed samotrawieniem trzustki

Enzymy soku trzustkowego

• trypsynogen i chymotrypsynogen - nieaktywne enzymy proteolityczne; trypsynogen po dostaniu się do dwunastnicy pod wpływem enzymu enteropeptydazy (enterokinazy) zmieniany jest w aktywną trypsynę, która aktywuje kolejne porcje trypsynogenu i zmienia chymotrypsynogen w aktywną chymotrypsynę

• rybonukleaza i deoksyrybonukleaza - enzymy trawiące kwas rybonukleinowy i deoksyrybonukleinowy

• alpha -amylaza - enzym rozkładający wielocukry do dwucukrów

• lipaza - enzym hydrolizujący tłuszcze roślinne i zwierzęce do kwasów tłuszczowych i glicerolu

Mechanizmy zabezpieczające przed samotrawieniem trzustki

Aktywne enzymy prowadzą do samotrawienia trzustki i okolicznych tkanek. W wyniku tego procesu znaczna część trzustki może ulec nieodwracalnemu zniszczeniu. Nieaktywne proenzymy gromadzone są w małych wewnątrzkomórkowych skupiskach zwanych zymogenami, które dzięki niskiemu pH i małemu stężeniu jonów wapnia stanowią środowisko chroniące przed aktywacją. Ponadto, zymogeny są w komórce oddzielone od posiadających zdolność ich aktywacji enzymów lizosomalnych. Innym mechanizmem ochrony trzustki przed samotrawieniem jest synteza trzustkowych inhibitorów trypsyny (czyli substancji hamujących aktywność tego enzymu trawiennego). W pewnych warunkach te mechanizmy ochronne zawodzą, co wyzwala kaskadę reakcji prowadzących do ostrego zapalenia trzustki.

14. Hormon wzrostu, jego uwalnianie, działanie i rola fizjologiczna

Ludzki hormon wzrostu (hGH) - łańcuch polipeptydowy zbudowany ze 191 aminokwasów. W okresie pierwszych czterech lat życia wydzielanie hGH zwiększa się. Zawartość hGH we krwi podlega znacznym wahaniom w ciągu doby (największa w nocy w pierwszych godzinach snu). U ludzi powyżej 50 roku życia wydzielanie zmniejsza się w ciągu doby.

Działanie i rola fizjologiczna

• pobudza wątrobę i inne narządy; tkanki do wydzielania czynników wzrostowych (czynnik wzrostowy insulinopodobny) IGF-I i w mniejszym stopniu IGF-II

• bierze udział w syntezie białek organizmu

• bierze udział w przemianie węglowodanów, tłuszczów i przemianie mineralnej.

• pod wpływem hGH i IGF-I dochodzi do przewagi procesów anabolicznych nad katabolicznymi

• wzmaga transport aminokwasów do wnętrza komórki i syntezę białka komórkowego

• pod jego wpływem w okresie wzrostu organizmu chrząstki przynasadowe kości długich poszerzają się (kości się wydłużają)

• zwiększa stężenie glukozy we krwi na skutek zahamowania syntezy glikogenu w mięśniach szkieletowych i zmniejszonego zużycia glukozy, w wątrobie - przeciwnie - powoduje wzmożoną glikoneogenezę i zwiększanie zawartości glikogenu. Zwiększając stężenie glukozy we krwi powoduje wtórne wzmożone wydzielanie insuliny.

• działanie lipotyczne

• zatrzymuje większość kationów (zwłaszcza wapniowych).

Czynniki powodujące wzrost wydzielania hGH:

• ból

• zimno

• znaczny wysiłek fizyczny

• głód

• zmniejszenie stężenia glukozy we krwi

• zwiększenie zawartości aminokwasów we krwi (zwłaszcza argininy).

Czynniki powodujące hamowanie wydzielania hGH:

• duże stężenie glukozy we krwi

• glikokortykoidy.

Podwzgórze reguluje uwalnianie hGH z części gruczołowej przysadki za pośrednictwem dwóch hormonów o przeciwnym działaniu - somatokryniny (hormon uwalniający hGH) i somatostatyny (hormon hamujący uwalnianie hGH).

Wraz ze starzeniem przewaga hormonu hamującego i stopniowe zmniejszanie wydzielania hGH. U kobiet w ciąży w syncytiotrofoblaście wytwarzana jest somatomammotropina kosmówkowa ludzka - hCS, która krąży głównie w krwi matki i w niewielkich ilościach w łożysku przechodzi do krwi płodu.

15. Regulacja wydzielania insuliny i jej działanie na przemiany metaboliczne cukrów, tłuszczów i białek

Zwiększenie zawartości glukozy we krwi dopływającej do trzustki powoduje egzocytozę hormonu (otwieranie się błony komórkowej w miejscu stykania się z pęcherzykami zawierającymi insulinę i wydzielanie zawartości na zewnątrz komórki). Zwiększenie stężenia Ca²⁺ w cytoplazmie komórek B również powoduje egzocytozę pęcherzyków z insuliną. Insulina zmniejsza stężenie glukozy we krwi, co zwrotnie hamuje wydzielanie komórek B i utrzymuje stałe stężenie glukozy we krwi.

Insulina rozkładana jest przez enzym wątrobowy - transhydrogenazę.

Poza samoregulacją: wzrost wydzielania insuliny powoduje:

• impulsacja eferentna przewodzona przez nerw błędny

• sekretyna

• glukagon

• enteroglukagon

• adrenalina działajęca poprzez receptory beta-adenergiczne i cykliczny AMP.

Pod wpływem wzrostu stężenia glukozy wraz z insuliną z komórek B wydzielana jest również amylina, która zwiększa uwalnianie glukozy z wątroby do krwi i hamuje syntezę glikogenu w mięśniach poprzecznie prążkowanych szkieletowych. Wpływ insuliny na metabolizm cukrowców przewyższa antagonistyczne działanie amyliny. Insulina działa za pośrednictwem kodu genetycznego kontrolującego tworzenie w komórkach wątrobowych enzymów związanych z syntezą glikogenów, powoduje zwiększanie ich wydzielania. Komórki mięśni szkieletowych, gładkich i mięśnia sercowego pod wpływem insuliny zwiększają aktywny transport do wewnątrz: glukozy, aminokwasów, jonów potasu i fosforanowych. Wewnątrz komórek mięśniowych przyspiesza metabolizm cukrów, syntezę białek i kwasów tłuszczowych. W tkance tłuszczowej zwiększa syntezę kwasów tłuszczowych i triacylogliceroli, hamuje cyklazę adenylanową i tworzenie cyklicznego AMP. Zmniejszenie zawartości cyklicznego AMP hamuje uwalnianie z tkanki tłuszczowej wolnych kwasów tłuszczowych.

16. Hormony regulujące gospodarkę wapniowo-fosforanową i ich działanie

• kalcytonina - zwiększona zawartość jonów Ca²⁺ we krwi powoduje jej wydzielanie zwrotnie zmniejszającej ich wartość. Zmniejsza zawartość cyklicznego AMP w kościach, hamując resorpcję wapnia i odwapnienie kości.

• parathormon (PTH) - wydzielany przez przytarczyce. Zwiększa w osoczu stężenie Ca²⁺, zwiększa wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego, zwiększa wydalanie z moczem fosforanów i resorpcję zwrotną jonów wapnia w nerkach.

Zmniejszenie stężenia Ca²⁺ w osoczu pobudza bezpośrednio komórki przytarczyc do wydzielania PTH, który za pośrednictwem cyklicznego AMP uwalnia fosforan wapnia z tzw. magazynu wapnia wymiennego w kościach. Zwiększenie stężenia Ca²⁺ w osoczu zwrotnie hamuje wydzielanie PTH.

17. Wazopresyna, regulacja uwalniania i działanie fizjologiczne

Wazopresyna - cykliczny dziewięciopeptyd, rozerwanie pierścienia (najłatwiej zachodzi między 1 i 6 aminokwasem - rozerwanie wiązania dwusiarczkowego) powoduje inaktywację.

Działanie fizjologiczne

• kurczenie mięśni naczyń krwionośnych

• zwiększenie resorpcji zwrotnej wody w nerkach (dlatego nazywana jest również hormonem antydiuretycznym - ADH) za pośrednictwem receptora V₂ i przyspieszonej syntezy cAMP

Regulacja uwalniania

Osmodetektory w okolicy jądra nadwzrokowego podwzgórza powodują uwalnianie niewielkich ilości wazopresyny z części nerwowej przysadki do krwi i zahamowanie utraty wody, jednocześnie zostaje pobudzony ośrodek pragnienia w podwzgórzu, co powoduje wypicie wody i zmniejszenie ciśnienia osmotycznego.

W warunkach fizjologicznych impulsacja z receptorów objętościowych i baroreceptorów hamuje uwalnianie wazopresyny na skutek braku impulsacji aferentnej z baroreceptorów. Wazopresyna kurczy mięśnie gładkie naczyń krwionośnych za pośrednictwem receptora V₁, zwiększając opór całkowity naczyń obwodowych, podwyższa ciśnienie tętnicze i poprawia warunki krążenia krwi. Część neuronów wazopresynoergicznych bierze udział w procesach związanych z konsolidacją pamięci i modulacją pobudliwości ośrodków regulujących układ sercowo-naczyniowy.

18. Glikokortykosterydy, czynniki wpływające na ich uwalnianie i działanie fizjologiczne

Glikokortykosterydy wydzielane do krwi wiążą się z białkami osocza - forma nieczynna. Tylko niewielki procent glikokortykoidów krążących we krwi występuje w postaci wolnej - aktywnej.

• kortyzol - wiąże się z trans kortyną (CBG)

• kortykosteron

• kortyzon

Zawartość wolnych glikokortykoidów we krwi jest regulowana dzięki:

• wydzielaniu ACTH przez część gruczołową przysadki

• wazopresynie uwalnianej do sieci pierwotnej przysadkowych naczyń wrotnych i działającej za pośrednictwem receptora V_1B na komórki kortykotropowe części gruczołowej przysadki

• wytwarzaniu trans kortyny przez wątrobę.

Zwiększona zawartość CBG we krwi zmniejsza stężenie wolnych glikokortykoidów we krwi i zwrotne zwiększa wydzielanie ACTH. Przy zmniejszonej zawartości CBG stężenie wolnych hormonów zwiększa się i zwrotnie hamuje wydzielanie ACTH.

Glikokortykoidy metabolizowane są w wątrobie i wydalane z moczem.

Działanie fizjologiczne

• oddziałują na metabolizm cukrów, białek i tłuszczów w tkankach całego organizmu

• w wątrobie przyspieszają syntezę glikogenu i jednocześnie aktywują glukozo-6-fosfatazę, dzięki czemu zawartość glukozy we krwi się zwiększa

• utrzymują prawidłową pobudliwość mięśni poprzecznie prążkowanych szkieletowych, gładkich i mięśnia sercowego

• zwiększają wydzielanie soku żołądkowego i przesączanie kłębuszkowe w nerkach, współdziałając w wydalaniu wody z organizmu

• zmniejszają liczbę krążących we krwi obwodowej granulocytów kwasochłonnych, dzięki ich zatrzymywaniu w narządach wewnętrznych oraz limfocytów w wyniku hamowania ich podziałów i przyspieszonego rozpadu

• po ich wpływem węzły chłonne i grasica zmniejszają swoje rozmiary, ponieważ część komórek ginie w tkankach limfoidalnych.

19. Wykres zmian poziomu hormonów przysadkowych i jajnikowych zachodzących w cyklu miesięcznym u kobiet

20. Hormony tarczycy, regulacja ich uwalniania i rola fizjologiczna

• tyroksyna

• trijodotyronina

• kalcytonina - zwiększona zawartość jonów Ca²⁺ we krwi powoduje jej wydzielanie zwrotnie zmniejszającej ich wartość. Zmniejsza zawartość cyklicznego AMP w kościach, hamując resorpcję wapnia i odwapnienie kości.

21. Aldosteron, uwalnianie i działanie fizjologiczne

Aldosteron - z grupy mineralokortykoidów.

Czynniki zwiększające wydzielanie aldosteronu

• zwiększenie zawartości we krwi angiotensyny II jako skutek zwiększenia zawartości we krwi reniny po znacznym obniżeniu się ciśnienia tętniczego krwi lub zmniejszeniu całkowitej objętości krwi krążącej

• zwiększenie we krwi koncentracji jonów potasu i zmniejszeni się koncentracji jonów sodu

• zwiększenie wydzielania ACTH

Działanie fizjologiczne

• zwiększanie w dalszych kanalikach nerkowych resorpcję zwrotną jonów sodu z moczu pierwotnego i zwiększenie wydzielania jonów potasu

• zwiększanie wchłaniania jonów Na⁺ przez komórki gruczołów potowych, ślinowych i nabłon­ka jelitowego

• zwiększanie objętości płynu zewnątrzkomórkowego, co powoduje zwiększenie objętości wy­rzutowej serca i wzrost ciśnienia tętniczego

22. Mechanizmy regulujące i zakres fizjologicznego działania oksytocyny

Działanie fizjologiczne

Oksytocyna wydzielana jest do krwi z części nerwowej przysadki mózgowej. Podrażnienie receptorów brodawki sutka wywołuje wydzielanie oksytocyny, która kurczy mięśnie przewodów mlecznych sutka i wydala mleko. Podrażnienie receptorów w szyjce macicy i pochwie również powoduje jej uwalnianie. W czasie aktu płciowego powodując kurczenie błony mięśniowej macicy i jajowodu i przyspieszanie transportu spermatocytów do bańki jajowodu. Zaś w czasie aktu płciowego jej duże ilości powodują skurcze macicy.

Mechanizmy regulujące

Hormony jajnika zmieniają pobudliwość błony mięśniowej na działanie oksytocyny - estrogeny zwiększają pobudliwość macicy, progesteron zaś zmniejsza (powoduje hyperpolaryzację błony komórkowej komórek mięśniowych i macica się nie kurczy).

W czasie ciąży (zwłaszcza porodu) zwiększa się ilość oksytocynazy - enzymu rozkładającego oksytocynę. Porcje oksytocyny powodują skurcz i są rozkładane; porcje wydzielane są co kilka lub kilkanaście minut w ciągu całego porodu.

23. Testosteron i jego działanie fizjologiczne

Testosteron - zasadniczy hormon wydzielany przez komórki śródmiąższowe (Leydiga) w jądrach; pochodna cholesterolu.

Jego wydzielanie jest kontrolowane przez hormon lutenizujący. U kobiet również wydzielany, ale przez korę nadnerczy i w znacznie mniejszych ilościach.

Działanie fizjologiczne

• u mężczyzn - rozwój cech płciowych męskich (wykształcenie się zewnętrznych narządów płciowych, wzrost gruczołu krokowego i pęcherzyków nasiennych, budowa ciała i owłosienie typu męskiego)

• u płodów płci męskiej - różnicowanie się ośrodka rozrodczego w podwzgórzu w kierunku typu męskiego (niecykliczny stały poziom wydzielanie gonadotropin - FSH i LH)

• u obu płci - wraz z pozostałymi androgenami z kory nadnerczy przyspieszenie syntezy białek zatrzymanie wody i elektrolitów w organizmie

24. Regulacja uwalniania glukagonu i jego działanie na przemianę cukrów, tłuszczów i białek

Glukagon - wytwarzany przez komórki A wysp trzustkowych. Zwiększa stężenie glukozy we krwi aktywując fosforylazę w komórkach wątrobowych i przyspiesza glikogenolizę.

Glukagon ingeruje w przemianę tłuszczów, cukrów i białek. Powoduje rozpad glikogenu i uwolnienie glukozy z zapasów w wątrobie, rozpad tłuszczów (czyli lipolizę) w tkance tłuszczowej i wątrobie, oraz ma wpływ kataboliczny na białka. Szybko i efektywnie podnosi poziom glukozy we krwi, a bodźcem do jego wydzielania jest spadek glikemii.

Jego rola w organizmie to współpraca z insuliną w utrzymaniu równowagi przemiany materii i zachowaniu homeostazy (stałości środowiska wewnętrznego) węglowodanowej. Wraz z insuliną - podstawowy regulator przemiany cukrów. Wpływają na aktywny transport przez błonę komórkową i syntezę białek i tłuszczy w komórkach.

25. Parathormon, jego uwalnianie i działanie fizjologiczne

Parathormon (PTH) - wydzielany przez przytarczyce.

Działanie fizjologiczne

• zwiększa w osoczu stężenie Ca²⁺, ponieważ pobudza:

• uwalnianie jonów Ca²⁺ z tkanki kostnej do krwi

• tworzenie się w nerkach witaminy D₃, która przyspiesza wchłanianie Ca²⁺ do krwi w jelitach

• resorpcję zwrotną Ca²⁺ w kanalikach nerkowych

• zwiększa wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego

• zwiększa wydalanie z moczem fosforanów i resorpcję zwrotną jonów wapnia w nerkach.

Uwalnianie

Zmniejszenie stężenia Ca²⁺ w osoczu pobudza bezpośrednio komórki przytarczyc do wydzielania PTH, który za pośrednictwem cyklicznego AMP uwalnia fosforan wapnia z tzw. magazynu wapnia wymiennego w kościach. Zwiększenie stężenia Ca²⁺ w osoczu zwrotnie hamuje wydzielanie PTH.

26. Krótka charakterystyka hormonów sterydowych i białkowych

Hormony steroidowe wytwarzane są przez korę nadnerczy, gonady i łożysko, a ponadto zalicza się do nich aktywną hormonalną postać witaminy D₃. Są rozpuszczalne w tłuszczach, z łatwością przeni­kają przez bariery lipidowe, wywierając wpływ także na ośrodkowy układ nerwowy.

Hormony polipeptydowe mają budowę cząstecz­kową, od trójpeptydu, np. hormon uwalniający hormon tyreotropowy (TRH), do bardziej złożo­nych białek. Są rozpuszczalne w wodzie, działają na receptory błony komórkowej,

---