WYDZIELANIE WEWNĘTRZNE

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 odległe; hormony przenoszone są przez układ krwionośny -
działanie endokrynne.

Hormony są też wytwarzane przez komórki nerwowe (są to niektóre
neuroprzekaźniki) lub też wraz z krwią docierają do odległych komórek
docelowych. Jest to działanie neuroendokrynne.

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

Biosynteza i wydzielanie hormonów

1. Hormony pochodne tyrozyny
Są syntetyzowane i magazynowane w tkance chromochłonnej (aminy
katecholowe) oraz w gruczole tarczowym (tyroksyna i trijodotyronina).

2. Hormony steroidowe
Prekursorem tej grupy hormonów jest cholesterol. Przenoszony jest on do
mitochondriów, gdzie ulega przemianie do pregnenolonu. Następne etapy
syntezy zachodzą w gładkiej siateczce śródplazmatycznej. Hormony
steroidowe nie są gromadzone w komórkach, lecz produkowane i
wydzielane w miarę potrzeby.

3. Hormony peptydowe i białkowe
Synteza hormonów peptydowych i białkowych rozpoczyna się od
transkrypcji genu. Następnym etapem jest translacja informacyjnego RNA
(mRNA). Translacja odbywa się w szorstkiej siateczce śródplazmatycznej.
Z siateczki śródplazmatycznej hormon przenoszony jest do aparatu
Golgiego, gdzie może nastąpić dalsza jego modyfikacja, np. przez
przyłączenie węglowodanów. Hormony tej grupy są magazynowane w
pęcherzykach lub ziarnistościach sekrecyjnych.

Transport hormonów we krwi

Hormony krążą we krwi w postaci wolnej oraz związane z białkami
osocza. Efekty biologiczne wywierają jedynie hormony w stanie wolnym.
Większość hormonów peptydowych i białkowych krąży w postaci wolnej, a
jedynie niewielka ich część jest związana z białkami osocza. Odwrotna
sytuacja ma miejsce w przypadku hormonów steroidowych i hormonów
tarczycy. Hormony te przenoszone są w postaci związanej z białkami
transportującymi o wysokiej swoistości, a jedynie niewielki ich odsetek
krąży w stanie wolnym.

Mechanizmy regulacji wydzielania hormonów

Podstawowym mechanizmem kontroli syntezy i wydzielania hormonów
jest sprzężenie zwrotne. Wydzielany hormon działa na komórkę
docelową powodując wzrost wydzielania substancji (zwykle innego
hormonu). Substancja ta działa zwrotnie, najczęściej hamująco, na
gruczoł, którego wydzielina stymulowała jej sekrecję. Jest to ujemne
sprzężenie zwrotne. Ten właśnie mechanizm odgrywa główną rolę w
regulacji wydzielania większości hormonów.

Znacznie rzadziej obserwuje się zjawisko dodatniego sprzężenia
zwrotnego. Polega ono na tym, że wzrost wydzielania hormonu powoduje
w komórce docelowej zwiększone wydzielanie substancji, która nie
hamuje, lecz powoduje dalszą stymulację wydzielania tego hormonu.

Rytmy wydzielania hormonów

Większość hormonów nie jest wydzielana w sposób ciągły. Wiele z nich,
np. hormony podwzgórza, przysadki, insulina wydzielane są w sposób
pulsacyjny. Oznacza to, iż co pewien czas, różny dla poszczególnych
hormonów, następuje wzrost wydzielania. Zmiana częstotliwości i
amplitudy pulsów wpływa na efekty działania hormonów. Wydzielanie
wielu hormonów podlega rytmom okołodobowym. Rytmy dłuższe
nazywane są infradobowymi (np. 28-dniowy cykl wydzielania hormonów
płciowych u kobiet). Wydzielanie hormonów zmienia się także zależnie
od wieku. Dotyczy to np. hormonu wzrostu, czy też hormonów
wydzielanych przez gonady.

Mechanizmy działania hormonów

Efekt działania hormonu zapoczątkowany jest połączeniem ze swoistym
receptorem w komórce efektorowej. Hormony lipofilne, do których należą
steroidy i hormony tarczycy łatwo przenikają przez lipidowe błony
komórkowe i łączą się z receptorami wewnątrzkomórkowymi. Regulują
one ekspresję specyficznych genów w jądrze komórki docelowej, nasilają
lub hamują transkrypcję DNA i w ten sposób wpływają na syntezę mRNA,
a w następstwie białka.

Hormony peptydowe i białkowe oraz katecholaminy są hormonami
hydrofilnymi i nie mogą przejść przez barierę lipidową błony komórkowej.
Działają więc poprzez swoiste receptory znajdujące się w tej błonie.

Receptory błonowe

Wyróżnia się dwie grupy receptorów błonowych: receptory związane z
białkiem G i receptory związane z pojedynczą domeną przezbłonową. Do
receptorów związanych z białkiem G należą: receptory tyreoliberyny
(TRH), gonadoliberyny (GnRH), tyreotropiny (TSH), hormonu
luteinizującego (LH), hormonu stymulującego pęcherzyki (FSH), ludzkiej
gonadotropiny kosmówkowej (HCG), adrenokortykotropiny (ACTH),
parathormonu (PTH), glukagonu oraz receptory α - i β-adrenergiczne.

Do grupy receptorów związanych z pojedynczą domeną przezbłonową
należą: receptory naskórkowego czynnika wzrostu (EGF), insuliny,
insulinopodobnego czynnika wzrostu I i II (IGF-I i IGF-II), hormonu wzrostu
(GH), prolaktyny (PRL), cytokin. Związanie hormonu z receptorem
powoduje aktywację lub rzadziej hamowanie jednostek katalitycznych w
błonie komórkowej. Białka G są to białka błonowe.

Większość hormonów produkowana jest przez gruczoły wydzielania
wewnętrznego. Należą do nich: przysadka mózgowa, tarczyca,
przytarczyce, nadnercza, wyspy Langerhansa w trzustce oraz gonady.
Czynność hormonalną wykazują też inne tkanki, a mianowicie
podwzgórze, komórki wewnątrzwydzielnicze przewodu pokarmowego,
nerka, tkanka tłuszczowa, skóra.

Podwzgórze

Jest częścią ośrodkowego układu nerwowego. Połączone jest 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 są syntetyzowane w neuronach jąder
nadwzrokowych i przykomorowych i transportowane przez aksony
tych neuronów do tylnego płata przysadki mózgowej.

REGULACJA WYDZIELANIA GH

podwzgórze

somatoliberyna

somatostatyna

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 ⅔ 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).

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 (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 ta część jest szczątkowa i
najprawdopodobniej nie pełni funkcji wydzielniczej.

Adrenokortykotropina (ACTH)

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 (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.

Nadmierne wydzielanie ACTH obserwuje się w przypadku czynnych
gruczolaków przysadki oraz przez tkankę gruczołową ektopową
(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
lub przysadki mózgowej, prowadzi do wtórnej niewydolności nadnerczy.
Zarówno nadmiar, jak i niedobór ACTH, są stanami poważnie
zaburzającymi funkcjonowanie organizmu i zagrażającymi życiu.

Tyreotropina (TSH)

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)

FSH 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. 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.

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. 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 także
zwiększenie masy mięśni i trzewi.

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. 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 (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 (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)

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 (dopamina jest silnym inhibitorem 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

Jest peptydem zbudowanym z 9 aminokwasów. 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 znajdujące się wokół przewodów
pęcherzykowych w gruczołach piersiowych. Skurcz tych komórek
powoduje wypływanie mleka.

Regulacja wydzielania oksytocyny

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)

Jest peptydem złożonym z 9 aminokwasów, o budowie zbliżonej do
budowy oksytocyny. 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. Wydzielanie ADH wzrasta w następstwie
obniżenia objętości krwi (np. w czasie krwotoku).

Gruczoł tarczowy

Tarczyca jest dwupłatowym gruczołem o wadze 10-20 g. Położony jest
poniżej krtani, na przedniej powierzchni tchawicy. Gruczoł ten jest bardzo
obficie unaczyniony. Jednostką funkcjonalną gruczołu jest pęcherzyk
tarczycy. Pęcherzyk zbudowany jest z komórek nabłonkowych. Pęcherzyki
otoczone są błoną podstawną, oplecione są przez naczynia włosowate.

Głównymi hormonami wydzielanymi przez tarczycę są tyroksyna (T4) i w
mniejszych ilościach trijodotyronina (T3). Obydwa te hormony są
jodowanymi pochodnymi aminokwasu tyrozyny. Do syntezy hormonów
tarczycy niezbędny jest jod, wchłaniany w postaci jodku. Tarczyca
wychwytuje około 120 mikrogramów jodu na dobę. Komórki tarczycy
transportują jodek czynnie z krwi krążącej do koloidu wbrew gradientowi
stężeń i gradientowi elektrycznemu. Następnie jodek jest utleniany przy
udziale enzymu peroksydazy i przyłączany do cząsteczek tyrozyny
związanych z tyreoglobuliną. Powstaje monojodotyrozyna, następnie
dijodotyrozyna. Dwie cząsteczki dijodotyrozyny ulegają kondensacji
tworząc tyroksynę (T4). Natomiast T3 powstaje w wyniku kondensacji
monojodotyrozyny i dijodotyrozyny.

W tarczycy zgromadzony jest zwykle zapas T4 i T3 związanych z
tyreoglobuliną. Zabezpiecza on prawidłowe stężenia hormonów we krwi
przez co najmniej 2 miesiące. Hormony tarczycy przenoszone są we krwi
w postaci związanej z białkami. Tylko niewielki odsetek T4 i T3 krąży w
postaci wolnej. W krążeniu znajduje się również tzw. odwrotna T3 (rT3).
Jest ona nieaktywna biologicznie.

Działanie hormonów tarczycy

Hormony tarczycy wchodzą do wnętrza komórki i łączą się z receptorem w
jądrze. T3 ma znacznie większe powinowactwo do receptorów niż T4.
Efekty działania hormonów tarczycy uwidaczniają się po pewnym czasie
od podania tych hormonów. Jest to tzw. okres działania utajonego. Okres
ten jest dłuższy w przypadku T4 (1-2 dni) niż w przypadku T3 (kilka
godzin).

Regulacja wydzielania hormonów tarczycy

Wszystkie etapy syntezy hormonów tarczycy regulowane są przez
tyreotropinę (TSH) wydzielaną przez przysadkę mózgową. Wydzielanie
TSH jest z kolei stymulowane przez tyreoliberynę (TRH) wydzielaną przez
podwzgórze. Wzrost stężenia T4 i T3 we krwi powoduje obniżenie
wydzielania TSH (sprzężenie zwrotne ujemne). Zjawisko to
wykorzystywane jest w diagnostyce chorób tarczycy.

W regulacji syntezy hormonów tarczycy odgrywa też rolę ilość jodu
dostarczana z pokarmem. Ilość jodu wbudowywanego do tyreoglobuliny
jest proporcjonalna do stężenia jodków we krwi. Niedobór jodu w
pożywieniu (poniżej 50 mikrogramów/dobę) powoduje zmniejszone
wiązanie tego pierwiastka przez tyreoglobulinę, powstaje więcej MIT niż
DTT. W rezultacie zmniejsza się synteza hormonów tarczycy. Zmienia się
też proporcja T4 do T3 na korzyść T3.

Obniżenie stężenia hormonów tarczycy we krwi powoduje zwiększanie
wydzielania TSH przez przysadkę mózgową. TSH aktywuje mechanizmy
transportu jodu do komórek tarczycy. Jednocześnie powoduje
powiększenie się gruczołu. Powiększoną tarczycę nazywamy wolem. Duże
dawki jodu powodują hamowanie syntezy i uwalnianie hormonów tarczycy.
Zjawisko to nosi nazwę efektu Wolffa-Chaikoffa. Może ono trwać kilka dni,
po czym funkcja tarczycy wraca do normy.

Niedobór hormonów tarczycy prowadzi do zwolnienia podstawowej
przemiany materii. Obserwuje się przyrost masy ciała, wypadanie włosów,
ochrypły głos, suchą skórę. Stałymi objawami są senność i uczucie zimna.
Towarzyszy temu osłabienie mięśni, zwolnienie czynności serca,
zmniejszenie objętości wyrzutowej serca.

Nadmiar hormonów tarczycy powoduje chudnięcie, wzmożoną potliwość,
nerwowość, przyspieszenie czynności serca, zaburzenie rytmu serca,
osłabienie siły mięśni.

Hormonalna regulacja metabolizmu wapnia

W organizmie człowieka znajduje się około 1100 g Ca, z czego 99%
znajduje się w układzie kostnym. Prawidłowe stężenie Ca w osoczu wynosi
2,2 – 2,6 mmol/l. Wapń krąży w postaci związanej z albuminami (44%), z
cytrynianem (9%) oraz jako wapń zjonizowany ( < 50%). Wapń jest drugim
przekaźnikiem informacji w komórce, bierze udział w procesie krzepnięcia,
w aktywacji skurczu mięśni, czynności nerwów i czynności
wewnątrzwydzielniczej. Obniżenie stężenia wapnia w osoczu może być
przyczyną wystąpienia zespołu klinicznego zwanego tężyczką. Objawia się
ona nadmierną pobudliwością nerwów i skurczami mięśni szkieletowych.
Znaczne podwyższenie stężenia wapnia w osoczu może powodować
śpiączkę hiperkalcemiczną. W przeciętnej diecie człowiek spożywa około 1
g Ca dziennie (około 25 mmol). Z tego do krwi wchłania się około 10-15
mmol. Równocześnie do światła jelita przedostaje się z płynu
międzykomórkowego około 7-10 mmol Ca. Z kałem wydalane jest więc w
ciągu doby około 22 mmol Ca. Nerki filtrują około 250 mmol Ca na dobę, z
czego około 245 mmol ulega resorpcji zwrotnej w kanalikach nerkowych. Z
moczem wydalane jest więc jedynie około 2,5 – 5,0 mmol Ca na dobę. 7,5
– 10 mmol Ca jest wymieniane w ciągu doby pomiędzy tzw.
niewymienialną pulą Ca w kościach a osoczem.

Metabolizm fosforanów jest związany z metabolizmem Ca. Nie
podlega jednak tak ścisłej regulacji.

Metabolizm Ca regulowany jest przez 3 hormony:
• parathormon,
• kalcytoninę,
• witaminę D3.

Parathormon (PTH)

PTH jest hormonem peptydowym, zbudowanym z 84 aminokwasów.
Wydzielany jest przez 4 małe gruczoły przytarczyczne leżące na tylnej
powierzchni gruczołu tarczowego. Cząsteczki PTH są magazynowane w
pęcherzykach sekrecyjnych i w miarę potrzeby wydzielane do krwi.
Głównym czynnikiem regulującym wydzielanie PTH jest stężenie Ca
zjonizowanego w osoczu. Spadek stężenia Ca we krwi powoduje wzrost
wydzielania PTH, zaś podwyższone stężenie hamuje sekrecję tego
hormonu. PTH działa poprzez receptory błonowe. PTH zwiększa stężenie
Ca w osoczu na trzy sposoby:
• w kości wiąże się z osteoklastami i powoduje resorpcję Ca,
• w nerkach zwiększa wchłanianie zwrotne Ca,
• zwiększa też tworzenie aktywnej formy witaminy D3 i na tej drodze
zwiększa wchłanianie Ca w przewodzie pokarmowym. PTH zwiększa
wydalanie fosforanów z moczem.

Kalcytonina

Wytwarzana jest przez komórki okołopęcherzykowe C znajdujące się w
tarczycy. Jest peptydem składającym się z 32 aminokwasów. Głównym
stymulatorem wydzielania kalcytoniny jest wzrost stężenia jonów Ca we
krwi. Kalcytonina hamuje uwalnianie Ca z kości, zwiększa też wydalanie
Ca z moczem. W następstwie, hormon ten obniża stężenie Ca we krwi.
Fizjologiczna rola kalcytoniny polega na obniżaniu podwyższonego
stężenia Ca we krwi po posiłkach. Ani całkowite usunięcie tarczycy, ani
obecność wysokich stężeń kalcytoniny, np. w przypadku nowotworów
zbudowanych z komórek C tarczycy, nie powoduje istotnych zmian
stężenia Ca w surowicy.

Witamina D3

Jest dostarczana z pokarmem, a także syntetyzowana w skórze.
Dobowe zapotrzebowanie na witaminę D3 wynosi 100-400 jednostek.
Duże dawki witaminy D mogą spowodować hiperkalcemię i prowadzić do
zatrucia. Objawami zatrucia witaminą D3 są nudności, wymioty,
odwodnienie. Niedobór Ca prowadzi u organizmów rosnących do rozwoju
krzywicy.

Nadnercza

Są gruczołami położonymi nad górnymi biegunami nerek. Nadnercze
waży 4-6 g. Gruczoły te zbudowane są z części korowej i rdzenia. Kora
nadnerczy zbudowana jest z 3 warstw, są to od zewnątrz:
• kłębkowata,
• pasmowata,
• siateczkowata.
Hormony kory nadnerczy należą do grupy hormonów steroidowych,
syntetyzowane są z cholesterolu. Każda z warstw wydziela inną grupę
hormonów.

Warstwa kłębkowata
Wydziela mineralokortykosteroidy, z których najaktywniejszym jest
aldosteron. Aldosteron we krwi znajduje się głównie w stanie wolnym.

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 (układ renina -
angiotensyna – aldosteron, układ RAA).
Renina wytwarzana jest w nerce, w tzw. aparacie przykłębuszkowym.
Wydzielanie reniny ulega zwiększeniu w wyniku obniżenia ciśnienia
tętniczego 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 angiotensynę 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.

Warstwa pasmowata
Warstwa pasmowata wydziela glikokortykosteroidy: kortyzol i
hydroksykortykosteron. U człowieka głównym glikokortykosteroidem jest
kortyzol.
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 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 OUN.

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 tej 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 powstawanie tzw. zespołu Cushinga. Składa się na niego 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.
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.

Działanie katecholamin

Adrenalina:
• podnosi ciśnienie skurczowe, a obniża ciśnienie rozkurczowe,
• przyspiesza czynność serca,
• silniej aktywuje glikogenolizę w wątrobie i w mięśniach szkieletowych niż
noradrenalina,
• zwiększa silniej niż noradrenalina stężenie glukozy we krwi.

Noradrenalina:
• zwiększa ciśnienie skurczowe i rozkurczowe,
• zwalnia częstość skurczów serca,
• wywiera silniejsze działanie lipolityczne w tkance tłuszczowej niż
adrenalina,
• 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 (np. zagrożenie
życia, zimno, wysiłek fizyczny, hipoglikemia). 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.

Trzustka

Wewnątrzwydzielniczą czynność trzustki pełnią komórki tworzące tzw.
wyspy Langerhansa. Stanowią one 1-2% masy gruczołu. U człowieka
znajduje się 1-2 milionów wysp. Najwięcej wysp znajduje się w ogonie
trzustki, mniej w trzonie i głowie tego narządu. W wyspach znajdują się 4
rodzaje komórek:
Komórki A (α) wydzielają glukagon
Komórki B (β) wydzielają insulinę
Komórki D (δ) wydzielają somatostatynę
Komórki F (PP) wydzielają polipeptyd trzustkowy

Insulina:
 obniża stężenie glukozy we krwi,
 stymuluje syntezę glikogenu w mięśniach i w wątrobie,
 hamuje wytwarzanie glukozy w wątrobie,
 zwiększa syntezę ciał tłuszczowych,
 nasila syntezę białka i hamuje jego rozkład.

Glukagon:
 zmniejszony poziom glukozy we krwi powoduje jego wyrzut z trzustki,
 odpowiada za mobilizację substratów energetycznych w ustroju (glukoza
i wolne kwasy tłuszczowe),
 nasila proces glikogenolizy (rozpadu glikogenu).

Somatostatyna:
 hamuje wydzielanie insuliny i glukagonu,
 może opóźniać opróżnianie żołądka i pęcherzyka żółciowego,
 może zmniejszać wydzielanie enzymów trawiennych przez trzustkę.

Polipeptyd trzustkowy (PP):
 jest silnym inhibitorem sekrecji enzymów trzustkowych,
 hamuje obkurczanie się pęcherzyka żółciowego.

Gruczoły płciowe

Gonada żeńska – jajnik

Estrogeny (estradiol):
 w okresie dojrzewania 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
wydzielanie wodnistego śluzu szyjkowego, wpływają na dojrzewanie i
rogowacenie nabłonka pochwy,
 w czasie ciąży wywołują rozrost mięśnia macicy oraz zwiększenie
przepływu krwi przez ten narząd,
 zwiększają wrażliwość mięśnia macicy na działanie oksytocyny,
 powodują rozrost przewodów w gruczołach sutkowych.

Progesteron:
 powoduje wzrost temperatury ciała i powstanie 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.

Relaksyna:
 w okresie ciąży zmiękcza więzadła kanału rodnego oraz szyjkę macicy.

Gonada męska – jądro

Androgeny (testosteron):
 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.

LITERATURA

1. „Fizjologia człowieka w zarysie” – W. Z. Traczyk

2. „Fizjologia człowieka” – Stanisław Konturek

3. „Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego” – pod red. Jana

Górskiego

4. „Zarys fizjologii wysiłku fizycznego” – pod red. Bożeny

Czarkowskiej-Pączek i Jacka Przybylskiego

Document Outline