Fizjologia

Mechanizm działania

hormonów



Mechanizmy działania hormonów



Interakcja hormon - receptor. Odpowiedź tkankowa po

połączeniu ze swoistym receptorem.



Receptory zewnętrzne (powierzchniowe) i wewnętrzne (w

obrębie cytoplazmy lub jądra komórkowego).



Receptory zewnętrzne dla hormonów peptydowych i

katecholamin.



Po połączeniu z receptorem uruchomiona jest transdukcja

sygnałów z wytworzeniem cAMP, diacyloglicerolu,

uwolnienia jonów Ca) (II przekaźnik)



Związki te wywołują z kolei działanie biologiczne.



Steroidy i hormony tarczycy łączą się z receptorami

jądrowymi tworząc kompleks hormon - receptor. Ten łączy

się z DNA o specyficznej sekwencji nukleotydów

zapoczątkowuje transkrypcję i translację.

Oś podwzgórzowo -

przysadkowa



Podwzgórze sprawuje nerwową

kontrolę nad wydzielaniem hormonów

przez tylny płat przysadki. Kontrolę

nad aktywnością przedniego płata

przysadki



sprawują hormony podwzgórzowe,

wydzielane do podwzgórzowo -

przysadkowego układu wrotnego.



Oś podwzgórzowo - przysadkowa.

Sprzężenie zwrotne



Mechanizm regulacji syntezy i wydzielania

hormonów.



Ujemne sprzężenie zwrotne - 3 poziomy



1. Długa pętla sprzężenia zwrotnego gruczoły

obwodowe hamują przedni płat i podwzgórze



2. Krótka pętla sprzężenia zwrotnego - hormony

przysadki hamują syntezę i



uwalnianie czynników uwalniających

(hormonów hipofizjotropowych

-podwzgórzowych)



3. Ultrakrótka pętla sprzężenia zwrotnego -

hormony hipofizj otropowe hamują syntezę i

uwalnianie dalszych cząsteczek hormonu

Przysadka mózgowa

Część gruczołowa (płat przedni)



1. Część dystalna - największa część płata przedniego, źródło

przysadkowych hormonów tropowych



2, Część pośrednia - między częścią dystalną a płatem

nerwowym (struktura szczątkowa)



3. Część guzowa - zbiór komórek wydzielniczych,

otaczających pień lejka i rozciąga się do podstawy

podwzgórza. Najlepiej unaczyniona część przedniego płata

przysadki.



Część nerwowa



1. Wyniosłość pośrodkowa (guz popielaty), poniżej III komory,

kopulasty twór



2. Pień lejka (szypuła nerwowa)



3. Część nerwowa - połączenie z brzuszną częścią

międzymózgowia

Typy komórek przysadki

1. Komórki chromofilne



a) kwasochłonne (eozynofilne) 80% k-k

chromofilnych.



Wydzielają prolaktynę i GH



b) komórki zasadochłonne (bazofilne) -

pozostałe 20%.



Wydzielają hormony: tyreotropowy (TSH),

adrenokortykotropowy (ACTH), luteinizuj

ący (LH), folikulostymulinę (FSH),

Hormony płata tylnego.

Oksytocyna



Nonapeptyd syntezowany głównie w jądrze

przykomorowym podwzgórza i magazynowany w

tylnym płacie przysadki



Bodźce uwalniające - pobudzenie

cholinergicznych włókien nerwowych



1. - receptory dotykowe w obrębie brodawki sutkowej -

sygnał do podwzgórza



uwolnienie oksytocyny - 30-60” - odruch wytryskiwania

mleka



- odruch warunkowy na głos dziecka



2. Pobudzenie narządów płciowych (stosunek, poród)



3. U mężczyzn też uwalnia się przy stosunku, ale rola nie

jest wyjaśniona

Oksytocyna



Hamowanie uwalniania



1. Stres, strach. Niekorzystne czynniki

psychiczne



2. Pobudzenie włókien adrenergicznych

docierających do podwzgórza



3. Etanol



4. Enkefaliny



Efekt fizjologiczny



1. Skurcz komórek mioepitelialnych

gruczołu sutkowego w okresie laktacji



2. Skurcz mięśni gładkich macicy.

Wazopresyna (adiuretyna)



Działanie



Kurcz mięśni naczyń krwionośnych



Zwiększona resorpcja wody w nerkach

(poprzez cAMP) - w komórkach części

dystalnej kanalików nerkowych i kanalikach

zbiorczych.



Wzrost ciśnienia osmotycznego krwi

stymuluje osmoreceptory w okolicy jądra

nadwzrokowego podwzgórza - uwolnienie

wazopresyny. Dodatkowo pobudzony

zostaje ośrodek pragnienia w podwzgórzu.

Wazopresyna (adiuretyna)



Bodźce z receptorów objętościowych i

baroreceptorów (zatoki tętnic szyjnych i

łuku aorty) układu sercowo - naczyniowego

hamują uwalnianie wazopresyny.



Obniżenie ciśnienia w naczyniach (np.

krwotok) stymuluje uwalnianie hormonu.



Wazopresyna w obecności angiotenzyny II

kurczy mięśnie gładkie naczyń - wzrost

oporu naczyniowego i wzrost ciśnienia.

Hormon wzrostu (GH, HGH,

STH, somatotropina



Charakterystyka GH



Syntezowany w komórkach kwasochłonnych

przedniego płata przysadki



Budowa - prosty łańcuch polipeptydowy -191 reszt

aminokwasowych Swoistość gatunkowa (HGH i

małpi HG działają u człowieka



Wydzielanie fazowe - liczne małe epizody

wydzielnicze z 20 - 30 min. przerwami; nocny

szczyt wydzielania 1-2 godz. po rozpoczęciu fazy

snu głębokiego, co koreluje z 3 lub 4 stadium snu

wolnofazowego



Stężenie hormonu o dzieci podobne jak u dorosłych

Hormon wzrostu (c.d.)



Regulacja wydzielania



I. Bodźce pobudzające uwalnianie GH



1. SRH (hormon uwalniający hormon wzrostu



2. Bromokryptyna (antagonista dopaminy),

enkefaliny, endorfiny, opiaty



3. Hipoglikemia zależna od insuliny, glukagon i

wazopresyna w dawkach farmakologicznych



4. Zwiększenie aminokwasów (arginina,

leucyna. lizyna, tryptofan), estrogenów



5. Wysiłek fizyczny, stres, gorączka, zabiegi

chirurgiczne, głodzenie.

Hormon wzrostu (c.d.)



II bodźce hamujące uwalnianie GH



1. SIH (somatotropin-inhibiting hormone,

somatostatyna) uwalniania z



drobnokomórkowych neuronów

sekrecyjnych, występuje też w przewodzie



pokarmowym i trzustce



2. Otyłość



3. Glukokortykoidy



4. Późny okres ciąży (upośledzenie

tolerancji glukozy, laktogen łożyskowy o



działaniu antagonistycznym do insuliny)

Hormon wzrostu (c.d.)



Skutki fizjologiczne



1. Wzrost kośćca za pomocą insulinopodobnych

czynników wzrostowych (IGF1, IGF-2,

somatomedyny) + insulina + hormony tarczycy



Somatomedyny są wytwarzane w wątrobie,

nerkach i mięśniach.



Receptory są w chondrocytach, hepatocytach,

adipocytach, k-kach mięśniowych.



Pobudzają lipogenezę, utlenianie glukozy, transport

glukozy i aminokwasów do komórek mięśniowych.



Powodują rozrost chondrocytów, tworzenie osteoblastów.



Po zakończeniu wzrostu - akromegalia

Endokrynopatie. GH



Nadmiar GH



Opóźnienie wzrostu przy jednoczesnym

niedoborze somatomedyn (kwashiorkor,

niedożywienie) lub braku receptorów



gigantyzm - nadprodukcja GH w okresie

wzrastania



akromegalia - po zakończeniu wzrastania



Niedobór GH



przed ukończeniem wzrastania karłowatość

przysadkowa, najczęściej z wypadnięciem

innych funkcji przysadki



po okresie wzrastania - część składowa

panhipopituitaryzmu.

Prolaktyna



Wytwarzana w komórkach kwasochłonnych

przysadki



Pojedynczy łańcuch peptydowy 198 aminokwasów



Regulacja wydzielania



1. Bodźce pobudzające wydzielanie



Czynnik uwalniający prolaktynę (PRF - prolactin-releasing

factor). Jednym z czynników uwalniajacych jest TRH.



Wydzielanie wzrasta w czasie snu, wysiłku fizycznego,

stresu, od 8 do 38 tyg. ciąży.



Karmienie piersią bezpośrednio i poprzez oksytocynę.



Pierwotna niedoczynność tarczycy



Antagoniści dopaminy (fenotiazyna, trankwilizery,

blokery receptorów adrenergicznych, agoniści serotoniny

Prolaktyna



Bodźce hamujące wydzielanie



Czynnik hamujący uwalnianie (PIF - prolactin inhibiting

factor)



Dopamina i agoniści dopamiony (bromokryptyna)



Skutki fizjologiczne



Rozwój gruczołów sutkowych i produkcja mleka



Wysokie stężenie prolaktyny hamuje wydzielanie LH i

wtórnie owulację, co powoduje brak miesiączki w okresie

laktacji poporodowej



Endokrynopatie



Podwyższone stężenie prolaktyny u kobiet powoduje

niepłodność i brak miesiączki, a u mężczyzn obniżenie

pociągu płciowego i impotencję.

Nadnercza

Rdzeń nadnerczy



Składa się z komórek chromochłonnych (feochromocytów)

pochodzących z neuroektodermy.



Pod względem czynnościowym są analogiem pozazwojowych

włókien współczulnych układu autonomicznego.



Histologicznie - 2 typy komórek chromochłonnych

(zawierające albo adrenalinę, albo noradrenalinę).



Hormony te zmagazynowane są w ziarnistościach

chromafilowych. 80% syntezuje adrenalinę, 20% -

noradrenalinę.



Do komórek chromochłonnych docierają przedzwojowe

włókna sympatyczne.



Adrenalina niemal wyłącznie powstaje w rdzeniu nadnerczy,

a w niewielkiej część - w mózgu.

Rdzeń nadnerczy



1. Receptory alfa- adrenergiczne - wrażliwe

na adrenalinę i noradrenalinę



Pobudzenie licznych funkcji (rozszerzenie źrenicy,

skurcz naczyń, skurcz zwieraczy w przewodzie

pokarmowym, pocenie skóry, skurcz macicy) i

zahamowanie - np. motoryki jelit, wydzielania

insuliny



2. Receptory beta-adrenergiczne –



wrażliwe na adrenalinę i względnie niewrażliwe

na noradrenalinę



Pobudzenie - zahamowanie większości funkcji

(rozszerzenie naczyń, oskrzeli, zwolnienie

motoryki jelit) a stymulacja - ( np.

↑

czynności

serca,

↑w

ydzielania insuliny )

Rdzeń nadnerczy.

Endokrynopatie



Zmniejszenie wydzielania



(gruźlica, nowotwory) nie daje objawów

klinicznych



Zwiększone wydzielanie



guz rdzenia nadnerczy (Phaeochromocytoma) -

napadowe nadciśnienie tętnicze, bóle głowy,

pocenie się, zblednięcie skóry, niepokój, strach.



Podanie alfa-blokera - gwałtowny spadek

ciśnienia Laboratoryjnie - wzrost w moczu

katecholamin, metanefryn i kwasu

wanilinomigdałowego

Kora nadnerczy



Pochodzi z mezodermy 3 warstwy



Kłębkowata - zewnętrzna - synteza aldosteronu

i kortykosteromu



Pasmowata środkowa -



Siateczkowata - wewnętrzna



Wydzielają



glikokortykoidy (kortyzol i kortykosteron)



mineralokortykoidy (aldosteron, DOCA)



substancje adrogeniczne

(dehydroepiandrosteron - DHEA i jego siarczan),



prekursory progesteronu,

Regulacja czynności nadnerczy



CRH - ACTH - hormony kory nadnerczy - gł.

glukokortykoidy



Kortyzol na zasadzie ujemnego sprzężenia

zwrotnego hamuje wydzielanie CRH i ACTH.



Rytm podwzgórzowo - nadnerczowy (rano wyższe

stężenia ACTH i kortyzolu niż wieczorem)



Podwzgórzowo - nadnerczowa reakcja na stres

(uraz, pirogeny, hipoglikemia, histamina, wysiłek,

oparzenia, niepokój, stres psychogenny, zimno) -

pobudzenie wydzielania ACTH



Hormony o działaniu glikokortykoidowym: kortyzol,

kortyzon, 11 - dezoksykortykosteron, kortykosteron

Działanie przeciwzapalne

glikokortykoidów



1. Stabilizacja błon lizosomalnych



2. Zmniejszenie przepuszczalności naczyń

włosowatych



- osłabienie migracji granulocytów



- zmniejszefie obrzęków



3. Zmniejszenie liczby krążących limfocytów,

monocytów, granulocytów kwasochłonnych i

zasadochłonnych



- redystrybucja do tkanki limfoidalnej



4. Hamowanie przyklejania się granulocytów do

ścian naczyń



5. Zanik węzłów limfatycznych, grasicy, śledziony

Oddziaływanie na inne

narządy



1. Nerki - przywracają prawidłową

filtrację kłębkową (GFR) i przepływ krwi

przez nerki u pacjentów po

adrenalektomii



2. Żołądek. Zwiększają wydzielanie

kwasu solnego.



3. Mózg. Skutki psychonerwowe -

euforia, psychozy, obsesje, depresja

Oddziaływanie na inne

narządy



4. Efekt przeciwwzrostowy:



antagonizm z wit. D - hamowanie resorpcji Ca z

jelita hamowanie migracji fibroblastów i degradacja

kolagenu - redukcja masy kostnej



tłumienie sekrecji GH osłabienie i zanik mięśni



5. Naczynia



-wzmaga działanie wazopresyjne noradrenaliny



6. Adaptacja do stresu - utrzymanie

homeostazy, ale nie zwiększa oporności na

stres.



Stres łączy się z aktywacją osi podwzgórzowo -

przysadkowo - nadnerczowej

Mineralokortykoidy

i androgeny



Zwiększenie wydzielania mineralokortykoidów



Zwiększenie zawartości angiotensyny II pod wpływem refliny



Podwyższenie stężenia K z jednoczesnym obniżeniem Na



Zwiększone wydzielanie ACTH



Mineralokortykoidy zwiększają resorpcję Na i wydalanie

K w cewkach dalszych kanalików nerkowych.



Podobnie działają na ślinianki i błonę śluzową żołądka



Androgeny



Głównym hormonem jest dehydroepiandrosteron (DHEA). Jego

stężenie jest najwyższe około 20 r. ż, następnie maleje o 3%

rocznie.



Nadnercza produkują niewielkie ilości testosteronu i estradiolu.

Trzustka - część endokrynna



Histologia i funkcja wysp Langerhansa



4 typy komórek



alfa - 25% masy komórkowej - syntezują i

wydzielają glukagon



beta - 60% masy komórkowej - syntezują

i wydzielają insulinę



delta - 10% masy komórkowej -

wytwarzają somatostatynę



trzustkowe komórki polipeptydowe 5%-

syntezują polipeptyd trzustkowy

Insulina



Biosynteza w komórkach beta



Proinsulina 86 reszt aminokwasowych - proteolityczny

podział na insulinę (51 reszt) i C-peptyd (31 reszt).



C-peptyd wydzielany jest w ilości równomolarnej do

insuliny, nie wykazuje aktywności biologicznej.

Prawidłowe stężenie 1,0 - 3,5 ng!ml. Okres półtrwania 30

min.



Insulina



Insulina magazynowana jako kompleks heksamerowy z 2

atomami Zn na heksamer.



W osoczu występuje w postaci monomerycznej. Sekrecja

wymaga pozakomórkowego Ca, który wewnątrz komórki

łączy się z kalmoduliną.



Okres półtrwania insuliny 5 min.

Działanie fizjologiczne insuliny



Receptory insulinowe - wątroba, mięśnie, tkanka

tłuszczowa, limfocyty, monocyty, granulocyty.



1. Przemiana węglowodanowa



a) wątroba



- ułatwianie wychwytu glukozy przez insulinę,



- aktywuje fosfofruktokinazę



- aktywuje syntetazę glikogenową



b) mięśnie



- niezbędna do przenoszenia glukozy przez błonę komórkową



- aktywuje fosfofruktokinazę



- aktywuje syntetazę glikogenową c)tkanka tłuszczowa



- pobudza transport glukozy do komórki



- aktywuje fosfofruktokinazę



- aktywuje syntetazę glikogenową

Działanie fizjologiczne insuliny



2. Przemiana tłuszczowa



a) wątroba



miejsce syntezy kwasów tłuszczowych (w obecności glukozy i

insuliny) (efekt antyketogeniczny)



- ułatwia syntezę i uwalnianie lipazy lipoproteidowej



b) tkanka tłuszczowa



- powstawanie kwasów tłuszczowych



- ułatwianie wnikania glukozy celem powstania alfa-

glicerofosforanu do estryfikacji wolnych kwasów

tłuszczowych.



3. Przemiana białkowa



Zwiększene wbudowywanie aminokwasów do komórek

mięśniowych



Obniżenie katabolizmu białek, zwiększenie syntezy białek

przez inne tkanki

Glukagon



Pobudzenie wydzielania



-Hipoglikemia



- aminokwasy (arginina, alanina)



- obniżenie stężenia kwasów tłuszczowych



-hormony żołądkowo - jelitowe (CCK, GIP,

gastryna, sekretyna,



- pokarm białkowy (za pośrednictwem

hormonów żołądkowo-jelitowych

Działanie fizjologiczne

glukagonu



1. Przemiana węglowodanowa



- działanie hipergłikemiczne, głównie poprzez pobudzenie

glikogenolizy



- stymulowanie glukoneogenezy



2. Przemiana tłuszczowa



- aktywuje lipazę trójglicedydową - jest hormonem

lipołitycznym



- podwyższa stężenie kwasów tłuszczowych i glicerolu.



- ketogeneza wywołana przez oksydację kwasów

tłuszczowych.



3. Przemiana białek



- działanie proteolityczne w wątrobie



- działanie glukoneogenetyczne



- hamuje syntezę białka.

Tarczyca



Jednostka czynnościowa - pęcherzyk (grono)

otoczony siecią naczyń włosowatych.



Nabłonek pęcherzyków z pojedynczej warstwy k-k

sześciennych.



Światło pęcherzyka wypełnione bursztynowym płynem

białkowym - koloidem.



Mikrokosmki wnikają do koloidu od strony szczytowej k-k

pęcherzykowych, tam reakcja jodowania.



Koloid pobierany jest drogą endocytozy.



Komórki pęcherzykowe C wydzielające kalcytoninę.



Funkcja tarczycy



Produkcja hormonów: trójjodotyronina (T3)

czterojodotyronina (T4, tyroksyna)

Regulacja czynności tarczycy



Oś podwzgórzowo - przysadkowo - tarczycowa.

TRH wydzielany przez podwzgórze i do

przedniego płata przysadki.



Stymuluje niektóre komórki zasadochłonne do

wydzielania TSH



TSH stymuluje reakcje do syntezy jodotyronin



T3 i T4 hamują wydzielanie TSH



Inne czynniki regulujące



Estrogeny nasilają sekrecję TSH



Duże dawki jodku hamują uwalnianie hormonu tarczycy



Somatostatyna hamuje wydzielanie TSH

Skutki fizjologiczne działania

hormonu tarczycy



1. Wzrost podstawowej przemiany materii



2. Wzrost i dojrzewanie kości



3. Dojrzewanie tkanki nerwowej



4. Prawidłowy rozwój umysłowy



5. Niezbędny do prawidłowej laktacji



6. Efekt metaboliczny



A. Przemiana węglowodanowa



- w dawkach fizjologicznych wzmaga działanie insuliny



- w dawkach farmakologicznych jest czynnikiem

hiperglikemicznym,



B. Przemiana białek



- w dawkach fizjologicznych działanie anaboliczne



- w dawkach farmakologicznych działanie kataboliczne



C. Przemiana tłuszczowa



- pobudza przemianę lipidów (efekt lipolityczny większy od

efektu lipogenicznego)

Kalcytonina



Polipeptyd z 32 reszt aminokwasowych,

wydzielany przez komórki C tarczycy



Dodatnia zależność liniowa ze stężeniem Ca



Skutki fizjologiczne



-hamowanie aktywności osteoklastycznej

(hamowanie resorpcji kości)



- zwiększa aktywność fosfatazy zasadowej w

osteoblastach



- hamuje jelitową resorpcję Ca i fosforanów



- w nerce zwiększa wydalanie fosforanów, Ca i Na



- hamuje aktywność 1 hydroksylazy 250HD

(zmniejsza syntezę kalcytriolu)

Przytarczyce

Parathormon



Polipeptyd 84 reszty aminokwasowe, wydzielany

przez komórki główne 4 gruczołów przytarczycowych



Hormon hiperakalcemiczny



-reguluje stężenie Ca w osoczu - ujemna zależność liniowa



- stymuluje 1 hydroksylazę nerkową 250HD do

1,25dwuhydroksywitaminy D.



PTH zwiększa mobilizację Ca i fosforanów z kości



Działanie remodelujące kość



Wykazuje trojakie działanie na kość:



-stymuluje aktywność osteoklastyczną i osteocytową



- pobudza łączenie się k-k macierzystych co prowadzi do

powstania k-k osteoklastycznych



- wywołuje przejściowe hamowanie aktywności

osteoblastycznej

Parathormon



w nerkach



zwiększa próg nerkowy dla Ca, pobudza

aktywną reabsorpcję Ca w kanaliku dystalnym,



-hamuje reabsorpcję fosforanów w kanalikach

bliższych, co prowadzi do fosfaturii



- zwiększa syntezę 1,25 dwuhydroksywitaminy

D (kalcytriolu) w kanalikach nerkowych



-zwiększa wydalanie nerkowe Na. K. HCO3, a

obniża wydalanie NH4 i H

Document Outline