Wykład 8                                           Układ wewnątrzwydzielniczy

Wyspecjalizowane tkanki organizmów wielokomórkowych potrzebują złożonej koordynacji i procesów adaptacyjnych na zmiany środowiska zewnętrznego i wewnętrznego:

I układ nerwowy à  Przekazuje sygnał, informację ze środowiska za pośrednictwem nie zmieniającego się syst. strukturalnego.

II ukł. wewnątrzwydzielniczy à  Wydziela różne hormony w swoistych gruczołach, przenoszone jako sygnały do komórek przyległych lub tkanek oddalonych od tych gruczołów.

Hormon = ”pobudzić do działania”

substancja syntetyzowana w jednej tkance, przenoszona z krwią do innego narządu w którym rozwija swoje działanie (endokrynne); na przylegające kom. w określonej tkance (parakrynne) na kom. w których są syntetyzowane (autokrynne).

Tkanka docelowa = wykazuje zdolność wiązania hormonu przez swoisty receptor, niezależnie od występowania klasycznego efektu biochemicznego lub fizjologicznego dla danego hormonu

Ogólna odpowiedź hormonu zależy od:

1)      stężenia hormonu,

2)      narządu docelowego.

Ad1.

a)      nasilenie syntezy i wydzielania hormonu

b)      odległość dzieląca gruczoł wydzielniczy od narządu docelowego

c)       stałej wiązania lub dysocjacji hormonu ze swoistym białkiem osocza

d)      szybkości konwersji aktywnego lub słabo aktywnego prekursora na aktywny hormon

e)      szybkość oczyszczania krwi z danego hormonu przez wydalanie z ustroju( nerki), biodegradacji (wątroba)

Ad2.

a)      względnej aktywności lub stopiona wysycenia hormonem swoistych receptorów białkowych (cytoplazmatycznych, jądrowych)

b)      proreceptorowej amplifikacji (wzmocnienie, ujawnienie) lub supresji ( hamowanie) sygnału hormonalnego

Kontrola sekrecji hormonów:

1. na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego

Zasada::

1)      Podrażniony hormon uwalniający

                        ß

     Å syntezę; uwalnianie hormonów PPPM( przedni płat przysadki mózgowej)

                              ß

                    Åwytwarzanie hormonu w narządzie docelowym

                              ß

wysokie stężenie tego hormonu  zmniejsza syntezę i działanie hormonu podwzgórzowego i odwrotnie: małe stężenie pobudza układ podwzgórzowy( długa pętla i krótka pętla)                       

2. Zmiana stężenia określonego metabolitu lub substratu powstającego w następstwie działania hormonu na komórkę docelową

( glukozaÞhiperglikemiaÞinsulinaÞspadek stężenia glukozyÞspadek uwalniania insuliny)

3.dodatnie sprzężenie zwrotne

( estrogen i progesteronÞ wzrost sekrecji LH)

Receptory dla hormonów

Maja dwie domeny:

1)      domena rozpoznająca i wiążąca hormon

2)      domena wytwarzająca sygnał łączący proces rozpoznawania hormonu z jakaś czynnością śródkomórkową = głównie zmiana aktywności jakiegoś enzym)

Hormony (I przekaźnik informacji)

-          białkowe, polipeptydowe, KA (katecholaminy)

receptory białkowe (zmiana aktywności enzymu)

-          sterydowe, hormony tarczycy

receptory śródkomórkowe (H+R= śródkom. przekaźnik)

              kompleks H + RÞ wytworzenie II przekaźnika Þakt. Enzymu

Klasyfikacja hormonów oparta na mechanizmie działania:

1)      hormony wiążące  się z receptorem śródkom.:

estrogeny, progestyny, androgeny, gllikokortykoidy, mineralokortykoidy, hormony tarczycy

2)      hormonny wiążące się z receptorem błonowym:

A)     II przekaźnik CAMP

- ACTH, parathormon , hormon antydiuretyczny ADH, glukagon, korytykoliberyna CRH, lutropina LH, KA aib adrenergiczne

melanotropina MSH, tyreotropina TSH, kalcytonina, ACH, somatostatyny

B)     II przekaźnik CGMP

-odstawowy czynnik natriuretyczny ANF

C)     II przekaźnik Ca lub/ i fosfatydyloinozytydy,( DAG= diacyloglicerol, IP3)

-KA, a, gastryna, substancja P, gonadoliberyna , oksytocyna.

D)     II przekaźnik nieznany

Hormon wzrostu GH, insulina, glukagon, prolaktyna

Hormony gr. I  mają receptory zlokalizowane śródkomórkowo oraz wpływają na ekspresje genów

Kompleks H+ R wiąże się ze swoistymi fragmentami DNA

Þaktywuje lub inaktywuje określone genyÞ selektywnie wpływa na transkrypcję określonego genu i produkcje odpowiadającego mu mRNAÞzmiana stężenia swoistych białek + procesy metaboliczne

Hormony gr. II peptydowe mają receptory w błonie plazmatycznej i działają za pośrednictwem przekażników  śródkomórkowych

Układ cyklazy adenylowej

H+RÞ+ Gs/G Þ+/- cykłazy adenylowej na wewnętrznej powierzchni błony kom. Þkatalizuje ATPÞMg2+, CAMP

Białko G= białko regulatorowe= trimer podjednostek=abg

Aktywacja białka G= wyraża się wiązaniem z GTP do a i odczepieniem b

                                                                        GTP

                                                                 abg Û  aGTP + bg

GTP-aza

Podjednostka a posiada wew. aktywność  GTP-azową

Fosforylacja lub defosforylacja  białek kom

                               =

efekt fizjologiczny

Koniec podwyższonego stężenia CAMP w kom.:

1) CAMPÞ hydrolizaÞ5’ AMP

Fosfodiestraza

2)regulacja reakcji defosforylacji białek

Jony Ca2+

a)      regulacja skurczu mięśni

b)      -||- sprzężenia zachodzącego między bodźcem sekrecyjnym a sekrecją

c)       -||- układu krzepnięcia krwi

d)      -||- aktywności enzymów i pobudliwości komórki

e)      śródkom. przekaźnik w mechaniźmie działania hormonów

Kalmodulina Ca2+- zależne białko regulatorowe

1)      uczestniczy w regulacji różnych kinaz i enzymów syntezy i rozkładu cyklicznych nukleotydów

2)      aktywuje lub inaktywuje enzymy

Ogólna charakterystyka hormonów:

1)      okres utajonego pobudzenia (LATENCJI= czas od wydzielenia hormonu do krwi do wystąpienia objawów działania > dłuższy niż + uk. nerwowego)

2)      uczestniczą w homoestazie

3)      duża swoistość receptorów tkanek, komórek i narządów

4)      równowaga hormonalna tzn. wytwarzanie danego hormonu jest ściśle zrównoważone przez jego metabolizm( mechanizm sprzężeń zwrotnych i inaktywacja)

w podwzgórzu 

Hormon wzrostu GH

1)      niezbędny do wzrostu po urodzeniu- za pośrednictwem JGF= insulino podobny czynnik wzrostu

2)      reguluje gospodarkę:

a)      azotowa = dodatni bilans azotowy, *wzmaga transport aminokwasów do kom. mięśnia

·         nasila syntez ę białek* spadek stężenia aminokwasów w osoczu* spadek stężenia mocznika w osoczu* spadek wydalania aminokwasów i NH2 z moczem

b)      węglowodanową = antagonistycznie do insuliny

zmniejsza utylizację glukozy przez tkanki obwodowe ( hiperglikemia)

wzrost glukoneogenezy = wytwarzanie glukozy w wątrobie, wzrasta zawartość glikogenu w wątrobie.

c)       Tłuszczową: pobudza uwalnianie FFA, glicerolu z tkanki tłuszczowej i wzrost ich stężenia we krwi* wzrost uwalniania FFA w wątrobie

d)      Elektrolitowa: pobudza bilans Ca, Mg, fosforanów. Retencja Na+,Cl-,K+

e)      Pobudza wzrost kości długich

Nadmiar GH= akromegalia

Niedomiar= karłowatość

Prolaktyna PRL

Uczestniczy w inicjacji i podtrzymywaniu laktacji

Stężenie fizjologiczne działanie na gruczoły sutkowe

Gonadotropiny

FSH: kom. pęcherzyków jajnikowych, komórki Sartoliego gonady męskiej pobudza spermatogenezę

LH : pobudza produkcję progesteronu w kom. ciałka żółtego

Pobudza produkcje testosteronu w kom.Leydiga

Hormon tyreotropowy

*odziała w syntezie hormonów tarczycy

zwiększenie uwalniania  T4 i T3

zwiększenie aktywności pomp jodkowej

zwiększenie wielkości i aktywności kom. tarczycy

wzrost liczby kom. gruczołowych tarczycy

POMC= proopiomelanokortyna: ACTH, LPH, MSH, endorfiny

ACTH – hormon adrenokortykotropowy

Wzmaga syntezę i uwalnianie steroidów nadnerczowych przez stymulacje konwersji cholesterolu do pregnenolu

Wzrost nadnerczy

LPH pobudza lipolizę,  mobilizuje tk. tłuszczową

Endorfiny- neuroprzekaźniki w OUN

MSH hormon pobudzający melanocyty + melanogenezaÞ rozprasza śródkom. ziarnistości melaninyÞścieranie naskórka

TPPM

1) Wazopresyna

Bodziec 1. wzrost osmolalności osocz

2) stres, Ach, nikotyna, morfina

Tkanka docelowa komórki kanalików nerkowych dystalnych i zbiorczych

Efekt wzrost przepuszcz;lności dla H20 w/w kom.

3)      Oksytocyna

Bodziec- drażnienie brodawek sutkowych

Efekt:

Transport mleka przez przewódy pęcherzykowe i wytrysk mleka

TARCZYCA

T3,T4

Wzrost- nadczynność

Spadek-niedoczynność

1stymuluje konsumpcje O2 przez tkanki

2 nasilają czynność pompy Na/K

3modulują procesy rozwojowe

4wzrost syntezy białek

5 niedoczynność tarczycy w życiu płodowym prowadzi do kretynizmu

wpływ hormonów tarczycy na narządy jest wtórne do wzrostu Pm i wzrostu zużycia O2

c)       katalizują reakcję utleniania

d)      wpływ na przemiany węglowodanów]

e)      wspomagają metabolizm tłuszczów

f)        wzrost syntezy białka i przyśpiesza wzrost , + GH

g)      wzmaga zużycie witamin B2, B12, C, D

h)      wpływ  na metabolizm kości, Ca, fosforanów

i)        przyśpiesza degradacje innych hormonów

Hormony kory nadnerczy:

3 warstwy

1)      kłębuszkowa= mineralokortykoidy ( aldosteron)

2)      pasmowata= glukokortykoidy ( kortyzol)

3)      siatkowata= androgeny 9testosteron)

Regulacja wydzielania

Głównym regulatorem sekrecji aldosteronu są:

a)      ukł. renina-angiotestyna

b)      K

Reguluje RR ciśnienia tętniczego i przemiany elektrolitowej

Spadek objętości krwi lub płyny zewnątrz kom., Hipowolemia, Spadek RRR

Efekyt resorbcja Na => resorpcja H2O

Spadek resorpcji K

Kanaliki nerkowe, gruczoły potowe, gruczoły ślinowe, nabłonek jelitowy

Wzrost objętości płynu zewnątrz kom. => wzrost objęt. Wyrzutowej serca, wzrost RR

Kortzol:

EFEKTY:

I....