Az endokrin mirigyek élettana
Az endokrin mirigyek élettana 2. tanfolyam I. Pajzsmirigyhormonok II. A mellékvesék által termelt hormonok
I. Pajzsmirigyhormonok (T 3 és T 4) A gége alatt elhelyezkedő pajzsmirigy, a légcső elülső részén Morpho-funkcionális egység = pajzsmirigytüsző Váladék: - T 3 + T 4 (tüszőkből), - Kalcitonin (C sejtekből) B 3 szintézis és T4 jódot igényel = 150-500 µg/nap (az étkezési sót jódozzák a jódhiány megelőzése érdekében) Jód bevitt (I 2) I - felszívódó (jodid) I - a vérben 1/5-e eléri a pajzsmirigyet, gl . emésztő, gl. emlő, pihenés vesén keresztül ürül A pajzsmirigy szintjén minden folyamat a TSH-tól függ.
Pajzsmirigyhormon metabolizmus (T 3 és T 4)
1. A pajzsmirigyhormonok szerepe a plazmában: T 3 = trijód-tironin (7%), de 4-szer aktívabb T 4 = tiroxin (93%), de IC: T 4 T 3; A pajzsmirigy termeli őket: a TG-molekulában található jód-tirozin; Hatásmechanizmus: T 3/T 4 Nukleáris receptorok RNS gén transzkripció m Fehérje szintézis hatása; Fő hatások: Metabolikus aktivitás szinte minden szövetben Oxidatív folyamatok ATP + hő Serkenti a sejtek növekedését + differenciálódást.
A pajzsmirigyhormonok szerepe 1) A növekedésben betöltött szerep: - közvetlenül - közvetetten: - GH - a szomatomedin különösen gyermekeknél biztosítja a normális növekedést + a szövetek fejlődését (különösen a csontok) Kóros: [T] növekedési sebesség, különösen a csontoknál [T ] kezdeti növekedési ütem, de - idővel: [T] a növekedési porc gyorsabb lezárása megállítja a magasság növekedését (csökkenti a magasság növekedésének időszakát).
A pajzsmirigyhormonok szerepe 2) Az idegrendszer (SN) fejlődése + érése az intrauterin élet (IV. Hónap) óta stimulálja az SN neuronogenezisét és mielinizációját + az idegközpontok kéregérésének kialakulását + mentális fejlődés Kóros: [T] törpe és mentális retardáció 3) SN aktiválása felnőtt agy metabolikus aktivitása + kérgi tónus intelligencia és memória + motoros reaktivitás stimuláció SNVS és Nr. β-receptorok Kóros: [T] álmosság, lassúság, ingerlékenység. [T] ingerlékenység, koncentrálóképesség, fáradtság, izomremegés (gyors és finom)
A pajzsmirigyhormonok szerepe 4) Metabolikus hatások a) Fehérje anyagcsere: az anyagcsere mindkét oldala egyensúlyban tartja az anabolizmust - katabolizmus Kóros: [T] katabolizmus Pr. Nitrogén egyensúly - b) Szénhidrát anyagcsere: [G] - a G bélfelszívódása - neoglukogenezis - glikogenolízis felvétel A G + glikolízis kóros energiájának IC-je: [T] [G] inzulin (II) a DZ időben.
A pajzsmirigyhormonok szerepe c) Lipid anyagcsere: Lipolízis Plazma energia: [Lipidek], [Colest], [TG], [PO-L], [AGL] patológiás: [T] [Colest] Az érelmeszesedés kockázata d) Energiacsere: fő szerep az anyagcsere biológiai oxidációja - Biológiailag hasznosítható energia (ATP) - az oxidáció és a foszforiláció összekapcsolásával - Hőtermogenezis - szerep a hőszabályozásban (alkalmazkodás a hideghez) Kóros: [T] az ATP foszforilációs oxidációjának és hőveszteségének leválasztása [T] álmosság + intolerancia a hideg
A pajzsmirigyhormonok szerepe Értékelés: bazális anyagcserével (MB) = az alapvető funkciók biztosításához szükséges minimális energia bazális körülmények között VN: MB = 33-40 kcal/m 2/h MB = -10% + 15% Hypothyreosis Hyperthyreosis (-60% - 30%) (+ 30% + 50%) e) Ásványi anyagcsere: -az anyagcsere-aktivitás révén szükséges vitaminok (az enzimrendszer része)
A pajzsmirigyhormonok szerepe 5) Kardiovaszkuláris szisztémás hatások: katekolaminok pajzsmirigyhormon hatásai + nincs β receptor: FC ha [T] tachyarrhythmia F kontrakció, de ha [T] F kontrakció proteolízissel) DC Légzőszervi: légzés gyakorisága és amplitúdója (az anyagcserére reagálva): szekréció és mozgékonyság [T] hasmenés
A pajzsmirigyhormonok szerepe 6) Trofikus hatás: csontvázizmok bőrére - hypothyreosisban a gélfolyadékok visszatartása a tűn keresztül. hialuron- és kondroitin-szulfátos myxedema. 7) A szexuális funkció optimalizálásának hatása mindkét nemnél: hatás + a nemi mirigy anyagcseréjére gyakorolt hatás + az agyalapi mirigy gonadotropiáira GH T 3 T 4
2. A pajzsmirigyhormon szekréciójának szabályozása 1) A hipotalamusz-hipofízis-pajzsmirigy tengely háromszoros visszacsatolással = fő szerep fenntartja a normális T 3 T 4 értéket (lásd a rajzot). 2) Pszicho-emocionális stressz, fájdalom, trauma a hipotalamusz stimulációjához TRH TSH T 3 T 4 pajzsmirigy hiperfunkció 3) Hőmérséklet változások a hideg T 3 T 4 termogenezisben alkalmazkodás a hideg hideg T 3 T 4 termogenezisében 4) Hatás az agyalapi mirigy elülső részén: NA, TSH ösztrogének Cybernins, TSH szomatosztatin
- - Endokrin hypothalamus + STRESSZ - TRH GIH TRH + - Hypothalamus-hipofízis-pajzsmirigy tengely Hármas visszacsatolás - - Adenohypophysis TSH + Pajzsmirigy T 3 és T 4 TSH Pajzsmirigy hiperfunkció
Kóros eltérések T 3 T 4 Hyperthyreosis alapulóowow-graves-kór növeli az egész mirigy aktivitását TSH Autoimmun változásokkal A hiperszekretáló toxikus adenoma fokozza a helyi aktivitást + a mirigy többi része TSH Nincs autoimmun változás T 3 T 4 Hypothyreosis gyermekeknél = kretinizmus (törpe + mentális retardáció) felnőttekben = myxedema Endémiás golyva: hipertrófiás mirigy, TSH, ± T 3 T 4.
3. A TSH szintézis szerepe: a hipofízis elülső mirigyében a TRH ellenőrzése alatt Hatásmechanizmus: második messenger IC segítségével: cAMP Fő hatások: a pajzsmirigyre A TSH a pajzsmirigyhormonok szintézisével kapcsolatos teljes tevékenységet (T) ellenőrzi 1. pajzsmirigy anyagcsere 2. pajzsmirigy infúzió 3. trofikus szerep sz. valamint a tüszőkben lévő tirociták mérete 4. hormonszintézis és szekréció. pajzsmirigy: jód intracelluláris felvétele (aktív transzport) a tiroglobulin jódozása és a jódozott tiroglobulin felszabadulásának T 3 és T 4 hasítása T 3, T 4 T 3, T 4 felszabadítja a vérben
A TSH egyéb hatásai: lipolízis A TSH-szekréció szabályozása: A hipotalamusz-hipofízis-pajzsmirigy tengely háromszoros visszacsatolással éri el a fiziológiai kontrollmechanizmust. Pszicho-emocionális stressz, fájdalom, trauma, a hipotalamusz stimulációjára TRH TSH T 3 T 4 Hőmérsékleti változások Hideg T 3 T 4 termogenezis Hot T 3 T 4 termogenezis Hatás a hipofízis elülső mirigyére: NA, ösztrogének TSH Cybernins, szomatosztatin TSH Patológiás TSH pajzsmirigy funkció.
II. Mellékvese hormonok Kortikális (glomeruláris z) Mineralokortikoidok (aldoszteron) Vese fenntartja az egyensúlyt Na, Cl, HCO 3, K Kortikális (z. Fasciculata) Glükokortikoidok (kortizol) Általános alkalmazkodás a stresszhez kr., Hyperglycemic Corticala (z. Reticulata) Dehyderonepian ) Anabolikus szexuális jellemzők II Medulláris epinefrin (adrenalin) Izmok, máj A stresszhez való alkalmazkodás ac. Hiperglikémiás medulláris noradrenalin (noradrenalin) Verek Érszűkület Tachycardia
A kortikoadrenális hormonok szteroid hormonok szintetizálódnak a koleszterinből: Koleszterin Pregnenolone Progeszteron 17OH-Pregnenolone 17OH-Progeszteron Aldoszteron Kortizol-androgének
1. A glükokortikoid hormonok (GC) szintézise: a mellékvese kéregében (z. Fasciculata) Szteroid hormonok: kortizol (hidrokortizon) 95% kortikoszteron
Hatásmechanizmus: A GC átengedi az IC-t, és kötődik a komplex IC-receptorhoz. A GC-receptor a mag sejtjein (GRE glükokortikoid válasz elem) stimulálja vagy gátolja az mRNS szintézis stimulációját vagy egyes hatásfehérjék szintézisének gátlását (45-60 perc után). Fő tevékenységek: A krónikus stresszhez való alkalmazkodás endokrin támogatást nyújt. A sejtanyagcsere szabályozása GC hatások: 1. Metabolikus 2. Szerveken és rendszereken 3. Farmakológiai
1) A GC metabolikus hatásai a) Fehérje-anyagcsere: GC nagy dózisú fehérjeszintézissel: fehérje katabolizmus fehérje anabolizmus negatív nitrogén egyensúly AA mobilizáció extrahepatikus szövetekből Kivétel: máj, ahol AA felvétel használható: Neoglucogenesis Plazma fehérje szintézis
1) A GC metabolikus hatása . Idővel a szövet érzékenysége az inzulin (különösen az izom és az adipocita) szekunder diabéteszére (mellékvese)
1) A GC metabolikus hatásai c) A lipid anyagcseréje: A GC fokozza a lipolízist: AGL lipidek keton testek A máj máj ketogenezisének lipolízise más területeken lipid lerakódással jár együtt: lipolízis a végtagokon az arcon (a teliholdhoz képest), mellkason, hason fontos: in éhezés vagy stressz, a GC megváltoztatja az energia-anyagcserét szénhidrátról lipid felhasználásra glükóz megőrzése.
1) A GC metabolikus hatásai
2) Hatás a GC rendszerekre A GC biztosítja az alábbiak megfelelő működését: Minden izomtípus A neuropszichés reaktivitás kardiovaszkuláris aktivitásának támogatása funkcionális kapacitás stresszhez való alkalmazkodás.
3) A GC farmakológiai hatásai 1) Gyulladáscsökkentő (gyulladás = a sérült szövet reakciója bármilyen mechanizmussal) Megakadályozza a gyulladás kialakulását: Az immunrendszer leukocita migrációjának lizoszomális membrán kapilláris permeabilitásának stabilizálása Gyulladás felbontása GC hasznosság gyulladásos betegségek kezelésében. 2) Antiallergiás: csökkenti az allergiás folyamatot, megakadályozza az anafilaxiás sokk okozta halált.
3) Farmakológiai hatások GC 3) Vér: vörösvértestek, eozinofilek, limfociták 6) BP térfogat 7) A zsírszövet újraeloszlása 8) A mániás pszichózis neuropszichés változásai 9) Az osteoporosis csont demineralizációjának kockázata 10) glycemia a másodlagos cukorbetegség időbeli kockázatával 11) Bőrelváltozások: hirsutismus + pattanások 12) Nagy dózisban gyermekeknél növekedési sebesség hereműködés
2. A GC szekréciójának szabályozása 1) A hipotalamusz-hipofízis-kortikális-mellékvese tengely háromszoros visszacsatolással: fő szerepe fenntartja a normális GC-t. Az ACTH szekréciójának cirkadián ritmusa van (maximum reggel és minimum este) GC-koncentráció = maximum reggel. 2) Pszicho-emocionális stressz, fájdalom, trauma, t o, vérzés, műtét hipotalamusz stimuláció CRH ACTH GC CSR hiperfunkció: tartós stressz esetén a folyamatos GC visszacsatolási hurok blokkolva van periodikus krónikus stresszben, napi többszörös súlyosbodással. eredmény: A GC elindítja a káros anyagra adott kompenzációs metabolikus választ.
- - Endokrin hypothalamus + STRESSZ - CRH + CRH Hypothalamus-hipofízis tengely - mellékvese Hármas visszacsatolás - - Adenohypophysis ACTH + ACTH Adrenal cortex GC Hyperfunction CSR
3. ACTH-szintézis: az agyalapi mirigy elülső részében - cirkadián ritmus Hatásmechanizmus: cAMP-vel Fő hatások: a mellékvesekéregre: A fasciculated terület fő szerepe: kezdetben: a GC felszabadulása a lerakódásokból. idővel: a terület hiperpláziája + GC szintézis. Retikulált terület kevesebb szerep: kezdetben: androgének felszabadulása a betétekből idővel: a terület hiperpláziája + androgénszintézis. A glomeruláris terület kisebb szerepe: az ALDO felszabadulása.
Egyéb hatások: a bőr és a nyálkahártya pigmentált lipolízise (melanin) Az ACTH-szekréció szabályozása: A cirkadián ritmus maximuma reggel (8 óra), minimum pedig este (24 óra) A GC szekréció ugyanazon mintát követi GC koncentráció = maximum reggel. Az alvási ritmus megváltoztatása megváltoztatja a CG ciklust.
4. A mineralokortikoid hormonok hatása Szintézis: mellékvese kéreg glomeruláris területe Szteroid hormonok - fő képviselő = ALDO. Fő tevékenységek: a hidroelektrolitikus egyensúly fenntartása, a térfogatszabályozás, a BP, Na + -K + egyensúlyi szerep az életfunkciók fenntartásában (életmentő hormon). az ALDO sokkos halálának hiánya 3 nap alatt - 2 hét alatt. Hatások: 1. vese szinten 2. extrarenalis 3. izmok és idegek
1. Vesehatások: a vesecső utolsó részén kifejtett hatás (1/3 terminális TCD és TC): Na + visszaszívódás és K + szekréció: az apikális póluson: Na + és K + permeabilitása a bazális póluson: Na pumpás aktivitás +/K + Cl - és HCO 3 passzív reabszorpciója - H +, NH 4+, Ca 2+, Mg 2+ másodlagos víz-felszívódási szekréciója
Nephrocyta vér Vizelet K + pl Na + pl SRAA ALDO Rec IC. DNS mRNS-mag szintézise Pr Vol TA SNVS Na + Na + K + K + HCO 3 - Cl - H 2 O Mg 2+ Ca 2+ H + NH + 4
2. Mellékvese hatások: Na + visszaszívódás és K + szekréció a következő szinteken: Izzadmirigyek: NaCl megtakarítása a hő adaptációjában a NaCl szerepével való izzadás mértékének fenntartása érdekében. Emésztőrendszeri mirigyek 3. Hatások az izmokra és az idegekre: Na +/K + Na + IC és K + IC pumpás aktivitás
Az ALDO hatása a hidroelektrolit egyensúlyra Állandó normálértékek Hyperaldosteronismus (Conn-kór) Hypoaldosteronismus (Addison-kór) Na + pl 142 meq/l (csak kissé a víz visszaszívódása miatt) K + pl 4,5 meq/l (izomhypotoniát okoz) toxicitás szív Na +/K + vizelet 2 térfogat 5 l magas vérnyomás TA vér pH sokk 7,35-7,45 Metabolikus alkalózis Metabolikus acidózis
5. Az ALDO szekréció szabályozása 1) [K +] plazma ALDO szekréció K + kiválasztás 2) [Na +] plazma ALDO szekréció Na + visszaszívódás, pl .: súlyos hasmenés, intenzív izzadás, Na + bevitel 3) Renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer A renin felszabadulását az AJG szintjén a következők stimulálják: BP, Volemia, [Na +] pl, [Na +] vizelet MD SNVS aktiválásában Az ALDO felszabadulást Ag stimulálja. II és Ag. III SRAA gátlás: ALDO + ANP negatív visszacsatolás 4) ACTH - kisebb hatás
(α2-globulin inaktív máj globulin) TA Renin rendszer angiotenzin aldoszteron [Na +] AgII ANP TA Vol [Na +] SNVS RENIN - - Angiotenzin I Angiotenzin II Angiotenzin III KONVERSION ENZIM (10 AA, inaktív) Angiotenzin szinogén Szisztémás: VC RPT Vese: - VC ae FG = const -VC aa FG - Reabszorpció Na + ALDO ADH reagál. víz ANGIO-TENSINASE VC (tovább) ALDO reagál. Na + víz Vol
Renin angiotenzin aldoszteron rendszer
6. Androgének CSR-szekréció: a CSR retikulált területe, az ACTH hatására a szekréció kezdete: pubertáskor, fiúknál (adrenarha) Szerep: anabolikus és trofikus: - Pr. Szintézise - osteogenezis és izomtömeg meghatározza a férfiak másodlagos nemi jellemzőit ivarmirigyek) + túlzott fiatalkori pattanásuk okai: hímeknél: száraz nemi karakterek hangsúlyozása prepubertális: száraz nemi karakterek korai megjelenése nőstényekben: férfiasodás - sindr. Adreno-nemi szerv
B. Medulláris mellékvese hormonok (MSR) Katekolaminok: - adrenalin (A), - noradrenalin (NA), - dopamin Szintézis és tárolás: tirozinból szintetizált kromoszóma sejtekben (feokromocitákban), SNVS stimulálva, GC 2 enzimrendszer által metabolizálva: COMT és normetenephrin MAO vesén keresztül kiválasztott vanilmandelsav (VAL = 1-7 mg/ml) információt nyújt az MSR működéséről Hatás: specifikus receptorokra hatva
Katekolaminok hatása Noradrenalin (NA) Domináns hatás a szív- és érrendszerben Affinitás az adrenerg receptorokon α és β 1 + β 3 (β 2) Adrenalin (A) Domináns hatás a simaizmokon és az anyagcserén Affinitás az adrenerg receptorokon α és β 1 + β 2 (β 3) Dopamin Domináns hatás a szív- és érrendszerben: Inotrop + és RPT receptor típusok: DA 1 (gerjesztők) és DA 2 (inhibitorok)
A katekolaminok A, NA α 1 R erek, méh, írisz, pilomotoros izmok hatása Prazosin (-) Gq PLC IP2 IP3 + DAG A, NA α 2 R belek, izzadási verejték Yohimbine (-) Gi AC ATP AMPc Metoprolol (-) Butoxamin (-) A, NA/A β 1 R/β 2 R Gs szíverek, hörgők, méh, belek Ca ++ Ca ++ PKC Pr PO Pr PKA Pr PO Pr
α 1 -adrenerg receptorok Hatások: - simaizom összehúzódás: erek, méh, pupilla (sugárzó izom), hajizom - májsejtek Glikémia Hatásmechanizmus: az α 1 receptorok párosulnak a foszfolipáz C (PLC) Gq fehérje aktivációjával, átalakítják az IP2-t inozitol-1,4,5-triszfoszfátban (IP3) a citoszolos Ca ++ növekedése az endoplazmatikus retikulum diacilglicerinjéből (DAG) történő mobilizációja révén stimulálja a protein kináz C-t (PKC). A célfehérjék foszforilációja mind a NA, mind az A -blokkoló: PRAZOSIN
α 2 -adrenerg receptorok Hatások: simaizom-összehúzódás: erek, belek izzadságmirigyek izzadásában Hatásmechanizmus: az α 2 receptorok fehérjével párosulva gátolja az adenil-cikláz intracelluláris cAMP-ját a β-receptorok (intracelluláris cAMP) ellentétes hatása. affinitása van mind az NA katekolaminokhoz, mind az A2-blokkolóhoz: YOHIMBIN
β 1 -adrenerg receptorok Hatások: túlsúlyban van a szívizomban + a szív tulajdonságain hepatocita glikogenolízis + neoglukogenezis Glykaemia zsírszövet lipolízis Hatásmechanizmus: A β 1 receptorok Gs fehérjével párosulva stimulálják az adenil-cikláz AMPc-t. affinitása van mindkét katekolaminhoz NA + A β 1 -blokkoló: METOPROLOL Nem szelektív β-blokkoló: PROPRANOLOL
β 2 -adrenerg receptorok Hatások: túlsúlyban vannak a simaizom relaxációban koszorúerek, vázizomzat, agyi VD hörgők BD méh bél Hatásmechanizmus: β 2 receptorok párosulnak Gs fehérjével stimulálják az adenil-cikláz AMPc-t. nagy affinitása van az A iránt, míg az NA nagyon gyengén kötődik a β 2 blokkolóhoz: BUTOXAMINE
β 3 - a közelmúltban jellemzett adrenerg receptorok, amelyek a zsírszövetben (különösen a barna zsírszövetben) találhatók. Hatások: termogén, elhízás elleni, antidiabetikus. nagy affinitásuk van az NA iránt, míg az A nagyon gyengén kötődik (szemben a β 2 -receptorokkal).
A katekolaminok fő hatásai
A β-receptorok deszenzibilizációja a β-receptor agonisták kötődésével gyorsan (perc) deszenzitizációs deszenzitizációs mechanizmusokat vált ki: a receptor foszforilezését egy protein-kináz - βark (β-adrenerg receptor kináz) útján, majd egy másik fehérje megkötését, amely megállítja a receptor leválasztását a G-fehérjéről aktiválhatja a receptor PKA általi foszforilezését is, amely nem igényli az aresztin kötődését. Idővel bekövetkezik a felszíni receptorok internalizációja és szintézise.
Az MSR funkciójának szabályozása 1) Idegmechanizmus: az MSR-nél a preganglionikus SNVS rostok (Ach) MSR-k mint szimpatikus ganglion felszabadító katekolaminok: SNVS-stimuláció: Fizikai ingerek: fájdalom, hideg retikulo út HIPOT Kémiai ingerek: [G], O 2 gerinc TA baror - carotis sinus Presor reflex - bot Ao 2) Humorális mechanizmus: T és T katekolaminok kortizol szintézise: Nr. Adrenerg receptorok Negatív visszacsatolás