Žlázy s vnitřní sekrecí Mgr. Romana Klášterecká, Ph.D. Soustava žláz s vnitřní sekrecí •Spolu s nervovým a imunitním systémem řídí a integrují veškeré funkce těla tak, aby byla zachována homeostáza organismu. Nervový systém dosahuje potřebného efektu prostřednictvím nervových impulzů(nervová regulace), endokrinní systém pomocí hormonů(látková, humorální regulace). Endokrinní sekreční buňky uvolňují většinu hormonů do krve. Soustava žláz s vnitřní sekrecí •K systému žláz s vnitřní sekrecí(endokrinní systém) patří: •Anatomicky ohraničené žlázy – hypofýza(podvěsek mozkový), štítná žláza, příštítná tělíska, nadledviny, epifýza (šišinka) •Skupiny buněk roztroušených v orgánech, které tvoří a uvolňují do krve, ale anatomický charakter žláz s vnitřní sekrecí nemají – jsou to sekreční buňky hypotalamu, slinivky břišní, žaludku, vaječníků, varlat, ledvin, srdce a placenty SOUSTAVA ŽLÁZ S VNITŘNÍ SEKRECÍ Soustava žláz s vnitřní sekrecí •Kromě hormonů uvolňovaných do krve vznikají v některých tkáních hormony,které působí pouze místně – tzv. místní hormony. •Dělí se na hormony parakrinní, působící na buňky v okolí, a hormony autokrinní, ovlivňující jen vlastní sekreční buňky. • Hormony •Jsou definovány jako vysoce účinné organické molekuly produkované specializovanými buňkami, které působí na cílové struktury jako přenašeč signálu. •Slovo hormon použil poprvé významný britský fyziolog Ernest Henry Starling(1866-1927) v roce 1905 pro sekretin – z řeckého hormaein – excitovati, povzbuditi, pohnati. Soustava žláz s vnitřní sekrecí •Krev rozvádí hormony k cílovým(efektorovým) tkáním, ve kterých se vážou na odpovídající(specifické) buněčné receptory, vazba je podmínkou účinku hormonů. Cílovými tkáněmi dílčích hormonů jsou proto pouze ty, jejichž buňky jsou vybavené funkčními receptory pro daný hormon. K dosažení účinku stačí velmi nízké, pikomolární koncentrace hormonu (piko = 10-12 molu) Rozdělení hormonů •Podle chemické struktury se hormony dělí na: •a, Deriváty aminokyselin Tyrozin je výchozí AMK pro tvorbu katecholaminů (adrenalin, noradrenalin, dopamin). Tryptofan je základní AMK pro syntézu melatoninu v epifýze. Rozdělení hormonů •b, Peptidy, proteiny vytvářejí různé skupiny – rodiny: •Inzulinovou – inzulin, inzulinu podobný růstový faktor, relaxin •Glykoproteinovou – luteinizační hormon(LH), folikulostimulační hormon (FSH), tyreotropní hormon (TSH), lidský choriový gonadotropin (hCG). •Růstového hormonu – růstový faktor(RH), prolaktin(PRL) •Sekretinu – sekretin, glukagon, žaludeční inhibiční peptid • Rozdělení hormonů •c, Steroidní hormony, tvoří se z cholesterolu, jsou rozpustné v tucích(lipofilní, hydrofobní). Podle biologické aktivity je dělíme do 6 skupin: •Glukokortikoidy(kortizol) – regulace metabolizmu, katabolický účinek •Mineralokotikoidy(aldosteron) – regulace kalemie a natremie •Androgeny(testosteron) – pohlavní vývoj, anabolický účinek, krvetvorba •Estrogeny(estradiol) – proliferační účinek, vliv na CNS Rozdělení hormonů •Progestiny(progesteron) – gestagenní a termogenní účinek •Kalciferol – regulace kalcemie Dělení hormonů •Podle způsobu účinku rozlišujeme hormony regulační, které ovlivňují činnost jiných endokrinních žláz (liberiny a statiny hypotalamu, tropiny předního laloku hypofýzy) a hormony s přímým účinkem na tkáně(např. inzulin, tyroxin) • Dělení hormonů •Podle rozpustnosti dělíme hormony na hormony rozpustné v tucích(steroidní hormony a hormony štítné žlázy) a hormony rozpustné ve vodě(ostatní hormony) •Podle převažujícího účinku se rozlišují hormony s výraznými metabolickými účinky, hormony řídící minerální hospodářství, hormony angažované v reprodukčních funkcích Mechanismus účinku hormonů •Účinek hormonů se může uplatnit až po vazbě na specifické receptory: •Na membráně buněk jsou receptory pro hormony bílkovinné(peptidové) a aminokyselinové, s výjimkou hormonů štítné žlázy, hormon po navázání na receptor vystupuje jako tzv. první posel, vyvolá tvorbu druhého posla(velmi často to je c-AMP = cyklický adenosinmonofosfát), který stimuluje v buňce syntézu specifických bílkovin(nejčastěji enzymů) a ty zprostředkují vlastní účinek hormonu Mechanismus účinku hormonů •Uvnitř buňky jsou receptory pro steroidní hormony a hormony štítné žlázy, navázané hormony většinou stimulují tvorbu specifických bílkovin přímo, bez tvorby druhého posla Mechanismus účinku Sekreci hormonů ovlivňují: •Nervové vlivy – např. výdej hormonů z dřeně nadledvin stimuluje sympatikus •Změny v chemickém složení krve – např. glykémie řídí produkci inzulinu a glukagonu, kalcémie ovlivňuje produkci parathormonu a kalcitoninu •Řídící hormony – např.liberiny a statiny hypotalamu, tropiny předního laloku hypofýzy Nervy sympatické. Patří mezi skupiny vegetativního (autonomního) nervstva, jehož funkce nepodléhá naší vůli. Jsou v hladkém svalstvu zažívací trubice, průdušnice, průdušek a močopohlavním ústrojí. Cesty vegetativního nervstva přerušují ganglia. Vystupují z míchy krční, hrudní a bederní. Zauzlina je blízko míchy. Sympatické a parasympatické nervstvo působí navzájem antagonisticky, sympaticus zrychluje srdeční činnost a má jako mediátor noradrenalin a adrenalinOba dva hormony – vazopresin a oxytocin – se dostávají podél axonů z hypothalamu do neurohypofýzy (její zadní části), kde se vážou na polypeptidy neurofiziny. V hypothalamických jádrech vznikají další neuropůsobky peptidové povahy, které jsou hypothalamo-hypofyzárním krevním oběhem dopravovány do adenohypofýzy (její přední části) a tam stimulují vlastní tvorbu hypofyzárních hormonů. Jejich označením je liberiny, tj. uvolňující (releasing) faktory Regulace výdeje hormonů: •Uskutečňuje se mechanismem jednoduché zpětné vazby, u které rozhoduje o výdeji hormonu žlázou jeho množství v krvi nebo specifická změna chemického složení krve, na jehož řízení se hormon podílí. Převážně se jedná o negativní zpětnou vazbu(např. stoupající kalcémie snižuje výdej parathormonu a naopak), pouze v menší míře jde o pozitivní zpětnou vazbu(např. hormon oxytocin podporuje stahy dělohy během porodu a stahy dělohy stimulují další výdej oxytocinu) Regulace výdeje hormonů: •Složitá zpětná vazba se uplatňuje u endokrinních žláz řízených hypotalamo-hypofyzárním systémem. Hypotalamus uvolňuje liberin, který stimuluje výdej tropinu z předního laloku hypofýzy, tropin zvýší sekreci hormonů z jím řízené, tzv. periferní endokrinní žlázy do krve. Množství hormonu periferní žlázy v krvi zpětně ovlivňuje výdej tropinu a liberinu. Klasickým příkladem je např. řízení sekrece kortizolu z kůry nadledvin a hormonů štítné žlázy. Sekrece hormonů Hypotalamo-hypofyzární systém •Hypotalamus je část mezimozku, která zprostředkovává významnou vazbu mezi nervovým a endokrinním systémem, prostředníkem této vazby je hypofýza. Činnost hypotalamu ovlivňují informace z kůry mozkové, z limbického systému, z aktivačního systému retikulární formace, z receptorů vnitřních orgánů, ze sítnice. Charakter uvedených vlivů vysvětluje dopad např. na prožívání bolesti, stresu a emocí na hormonální aktivitu hypotalamu. Hypotalamo-hypofyzární systém •V neurosekrečních buňkách hypotalamu vznikají dvě skupiny hormonů: •Oxytocin a antidiuretický hormon, které se axony neurosekrečních buněk dostávají do zadního laloku hypofýzy •Regulační hormony, které ovlivňují činnost adenohypofýzy – zahrnují stimulačně působící liberiny a inhibiční statiny, liberiny i statiny pronikají do krve přilehlé kapilární sítě, kapiláry se spojují v hypofýzární portální žíly, kterými krev s hormony odtéká do adenohypofýzy • •Hypothalamus and Pituitary Gland Functions, Animation – YouTube • Hypofýza •Je uložena v tureckém sedle kosti klínové a je spojena úzkou stopkou s hypotalamem. Její dvě části – adenohypofýza(přední lalok) a neurohypofýza(zadní lalok) – jsou anatomicky i funkčně zcela samostatné. Hormony neurohypofýzy •Neurohypofýza je zásobárnou antidiuretického hormonu (ADH) a oxytocinu. •Účinky ADH: •Umožňuje vstřebávání vody z distálních a sběracích kanálků nefronů ledvin zpět do krve, voda se zadržuje v těle, klesá diuréza (antidiuretický účinek) •Zvyšuje krevní tlak zadržováním vody v těle a zúžením tepének(vasokonstrikci) – proto i název vazopresin Hormony neurohypofýzy •Účinky ADH: •Snižuje produkci potu •Posiluje tvorbu a vybavování paměťových stop •Stimuluje tvorbu Na/K, ATP pumpy •Výdej ADH z neurohypofýzy se zvyšuje při zvýšení osmolality krve, např. během dehydratace organismu, při stresu, úzkosti, vlivem nikotinu,morfinu, naopak klesá při převodnění a po požití alkoholu. Hormony neurohypofýzy •Účinky oxytocinu: •Zesiluje stahy hladké svaloviny dělohy při porodu •Vyvolává stahy mlékovodů, což usnadňuje výdej mléka během kojení •U netěhotné dělohy, vyvolává stahy dělohy při koitu, čímž se podílí na vyvolání orgasmu, u muže vyvolává stahy chámovodů •Omezuje tvorbu a vybavování paměťových stop • Výdej oxytocinu je řízen reflexně, podnětem je dráždění bradavek při kojení, protahování hrdla dělohy při porodu, dráždění zevního genitálu při koitu Hormony adenohypofýzy •V adenohypofýze se hormony tvoří v pěti typech buněk, jejichž sekreční aktivitu podporuje vždy specifický liberin. Specifické hypotalamické statiny tlumí výrazněji činnost buněk tvořících prolaktin, TSH (tyreotropin)a pravděpodobně i STH(somatotropin). Somatostatin tvoří i Langerhansovy ostrůvky slinivky a endokrinní tkáň GIT. •Adenohypofýza vydává tropiny, tj. hormony řídící jiné žlázy s vnitřní sekrecí a dále hormony s přímým účinkem. Tropiny: •Kortikotropin(adrenokortikotropní hormon – ACTH) ovlivňuje růst a rozvoj kůry nadledvin, stimuluje sekreci glukokortikoidů kůrou nadledvin. Výdej ACTH výrazně stoupá při stresu a vlivem produktů makrofágů(cytokiny) •Tyreotropin(TSH) řídí činnost štítné žlázy •Gonadotropiny: 1.Folitropin(FSH) podporuje zrání vajíčka ve folikulech vaječníků a tvorbu estrogenů buňkami folikulu, u mužů je nepostradatelný pro tvorbu spermií 2.Lutropin(LH) u žen podporuje vznik žlutého tělíska a tvorbu progesteronu v něm, u mužů řídí tvorbu testosteronu ve varleti Hormony s přímým účinkem •Somatotropin(somatotropní hormon – STH) se tvoří hlavně v noci a má výrazné metabolické účinky: 1.Stimuluje proteosyntézu a jejím prostřednictvím růst a dělení buněk, řídí tvorbu tkání i po ukončení růstu, účinek STH není přímý, je zprostředkovaný somatomediny, jejichž tvorbu v játrech i jiných tkání STH podporuje Hormony s přímým účinkem 2.Uvolňuje zásobní tuky z tukové tkáně pro potřeby energeticky náročné proteosyntézy 3.Omezuje spotřebu glukózy tkáněmi, aby mohla být preferenčně využívána nervovým systémem, jehož aktivita během růstu, vývoje a obnovy tkání výrazně stoupá. •Prolaktin přispívá k rozvoji mléčné žlázy v průběhu těhotenství, spouští a udržuje tvorbu mléka v poporodním období. Malé množství prolaktinu se tvoří i u mužů, u kterých podporuje růst přídatných pohlavních orgánů, především prostaty. Hormony s přímým účinkem •Melanocyty stimulující hormon(MSH) pravděpodobně ovlivňuje aktivitu mozku (receptory pro MSH byly prokázány na mozkových neuronech) . Pomáhá regenerovat sítnicové barvivo rodopsin a v závislosti na slunečním záření zvyšuje pigmentaci kůže. Hormony s přímým účinkem •Nadprodukce somatotropinu v období růstu je příčinou gigantismu, tj. nadměrného vzrůstu, nedostatek hormonu je zodpovědný za omezený vzrůst(trpaslictví – nanismus). Nadprodukce v dospělosti vyvolává akromegalii, název je odvozen od neúměrného růstu koncových částí kostry, např. brady, nadočnicových oblouků, kosti nohy, ruky. •Nadprodukce prolaktinu u mužů vede k impotenci, u žen aktivuje laktaci v období mimo těhotenství Štítná žláza Štítná žláza(glandulla thyreoidea) •Bohatě prokrvená štítná žláza má dva laloky (pravý a levý) navzájem spojené můstkem (isthmem), laloky přiléhají horními póly ke štítné chrupavce hrtanu, směrem dolů se rozprostírají po stranách průdušnice. •Sekreční tkáň štítné žlázy je složená z mikroskopicky patrných sekrečních folikulů, jejichž buňky tvoří dva hormony – tyroxin (tetrajodtyronin T4) a trijodtyronin(T3) Štítná žláza(glandulla thyreoidea) •Hormony se skladují uvnitř sekrečních folikulů, vázané na bílkovinu tyreoglobulin, podle potřeby se z vazby uvolňují a vydávají do krve. K tvorbě hormonů potřebuje štítná žláza jod, který získává z krevní plazmy. •Účinným hormonem je T3, T4 je zásobní formou, koluje v krvi vázaný na bílkoviny a přeměňuje se na T3 v buňkách. •Mezi sekrečními folikuly leží ojedinělé buňky odlišného charakteru i funkce, které tvoří a vydávají hormon kalcitonin Účinky hormonů štítné žlázy •Stimulují oxidaci glukózy a MK v tkáních (zvyšují bazální metabolismus), takže spotřeba kyslíku a živin v tkáních stoupá •Zvyšují produkci tepla v tkáních (kalorigenní efekt) a přispívají tímto způsobem k udržování stálé tělesné teploty •Zvyšují srdeční frekvenci a sílu srdečního stahu, což se projeví urychlením krevního oběhu, který zajistí rychlou dodávku potřebného množství kyslíku a živin pro vystupňované tkáňové oxidace Účinky hormonů štítné žlázy •Zvyšují uvolňování tuků(MK) z tukové tkáně •Podporují proteosyntézu a urychlují růst •Zvyšují ztráty vápníku a fosfátů do moči •Zvyšují citlivost tkání k jiným hormonům – glukokortikoidům, inzulinu, glukagonu, STH, adrenalinu a noradrenalinu •Snižují cholesterol v krvi •Jsou nepostradatelné pro růst a zrání mozku(během nitroděložního vývoje i po narození), vývoj kostí a reprodukčních orgánů •Zvyšují dráždivost nervové soustavy Účinky hormonů štítné žlázy •V řízení sekrece T3 a T4 se uplatňuje složitá zpětná vazba. Pokles množství hormonů štítné žlázy v krvi pod fyziologickou hodnotu a útlum buněčných oxidací je signálem pro výdej tyreoliberinu z hypotalamu. Odpovědí je zvýšená produkce TSH z adenohypofýzy, TSH stimuluje štítnou žlázu k vyššímu výdeji hormonů do krve. Jakmile množství hormonů štítné žlázy stoupne nad fyziologickou úroveň, klesá výdej tyreoliberinu i tyreotropinu a aktivita buněk štítné žlázy se snižuje na potřebnou úroveň Zvýšená činnost štítné žlázy •Se označuje jako hypertyreóza, jedním z prvních příznaků je výrazná redukce hmotnosti a projevy zvýšené aktivity srdce(srdeční frekvence stoupá až na 130 tepů/min), snížená tolerance horka, předrážděnost. •Snížená činnost štítné žlázy se označuje jako hypotyreóza. Dochází k ní nejčastěji při nedostatečném příjmu jodu. Jestliže je činnost štítné žlázy snížena již od nitroděložního vývoje(vrozený kretenismus), přináší tento stav poruchy v mentálním vývoji jedince, vážné poruchy ve vývoji kostry(zpomalení vývoje a růstu kostí) a ve vývoji reprodukčních orgánů. Snížená činnost štítné žlázy •Hypotyreóza dospělých je ve většině případů důsledkem autoimunitních pochodů, při kterých imunitní systém jedince tvoří protilátky proti buňkám vlastní štítné žlázy a tak je poškozuje. Výrazným projevem je snížení energetické přeměny organismu(vzniká nadváha až obezita), spavost, zimomřivost, snížená reaktivita CNS, prosáklá kůže a podkoží, tzv. myxedém – odtud název pro hypotyreózu dospělých. Nedostatek jodu v pitné vodě •Se často vyvíjí tzv. hypofunkční struma (zvětšení štítné žlázy – vole). V tomto případě je struma kompenzační reakcí, při níž zvětšení objemu sekreční tkáně přispívá ke zvýšení výdeje hormonů. Hypofunkce štítné žlázy bývala častá v horských oblastech(endemická struma, vázaná na určitou oblast), ve kterých byl nedostatek jodu ve vodě výrazný. Z těchto důvodů je jodidovaná kuchyňská sůl. Struma •Může být i hyperfunkční, spojená s nadměrnou tvorbou hormonů štítné žlázy, v žláze vznikají nakupeniny hyperfunkční tkáně. •U každého novorozence se činnost štítné žlázy vyšetřuje – screening – už během nitroděložního života je plod závislý na vlastní produkci T3 a T4. •V případě nedostatečnosti štítné žlázy se přistupuje k substituční terapii • Kalcitotropní hormony •Metabolismus vápníku a tím i metabolismus kostní tkáně je řízen třemi hormony. •Kalcitonin – patří mezi hormony řídící metabolismus minerálních látek. • Snižuje hladinu vápníku v krvi, jeho hlavní úlohou je ochrana kostní tkáně matky v těhotenství. •Podporuje ukládání vápníku a fosfátů do kostí •Zvyšuje výdej vápníku do moči •Tlumí aktivitu osteoklastů, tj. buněk rozkládající kostní tkáň, a snižuje tak únik vápníku a fosfátu z kostí • •Stimulem pro tvorbu kalcitoninu je hyperkalcémie, řízení funguje na principu jednoduché zpětné vazby Parathormon •Nejdůležitějším regulátorem kalcémie. Jeho výdej stoupá při poklesu kalcémie. Je tvořen ve čtyřech příštítných tělískách, která jsou uložena na zadní stěně štítné žlázy. •Sekrece je řízena jednoduchou negativní zpětnou vazbou. Účinky parathormonu •Aktivuje kostní buňky schopné odbourávat kost a uvolňovat vápník, hořčík a fosfáty do krve •Je-li tvořen v nadbytku,potom snižuje ztráty vápníku a hořčíku uvolněných při resorpci kosti, do moči, výdej fosfátů do moči zvyšuje •Podporuje vstřebávání vápníku a hořčíku ve střevě prostřednictvím stimulace tvorby aktivní formy vitaminu D3 v ledvinách Nedostatek parathormonu •Klesá kalcémie, což je příčinou nervosvalové dráždivosti, která se projevuje svalovými křečemi(tetanie). •Při nadbytku PTH je hyperkalcémie, vápník se z krve přesouvá do měkkých tkání včetně cévní stěny, ve které přispívá k tvorbě sklerotických plátů, časté jsou poruchy srdečního rytmu Vitamin D3 kalcitriol •Vzniká v kůži vlivem slunečních UV paprsků(takto vzniklý vitamin D se nazývá cholekalciferol) nebo je získáván z potravy jako v tucích rozpustný vitamin ergokalciferol (rybí tuk, ryby). •V játrech se metabolizuje na málo aktivní 25-OH-kalciferol a pak je za přítomnosti parathormonu v ledvinách metabolizován na velmi aktivní 1,25-dihydrokalciferol(kalcitriol) Kalcitriol •Zvyšuje hladinu kalcia v krvi •Posiluje a doplňuje účinky parathormonu, proto je při nedostatku kalcia parathormonem v ledvinách aktivován. • Účinky vitaminu D •Zvyšuje resorpci vápníku a fosfátů ve střevě •Zvyšuje ukládání kalcia do novotvořených kostí a usnadňuje vstřebávání vápníku z kostí odbourávaných. • • • Nedostatek vit. D vyvolává v dětství křivici, v dospělosti osteomalacii Metabolismus vápníku •Koncentrace Ca v plazmě je 2,25 – 2,75mmol/l •Regulace kalcia a jeho množství je svázána s regulací fosfátů a je zajišťována parathormonem, kalcitriolem a kalcitioninem. •Podpůrný význam má tyroxin(zvyšuje dboourávání kostí a vylučování ledvinami) a kortizol(snižuje vstřebávání Ca střevem a snižuje metabolismus vitaminu D v játrech) Metabolismus vápníku •Do těla se dostává Ca potravou •Vstřebává se v duodenu a jejunu v přítomnosti tuků •Vstřebávání ovlivňuje mléčný cukr laktóza •Vylučování Ca probíhá ledvinami, do potu a v trávícím traktu. •V těle 99% v kostech, 1% v ECT •Denní potřeba 800-1000mg Nadledviny •Každá nadledvina leží na horním pólu ledviny, má pyramidový tvar, na povrchu ji kryje vazivové pouzdro. Na řezu je patrná kůra,která má tři zóny, z nichž každá obsahuje odlišný typ sekrečních buněk: •Zevní zóna tvoří mineralokortikoidy •Střední zóna tvoří glukokortikoidy •Vnitřní zóna produkuje malé množství androgenů • •Uvnitř nadledvin je relativně málo objemná dřeň, ve které vznikají katecholaminy, především adrenalin. •Kůra a dřeň fungují jako dvě zcela nezávislé žlázy Hormony kůry nadledvin •Glukokortikoidy •Hlavním glukokortikoidem je kortizol •Kortizol štěpí bílkoviny(proteokatabolismus), především svalové na AMK a snižuje proteosyntézu •Důsledek proteokatabolického účinku při zvýšené tvorbě glukokortikoidů: útlum růstu, špatné hojení ran, rozpad buněk, nedostatečná tvorba kostních buněk, snížené vstřebávání Ca ve střevě. •Při dlouhodobém podávání glukokortikoidů může dojít k úbytku kostní tkáně – osteoporesa. Kortizol •Ovlivňuje významně metabolismus tuků – snižuje tvorbu MK z glukózy, vede k přesunu(redistribuci) zásobních tuků na jiná, tzv. predilekční místa, takže při nadprodukci glukokortikoidů se tuk hromadí na krku, v horních partiích zad(tukový hrb), v obličeji(měsíčkovitý obličej) a na břichu(převislé břicho) •Glukokortikoidy zvyšují glykémii a dosahují toho stimulací glukoneogeneze a AMK v játrech,omezením přeměny glukózy na MK, snižováním spotřeby glukózy buňkami, do jisté míry i útlumem tvorby inzulinu Kortizol •Popsaný komplexní účinek glukokortikoidů na metabolismus glukózy způsobuje hyperglykémii a může nakonec vyústit až do vyčerpání B-buněk Langerhansových ostrůvků slinivky. Rozvíjí se porucha metabolismu,která se podobá DM. •Nedostatek glukokortikoidů způsobuje hypoglykémii, jejíž hlavní příčinou je nedostatečná glukoneogeneze. Glukokortikoidy •Malé dávky působí protizánětlivě(aktivují imunitní systém a blokují tvorbu prozánětlivých prostaglandinů). Vysoké dávky glukokortikoidů naopak aktivitu imunitního systému tlumí(imunosupresivní účinek), což se prakticky využívá při potlačování odmítavé reakce imunitního systému příjemce vůči transplantátu. Glukokortikoidy •Výdej se významně zvyšuje v průběhu zátěže a stresu. Stres je obecný typ reakce, jejímž prostřednictvím se organismus vyrovnává s nepříznivými vlivy(stresory), kterými může být mimořádný tělesný stav, např. poranění,operace,krvácení, těžký fyzický výkon… a rovněž extrémní emoční stavy, jako je úzkost, strach, agresivita, atd. Glukokortikoidy •Stresory působí na hypotalamus, jehož prostřednictvím aktivují sympatikus a spouštějí tvorbu kortikoliberinu, který zajistí potřebný výdej glukokortikoidů. Aktivace sympatiku je spojena se zvýšeným uvolňováním noradrenalinu na jeho zakončeních a současnou stimulací výdeje hormonů dřeně nadledvin, především adrenalinu. Glukokortikoidy •Při rozvoji stresové reakce glukokortikoidy: 1.Zvyšují glykémii a zabezpečují tak dostatek glukózy pro nervové buňky, jejichž aktivita v průběhu stresu výrazně stoupá 2.Zesilují účinky katecholaminů, které aktivují krevní oběh a uvolňují energetické zásoby – MK z tukové tkáně, glukózu z glykogenu Glukokortikoidy •Injekční aplikace glukokortikoidů je součástí odborně vedených resuscitačních, oživovacích postupů. Nedostatek glukokortikoidů oslabuje příznivou adaptační odpověď organismu na působení stresorů. Řízení výdeje glukokortikoidů • Se uskutečňuje mechanismem složité zpětné vazby •Pokles kortizolu v krvi vyvolá tvorbu kortikoliberinu v hypotalamu •Kortikoliberin spolu s nízkou koncentrací kortizolu v krvi stimuluje výdej kortikotropinu(ACTH) z adenohypofýzy •Kortikotropin se krevní cestou dostává do kůry nadledvin a pod jeho vlivem sekrece glukokortikoidů stoupá. • • • Významným stimulem pro výdej kortikoliberinu jsou všechny typy zátěže. Za klidových fyziologických poměrů je výdej glukokortikoidů nejvyšší časně ráno. Mineralokortikoidy •Hlavním mineralokortikoidem je aldosteron •Podporuje vstřebávání Na z primární moči zpět do krve, Na se zadržuje v těle spolu s vodou, objem ECT roste a zvyšuje se TK •Zvyšuje ztráty K močí, při nadbytku aldosteronu proto hrozí hypokálemie, která způsobuje poruchy srdečního rytmu •Zvyšuje výdej H do moči, přispívá ke kompenzaci acidózy Řízení výdeje aldosteronu •Pokles TK ve velkém oběhu, např.po krvácení způsobuje snížené prokrvení ledvin, pokles filtrace, což v ledvinách stimuluje tvorbu reninu, který mění krevní bílkovinu angiotenzinogen(vzniká v játrech) na angiotenzin I, ten se následně především v plicích přeměňuje na angiotensin II, což je přímý stimulátor výdeje aldosteronu •Zvýšená kalémie stimuluje výdej aldosteronu Nadledvinové androgeny •V kůře nadledvin mužů i žen se tvoří relativně malé množství androgenu dehydroepiandrosteronu. Ten je příčinou pubického a axilárního ochlupení u dívek a chlapců a podporuje růst jedinců v prepubertálním období. U žen posiluje libido a může se přeměňovat na estrogeny. Tato přeměna je významná v období menopauzy, probíhá především v buňkách tukové tkáně a vytvořené estrogeny se stávají významným faktorem v prevenci osteoporózy. Hormony dřeně nadledvin •Dřeň uvolňuje katecholaminy, naprostou většinu tvoří adrenalin, malé množství noradrenalin a dopamin. •Výdej hormonů stimuluje sympatikus, tvorba se významně zvyšuje při každé zátěži a stresu. •Účinek katecholaminů závisí na typu a počtu receptorů buněk efektorových tkání, jejichž prostřednictvím dřeňové hormony svůj efekt uplatňují. Adrenalin •Zvyšuje energetickou přeměnu tkání(buněčné oxidace), kterou provází zvýšená tvorba a výdej tepla •Uvolňuje MK z tukové tkáně a zajišťuje tak pohotovou dodávku energie všem buňkám •Štěpí svalový glykogen na glukózu, kterou sval využívá jako zdroj energie •Štěpením jaterního glykogenu a útlumem produkce inzulinu brání poklesu glykémie, takže zajišťuje podmínky pro dostatečný průnik glukózy do nervových buněk, který je závislý na hodnotě glykémie Vliv na činnost srdce a cév •Adrenalin zvyšuje srdeční frekvenci a stažlivost srdeční svaloviny, v důsledku toho roste srdeční výdej, takže stoupá TK, především systolický •Noradrenalin zužuje tepénky, proto zvyšuje hodnotu diastolického tlaku Hormony slinivky břišní •Slinivka břišní(pankreas) je žláza smíšená. V tkáni se zevní sekrecí vzniká trávicí šťáva a tzv Langerhansovy ostrůvky, volně roztroušené v exokrinní tkáni, tvoří a uvolňují hormony do krve(endokrinní tkáň). Ostrůvky se skládají z několika typů sekrečních buněk – B,A a D. • • Buňky B •(buňky beta) vydávají hormon inzulin. Výdej inzulinu zvyšuje hyperglykémie, glukagon, STH, acetylcholin, některé AMK. •Výdej inzulinu tlumí somatostatiny, adrenalin a noradrenalin •Produkce inzulinu proto klesá v průběhu zátěžových reakcí •Inzulin je hormon bílkovinné povahy. •Jeho sekrece je řízena jednoduchou zpětnou vazbou: zvýšená hladina glukózy v plazmě(glykémie) zvyšuje sekreci inzulinu. • Účinky inzulinu •Usnadňuje průnik glukózy do buněk, především do buněk kosterní svaloviny a tukové tkáně •Podporuje přeměnu glukózy na zásobní buněčný škrob a glykogen •Zvyšuje vychytávání AMK buňkami a stimuluje tak proteosyntézu •Urychluje syntézu MK z glukózy, jejich uložení do tukové tkáně a současně tlumí výdej tuků z tukové tkáně, takže její objem roste, podporuje vychytávání MK buňkami Účinky inzulinu •Zpomaluje štěpení glykogenu na glukózu •Tlumí novotvorbu glukózy z necukerných zdrojů, což rovněž přispívá k poklesu glykémie •Stimuluje průnik K do buněk – při zvýšeném vyplavování inzulinu do krve nebo podání jeho většího množství u diabetiků může klesnou kalémie natolik, že dochází k poruchám srdečního rytmu Účinky inzulinu •Chybí-li vliv inzulinu, nemůže glukóza proniknout do buněk kosterní svaloviny a tukové tkáně(tzv. inzulin-dependentní tkáň), omezeně proniká i do buněk jiných tkání. Naopak neurony střevní výstelky, zárodečný epitel a buňky ledvinových kanálků přijímají glukózu i bez vazby inzulinu na receptory buněčné membrány Inzulin •Při nedostatečném vlivu inzulinu na buňky vzniká cukrovka(diabetes mellitus) 1.typu, kdy chybí inzulin, nebo 2.typu, u kterého se jedná o nedostatečnou odpověď cílových buněk na inzulin, tj.membrány buněk nemají potřebný počet receptorů pro inzulin nebo je citlivost těchto receptorů k inzulinu snížená(časté u obézních osob) Diabetes mellitus •Laboratorním příznakem cukrovky je hyperglykémie, výskyt cukru v moči – glykosurie, zvýšené uvolňování zásobních tuků a jejich přednostní využití jako zdroje energie, což vyvolává vysokou tvorbu ketolátek, které způsobují ketoacidózu. Nemocný ztrácí velké množství moči(polyurie) a navzdory žízni je dehydratovaný. Diabetes mellitus •Je spojen s patologickými změnami tkání nervové soustavy(diabetická polyneuropatie) a postižení cévní stěny(angiopatie). Jedná se o sklerotizaci tepének, která omezuje prokrvení tkání, jejichž důsledkem je např. pokles filtrační schopnosti ledvin(poškození klubíček nefronu), poškození sítnice(retinopatie). Vystupňovaná ateroskleróza(postihuje tepny)má za následek řadu poruch: Diabetes mellitus •Vysoký krevní tlak(hypertenze) •Nedostatečné prokrvení srdečního svalu(ischemická choroba srdeční) •Častý IM •Infarkty mozku, krvácení do mozku, poruchy erekce a řada dalších Buňky A •Alfa – vydávají hormon glukagon. •Výdej glukagonu stoupá při hypoglykémii, zvýšeném množství AMK v krvi, při poklesu frakce volných MK v plazmě,při aktivaci sympatiku. Výdej glukagonu tlumí somatostatin a inzulin. Účinky glukagonu •Zvyšuje glykémii stimulací glykogenolýzy v játrech a glukoneogeneze z necukerných zdrojů(AMK) •Podporuje uvolňování MK z tukové tkáně do krve •Zesiluje sílu srdečního stahu Buňky D •Delta - vydávají hormon somatostatin. K výdeji dochází při zvýšení množství glukózy, AMK a MK v krvi. •Účinky somatostatinu: •Snižuje produkci inzulinu i glukagonu •Zpomaluje zpracování a vstřebávání živin ve střevě, brání hromadění zásobních živin v organismu – označuje se jako antiobezitní hormon Epifýza •Produkuje hormon MELATONIN(vzniká ze serotoninu. Tma jeho tvorbu a uvolňování zvyšuje, světlo tvorbu snižuje. •Biologický význam melatoninu: •Nastavuje a synchronizuje biologické hodiny •Zlepšuje kvalitu spánku u starších osob •Podporuje imunitní systém •Působí jako antioxidační činidlo •Zpomaluje stárnutí •Účinný proti rakovině Další důležité hormony •LEPTIN •Tvořen v tukové tkáni •Uvolňuje se do krve a účinkuje jako periferní signál, který reguluje zásoby tělesného tuku zpětnou vazbou přes hypotalamus. •Při zvýšení hmotnosti se zvyšuje hladina leptinu v krvi a hypotalamu a sníží se chuť k jídlu. •Jestliže se leptin netvoří, může to vést k extrémní obezitě Tuková tkáň •Aktivní peptidy – adiponektin, ochraňuje před ektopickým ukládáním tuků(aterosklerózou) a pomáhají chránit buňky před snížením citlivosti receptorů pro inzulin. •Na druhou stranu produkují tukové buňky obézních pacientů rezistin, které vznik diabetu vyvolávají Žaludek •Hormon Grelin - proti hladovění •Součástí signalizace nezbytné k vyvolání chuti k jídlu. •Celkově působí proti hubnutí. Hormony produkované endokrinními buňkami ležícími v jiných tkáních •Hormony jsou vyplavovány do krve a jejím prostřednictvím se dopravují k cílovým orgánům a tkáním, které ovlivňují: •Trávící soustava: •Gastrin, cholecystokinin, sekretin •Ledviny: •Renin,erytropoetin,kalcitriol •Srdce: •Atriální natriuretický hormon • Místní hormony •(lokální) se tvoří ve všech buňkách těla z kyseliny arachidonové, která má v molekule 20 uhlíků a je hlavní mastnou kyselinou membránových fosfolipidů. Označují se také jako eikosanoidy(z řeckého eikosi – dvacet) •Působí jako parakrinní a autokrinní hormony, stimulem pro jejich tvorbu jsou mechanické a chemické podněty. Místní hormony •K místním hormonům patří: •Prostaglandiny – mají širokou škálu účinků, které se od sebe liší podle místa tvorby a podle typu prostaglandinu. Ovlivňují např. sekreci žláz, průměr tepének, reprodukční funkce, regulaci tělesné teploty, zesilují bolestivé vjemy, uplatňují se u porodu. •Leukotrieny – angažují se v imunitních a alergických reakcích