ENDOKRINNÍ SYSTÉM pokračování Rozdělení podle funkčního působení: •Hormony zasahující do řízení: •minerálního a vodního hospodářství •energetického metabolismu •proteosyntézy - růstu a vývoje •reprodukce •obranných reakcí organismu MINERÁLNÍ hospodářství 1.Vápník – jeho úloha v organismu •působí jako druhý posel •aktivuje některé enzymy •nezbytná součást kaskády srážení krve •umožňuje svalový stah •upravuje nervovou vzrušivost •je nezbytnou stavební složkou zubní a kostní tkáně •velice významný pro činnost srdce 2.Fosfor – úloha v organismu •je součástí enzymů - fosforylace na aktivní formy •součást struktury druhého posla - IP3 •podstata přenosu energie - ATP •součást membrán - fosfatidylinozitol •obsažen v kostře •Doprovází vápník, je mobilizován spolu s ním • •Hladina vápníku v plazmě je nejstabilnější hodnotou udržovanou •ve velmi úzkém rozmezí 2,25-2,75 mmol/l. •Je zajišťována souhrou hormonů: •Parathormon – příštitná tělíska •Hlavní úkol: rychlé zvýšení hladiny Ca2+ v krvi (kalcémie) a její udržování •Kalcitonin – parafolikulární buňky štítné žlázy •Jako jediný snižuje hladinu Ca2+ v krvi. •Hlavní úkol: ochrana kostní tkáně matky během těhotenství •Vitamin D3 (kalcitriol) – vzniká v kůži ze 7-dehydrocholesterolu vlivem slunečního UV záření: cholekalciferol nebo je získán z potravy:ergokalciferol. Dále je metabolizován v játrech a nakonec v ledvinách vzniká aktivní • 1,25-dihydroxykalciferol=kalcitriol •Hlavní úkol: posiluje a doplňuje účinek parathormonu. obr_39 VODNÍ hospodářství •Antidiuretický hormon (ADH, vasopresin; nucleus supraopticus v hypotalamu-axonálním prouděním do neurohypofýzy) •Signál pro sekreci: zvýšená osmolarita krevní plazmy nebo extracelulární tekutiny detekována osmoreceptory • v hypotalamu •Hlavní úkol: zadržet vodu v těle •Hlavní místo působení: sběrací kanálek ledviny - vnese akvaporiny do membrány kanálků a tím umožní přenos vody přes tuto membránu, takže se jí více zadrží pro organismus („neuteče močí pryč“) •Aldosteron – hormon kůry nadledvin, mineralokortikoid – steroid secernovaný v zóna glomerulóza kůry nadledvin podle hladiny sodíku a draslíku (natrémie a kalémie) v organismu, dále je uvolňován aktivací systému renin-angiotenzin a v malé míře i pod vlivem ACTH •Vzpomínáte si, co to je za pojem??????????????????? •Systém renin-angiotenzin: buňky juxtaglomerulárního aparátu ledvin vylučují renin, v krvi se pod jeho vlivem přeměňuje bílkovina angiotenzinogen na angiotenzin I, která se v plicích za přítomnosti angiotenzin konvertujícího enzymu přemění na angiotenzin II, který má vazokonstrikční účinek a stimuluje sekreci aldosteronu •Aldosteron – pokračování • •Signál pro sekreci: snížení objemu extracelulární tekutiny •Hlavní úkol: zadržení (retence) sodíku v organismu (ruku v ruce se zadrženým sodíkem se zadržuje i voda) •Hlavní místo působení: distální tubulus ledviny (zvýší se počet Na+ kanálů, Na+ se vrací zpět do krevního oběhu a s ním sekundárně i voda) •Atriální natriuretický faktor (ANF) •Místo tvorby: srdeční síně •Signál pro sekreci: natažení svaloviny síní např. zvětšeným objemem krve •Hlavní úkol: upravit hypervolémii (a tím i hypertenzi) •Hlavní místo působení: vas afferens glomerulu ledviny (jeho dilatace, tím zvýšení filtrační frakce a glomerulární filtrace – tím se zvýší ztráty vody a společně s vodou i zvýšené vylučování sodíku) REGULACE HLADINY GLUKÓZY V KRVI (glykémie) •Hormony slinivky břišní (pankreatu) •Langerhansovy ostrůvky secernují: •Buňky A: glukagon •Buňky B: inzulin •Buňky D: pankreatický somatostatin a gastrin •Buňky F: pankreatický polypeptid INZULIN •Polypeptid •Signál pro sekreci: zvýšená hladina glukózy v krvi •Hlavní úloha: snížit glykémii, zvýšit využití glukózy těmito mechanismy: –zvýšením prostupnosti membrán pro glukózu –zvýšením tvorby glykogenu –zvýšení tvorby tuků z glukózy (lipogeneze) Jak se stává buňka „inzulin-senzitivní buňkou“: proinzulin inzulin C-peptid S S S S S S A řetěz B řetěz S S S S S S Zn Golgiho aparát / Golgi Apparatus Golgi vesicles / granula Zn2+ Beta – buňka / Beta cell hexamer - inzulinu obr_42 Diabetes mellitus •Vznik:v důsledku snížené sekrece inzulinu •Příčiny: –nedostatečná produkce inzulinu • inzulin dependentní diabetes mellitus –necitlivost tkání na inzulin • non-inzulin dependentní diabetes mellitus • • • • • •Příznaky onemocnění diabetem: •Zvýšená hladina glukózy v krvi (hyperglykémie) •Zvýšené vylučování glukózy močí (glykosurie – je překročen ledvinový práh pro glukózu) vedou k potížím pacientů, kteří si stěžují na polyurii a polydipsii (časté močení a žíznivost) •Upozornění: všichni posluchači všech směrů bakalářského studia se setkají s tímto onemocněním ve své praxi •Vše potřebné o diabetu najdete na stránkách: www.diabetesmellitus.cz, www.novonordisk.cz • G:\Diabetes\sejmout0003.jpg G:\Diabetes\sejmout0004.jpg G:\Diabetes\sejmout0005.jpg G:\Diabetes\sejmout0006.jpg G:\Diabetes\sejmout0007.jpg G:\Diabetes\sejmout0008.jpg G:\Diabetes\sejmout0009.jpg G:\Diabetes\sejmout0010.jpg G:\Diabetes\sejmout0011.jpg GLUKAGON •Tvorba: A buňky Langerhansových ostrůvků pankreatu •Signál pro sekreci: snížení hladiny glukózy v krvi •Hlavní úkol: zvýšení glykémie •Způsoby zvýšení glykémie: –zvýšený rozklad glykogenu v játrech (glykogenolýza) –zvýšená tvorba glukózy z glycerolu a mastných kyselin (glukoneogeneze) Inkretinový efekt Výzkumy ukázaly, že slinivka břišní produkuje a uvolňuje více inzulinu do krve, když je glukóza požita ústy, než když je podána nitrožilně. To dokazuje, že musí existovat ještě jiný mechanismus, který napomáhá redukovat koncentraci glukózy v krvi. Inkretinový efekt Tento mechanismus byl označen jako „inkretinový efekt“ a je považován za klíčový v udržování normální kontroly glykemie. Inkretiny jsou - podobně jako inzulin – hormony. Vznikají v rámci trávicí soustavy a uvolňují se vždy po jídle. Poté se krevním oběhem dostávají až k cílovým tkáním GLP-1 (glucagon like peptid ) zpomalují evakuaci žaludku zpomaluje vstup živin do oběhu po jídle snížuje chuť k jídlu vede k časnějšímu navození sytosti vede k redukci hmotnosti [5]  inzulinem stimulovaný metabolismus glukózy v tukových tkáních stimuluje tvorbu glykogenu ve svalové tkáni a v játrech GLP-1 má kardioprotektivní účinky ê apoptózu beta buněk TEST – hrozí vám cukrovka? Je vám: 0 – 45 let / 0 45 – 54 let/ 2 55 a více /3 TEST – hrozí vám cukrovka? Tělesná hmostnost: Odečtěte od své výšky 100 cm a výsledek porovnejte se svou hmotností: hmotnost nižší nebo stejná / 0 Hmotnost přeshuje a 1 – 18 kg/ 1 Hmotnost přesahuje o 19 kg a více /3 TEST – hrozí vám cukrovka? Váš obvod pasu: muži (do 94 cm) ženy (do 80 cm) / 0 muži (94 - 102 cm) ženy (80 - 88 cm) / 3 muži (nad 102 cm) ženy (nad 88 cm) / 4 TEST – hrozí vám cukrovka? Cvičíte: týdně více jak 4 hodiny/ 0 týdně méně než 4 hodiny / 2 TEST – hrozí vám cukrovka? Zdravotní stav: nejím zeleninu každý den/ 1 berete léky na vysoký krevní tlak / 2 máte mírně zvýšenou hladinu cukru v krvi/ 5 TEST – hrozí vám cukrovka Výsledek: 0 – 3 velmi nízká pravděpodobnost onemocnění 4 – 8 pravděpodobnost 1 – 2 % 9 – 12 pravděpodobnost 2 – 10 % 13 – 20 pravděpodobnost 10 – 30 % onemocnění cukrovkou do 10 let ENERGETICKÝ METABOLISMUS •Hormony štítné žlázy •Thyroxin - T4 •Trijodthyronin - T3 •Sekrece je řízena: nabídkou jodu, TRH, TSH •Místo působení: všechny buňky v organismu, které mají intracelulární receptory (jaderné • a mitochondriální) • Účinky hormonů štítné žlázy •Zvyšují bazální metabolismus zvýšenou spotřebou kyslíku • a vznikem tepla •Stimulují proteosyntézu a růst (hlavně intrauterinně) •Stimulují metabolismus cukrů (využívají cukry jako zdroj energie) •Stimulují mobilizaci a oxidaci tuků (opět jako zdroj energie) •Vliv na oběhový systém: zvyšují srdeční frekvenci a srdeční výdej - zajišťují tak přísun kyslíku na krytí zvýšených metabolických potřeb •Vliv na nervový systém (ovlivňují rychlost vedení vzruchu, intrauterinně i diferenciaci nervové tkáně) Poruchy sekrece hormonů štítné žlázy •Hypertyreóza: Basedowova – Gravesova choroba •Příznaky plynou ze zvýšení metabolismu – tj. úbytek hmotnosti i přes velkou „žravost“, pocení, jemný třes, tachykardie, nervozita (zrychlené reflexní reakce), nesnášenlivost tepla, exoftalmus (vystouplé oční bulby • v důsledku aktivace proteosyntézy oční tkáně) •Projev v oblasti krku: vznik strumy – malá, tvrdá, horká •Příčiny: nejčastěji jako autoimunitní choroba •Vyšetření hladin hormonů: T3, T4 vysoké hladiny • TSH nízká hladina •Hypotyreóza • z nedostatku jodu – Endemická struma –:výskyt v horských oblastech při nedostatku jodu ve vodě –:pokud trpěla nedostatkem jodu matka během těhotenství – u dítěte pak projevy onemocnění zvaného: kretenizmus –Vyšetření hladin hormonů: T3, T4 snížené hladiny – TSH – zvýšená hladina • autoimunitní choroba –– Hashimotova struma –:příznaky - malátnost, spavost, snížený metabolismus, otylost, bradykardie, myxedém (zmnožením mukopolysacharidů –v podkoží) –Vyšetření hladin hormonů: T3, T4, TSH – vše snížené hladiny Biorytmy - chronobiologie •Rytmus: –určitá funkce či biologická proměnná je v nějaké fázi a za určitou stejnou dobu se do této fáze opět vrací; se nazývá –perioda rytmu: doba, která uplyne, než se opět funkce či biologická proměnná dostane do stejné fáze •Dělení rytmů podle period: – ultradiální: perioda je výrazně kratší než 24 hodin (od několika sekund až po 20 hodin); příklady: rytmy v dýchání, v nervové činnosti –cirkadiální: rytmy zhruba 24-hodinové; příklad: rytmus spánku a bdění u člověka, u zvířat jde o rytmus v tzv. lokomoční aktivitě – zvířata s pohybovou aktivitou ve dne nebo v noci –infradiální: perioda je výrazně delší než 24 hodin; příklad: menstruační cyklus žen, estrální cyklus u zvířat • Záznam dýchání a vln v oběhových parametrech (Peňázův plethysmomanometr) obr11 •U člověka: cirkadiální rytmus •Je endogenní s periodou rytmu kolem 25 hodin •Je synchronizován střídáním světla a tmy (nebo teplotním cyklem či cyklem v příjmu potravy či sociálním stimulem) •Umístění: epifýza - oko - suprachiasmatické jádro hypothalamu •U člověka: cirkadiánní rytmus •Endogenní s periodou rytmu:25±1,5 hodiny •Je synchronizován pomocí exogenních vlivů (např. střídáním světla a tmy nebo teplotním cyklem, cyklem v příjmu potravy či sociálním stimulem) na 24hodin •Nejdůležitější exogenní udavatel času pro 24hod synchronizaci je jasné světlo: • - retinální gangliové buňky (melanopsin) přes tractus retinohypothalamicus suprachiasmatického jádra (SCN) •Umístění: oko - epifýza - suprachiasmatické jádro hypothalamu Sagitální řez mozkem ve střední čáře Hypotalamus Stopka spojující hypotalamus s hypofýzou K.Javorka a kol.: Lekárska fyziológia, Osveta 2001 Jak fungují vnitřní hodiny •Neurony v SCN mají zapnutou transkripci tzv. hodinových genů, které kódují proteiny CLOCK, BMAL1, PER 1-3 •CLOCK a BMAL1 spolu vytvoří dimer, v podobě dimeru fungují jako transkripční faktor s aktivací genů pro PER1-3; až jsou proteiny PER1-3 nasyntetizovány, vytvoří trimer, který následně inhibuje schopnost CLOCK a BMAL1 tvořit dimer - snížení jejich vlastní tvorby do doby než jsou buňkou odbourány (negativní zpětná vazba) - celý cyklus pak začíná znovu (délka jeho trvání je 25hodin) Jak fungují vnitřní hodiny •Přítomnost hodinových proteinů v buňce ovlivňuje její membránový potenciál a ten má zpětně vliv na syntézu a funkci jednotlivých proteinů •(v SCN je spousta buněk, těžko lze nastavit tak, aby všechny buňky syntetizovaly hodinové proteiny stejnou rychlostí, ale změny membránového potenciálu jedné buňky ovlivňují membránový potenciál dalších buněk a na druhou stranu změny membránového potenciálu ovlivňují i transkripci hodinových genů - tímto způsobem je syntéza v SCN synchronizovaná) Synchronizace s vnějšími hodinami •Pomocí epifýzy a jejího hormonu melatoninu • •Melatonin – derivát tryptofanu – serotonin+další úpravy (N-acetylace a metylace na OH skupině) •Za N acetylaci je odpovědná N-acetyltransferáza-aktivita tohoto enzymu je ovlivňována světlem -svou funkci vykonává pouze v noci (epifýza má spoje se sítnicí, které zajišťují informaci o přítomnosti či nepřítomnosti vnějšího světla) Melatonin - funkce •Resetuje SCN (synchronizuje tak naše vnitřní hodiny s vnějším světem) •Indukuje spánek (správně se melatonin tvoří pouze v noci a jeho zvýšená hladina má tzv. hypnotický efekt •Ovlivňuje sexuální chování (důležité u zvířat, změny hladiny melatoninu v průběhu roku navozují např. říji) Poruchy cirkadiánních rytmů •Poruchy spánku • (u starších lidí není jasný a prudký vzestup hladiny melatoninu při setmění) • - sleep delay (zpožděné usínání)-problém v noci usnout, ráno se špatně vstává. Léčba: podává se melatonin v době, kdy chce usnout • - phase advance (posun fáze dopředu)-usínají bez problémů, ale dříve, pak se ráno probouzí příliš brzy (nemohou dospat). Léčba: ozáření jasným světlem v době, kdy chce usnout, ale měl by být ještě vzhůru •Nemoc cestovatelů – JET LAG syndrom •Projeví se při cestování přes více časových pásem najednou •doma, odkud odlétají, je epifýza a SCN synchronizována – při přeletu přes časová pásma dojde k desynchronizaci: SCN nastaveno jako doma, ale epifýza udává jiný rytmus světlo-tma-po nějaké době se opět synchronizují •Pomoc rychlejší adaptaci: před cestou – v letadle-několik dní po příletu – brát melatonin v době, kdy si dle nového času přejeme jít spát Hormony zasahující do řízení: reprodukce •Ženské pohlavní hormony - estrogeny –Zástupci: estradiol, estron, estriol –Tvoří se v: theca interna Graafova folikulu, žlutém tělísku, placentě, nadledvinách, u mužů ve varlatech –Působí v cílových orgánech vlastnící cytoplasmatický receptor (ovarium, děloha, pochva, prsa, hypofýza, hypotalamus, mozek, ledviny, tuková tkáň, játra) –Sekrece řízena FSH z hypofýzy, který je pod vlivem hypotalamického GnRH (rozdílné časování pulzní sekrece GnRH u mužů a žen) – – – •Fyziologické účinky estrogenů: –Působí na vývoj sekundárních pohlavních znaků (růst dělohy, prsou, ženský typ ochlupení a ženské rozložení tuku) –Navozují proliferační fázi menstruačního cyklu –Podporují funkci osteoblastů – v pubertě zrychlení růstu a pak uzavírání epifyzárních štěrbin) –Zvyšují dráždivost děložního svalstva a motilitu vejcovodů –Podporují růst mlékovodů –Snižují hladinu cholesterolu v plazmě (antisklerotický účinek – ochrana před kardiovaskulárními chorobami) –Zvyšují retenci vody a solí (příčina premenstruální tenze) –Mají vliv na utváření ženského typu chování •Ženské pohlavní hormony – progesteron – –derivát cholesterolu –tvoří se v ovariu v tzv. corpus luteum (žlutém tělísku), v placentě, nadledvinách a ve varleti –fyziologické účinky: •Působí v sekreční fázi menstruačního cyklu (příprava sliznice dělohy=endometria k uhnízdění =nidaci vajíčka) •Zvyšuje teplotu v sekreční fázi menstruačního cyklu o 0,5 °C •Působí růst alveolů a lobulů v prsní žláze •Snižuje citlivost děložního svalstva k oxytocinu (před porodem –jeho pokles) – Menstruační cyklus •Hladiny ženských pohlavních hormonů podléhají od puberty cyklickým změnám=menstruační cyklus –Cyklické změny jsou patrné ve vaječnících, děloze a pochvě –Délka: 28 dní, první den krvácení je prvním dnem menstruačního cyklu –Fáze menstruačního cyklu: folikulární fáze zahrnující cyklus ovariální: nábor folikulů, jejich výběr, růst a zrání Graafova folikulu – ovulace – luteální fáze –V první polovině se uplatňují estrogeny a vyšší hladiny LH než FSH (náhlý vzestup LH vede k prasknutí Graafova folikulu a k ovulaci), v druhé progesteron sejmout0051 •Hladinám hormonů se přizpůsobuje i sliznice v děloze=děložní cyklus –Začíná menstruační fází, pak následuje fáze proliferační (5.-14.den cyklu), po ovulaci fáze sekreční při které se sliznice připravuje na nidaci vajíčka, pokud nedojde k oplození, dochází k vazokonstrikci a ischemii arterií až k jejich nekróze, odloučení sliznice menstruačním krvácením (množství krve 30-60 ml) – –Anovulační cyklus –Menorea – hypermenorea (ztráta většího množství krve)- menoragie (prodloužené krvácení na 7-8 dní) sejmout0051 sejmout0053 sejmout0054 sejmout0055 sejmout0052 Mužské pohlavní hormony: androgeny –Zástupce: testosteron –Produkce: Leydigovými buňkami varlete, v nadledvinách (DHEA:dehydroepiandrosteron), u žen jsou androgeny produkovány také v nadledvinách, ale i v ovariu –V krvi kolují androgeny vázané na globulin=androgen binding globulin=ABG –Sekrece regulována LH z hypofýzy pod vlivem hypotalamického GnRH (pulzní sekrece 1x za 2-4 hodiny) – •Fyziologické účinky testosteronu: –Zodpovědný za diferenciaci, vývoj a růst mužských pohlavních orgánů v embryonálním období –Vliv na sekundární pohlavní znaky –Vliv na mužské pohlavní chování –Anabolický účinek (zvýšená proteosyntéza – zesílená tvorba kostí, stimulace růstu svalové tkáně – –V mužské pubertě (11.-13.rok věku) se zvyšuje i hladina FSH působícího na Sertoliho buňky varlete a ovlivňujícího vývoj spermií (spermatogenezi) – sejmout0050 F:\přednášky-bakaláři\české vánoce Lada.jpg C:\Documents and Settings\ja2\Dokumenty\Obrázky\bílé vánoce.jpg Veselé vánoce a úspěšný nový rok 2019