Patofyziologie endokrinního systému
Mgr. Katarína Chalásová, PhD.
Ústav patologické fyziologie, LF MU
• orgány určeny pro tvorbu hormonů
• v různých částech těla, různý původ
• bez speciálních vývodů na povrch – produkty do krve
 endokrinní signalizace
 produkty = hormony (chemický posel) – krví* k cílovým buňkám receptor,
působení vzdálené, v minutách
Endokrinní žlázy člověka
Endokrinní žlázy člověka
Hormony podle způsobu účinku:
• regulační hormony (hypotalamus, hypofýza, -tropní h.)
• hormony s přímím účinkem na tkáně a orgány (kt. nejsou endokrinní)
• tkáňové hormony (difusní endokrinní systém):
o ledviny – erytropoetin, renin
o GIT – gastrin, sekretin
o tuková tkáň - leptin, resistin, adiponektin
o játra – insulin-like growth factor (IGF-1)
o srdce – atriální natriuretický peptid (ANP)
Endokrinní žlázy člověka
Mechanismus účinku hormonů:
• hormony cirkulují ve velmi malých koncentracích (10-9–10-15 mol/l)
 dostatečný efekt je docílen jinak:
• specifické receptory na cílových bb.
 membránové = povrchové
 aktivace enzymů a ostatních molekul = akutní účinek
 intracelulární
 ovlivnění genové exprese = pozdní účinek
Endokrinní žlázy člověka
Mechanizmus vzniku endokrinopatií:
1) deficit hormonu (destrukce žlázy, porucha syntézy)
a) hereditární - genetický defekt, mutace
b) získaný – infekce, infarkt, komprese tumorem, autoimunita
2) nadbytek hormonu
a) autotopická sekrece (ve žláze – tumor, imunita, hypersenzitivita)
b) ektopická sekrece (mimo žlázu – tumor)
3) rezistence k hormonu
(abnormální hormon, protilátky vůči hormonu, nebo receptoru, defekt
receptoru, post-receptorový defekt)
Mechanizmus vzniku endokrinopatií
Endokrinní žlázy člověka
A) Hypotalamus
B) Hypofýza
Mikroskopická stavba:
• folikul, folikulární buňky  tyreoglobulin
• koloid
• parafolikulární buňky  kalcitonin
C) Štítná žláza
Syntéza a sekrece hormonů štítné žlázy:
a) 3, 5, 3´-trijodtyronin (T3)
b) 3, 5, 3´, 5´-tetrajodtyronin = tyroxin (T4)
• prekurzorem je tyreoglobulin – jodace tyrozinových zbytků
• jodid → sodium-iodidový symport → koloid → jod
• tyreoperoxidáza v koloidu → MIT, DIT, T3, T4 → folikulární bb
C) Štítná žláza
MITDIT
B) Štítná žláza
Regulace:
• hlavní podnět: TSH
 transport jódu, jodace, sekrece
• up-stream TRH z hypotalamu
• v krvi T4:T3 = 20:1
• prohormon T4 → monodejodázou T3
• rT3
C) Štítná žláza
Účinky hormonů štítné žlázy:
 vývoj:
• zásadní efekt na terminální stadium diferenciace mozku
• v těhotenství jsou zvýšeny nároky na št . žlázu
 růst
 metabolizmus - tukový, sacharidový a proteinový,  produkce tepla
 ostatní efekty
• kardiovaskulární, CNS, reprodukce
C) Štítná žláza
Kalcitonin:
 produkován parafolikulárními buňkami (C-buňkami)
 antagonista parathormonu
 účinky:
• oběh: ↓ hladinu Ca a P v krvi (přesouvá ho do kosti)
• kost: zadržuje Ca+ a P, inhibice osteoklastů
• ledvina: ↓ zpětnou resorpci Ca+ a P = ↑ vylučování
 zvýšená hladina bez projevů
C) Štítná žláza
• poruchy štítné žlázy jsou vůbec nejčastějšími endokrinopatiemi !!!!
 primární
• postižení štítné žlázy
 sekundární
• postižení hypofýzy
 terciární
• postižení hypotalamu
o sekundární + terciární = centrální
Endokrinopatie štítné žlázy
A. funkční klasifikace
 hyperthyroidismus
• toxická difuzní struma / toxická nodulární struma
• thyroiditis
• primární nebo metastatický folikulární karcinom
• TSH produkující tumor hypofýzy
 hypothyroidismus
• hypotalamický nebo hypofyzární insuficience
• autoimunní thyroiditis - Hashimotova nemoc
B. morfologická klasifikace
 struma - zvětšení štítné žlázy, ale různě funkční!!
Endokrinopatie štítné žlázy
= abnormální zvětšení štítné žlázy, spojeno s:
a) normální produkcí hormonů = netoxická (euthyroidní)
příčiny:
• endemická
 důsledek deficitu jodu v dietě (vnitrozemní oblasti)
• sporadická
 “strumigeny” v potravě (např. kapusta, soja, ořechy, špenát, ředkev)
b) hyperfunkcí = toxická (vede k hyperthyroidismu, thyreotoxikóze)
c) deficitem hormonů (hypothyroidismus)
struma tedy značí problém, ale neříká jaký
Struma
• nízké hladiny T4 a T3 → léčba = substituce tyroxinu
• zvýšená hladina TSH
• 2—5 % populace, u žen středního věku až 20 %
• projevy:
Hypotyreóza
o snížen bazální metabolizmus, váhový přírůstek
o mírné snížení tělesné teploty, zimomřivost, spavost, únava
o ledviny - ↓ GFR
o dýchání - ↓ odpověď na hypoxii
o abnorm. vývoj synapsí, poruchy myelinizace, mentální retardace
o trávicí systém - ↓ motilita, zácpa
o kůže - suchá a chladná
o ↑ cholesterol a lipidy
o zhrubnutí hlasu
o děti - zpomalení růstu kostí, ↓produkce růstového hormonu
 pro jeho syntézu je nutný T3 a T4
Hypotyreóza
• vývojová porucha - hypotyreóza u plodu, kojenců a malých dětí
• vzniká v důsledku vrozeného deficitu hormonů štítné žlázy
 prenatální deficit T3 (např nedostatečný jód ve stravě matky)
 včasná léčba substitucí T4 nebo jódu – obnovení vývoje
 endemický v ČR vymizel ve 20.letech 20.století (I v soli a kojen stravě)
• hlavně v oblastech s deficitem jodu
o narušený vývoj CNS - mentální retardace
o porušený vývoj kostí - poruchy růstu
o hluchota, svalová ztuhlost, problémy s motorikou
Kretenismus
• ↑ T3 a T4, ↓ TSH
 ↑ hladiny díky hyperfunkci žlázy
• poměrně častá (1 %)
a) primární - postižení štítné žlázy - nejčastější
b) sekundární - postižení hypofýzy – vzácná
• projevy:
Hypertyreóza
o ↑ bazální metabolizmus, ↑ spotřeba kyslíku, intolerance tepla
o kardiovaskulární systém - ↑ srdeční výdej
o dýchací systém - ↓ vitální kapacita
o nervosvalové projevy, tachykardie, nespavost, pocení, hubnutí
o GIT - ↑ motilita, až hyperfagie, průjmy
o kost - ↑ aktivita osteoklastů, osteoporóza
o kůže - teplá, vlhká
o aktivace glykogenolýzy a lipolýzy - ↓ zásob glykogenu a tuk.tkáně
o aktivace proteokatabolismu
o zvýšený chvějící se hlas
Hypertyreóza
• 85 % všech hypertyreóz
• autoimunitní onemocnění
o protilátky proti TSH receptoru → aktivace
o ↑ produkce hormonů š.z. = hypertyreóza
o endokrinní dermatopatie
o endokrinní orbitopatie
 protilátky taky v retrobulbárním prostoru
 příznakem je exoftalmus (zvýšený tlak tlačí bulbus dopředu,
ven z orbity → neschopnost dovřít víčka = lagoftalmus)
Graves-Basedowova nemoc
parathormon:
 antagonista kalcitoninu
 účinky:
• oběh: ↑ hladinu Ca+ v krvi
• kost: aktivuje osteoklasty (odbourávání kostí)
• ledvina: ↓ vylučování Ca+ a ↑ vylučování P
• střevo: ↑ vstřebávání Ca+ a P
D) Příštítná tělíska
o abnormální hladiny vápníku a/nebo fosforu - zahrnují poruchy
vstřebávání, transportu, skladování a utilizace těchto minerálů
o kalcemii udržuje:
• vit. D
• parathormon
• kalcitonin
Poruchy kalciofosfátového metabolismu
* Ca je z 99 % uloženo v
mineralizované kostní hmotě a
1 % je ve formě kalciových iontů
součástí vnitřního prostředí
o ↑ vyplavování Ca z kostí = řídnutí kostí
o hyperkalcémie (> 2,6 mmol/l)
o snížená motilita GIT, nauzea, zácpa, bolesti břicha
o polyurie, polydipsie
o svalová slabost, únava
o poruchy paměti, deprese, poruchy vědomí, halucinace, kóma
o hypertenze, tachykardie, změny na EKG
o u novorozenců a kojenců – neprospívání, nechutenství,
dehydratace, hypotonie, anemie
o terapie – furosemid, kortikoidy, kalcitonin
Hyperparatyreóza
o nedostatek Ca v krvi = hypokalcémie (< 2,0 mmol/l)
o zvýšená nervovo-svalová dráždivost → křeče, tetanie
o hyperfosfatémie
o poruchy růstu vlasů a nehtů
o ukládání kalcia do měkkých tkání → katarakta, kalcifikace baz. ganglií
o u novorozence – apnoe
o terapie – Calcium gluconicum
o pseudohypoparatyreóza = rezistence cílových orgánů k PTH
Hypoparatyreóza
o rachitida z nedostatku vitaminu D (děti) / osteomalacie (dospělí)
o vzniká při nedostatku vitaminu D a/nebo kalcia
o Ca2+ při dolní hranici, poté snížený, parathormon ↑, vitamin D ↓;
1. fáze: ↓ kalcémie → ↑ parathormon → normalizace kalcémie → ↑
aktivita osteoklastů
2. fáze: resorpce kostí (parathormon+kalcitriol) → klasické klinické
příznaky rachitidy a typický RTG obraz na skeletu
3. fáze: vyčerpání zásob kalcitriolu, bez kterého PTH nedokáže
odbourávat kost → ↓ kalcémie → klinické příznaky hypokalcémie
o léčba: vitamin D, při manifestní tetanii 10 % calcium gluconicum
*Rachitida
E) Nadledviny
i. kůra nadledvin - kortikoidy = steroidy, syntetizované z cholesterolu
• glukokortikoidy
o kortizol
• mineralokortikoidy
o aldosteron
Ei) Kůra nadledvin
Ei) Kůra nadledvin
kortizol – denní profil a regulace
Ei) Kůra nadledvin
účinky kortizolu – mobilizace organizmu při stresové zátěži = hormon stresu
• játra - ↑ jaterní glukoneogeneze a lipogeneze
• kosterní sval - ↑ proteolýza, ↓ proteosyntéza, ↓ vychytávání glu
• pankreas - ↓ sekrece inzulínu
• tuková tkáň - ↑ lipolýza v subkutánní tuk. tkáni, ↓ vychytávání glu
• GIT - ↓ vstřebávání kalcia, ↓ tvorba žaludečního hlenu
• imunitní systém - protizánětlivé účinky, ↓ cytokiny, ↓ počtu lymfocytů
• oběhový systém - ↑ srdečního výdeje a periferní rezistence
• ledviny - ↑ glom. filtrace, ↑ retence Na
• embryonální a neonatální vývoj - surfaktant a dozrávání plic
Ei) Kůra nadledvin
mineralokortikoidy - aldosteron
• hlavní regulátor natrémie, kalémie a objemu ECT
• působí zejména v ledvinách
• ↑ resorpci Na+ a exkreci K+
• zadržování vody těle → ↑ KT
• součást RAAS
 renin – angiotenzin – aldosteron system
Ei) Kůra nadledvin
mineralokortikoidy - aldosteron
• hlavní regulátor natrémie, kalémie a objemu ECT
• ↑ resorpci Na+ a exkreci K+
• zadržování vody těle → ↑ KT
• součást RAAS
 renin – angiotenzin – aldosteron system
C) Kůra nadledvin
ii. dřeň nadledvin – katecholaminy
 stimul: hypotalamus → sympatikus
• adrenalin = epinefrin – uplatňuje se při stresu
o ↑srdeční činnost, ↑ průtok krve do svalů a srdce, bronchodilatace
o ↑ štěpení glykogenu a tuku (zdroj E), ↓ sekrece inzulínu
• noradrenalin = norepinefrin (podobný adrenalinu)
o inotropie = ↑ svalovou kontrakci
o dromotropie = ↑ šíření vzruchu v převodním systému srdečním
o chronotropie = ↑ srdeční frekvence
Eii) Dřeň nadledvin
1) hyperfunkce (hyperkortikalismus)
• Cushingův syndrom
• hyperaldosteronismus (Connův syndrom)
• adrenální hyperandrogenismus
2) hypofunkce (hypokortikalismus )
• periférní insuficience (Addisonův syndrom)
• porucha produkce ACTH (hypopituitarismus)
• enzymový defekt syntézy kortizolu
Poruchy funkce kůry nadledvin
etiologie:
a) primární
• tumor kůry nadledvin,
• ektopická produkce GC
b) sekundární
• ACTH-produkující nádor adenohypofýzy
• CRH -produkující nádor hypotalamu
• ektopická produkce ACTH (karcinom plic)
• ektopická sekrece CRH
 výsledkem je vždy zvýšená hladina glukokortikoidů
Cushingův syndrom
Projevy:
• změny tělesného habitu - centrální obezita,
měsíčkovitý obličej, silný krk, tenké končetiny
• svalová atrofie a slabost
• strie, zpomalené hojení ran
• T2DM - inzulinová rezistence, hyperinzulinémie
• zvýšená nadprodukce nadledvinových androgenů
• hirsutizmus, poruchy menstruace, neplodnost
• arteriální hypertenze
Cushingův syndrom
etiologie:
a) primární
• unilaterální adenom (Connův syndrom) - 70%, benigní tumor
• bilaterální adrenální hyperplazie
b) sekundární
• ↑ ACTH nebo ↑ RAAS
c) terciární
• snížené odbourávání aldosteronu (poločas odbourávání ~20 min)
 jaterní onemocnění
 výsledkem je vždy zvýšená hladina aldosteronu
Hyperaldosteronizmus
Projevy:
• retence sodíku = hypernatremie → hypertenze
• ztráty draslíku = hypokalemie → únava, malátnost
Hyperaldosteronizmus
hypofunkce – hypokortikalismus - etiologie:
a) sekundární = ↓ ACTH
b) primární adrenokortikální insuficience
 projevy:
• autoimunitní destrukce
• zpočátku snížená tolerance stresu
• adrenální insuficience až při zničení cca. 90 % žlázy
• snížená produkce kortizolu, aldosteronu a adrenálních androgenů
• až těžký život ohrožující stav (tzv. Addisonská krize)
• symptomy: slabost, hypertenze, nauzea, průjem, zvracení,
hypoglykemie, bolesti břicha, ztráta váhy
Addisonova choroba
• vychlípenina trávicí trubice
• endokrinní + exokrinní část
• Langerhansovy ostrůvky
• β buňky
 inzulín (↓ glykemii)
• α buňky
 glukagon (↑ glykemii)
• δ buňky
 somatostatin (antagonista gastrinu)
F) Pankreas
 Inzulin
•  glykemii,  glykogensyntézu,  glykolýzu,  glukoneogenezi
•  syntézu bílkovin v kosterním svalstvu, stimuluje růst
•  lipogenezi
F) Pankreas
• Sekrece inzulinu
+ parasympatikus, acetylcholin,
+ gastrin,
+ sekretin,
+ GIP,
+ cholecystokinin,
+ ketolátky, FFAs, AMK
- adrenalin,
- noradrenalin,
- somatostatin,
- galanin
F) Pankreas
• působení inzulinu
F) Pankreas
 Glukagon
•  glykemii,  glykogenolýzu,  glukoneogenezi
•  vstup AMK do jater pro glukoneogenezi
•  lipolýzu
F) Pankreas
= hyperglykemie v důsledku absolutního či relativního deficitu inzulinu
a) T1DM (inzulin-dependentní diabetes mellitus) – autoimunitní destrukce
b) T2DM (non-inzulin-dependentní diabetes mellitus) – inzulinová rezistence
• pozdní komplikace diabetu
• diagnostika:
1) náhodná koncentrace glukózy v plazmě ≥ 11,1 mmol/l;
2) koncentrace glukózy v plazmě na lačno ≥ 7,0 mmol/l;
3) orální glukózový toleranční test (oGTT) ≥ 11,1 mmol/l.
Diabetes mellitus
Mgr. Katarína Chalásová, PhD. Ústav patologické fyziologie, LF MU