Detendokrinesystem
Transcription
Detendokrinesystem
Det endokrine system Det Endokrine System Kap. 11 Tre overordnede hormonklasser: • Aminer: produceres hovedsageligt i adrenal medulla (binyremarv) eller hypothalamus, derivater af tyrosin. • Steroidhormoner: produceres i adrenal cortex (binyrebark) eller gonader, derivater af cholesterol. • Det ene af kroppens 2 hovedkommunikationssystemer. (Det andet er nervesystemet). • Udgøres af alle hormonsecernerende endokrine kirtler. • Hormoner er blodbårne budbringere. • En celle, der påvirkes af et givent hormon, er hormonets ”target”. Hormoner • Hormoner kontrollerer adskillige vigtige processer: – Udvikling og vækst – Opretholdelse af homeostase – Regulation af metabolisme • Peptider og proteiner: syntetiseres som preprohormoner, 3AA – glukoprotein. – Mobilisering af forsvar – Reproduktion 1 Eksempler på vækstkontrol v. h. a. hormoner Major Endocrine Glands Generel oversigt over et hormons skæbne 1. Second messengers: e. g. cAMP, Ca2+, IP3 2. Enzyme activation by receptor: e. g. JAK kinase 3. Intrinsic enzymatic activity of receptor: e .g. tyrosine autophosphorylation ”clearance” OBS ! Kun fri pool er fysiologisk aktiv Clearance af peptidhormoner: endocytose af hormon-receptor komplekser 2 Hvordan kontrolleres hormonsekretion ? Kontrol af frigivelse af hormon Ændring i plasmakoncentration af ioner eller næringsstoffer Neuroner koblet til endokrine celler signalerer via neurotransmitters Signal fra andet hormon/neurohormon eller parakrine/autokrine faktorer • Hormonniveauet i blodet opretholdes ved negativ feedback. • Et stimulus eller lavt hormonniveau i blodet udløser frigivelse af mere hormon. • Hormonfrigivelse stopper når det “rette” niveau i blodet er opnået. • Endokrine kirtler aktiveres af andre hormoner. • Ændring af niveau af visse ioner stimulerer hormonfrigivelse. • Nerveimpulser stimulerer hormonfrigivelse og de fleste er under kontrol af det sympatiske nervesystem. Kontrol af hormonfrigivelse Andet eksempel: plasmakoncentration af glukose regulerer insulin 3 Blodsukkerregulation Kontrol via hypothalamus og hypofyse Axoner fra to veldefinerede klynger af hypothalamus neuroner ender i hypofysebaglappen, tæt på kapillærnet. Kapillærer ved basis af hypothalamus munder ud i portalkar, som står i forbindelse med kapillærnet i hypofyseforlap. Kontrol via hypothalamus og hypofyse Hypofysen • På størrelse med en vindrue. Oralpladeektoderm og hjerneektoderm danner tilsammen hypofysen, hhv. kirtel- og neuraldel. • Sidder på en stilk fra og er internt forbundet med hypothalamus. • Har to funktionelle lapper: – Anterior pituitary – kirtelvæv – Posterior pituitary – nervevæv 4 Histologisk snit af hypofysen A: pars distalis og B: pars intermedia af hypofyseforlap (adenohypofyse). Hypofysebaglap Små vesikler med hormon føres ned i akkumulerer i enden af axonet. Stimuli trigger exocytose og hormonet trænger ind i kapillærnettet, og derfra føres det videre med blodets circulation. C: pars nervosa af hypofysebaglap (neurohypofysen). A secernerer GH, TSH, ACTH, FSH, LH og prolaktin. B secernerer MSH. Axonender i C lagrer ADH/vasopressin og oxytocin secerneret af hypothalamus. Hypofysiotropiske hormoner fra hypothalamusneuroner kontrollerer hormonsekretion fra hypofyseforlap Hypofyseforlap 5 Hypofyseforlap-hormoner: hypophysiotropiske hormoner Hypofyseforlap-peptidhormoner Komplekse hormon feedbacks. Feedback kontrol af hypothalamus og hypofyseforlap: Corticotropin (CRH)-ACTH – cortisol sekvens 6 Short-loop og long-loop feedback Tre overordnede hormonklasser: • Aminer: produceres hovedsageligt i adrenal medulla eller hypothalamus, derivater af tyrosin. • Steroidhormoner: produceres i adrenal cortex eller gonader, derivater af cholesterol, f. eks. cortisol. • Peptider: syntetiseres som preprohormoner, 3AA – glukoprotein. Hormoner Thyreoideakirtlen • Hormoner kontrollerer adskillige vigtige processer: – Udvikling og vækst – Opretholdelse af homeostase – Regulation af metabolisme – Mobilisering af forsvar • Består af to lapper og en forbindende isthmus • Producerer 2 hormontyper 1: Thyreoideahormoner: Vigtigt metaboliske, aktive iodidholdige hormoner Thyroxine (T4) – secerneres af follikler. Triiodothyronine (T3) – omdannelse af T4 i targetvæv. 2: Calcitonin: Nedsætter blodets calciumindhold ved at bevirke dets indbygning i knoglevæv. Antagonist til parathyroid hormon. – Reproduktion 7 Skjoldbruskkirtlen T4-konc. højere end T3 i blod, deiodinaser omdanner T4 til T3 i væv. Histologisk snit af thyreoideakirtlen A: follikler B: kolloid (thyroglobulin) C: parafollikulære celler (calcitonin) 8 Hypothyreoidisme • TH receptorer i kernen af de fleste celler. • TH influerer kulhydrat- og lipidmetabolisme. • TH stimulerer kulhydratabsorbtion fra tyndtarm og øger frigivelse af fede syrer fra adipocyter. • TH bevirker forbrug af ATP af Na+/K+-ATPaser og forøget glycolyse. • Th er kalorigene. • TH opregulerer β-adrenerge receptorer. Hyperthyreoidisme (thyreotoxicosis) Struma Mangel på TH: Kretinisme p. g. a. jodmangel; autoimmunt angreb, TSH stiger. Myxødem (akkumulation af GAG). Hyperthyreoidisme Hyperthyreoid • Nervøsitet • Irritabilitet • Forøget hjertefrekvens • Forhøjet blodtryk • Vægttab trods god appetit (diarré) • Søvnbesvær • Varmeintolerance Graves´disease, ab mod TSH receptor, stimulation som hvis TSH var bundet, førende til hypertrofi af kirtlen, TH op, men intet negativt feedback, d.v.s. lavt TSH, højt T3 og T4, struma Euthyreoid 9 Parathyroidea Thyroid and Parathyroid Calcium Regulation • Små kirtelenheder på bagsiden af thyreoidea • Secernerer parathyroidhormon – Stimulerer osteoclaster til at fjerne calcium fra knoglevæv. – Stimulerer nyrerne og tarmen til at absorbere mere calcium. – Øger calciumniveauet i blodet. Tre overordnede hormonklasser: • Aminer: derivater af tyrosin, f. eks. thyreoideahormoner. • Steroidhormoner: produceres i adrenal cortex eller gonader, derivater af cholesterol, f. eks. cortisol. • Peptider: syntetiseres som preprohormoner, 3AA – glukoprotein. Steroidhormoners virkningsmekanisme • Diffunderer gennem targetcellens plasmamembran. • Trænger ind i kernen. • Binder til et specifikt protein (chaperone protein) inde i kernen. • Binder til specifikke sites på cellens DNA. • Aktiverer gener, der igangsætter proteinsyntese. 10 Steroid Hormonal Action Steroidhormon-syntese • Steroidhormoner produceres primært i binyrebarken (adrenal cortex), gonaderne (ovarier og testes) samt i placenta under graviditet. • Cholesterol er forstadiet for alle steroidhormoner. Syntese af steroidhormoner Hormoner • Hormoner kontrollerer adskillige vigtige processer: – Udvikling og vækst – Opretholdelse af homeostase – Regulation af metabolisme – Mobilisering af forsvar – Reproduktion 11 Steroidhormon-syntese i gonaderne Steroidhormon-syntese i binyrebarken Histologiske snit af binyre A: Kapslen B: Barken (cortex) C: Marven (medulla), produktion af epinefrin og norepinefrin Zona glomerulosa (aldosteron) Zona fasciculata (cortisol) Zona reticularis (kønshormoner). 12 Binyrerne • Er placeret ovenpå nyrerne. • To kirtler, hver inddelt i to hovedregioner: – Cortex (barken)– ydre kirtelregion med 3 lag – Medulla (marven) – indre neuralvævsregion Adrenal Cortex Binyrebarkhormoner • Mineralocorticoids (hovedsagelig aldosteron) – Produceres i ydre adrenal cortex – Regulerer mineralindhold i blod, vand- og elektrolytbalance – Target organ er nyren – Produktion stimuleres af renin og aldosteron – Produktion hæmmes af atrial natriuretic peptide • Glucocorticoids (inkl. cortison og cortisol) – Produceres i det miderste lag af cortex – Fremmer normal cellemetabolisme – Hjælper med at modstå long-term stressors – Frigives som respons på forøget niveau af ACTH • Kønshormoner – Produceres i indre lag af adrenal cortex – Androgener (male) og lidt østrogen (female) Binyremarv-hormoner • Producerer to beslægtede hormoner (catecholamines) – Epinefrin – Norepinefrin • Disse hormoner gør kroppen i stand til at respondere short-term stress. 13 Cortisol som stresshormon Cushings syndrom: Overproduktion af cortisol Adrenal Gland Role in Responding to Stress Cushings Syndrom • Overproduktion af cortisol (stresshormon) i binyrebarken • Rund ansigtsfacon • Fedtansamling i øvre del af kroppen • Bronzefarvet hud med strækmærker • Knogler bliver osteoporøse • Muskelsvaghed, træthed, forøget blodtryk og -sukker 14 Tre overordnede hormonklasser: Syntese og sekretion af peptidhormon • Aminer: produceres hovedsageligt i adrenal medulla eller hypothalamus, derivater af tyrosin. • Steroidhormoner: produceres i adrenal cortex eller gonader, derivater af cholesterol, f. eks. cortisol. • Peptider: syntetiseres som preprohormoner, 3AA – glukoprotein. Peptidhormoners virkningsmekanisme Peptide Hormonal Action • Hormonet binder til en membranreceptor. • Hormonet selv trænger ikke ind i cellen. • Binding til receptor starter en kædereaktion, som aktiverer et enzym. • Katalyserer en reaktion, som producerer et second messenger molekyle (cAMP). 15 Hormoner Endokrin kontrol af vækst: Væksthormon • Hormoner kontrollerer adskillige vigtige processer: – Udvikling og vækst – Opretholdelse af homeostase – Regulation af metabolisme – Mobilisering af forsvar – Reproduktion 16 Hormonsignalveje der kontrollerer sekretion af GF Gigantisme og akromegali: Overstimulation med væksthormon 17