Angelika Mielcarek UKŁAD DOKREWNY Hormon- związek chemiczny, który jest wydzielany przez gruczoły lub tkanki układu hormonalnego. Funkcją hormonu jest regulacja czynności i modyfikacja cech strukturalnych tkanek leżących w pobliżu miejsca jego wydzielania lub oddalonych, do których dociera poprzez krew (wyjątkiem są tzw. hormony lokalne). Istnieją także takie hormony, które wywierają wpływ na funkcjonowanie wszystkich tkanek organizmu. Gruczoły dokrewne- silnie ukrwione, pozbawione własnych przewodów wyprowadzających.. Wydzielane przez nie hormony za pośrednictwem płynów ustrojowych( krwi, limfy, płynu tkankowego) docierają do innych komórek, tkanek i gruczołów docelowych. Są dwa rodzaje gruczołów dokrewnych: 1. czyste- komórki wydzielnicze gruczołu produkują i wydzielają prawie wyłącznie hormony, np. przysadka mózgowa, szyszynka, tarczyca, przytarczyce, grasica, nadnercza; 2. mieszane- zbudowane z tkanki wydzielniczej, której komórki oprócz hormonów wydzielają również inne substancje, pełniące różnorodne funkcje w organizmie( enzymy trawienne, komórki rozrodcze), odprowadzane z gruczołu za pośrednictwem przewodów wyprowadzających, np. trzustka, gonady. Klasyfikacja hormonów pod względem budowy chemicznej: 1) hormony białkowe: a) hormony zbudowane z pochodnych aminokwasów: melatonina, adrenalina, noradrenalina, tyroksyna, trójodotyronina; b) hormony peptydowe: wazopresyna, oksytocyna, hormon wzrostu, hormony podwzgórza, hormon luteinizujący; c) hormony glikoproteinowe: tyreotropina, folikulotropina; 2) hormony sterydowe: testosteron, estrogen, kortykoidy. Mechanizm działania hormonów: 1) białkowych: a) działają na receptor błonowy; b) działają przez białko G( cAMP) lub białko RAS; 2) sterydowych: a) działają na receptor cytoplazmatyczny( wewnątrz komórki). Klasyfikacja hormonów pod względem miejsca produkcji i wydzielania: 1) hormony gruczołowe- produkowane w gruczołach dokrewnych, np. tyroksyna, insulina, adrenalina, testosteron; 2) hormony tkankowe- produkowane w komórkach wydzielniczych tkanek, np. gastryna, sekretyna, renina, cholecystokinina; 3) neurohormony- produkowane w komórkach neurosekrecyjnych OUN, np. hormony podwzgórzowe( statyny, liberyjny), wazopresyna; 4) mediatory lokalne- produkowane w komórkach ciała, np. histamina. Miejsca wytwarzania hormonów: 1) szyszynka; 2) podwzgórze; 3) tarczyca gruczoły przytarczyczne; 4) grasica; 5) żołądek; 6) nadnercza; 7) trzustka; 8) nerka; 9) dwunastnica; 10) jajniki( u kobiet); 11) jądra( u mężczyzn. Główne gruczoły (mężczyzna po lewej, kobieta po prawej.) 1. Szyszynka 2. Przysadka mózgowa 3. Tarczyca 4. Grasica 5. Nadnercze 6. Trzustka 7. Jajnik 8. Jądro Neurohormony podwzgórza: 1) liberyny(-RH)- hormony uwalniające, pobudzają komórki gruczołowe przysadki mózgowej do produkcji i wydzielania charakterystycznych dla nich dla nich hormonów, w tym hormonów tropowych przysadki, np. toliberyna uwalnia folitropinę(FSH), luliberyna uwalnia lutowinę(LH),gonadoliberyna uwalnia gonadotropinę(hCG), korykoliberyna uwalnia kortykotropinę(ACTH), tyreoliberyna uwalnia tyreotropinę(TSH), somatoliberyna uwalnia somatotropinę(STH); 2) statyny(-IH)-hormony hamujące uwalnianie, działają przeciwstawnie hamując produkcję i wytwarzanie niektórych hormonów przysadki, np. somatostatyna hamuje uwalnianie somatotropiny(STH), prolaktostatyna hamuje uwalnianie prolaktyny(PRL), melanostatyna hamuje uwalnianie melanotropiny(MSH). Przedni płat przysadki mózgowej: 1) hormony działające bezpośrednio na tkanki: a) hormon wzrostu(somatotropina, GH)- pobudza do wzrostu i rozwoju tkanki i narządy organizmu dzieci i dorosłych, powoduje wzrost ilości białek i przyrost masy ciała, wpływa na wzrost i rozwój kości długich, zatrzymuje jony wapniowe i fosforanowe niezbędne do wzrostu kości, zmniejsza ilość tkanki tłuszczowej; i) niedoczynność- skutki niedoboru: w okresie wzrostu- zahamowanie wzrostu kości długich(karłowatość); ii) nadczynność- skutki nadmiaru: w okresie wzrostu- nadmierny wzrost(gigantyzm), po zakończeniu okresu wzrostunieproporcjonalny rozrost(pogrubienie) kości rąk i nóg, kości żuchwy, warg(akromegalia); b) prolaktyna(PRL)-zapoczątkowuje laktację, hamuje wydzielanie FSH i LH, zatrzymując owulację i menstruację w czasie karmienia piersią; 2) hormony tropowe: a) lipotropina(LPH)- pobudza rozkład tłuszczów zapasowych, zwiększając stężenie wolnych kwasów tłuszczowych wekowi; b) hormon tyreotropowy(tyreotropina, FSH)- pobudza wydzielanie hormonów przez tarczycę, zwrotnie hamuje wydzielanie hormonów podwzgórza pobudzających czynność wydzielniczą tarczycy; i) niedoczynność- skutki niedoboru: niedoczynność tarczycy; ii) nadczynność- skutki nadmiaru: nadczynność tarczycy; c) hormon adrenokortykotropowy(adrenokortykotropina, ACTH)- pobudza wydzielanie hormonów przez korę nadnerczy, hamuje zwrotnie wydzielanie hormonów podwzgórza pobudzających czynność wydzielniczą kory nadnerczy; i) niedoczynność- skutki niedoboru: niedoczynność kory nadnerczy; ii) nadczynność- skutki nadmiaru: nadczynność kory nadnerczy; d) hoormonluteinizujący(lutropina, LH)- u kobiet stymuluje owulację, powstanie ciałka żółtego oraz wydzielanie estrogenów i progesteronu; u mężczyzn stymuluje wydzielanie testosteronu; e) hormon politropowy(FSH)- u Kobie pobudza wzrost i dojrzewanie pęcherzyka jajnikowego oraz wydzielanie estrogenów; u mężczyzn pobudza proces spermatogenezy; i) niedoczynność- skutki niedoboru: niedoczynność gonad; ii) nadczynność- skutki nadmiaru: nadczynność gonad. Tylny płat przysadki mózgowej: 1) neurohormony produkowane w podwzgórzu w postaci prohormonów i transportowane do tylnego płata przysadki mózgowej: a) wazopresyna, hormon antydiuretyczny(ADH)- pobudza skurcze mięśni gładkich ścian naczyń krwionośnych, powodując wzrost cisnienia krwi, bierze udział w regulacji gospodarki wodnej organizmu; i) niedoczynność- skutki niedoboru: wzmożone pragnienie, oddawanie bardzo dużych ilości moczu, nawet do 10 litrów w ciągu doby(moczówka prosta); ii) nadczynność- skutki nadmiaru: obrzęki, zatrzymanie moczu; nadmiar tego hormonu związany jest gównie z jego dodatkową produkcją w innym miejscu, tak zdarza się m.in. w przebiegu chorób nowotworowych; b) oksytocyna(OC)- pobudza skurcze przewodów mlecznych, przyczyniając się do uwalniania mleka, wyzwala skurcze macicy podczas akcji porodowej, podczas stosunku płciowego ułatwia transport plemników w kierunku jajowodów. Szyszynka: 1) melatonina- wpływa na ośrodki snu i czuwania w mózgu(rytm okołodobowy); w dzieciństwie hamuje wytwarzanie hormonów gonadotropowych przysadki, opóźniając dojrzewanie płciowe; powoduje agregację ziaren pigmentu, prowadząc do przejaśnienia skóry- wydzielanie melatoniny pozostaje pod hamującym wpływem światła docierającego do siatkówki; zmniejszona ilość światła w nocy powoduje zwiększone wydzielanie melatoniny, co umożliwia łatwiejsze zapadanie w sen; i) niedoczynność- skutki niedoboru: opóźnienie dojrzewania płciowego; ii) nadczynność- skutki nadmiaru: przyspieszenie dojrzewania płciowego, u osób starszych kłopoty ze snem. Tarczyca: 1) kalcytonina- reguluje gospodarkę wodną organizmu (obniża stężenie fosforanów i jonów wapnia we krwi, powoduje odkładanie wapnia w kościach); 2) tyroksyna(T4), trójodotyronina(T3)- efekty wewnątrzkomórkowe: zwiększa liczbę mitochondriów, aktywność enzymów łańcucha oddechowego, zużycia tlenu,zwiększa tempo metabolizmu; efekty narządowe: zwiększa zapotrzebowanie na tlen, wentylację, objętość wyrzutową serca, produkcję moczu, wchłanianie cukrów w jelitach, pobudza wzrost, przyspiesza dojrzewanie płciowe, warunkuje rozwój psychiczny i fizyczny; i) niedoczynność- skutki niedoboru: w młodym wieku- zahamowanie wzrostu(karłowatość), zahamowanie rozwoju narządów płciowych i rozwoju psychicznego(kretynizm), sucha skóra; w starszym wieku: obrzmienia w wyniku przedostawania się płynu(substancji śluzowych) do przestrzeni okołotkankowych(tzw. obrzęk śluzowaty); ii) nadczynność- skutki nadmiaru: osłabienie, chudnięcie przy dobrym apetycie, zaburzenia rytmu pracy serca, potliwość, zwiększone pragnienie, osłabienie siły mięśni, drżenie rąk, powiększenie gruczołu(najczęściej prawego płata- tzw. wole endemiczne, wzmożona przemiana materii, nerwowość), choroba GravesaBasedowa(wytrzeszcz oczu, wrażliwość na światło. Gruczoły przytarczyczne(przytarczyce): 1) parahormon- wpływa na przekształcenie prowitaminy D3 w witaminę D; reguluje gospodarkę wapnia i fosforu w naszym organizmie(pobudza uwalnianie jonów wapnia i fosforanów z kości, pobudza zwrotne wchłanianie jonów wapnia w kanalikach nerkowych, hamuje wchłanianie zwrotne fosforanów, zwiększa wchłanianie jonów wapnia i fosforanów w jelitach); i) niedoczynność- skutki niedoboru: spadek poziomu wapnia we krwi, wzrost stężenia fosforu we krwi, zwiększa pobudliwość układu nerwowego i mięśniowego(tężyczka, czyli długotrwałe skurcze mięśni połączone z zaburzeniami czucia kończyn, napady duszności wywołane skurczem mięśni oddechowych, może prowadzić do śmierci); ii) nadczynność- skutki nadmiaru: podwyższenie stężenia jonów wapnia, a obniżenie jonów fosforu we krwi, wzrost stężenia jonów wapnia i fosforu w moczu(powstawanie kamieni nerkowych),zwiększone wydalanie moczu do 3-4 litrów na dobę, odwapnienie tkanki kostnej(kości stają się łamlwe). Grasica: 2) tyrozyna- pobudza powstawanie i przyspiesza dojrzewanie limfocytów, kontroluje wydzielanie limfokinin i interferonu przez limfocyty, hamuje przewodzenie impulsów nerwowych do mięśni; i) niedoczynność- skutki niedoboru: upośledzenie odporności, wzrost siły skurczu mięśni szkieletowych; ii) nadczynność- skutki nadmiaru: zmniejszenie siły skurczu i osłabienie mięśni, zanik komórek krwiotwórczych szpiku kostnego; 3) tymulina- pobudza powstawanie limfocytów i wytwarzanie interferonu. Trzustka: 1) komórki alfa wysp trzustkowych Langerhansa: a) glukagon- pobudza przemiany glikogenu w wątrobie, zwiększa poziom cukru(glukozy) we krwi, zwiększa rozkład białek w mięśniach i uwalnianie aminokwasóm, przyspiesza wchłanianie glukozy w jelitach; 2) komórki beta wysp trzustkowych Langerhansa: a) insulina- pobudza procesy anaboliczne, a hamuje kataboliczne, aktywuje syntezę glikogenu w wątrobie i mięśniach, obniża poziom cukru we krwi, zmniejsza rozpad glikogenu, ułatwia wchłanianie glukozy, aminokwasów, jonów potasowych i fosforanowych do komórek mięśniowych; i) niedoczynność- skutki niedoboru: hiperglikemia prowadząca do cukrzycy typu I(insulinozależna); ii) nadczynność- skutki nadmiaru: hipoglikemia(drżenie rąk, głód, poty, osłabienie, niepokój, zaburzenia widzenia, nudności, przyspieszenie pracy serca). Nadnercza: 1) kora: a) mineralokortykoidy(gł. aldosteron)- uczestniczą w regulacji objętości płynu zewnątrzkomórkowego krwi, utrzymaniu równowagi elektrolitowej, zwiększają wchłanianie zwrotne jonów sodu głównie w kanalikach dystalnych nefronu, zwiększają wydzielanie jonów K+ i H+ przez kanaliki nerkowe; i) niedoczynność- skutki niedoboru: choroba Addisona(osłabienie i zawroty głowy, obniżone ciśnienie, niski poziom jonów sodu i cukru we krwi, spadek odporności, ciemnienie skóry); ii) nadczynność- skutki nadmiaru: zwiększone wydalanie potasu(osłabienie mięśni, zaburzenie pracy serca), zatrzymanie sodu(nadciśnienie, wzmożone pragnienie, bóle głowy, zatrzymanie wody w tkankach), zespół Cushinga(zwiększony apetyt, osłabienie mięśni, wysokie ciśnienie, cukrzyca, odkładanie tłuszczu w tkance podskórnw=ej skóry twarzy); b) glikokortykoidy(np. kortyzol, kortykosteron)- hamują syntezę białek(ograniczenie odporności), nasilają rozkład białek( spadek masy mięśniowej), pobudzają rozkład glikogenu i uwalnianie wapnia z kości(osteoporoza), zmniejszają wrażliwość komórek na działanie insuliny, wzmacniają działanie mineralokortykoidów, kontrolują produkcję adrenaliny; 2) rdzeń: a) androgeny(męskie hormony płciowe), np. dehydroepiondrosteron(DHEA)- odpowiadają za zróżnicowanie i rozwój drugorzędowych męskich cech płciowych, przyrost masy ciała(zwiększona synteza białek), zwiększone odkładanie wapnia w kościach; i) niedoczynność- skutki niedoboru: obniżenie syntezy białek; ii) nadczynność- skutki nadmiaru: przedwczesne dojrzewanie u chłopców, pojawianie się II-rzędowych cech płciowych u dziewczynek(np. niski głos); b) adrenalina- zwęża naczynia skórne, podwyższa stężenie krwi, zwiększa objętość wyrzutową serca, rozszerza oskrzela i zwiększa tempo oddechów, hamuje motorykę jelit, przyspiesza rozkład glikogenu i transport glukozy we krwi, rozszerza źrenice, poprawia przytomność umysłu; c) noradrenalina- powoduje skurcz wszystkich naczyń z wyjątkiem skórnych(nie ma bezpośrednio wpływu na serce), utrzymuje wysokie stężenie krwi, zwiększa pobudliwość nerwową. Komórki śródmiąższowe jąder(Leidiga): 1) androgeny(gł. testosteron)- u mężczyzn: rozwój II- i III-rzędowych cech płciowych, zwiększona erytropoeza, regulacja czynności komórek najądrza, powstawanie, dojrzewanie i ruchliwość plemników; u kobiet: synteza białek, zatrzymanie w organizmie wody i elektrolitów(wspólnie z androgenami kory nadnerczy) i) niedoczynność- skutki niedoboru: uczucie zmęczenia, bezsenność, nerwowość, zaburzenia płodności, brak zarostu na twarzy, niski głos, niemęska sylwetka ciała, osteoporoza, zanik mięśni, przyrost tkanki tłuszczowej; ii) nadczynność- skutki nadmiaru: będący wynikiem zażywania hormonów w postaci tabletek lub zastrzyków powoduje zaburzenia rozwoju kanalików nasiennych, bezpłodność; nadmiar testosteronu jest przekształcany w wątrobie; część jest wydalana z moczem, a część ulega przekształceniu do żeńskich hormonów płciowych estrogenówu mężczyzn nadmierne odkładanie tkanki tłuszczowej w okolicach klatki piersiowej i rozwój charakterystycznych żeńskich sutków(ginekomastia). Jajniki: pęcherzyki jajnikowe Graafa: b) estrogeny: estradiol, estriol, estron- rozwój błony śluzowej macicy i umożliwienie zapłodnienia(faza folikularna), zwiększenie wydzielania śluzu(faza owulacyjna i lutealna), rozrost mięśni gładkich macicy i jajowodów, zwiększenie wrażliwości na działanie oksytocyny; i) niedoczynność- skutki niedoboru: męska budowa ciała, zaburzena popędu płciowego i płodności; 2) ciałko żółte: a) progesteron- rozrost pochwy i gruczołów sutkowych, zwiększenie produkcji hormonów przez łożysko, pyzwolenie popędu płciowego; b) relaksyna- utrzymanie ciąży, złuszczanie się błony śluzowej(gdy nie dochodzi do zapłodnienia), hamuje skurcze macicy, rozluźnia spojenie łonowe w czasie porodu). 1) Regulacje czynności wydzielniczej gruczołów dokrewnych: 1. nerwowa 2. hormonalna 3. metaboliczna Mechanizmy kontrolujące wydzielanie hormonalne- sprzężenie zwrotne: 1. sprzężenie zwrotne dodatnie- przysadka mózgowa, wydzielając hormony tropowe, pobudza gruczoły podległe do wydzielania hormonów; 2. sprzężenie zwrotne ujemne- zwiększone stężenie hormonów tropowych we krwi hamuje czynność wydzielniczą przysadki. Działanie antagonistyczne- jeden z hormonów aktywuje jakiś proces, a drugi hormon ten proces hamuje, np. kalcytonina- parahormon, insulinaglukagon. Bibliografia: 1. 2. 3. 4. Biologia Vademecum maturalne 2011 wyd. OPERON Biologia podręcznik część 2 tom 2 wyd. WSiP Biologia podręcznik tom 5 wyd. PWN www.wikipedia.pl Angelika Mielcarek kl.M-3