Temat nr 42. Integracja i koordynacja czynności organizmu – układ

Temat nr 42. Integracja i koordynacja czynności organizmu – układ hormonalny.
Teoria
Hormon (od gr. ὁρμάω hormao - rzucam się naprzód, pędzę) – 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. Istnieją także takie
hormony, które wywierają wpływ na funkcjonowanie wszystkich tkanek organizmu. Gałąź medycyny zajmująca się
schorzeniami układu hormonalnego to endokrynologia.
Hormony są wydzielane przez rodzaj gruczołów do krwi lub limfy organizmów. Z tego względu bywają też określane
mianem gruczołów dokrewnych, a układ hormonalny – układem dokrewnym.
Ogólnie działanie hormonów polega na aktywacji lub dezaktywacji pewnych mechanizmów komórkowych w tkankach
docelowych (narządach docelowych). Na przykład insulina tak wpływa na komórki, że aktywuje mechanizmy pobierania
glukozy, co powoduje spadek stężenia glukozy we krwi. Aktywacja lub dezaktywacja odbywa się przez łączenie ze
specyficznymi błonowymi lub wewnątrzkomórkowymi receptorami. Wiele hormonów ma działanie wzajemnie
antagonistyczne – np. insulina i glukagon. Insulina powoduje spadek stężenia glukozy we krwi, a glukagon wzrost jej
stężenia.
Hormony tropowe.
Wśród hormonów można wyróżnić grupę, której zadaniem jest regulacja czynności innych hormonów. Na przykład
hormon tyreotropowy (TSH) wydzielany przez przedni płat przysadki mózgowej wpływa na zwiększenie wydzielania
hormonów tarczycowych – tyroksyny , a także trójjodotyroniny. Poza tym TSH wpływa na zwiększenie ukrwienia
gruczołu tarczowego, a także taką przebudowę strukturalną pęcherzyków tarczycowych, która pozwala sprostać
wymogom zwiększonej czynności hormonalnej. Tę grupę nadrzędnych "nadzorców" nad innymi gruczołami dokrewnymi
nazywamy hormonami tropowymi.
Nad hormonami tropowymi kontrolę sprawuje wyższe piętro nadzoru. Znajduje się ono w części mózgu nazywanej
podwzgórzem. Podwzgórze produkuje hormony uwalniające i hamujące, które wpływają na wzrost lub spadek
wydzielania hormonów tropowych produkowanych przez przysadkę. I tak, istnieje tyreoliberyna powodująca uwalnianie
(zwiększenie wydzielania) hormonu tropowego – TSH (hormon tyreotropowy), a także somatostatyna, która zmniejsza
wydzielanie hormonu wzrostu przez komórki przysadki mózgowej.
Ogólnym mechanizmem działającym w obrębie układu hormonalnego jest ujemne sprzężenie zwrotne. Produkt
wydzielany przez dany gruczoł dokrewny np. tarczycę – czyli tyroksyna (T4) (a także bezpośrednio trójjodotyronina),
wpływa hamująco na gruczoł dokrewny nadzorczy czyli przysadkę mózgową. Powoduje to spadek wydzielania TSH
przez przysadkę i z kolei hormonów tarczycy. Spadek nie może przekroczyć pewnej określonej granicy, gdyż wówczas
ujemny wpływ maleje, co pozwala na ponowne produkowanie większych ilości TSH. Jest to element homeostazy i
system ten działając we wzajemnym sprzężeniu, utrzymuje równowagę hormonalną organizmu. (źródła internetowe,
np.:http://pl.wikipedia.org/wiki)
Szczegółowe informacje poszukaj w dostępnych źródłach.
Teorię i zadania opracowano na podstawie następujących wydawnictw:
 Podręczniki do biologii w zakresie podstawowym i rozszerzonym;
 Vademecum maturzysty wydawnictwo Operon;
 Repetytorium maturzysty wydawnictwo Greg,
 Vademecum maturzysty wydawnictwo Zielona Sowa;
Zadania maturalne:
 wydawnictwo Operon,
 wydawnictwo MAC,
 wydawnictwo WSIP,
 wydawnictwo PWN,
 wydawnictwo CKA,
 wydawnictwo OMEGA,
 wydawnictwo: NOWA ERA.
 Arkusze maturalne (CKE).
Zadania do rozwiązania
1) W życiu człowieka nie da się całkowicie uniknąć stresu. Miarą reakcji naszego organizmu na wzrastający stres jest
między innymi wzrost stężenia we krwi hormonu nadnerczy zwanego kortyzolem. Przeciętną dobową zmianę
stężenia kortyzolu pokazano na poniższym wykresie. Odczytaj z wykresu i zapisz godzinę, o której organizm
człowieka wykazuje najwyższą gotowość do reakcji na stres oraz czas (od – do) braku takiej gotowości.
2) W organizmie człowieka wzajemne oddziaływanie układów: nerwowego, hormonalnego i odpornościowego odbywa
się między innymi za pośrednictwem substancji zwanych mediatorami. Przykładem mediatora (z grupy hormonów)
jest adrenalina, która również ma związek z wytwarzaniem kortyzolu, wpływającego na reakcje odpornościowe.
Nawiązując do powyższego tekstu, wyjaśnij, dlaczego jedną z reakcji człowieka na długotrwały stres może być
większa podatność na choroby.
3) Właściwy poziom jonów wapnia we krwi jest efektem antagonistycznego działania dwóch hormonów – kalcytoniny i
parathormonu.
Kalcytonina,
Parathormon
Hamuje uwalnianie wapnia z kości,
Uwalnia wapń z kości.
Przyczynia się do przesuwania Ca2+ , zwiększa resorpcję Ułatwia wydalanie Ca2+ z moczem, zwiększa wchłanianie Ca2+
zwrotną Ca2+ z kanalików nerkowych do kości
ze światła jelita.
Uzupełnij poniższy schemat, wpisując nad każdą strzałką nazwę odpowiedniego hormonu.
4) Stres oznacza fizjologiczny stan „podwyższonej gotowości” organizmu, przystosowujący do nowej, nietypowej
sytuacji. Jeżeli jest krótkotrwały – mobilizuje organizm do działania. Wówczas, pod wpływem hormonów nadnerczy,
zwiększa się wydolność różnych narządów. Uzupełnij tabelę, podając trzy przykłady narządów i właściwych im
reakcji na pobudzenie przez adrenalinę.
Lp.
Narząd
Reakcja
1.
2.
3.
5) Uzupełnij poniższy schemat regulacji poziomu glukozy we krwi, w przypadku spadku stężenia tego cukru,
zamieszczając w nim następujące informacje (3p):
1. nazwę gruczołu zawierającego wysepki Langerhansa,
2. nazwę hormonu wydzielanego przez komórki wysepek,
3. skutek działania tego hormonu.
6) Schemat przedstawia sposób działania erytropoetyny (EPO) w organizmie człowieka. Na podstawie analizy
powyższego schematu wyjaśnij, na czym polega działanie erytropoetyny (EPO) jako środka dopingującego.
7) Hormony to związki chemiczne, które najczęściej za pośrednictwem krwi docierają do poszczególnych komórek
organizmu. Oddziaływanie hormonu na komórkę zależy od tego, jakim związkiem chemicznym jest ten hormon.
Przedstaw dwie różnice dotyczące mechanizmów działania hormonów steroidowych i peptydowych, posługując
się załączonym schematem: