Układ dokrewny

Układ dokrewny
dr Magdalena Markowska
Zakład Fizjologii Zwierząt, UW
Układ dokrewny
Układ wydzielania wewnętrznego wraz z układem
nerwowym wpływa na koordynację i optymalizację
przebiegu procesów fizjologicznych przez co umożliwia
organizmom sprawną realizację ich funkcji życiowych
Układ dokrewny
Swą funkcję układ wydzielania wewnętrznego pełni dzięki
cząsteczkom sygnałowym uwalnianym z wyspecjalizowanych
komórek do przestrzeni zewnątrzkomórkowej
Układ dokrewny
Tkanka zewnątrzwydzielnicza
Tkanka wewnątrzwydzielnicza
Układ dokrewny
naczynie krwionośne
receptor na tkance
docelowej
kompleks
hormon – receptor
Układ dokrewny
Chemiczny
przekaźnik
Przekaźnictwo sygnału
Krwioobieg
Chemiczny
przekaźnik
Receptor
Receptor
Przekaźnictwo sygnału
Odpowiedź
Autokrynowa
i parakrynowa
Przekaźnictwo sygnału
Odpowiedź
Dokrewna
Układ dokrewny
Pod względem struktury molekularnej hormony przynależą
do 4 grup związków
1. Amin, jak adrenalina i noradrenalina, a także powstające z aminokwasów
hormony tarczycy (T3 i T4)
2. Eikozanoidów, 20-węglowe pochodne kwasu arachidonowego, ale także
linolowego i linolenowego, jak prostaglandyny, leukotrieny, tromboksany i
lipoksyny
3. Steroidów, pochodnych cholesterolu, jak hormony płciowe i hormony
kory nadnerczy
4. Peptydów i białek, jak hormony tropowe przysadki, ale również insulina
czy VIP (wazoaktywny peptyd jelitowy)
Układ dokrewny
Klasyfikacja hormonów
a) białkowe (peptydy,
rozpuszczalne w
wodzie)
b) lipidowe (steroidowe,
rozpuszczalne w
tłuszczach)
Układ dokrewny
Losy hormonów
rozpuszczalnych
w tłuszczach
Układ dokrewny
Losy hormonów
rozpuszczalnych w wodzie
białko
preprohormon
prohormon
hormon
peptyd
sygnałowy
Układ dokrewny
peptyd
sygnałowy
preprowazopresyna
siateczka
cytoplazmatyczna
odcinanie peptydu sygnałowego
prowazopresyna
rozcinanie prohormonu
pęcherzyk
wydzielniczy
wazopresyna
Układ dokrewny
Narządy wewnątrzwydzielnicze
PODWZGÓRZE
Wazopresyna (ADH),
oksytocyna
Hormony regulujące
syntezę hormonów
tropowych
SZYSZYNKA
Melatonina
PRZYTARCZYCE
Parathormon
PRZYSADKA
Część gruczołowa: ACTH,
TSH, GH, PRL, FSH, LH, MSH
Część nerwowa: wydzielanie
oksytocyny i ADH
SERCE
Natriuretyczny peptyd
przedsionkowy (ANP)
TARCZYCA
Tyroksyna (T4)
Trójjodotyronina (T3)
Kalcytonina
NERKI
GRASICA
TKANKA TŁUSZCZOWA
Tymozyna, tymulina
Leptyna
NADNERCZA
UKŁAD POKARMOWY
Rdzeń:Adrenalina,
noradrenalina
Kora: Kortyzol, kortykosteron,
aldosteron, androgeny
Erytropetyna
Kalcytrol
Cała gama hormonów
WYSEPKI TRZUSTKOWE
b – insulina
a - glukagon
GONADY - JĄDRA
Androgeny, głównie testosteron
Inhibina
GONADY - JAJNIKI
Estrogen, progesteron, inhibina
Układ dokrewny
Hormonalna
Podwzgórze wydziela
hormony, które…
Humoralna
Niski poziom jonów
wapnia w krwi
stymuluje…
naczynie
krwionośne
…stymulują
przysadkę, która
wydziela
hormony, które…
przedni płat
przysadki
tarczyca, kora nadnerczy, gonada
Nerwowa
Zazwojowe włókna
współczulnego UN
stymulują rdzeń
nadnerczy…
rdzeń kręgowy
włókno
współczulne
przytarczyce
rdzeń
nadnerczy
przytarczyce
…wydzielanie
parathormonu (PTH)
…stymulują gruczoły
dokrewne do
wydzielania hormonów
…do wydzielania
adrenaliny naczynie
krwionośne
Układ dokrewny
Regulacja poziomu wapnia w krwi
tarczyca
kalcytonina
przytarczyce
parathormon
Układ dokrewny
kalcytonina
obniża
odzyskiwanie
Ca2+ w nerkach
tarczyca wydziela
kalcytoninę
stymuluje
odkładanie Ca2+
w kościach
Ca2+ w krwi
spada do poziomu
wyjściowego
BODZIEC
Ca2+ w krwi
Regulacja humoralna
HOMEOSTAZA
Ca2+ w krwi
(~ 10 mg/ 100ml)
Ca2+ w krwi
rośnie do poziomu
wyjściowego
BODZIEC
Ca2+ w krwi
stymuluje wydzielanie
Ca2+ z kości
PRZYTARCZYCE
PTH
wzmaga wchłanianie
Ca2+ w jelitach
aktywuje
wit.D
stymuluje odzyskiwanie
Ca2+ w nerkach
Układ dokrewny
Regulacja poziomu glukozy w krwi
trzustka
komórki zewnątrzwydzielnicze trzustki
(wydzielają enzymy trawienne)
komórki beta (b) –
wydzielają insulinę
naczynia
krwionośne
komórki alfa (a) –
wydzielają glukagon
Układ dokrewny
wzmożone pobieranie glukozy
prze komórki organizmu
wzrost
wydzielania insuliny
magazynowanie glukozy w
wątrobie w postaci glikogenu
poziom glukozy w krwi wraca
do poziomu podstawowego;
spada wydzielanie insuliny
wysoki poziom
glukozy w krwi
BODZIEC
podwyższenie glukozy w krwi
(np kaloryczny posiłek.)
poziom glukozy w krwi wraca
do poziomu podstawowego;
spada wydzielanie glukagonu
HOMEOSTAZA
glukoza w krwi (~ 90 mg/ 100 ml)
BODZIEC
obniżenie glukozy w krwi
(np. ominięcie posiłku)
niski poziom
glukozy w krwi
rozkład zmagazynowanego
glikogenu do glukozy
wzrost
wydzielania glukagonu
Układ dokrewny
Cukrzyca
Typu 1 – insulinozależna, pojawia się u dzieci, autoagresja
układu odpornościowego skierowana przeciwko komórkom
b trzustki
Typu 2 – insulinoniezależna, polega na insulinooporności –
„głód w sytości”
Układ dokrewny
nadnercza
rdzeń
(adrenalina,
noradrenalina)
kora (glukokortykoidy - kortyzol,
mineralokortykoidy - aldosteron)
Układ dokrewny
Regulacja wydzielania adrenaliny przez rdzeń
nadnerczy – regulacja nerwowa
1) Rejestracja sygnału alarmowego
2) Informacja o zagrożeniu dociera do mózgu
3) Mózg integruje informację i wysyła sygnał do
rdzenia nadnerczy
4) Rdzeń nadnerczy wydziela adrenalinę
5) Adrenalina wpływa na serce i mięśnie
Układ dokrewny
podwzgórze
tylny płat
przysadki
Regulacja hormonalna
przedni płat
przysadki
Układ dokrewny
System hierarchiczny
Podwzgórze syntetyzuje
1. Hormony uwalniające hormony przysadki (RH – releasing hormones)
TRH, CRH, GnRH - liberyny
2. Hormony hamujące uwalnianie hormonów przysadki
(RIH – release-inhibiting hormones) – statyny
HORMONY TE NAZYWAMY HIPOFIZJOTROPOWYMI
3. Hormony uwalniane poprzez tylny płat przysadki nerwowej: oksytocynę
i wazopresynę
Układ dokrewny
Podwzgórze- przysadka
neurony podwzgórza
wydzielają hormony
do krwi
krew
układ wrotny
pobudzona przysadka
wydziela hormony do
krwi
neurony podwzgórza
wydzielają hormony
do krwi
bezpośrednio na
terenie przysadki
wazopresyna, oksytocyna
przedni płat przysadki
(część gruczołowa)
tylny płat przysadki
(część nerwowa)
Układ dokrewny
układ wrotny
część gruczołowa
przysadki
hormon
adrenokortykotropowy
(ACTH)
hormon wzrostu (GH)
kości, mięśnie
prolaktyna (PRL) hormon hormon tyreotropowy
folikulotropowy (FSH) (TSH)
i luteotropowy (LH)
gruczoł mlekowy
tarczyca
glukokortykoidy
(kortyzol)
gonady
tyroksyna (T4),
trójjodotyronina (T3)
estrogeny,
progesteron,
androgeny
kora nadnerczy
Układ dokrewny
PODWZGÓRZE
PRZYSADKA
(przedni płat)
PRH
prolaktyna
(PRL)
Piersi
PIH/
dopamina
TRH
CRH
GHRH
GHIH
GnRH
TSH
ACTH
GH
FSH
LH
Tarczyca
Kora
nadnerczy
Wątroba
T3, T4
Kortyzol
Somatomedyna
Tkanki
Gonady
Androgeny
Gonady
Estrogeny,
Progesteron
Układ dokrewny
Układ sprzężeń zwrotnych
System sprzężeń zwrotnych to rodzaj funkcjonalnych
powiązań jakie występują między poszczególnymi
elementami układu wewnątrzwydzielniczego oraz
elementami układu wewnątrzwydzielniczego
i tkankami docelowymi
Układ dokrewny
Układ sprzężeń zwrotnych
Relacje te można zobrazować w
formie pętli oddziaływań:
1. Krótkiej, gdy tkanka docelowa
wpływa na narząd
wewnątrzwydzielniczy, który
bezpośrednio reguluje jej
aktywność
2. Długiej, gdy tkanka docelowa
wpływa na narząd
wewnątrzwydzielniczy, który
pośrednio reguluje jej aktywność
3. Ultrakrótkiej, gdy produkty
narządu wewnątrzwydzielniczego
bezpośrednio regulują jego
aktywność
4. Otwartej, gdy tkanka jest jedynie
odbiorcą informacji pochodzącej z
narządu wewnątrzwydzielniczego
Krótka
Długa
Układ dokrewny
Regulacja funkcji tarczycy
tarczyca
Układ dokrewny
Tętnica szyjna
Tarczyca
Tarczyca
Tchawica
Aorta
Układ dokrewny
Oś regulacyjna podwzgórze-przysadka-tarczyca
Podwzgórze wydziela hormon uwalniający tyreotropinę
(TRH)
Przedni płat przysadki wydziela tyreotropinę (TSH)
Tyreotropina stymuluje tarczycę do produkcji oraz
uwalniania trójjodotyroniny (T3) i tetrajodotyroniny, czyli
tyroksyny (T4)
Uwalnianie hormonów tarczycy jest kontrolowane na
drodze ujemnego sprzężenia zwrotnego poprzez wpływ T3
i T4 na przysadkę (krótka pętla) i podwzgórze (długa pętla)
Układ dokrewny
podwzgórze otrzymuje sygnał, że w organizmie jest
zapotrzebowanie na energię i wydziela TRH
tarczyca wstrzymuje
wydzielanie tyroksyny
przysadka wydziela
TSH
przysadka przestaje
wydzielać TSH
tarczyca wydziela
tyroksynę
podwzgórze otrzymuje sygnał, że w organizmie jest
wystarczająca ilość energii i przestaje wydzielać TRH
Układ dokrewny
Gonady
jajniki
jądra
KOBIETA
MĘŻCZYZNA
Układ dokrewny
GnRH
GnRH
Samica
Samiec
LH
estrogeny
FSH
progesteron
LH
FSH
androgeny
Układ dokrewny
Regulacja wydzielania testosteronu
LH:
•pobudza wytwarzanie
testosteronu przez komórki
Leydiga
FSH:
•działa na komórki Sertoliego
•pobudzanie spermatogenezy
•wpływa na uwalnianie spermy
•stymuluje wydzielanie inhibiny
•aktywuje aromatazę T-E
PODWZGÓRZE
GnRH
(+)
(-)
LH
(+)
FSH
płat przedni
przysadki
(+)
(-)
(-)
inhibina
testosteron
komórki
komórki
śródmiąższowe podporowe
(Leydiga)
(Sertoliego)
Układ dokrewny
LH
FSH
estradiol
progesteron
Cykl menstruacyjny
Układ dokrewny
Źródłem hormonów u kręgowców jest wiele wyspecjalizowanych
gruczołów oraz tkanek wchodzących w skład narządów pełniących
także inne funkcje niż wewnątrzwydzielnicza
Serce: przedsionkowy peptyd natriuretyczny
Nerki: kalcytriol
Wątroba: kalcydiol, somatomedyna
Skóra: kalcyferol
Przewód pokarmowy: gastryna, cholecystokinina, sekretyna, wazoaktywny
peptyd jelitowy
Tkanka tłuszczowa: leptyna
Zmiany w układzie hormonalnym związane z wiekiem
0
~20
Dojrzewanie – wzrost wydzielania hormonów płciowych, pojawianie się
drugorzędowych cech płciowych
Wzrost wydzielania hormonu wzrostu
W okresie rozrodczym, podczas karmienia wzrost PRL
~40
Menopauza – zahamowanie wydzielania estrogenów i progesteronu,
Andropauza – obniżenie wydzielania androgenów
~60
Osteoporoza
wiek
Cykle okołodobowe i okołoroczne
Rytmy okołodobowe
synchronizatory społeczne
szyszynka
melatonina
ciśnienie krwi
podziały komórek
metabolizm kości
RYTMY OKOŁODOBOWE
odporność
Układ dokrewny
szyszynka
Melatonina jako zegar i kalendarz
ZEGAR
KALENDARZ
zima
noc
dzień
wiosna
noc
lato
dzień
jesień
noc
wiosna
dzień
lato
noc
zima
jesień
dzień
poziom melatoniny we krwi
ciemność
Układ dokrewny
21-25 lat
51-55 lat
82-86 lat
80
80
80
70
70
70
60
60
60
50
50
50
40
40
40
30
30
30
20
20
20
10
10
10
0
0
0
Dziękuję