Fyziológia endokrinných žliaz. Kurz 2 I. Hormóny štítnej žľazy II. Hormóny produkované nadobličkami

Fyziológia endokrinných žliaz Kurz 2 I. Hormóny štítnej žľazy II. Hormóny produkované nadobličkami

I. Hormóny štítnej žľazy (T 3 a T 4) Štítna žľaza umiestnená pod hrtanom, pred tracheou Morfofunkčná jednotka = štítna žľaza vylučuje: - T 3 + T 4 (z folikulov), - kalcitonín (z C buniek) T 3 biosyntéza a T4 vyžaduje jód = 150 - 500 µg/deň (kuchynská soľ sa jodizuje, aby sa zabránilo nedostatku jódu) Požitý jód (I 2) I - vstrebateľný (jodid) I - v krvi 1/5 dosiahne štítnu žľazu, pri gl . zažívacie, gl. prsník, zvyšok sa vylučuje obličkami. Na úrovni štítnej žľazy závisia všetky procesy od TSH.

Metabolizmus hormónov štítnej žľazy (T 3 a T 4)

1. Úloha hormónov štítnej žľazy V plazme: T3 = trijódtyronín (7%), ale je 4 x aktívnejší T4 = tyroxín (93%), ale IC: T4 T3; Vyrába ich štítna žľaza: jodáciou tyrozínu v molekule TG; Mechanizmus účinku: T3/T4 Jadrové receptory Transkripcia génov RNA m Účinok syntézy proteínov; Hlavné účinky: Metabolická aktivita takmer vo všetkých tkanivách Oxidačné procesy ATP + teplo Stimuluje bunkový rast + diferenciáciu.

Úloha hormónov štítnej žľazy 1) Úloha v raste: - priamo - nepriamo prostredníctvom: - GH - somatomedín najmä u detí zaisťuje normálny rast + vývoj tkanív (najmä kostí) Patologické: [T] rýchlosť rastu, najmä kostí [T ] -počiatočná rýchlosť rastu, ale - v priebehu času: [T] rýchlejšie uzavretie rastovej chrupavky zastaví rast výšky (zníži sa doba rastu výšky).

Úloha hormónov štítnej žľazy 2) Vývoj + dozrievanie nervového systému (SN) od intrauterinného života (IV. Mesiac) stimuluje neuronogenézu a myelinizáciu vývoj SN + vývoj mozgovej kôry dozrievanie nervových centier + duševný vývoj Patologické: [T] nanizmus a mentálna retardácia 3) Aktivácia SN metabolická aktivita mozgu pre dospelých + kortikálny tón inteligencia a pamäť + stimulácia motorickej reaktivity SNVS a Nr. β-receptory Patologické: [T] ospalosť, pomalosť, excitabilita. [T] excitabilita, schopnosť sústrediť sa, únava, tremor svalov (rýchly a jemný)

Úloha hormónov štítnej žľazy 4) Metabolické účinky a) Metabolizmus bielkovín: obe strany metabolizmu rovnováha anabolizmus - katabolizmus Patologický: [T] katabolizmus Pr. Dusíkatá rovnováha - b) Metabolizmus uhľohydrátov: [G] - intestinálna absorpcia G - neoglukogenéza - absorpcia glykogenolýzy IC patologickej energie G + glykolýzy: [T] [G] inzulín (II) v čase DZ II.

Úloha hormónov štítnej žľazy c) Metabolizmus lipidov: Lipolýza Energia v plazme: [Lipidy], [Colest], [TG], [PO-L], [AGL] patologické: [T] [Colest] Riziko aterosklerózy d) Energetický metabolizmus: hlavná úloha metabolizmu Biologická oxidácia - Biologicky využiteľná energia (ATP) - kondenzáciou oxidácie s fosforyláciou - Termogenéza tepla - úloha v termoregulácii (adaptácia na chlad) Patologické: [T] oddelenie oxidácie a straty tepla fosforyláciou ATP [T] ospalosť + intolerancia chlad

Úloha hormónov štítnej žľazy Hodnotenie: bazálnym metabolizmom (MB) = minimálna energia potrebná na zabezpečenie životne dôležitých funkcií v bazálnych podmienkach VN: MB = 33-40 kcal/m 2/h MB = -10% + 15% hypotyreóza Hypertyreóza (-60% - 30%) (+ 30% + 50%) e) Minerálny metabolizmus: prostredníctvom metabolickej aktivity Potrebné vitamíny (súčasť enzýmových systémov)

Úloha hormónov štítnej žľazy 5) Kardiovaskulárne systémové účinky: účinky hormónov štítnej žľazy katecholamínov + žiadne β receptory: FC, ak [T] tachyarytmie F kontrakcia, ale ak [T] F kontrakcia proteolýzou) DC Respiračné: frekvencia a amplitúda dýchania (v reakcii na metabolizmus) Tráviace: sekrécia a motilita [T] hnačka

Úloha hormónov štítnej žľazy 6) Trofický účinok na: kostrové svalstvo pokožku - pri hypotyreóze zadržiavanie gélových tekutín ihlou. myxedém hyalurónový a chondroitín sulfátovaný. 7) Účinok optimalizácie sexuálnych funkcií u oboch pohlaví: účinok + na účinok metabolizmu gonád + na hypofýzové gonadotropie 8) Vzťahy s inými hormónmi T 3 T 4 katecholamíny inzulín v reakcii na hladinu glukózy v krvi PTH v reakcii na osteogenézu kortizol T 3 T 4 GH a GH T 3 T 4

2. Regulácia sekrécie hormónov štítnej žľazy 1) Os hypotalamus-hypofýza-štítna žľaza s trojitou spätnou väzbou = hlavná úloha udržuje normálny T 3 T 4 (pozri obrázok). 2) Psycho-emocionálny stres, bolesť, trauma, stimulácia hypotalamu TRH TSH T 3 T 4 hyperfunkcia štítnej žľazy 3) Zmeny teploty v chlade T 3 T 4 prispôsobenie termogenézy studenému chladu T 3 T 4 termogenéza 4) Pôsobenie na prednú hypofýzu: NA, TSH cyberestrogény, TSH somatostatín

- - Endokrinný hypotalamus + STRES - TRH GIH TRH + - Os hypotalamus-hypofýza-štítna žľaza Trojitá spätná väzba - - Adenohypofýza TSH + Štítna žľaza T3 a T4 TSH Hyperfunkcia štítnej žľazy

Patologické variácie T 3 T 4 Hypertyroidizmus Basedow-Gravesova choroba Zvyšuje aktivitu celej žľazy TSH S autoimunitnými zmenami Hypersekrécia toxického adenómu Zvyšuje lokálnu aktivitu + zvyškom žľazy je TSH Žiadne autoimunitné zmeny T 3 T 4 Hypotyreóza u detí = kretinizmus (trpasličí + mentálna retardácia) u dospelých = myxedém Endemická struma: hypertrofovaná žľaza, TSH, ± T3 T4.

3. Úloha TSH syntézy: v prednej hypofýze pod kontrolou TRH Mechanizmus účinku: druhým poslom IC: cAMP Hlavné účinky: na štítnu žľazu TSH riadi celú činnosť súvisiacu so syntézou hormónov štítnej žľazy (T) 1. metabolizmus štítnej žľazy 2. infúzia štítnej žľazy 3. trofická rola č. a veľkosť tyrocytov vo folikuloch 4. syntéza a vylučovanie hormónov. štítna žľaza: intracelulárny príjem jódu (aktívny transport) jodácia tyreoglobulínu a tvorba T3 a T4 štiepenie jódovaného tyreoglobulínu uvoľňuje T3, T4 uvoľňuje T3, T4 v krvi

Ďalšie účinky TSH: lipolýza Regulácia sekrécie TSH: Os hypotalamus-hypofýza-štítna žľaza s trojitou spätnou väzbou dosahuje fyziologický kontrolný mechanizmus Psycho-emocionálny stres, bolesť, trauma, k hypotalamovej stimulácii TRH TSH T 3 T 4 Teplotné výkyvy Chlad T3 Termogenéza T 4 Horúca termogenéza T 3 T 4 Pôsobenie na prednú hypofýzu: NA, estrogény TSH Cyberníny, somatostatín TSH Patologická funkcia štítnej žľazy TSH.

II. Hormóny nadobličiek Kortikálne (glomerulárne z) Mineralokortikoidy (aldosterón) Obličky Udržuje rovnováhu Na, Cl, HCO 3, K Kortikálne (z. Fasciculata) Glukokortikoidy (kortizol) Všeobecné prispôsobenie stresu, Hyperglykemický kortikál (z. Reticulata) Dehyderonepiand ) Anabolické sexuálne charakteristiky II Medulárny adrenalín (adrenalín) Svaly, pečeň Prispôsobenie stresu stres. Hyperglykemická dreň noradrenalín (noradrenalín) Krvné cievy Vasokonstrikcia Tachykardia

Kortikoadrenálne hormóny Sú steroidné hormóny Syntetizované z cholesterolu: Cholesterol Pregnenolón Progesterón 17OH-Pregnenolón 17OH-Progesterón Aldosterón Kortizol Androgény

1. Účinky glukokortikoidových hormónov (GC) Syntéza: v kôre nadobličiek (z. Fasciculata) Steroidné hormóny: Kortizol (hydrokortizón) 95% Kortikosterón

Mechanizmus účinku: GC prechádza IC a viaže sa na komplexný IC receptor GC receptor pôsobením na jadro (GRE glukokortikoidový reakčný prvok) stimuláciu alebo inhibíciu syntézy mRNA stimuláciu alebo inhibíciu syntézy niektorých účinných proteínov (po 45-60 minútach). Hlavné opatrenia: Prispôsobenie sa chronickému stresu poskytuje endokrinnú podporu. Kontrola bunkového metabolizmu Účinky GC: 1. Metabolické 2. Na orgány a systémy 3. Farmakologické

1) Metabolické účinky GC a) Metabolizmus proteínov: GC vo vysokých dávkach syntéza proteínov pomocou: proteínového katabolizmu proteínového anabolizmu negatívnej bilancie dusíka mobilizácia AA z extrahepatálnych tkanív Výnimka: pečeň, kde sa absorpcia AA používa na: Neoglukogenéza Syntéza plazmatických proteínov

1) Metabolické účinky GC b) Metabolizmus sacharidov: GC zvyšuje hladinu cukru v krvi o: intestinálnu absorpciu glukózy pečeňová neoglukogenéza glukóza glykogén ukladá glykogenolýzu produkovanú adrenalínom a glukagónom použitie glukózy (rek. Afinita k inzulínu) sekundárne k glykémii . V priebehu času citlivosť tkaniva na inzulín (najmä svaly a adipocyty), sekundárny diabetes (nadobličky)

1) Metabolické účinky GC c) Metabolizmus lipidov: GC zvyšuje lipolýzu: AGL lipidy ketónové telieska Energia pečeňová ketogenéza lipolýza sprevádzaná ukladaním lipidov v iných oblastiach: lipolýza na ukladaní končatín na tvári (v porovnaní s úplným mesiacom), hrudník, brucho dôležité: v hladom alebo stresom, GC mení energetický metabolizmus z uhľohydrátov na lipidy, pričom využíva uchovanie glukózy.

1) Metabolické účinky GC d) Hydrominerálny metabolizmus: GC zvyšuje retenciu NaCl a vody (funkcia mineralokortikoidov) tvorba objemových edémov pri kortikoterapii (nepriaznivý účinok) demineralizácia kostí (nepriaznivý účinok)

2) Účinky na GC systémy GC zaisťuje správne fungovanie: všetkých svalových typov kardiovaskulárna aktivita podpora neuropsychickej reaktivity objemová funkčná kapacita adaptácia na stres.

3) Farmakologické účinky GC 1) Protizápalové (zápal = reakcia poškodeného tkaniva akýmkoľvek mechanizmom) Zabraňuje rozvoju zápalu: Stabilizáciou kapilárnej permeability lyzozomálnej membrány migráciou leukocytov potlačením imunitného systému Rozlíšenie zápalu GC využiteľnosťou pri liečbe zápalových ochorení. 2) Antialergický: znižuje alergický proces, zabraňuje smrti anafylaktickým šokom.

3) Farmakologické účinky GC 3) Krv: erytrocyty, eozinofily, lymfocyty 4) Potlačenie náchylnosti imunitného systému k infekciám (nepriaznivý účinok 5) kyslosť žalúdočnej šťavy riziko vredov. 6) Objem TK 7) Redistribúcia tukového tkaniva 8) Neuropsychické zmeny na manickú psychózu 9) Demineralizácia kostí riziko osteoporózy 10) glykémia v priebehu času riziko sekundárneho cukrovky 11) Kožné zmeny: hirzutizmus + akné 12) Vo vysokých dávkach u detí rýchlosť rastu funkcia semenníkov

2. Regulácia sekrécie GC 1) Os hypotalamus-hypofýza-kortiko-nadobličky s trojitou spätnou väzbou: hlavná úloha udržuje normálnu GC. Sekrécia ACTH má cirkadiánny rytmus (maximum ráno a minimum večer) GC koncentrácia = maximum ráno. 2) Psycho-emocionálny stres, bolesť, trauma, krvácanie, chirurgická stimulácia hypotalamu CRH ACTH GC CSR hyperfunkcia: pri dlhodobom strese je kontinuálna spätnoväzbová slučka GC blokovaná pri periodickom chronickom strese s niekoľkými exacerbáciami/deň. výsledok: GC iniciuje kompenzačnú metabolickú reakciu na škodlivé činidlo.

- - Endokrinný hypotalamus + STRES - CRH + CRH Os hypotalamus-hypofýza - nadobličky Trojitá spätná väzba - - Adenohypofýza ACTH + ACTH Kôra nadobličiek GC Hyperfunkcia CSR

3. Syntéza ACTH: v prednej hypofýze - cirkadiánny rytmus Mechanizmus účinku: pomocou cAMP Hlavné účinky: na kôru nadobličiek: Zúžená oblasť hlavná úloha: spočiatku: uvoľňovanie GC z usadenín. v priebehu času: hyperplázia oblasti + syntéza GC. Sieťovaná oblasť s menšou úlohou: spočiatku: uvoľňovanie androgénov z ložísk. v priebehu času: hyperplázia oblasti + syntéza androgénov. Malá úloha v glomerulárnej oblasti: uvoľnenie ALDO.

Ďalšie účinky: pigmentovaná lipolýza kože a slizníc (melanín) Regulácia sekrécie ACTH: Cirkadiánny rytmus maximum ráno (8 hodín) a minimum večer (24 hodín) sekrécia GC sleduje rovnaký vzorec koncentrácia GC = maximum ráno. Zmena rytmu spánku zmení cyklus CG.

4. Účinky mineralokortikoidných hormónov Syntéza: nadobličková kôra glomerulárna oblasť Steroidné hormóny - hlavný predstaviteľ = ALDO. Hlavné činnosti: udržiavanie hydro-elektrolytickej rovnováhy, regulácia objemu, TK, Na + -K + úloha rovnováhy pri udržiavaní životne dôležitých funkcií (život zachraňujúci hormón). nedostatok ALDO šokovej smrti za 3 dni - 2 týždne. Účinky: 1. na obličkovej úrovni 2. extrarenálne 3. svaly a nervy

1. Renálne účinky: pôsobenie na poslednú časť renálnej trubice (1/3 terminálny TCD a TC): reabsorpcia Na + a sekrécia K +: na apikálnom póle: permeabilita pre Na + a K + na bazálnom póle: aktivita Na pumpy. +/K + Pasívna reabsorpcia Cl - a HCO 3 - Sekundárna reabsorpcia vody vylučovaním H +, NH 4+, Ca 2+, Mg 2+ ALDO zasahuje do udržiavania: BP, objemu, hydro-elektrolytickej rovnováhy acidobázickej rovnováhy

Krv nefrocytov Moč K + pl Na + pl SRAA ALDO Rec IC. DNA mRNA jadro Syntéza Pr Vol TA SNVS Na + Na + K + K + HCO 3 - Cl - H 2 O Mg 2+ Ca 2+ H + NH + 4

2. Extrarenálne účinky: reabsorpcia Na + a sekrécia K + na úrovni: potné žľazy: úspora NaCl na udržanie objemu potenia s úlohou NaCl pri adaptácii na teplo. Tráviace žľazy 3. Účinky na svaly a nervy: aktivita pumpy Na +/K + Na + IC a K + IC

Účinok ALDO na hydro-elektrolytovú rovnováhu Konštanty Normálne hodnoty Hyperaldosteronizmus (Connova choroba) Hypoaldosteronizmus (Addisonova choroba) Na + pl 142 meq/l (iba mierne v dôsledku reabsorpcie vody) K + pl 4,5 meq/l (spôsobuje svalovú hypotóniu) toxicita srdcový Na +/K + moč 2 Objem 5 l hypertenzia TA krv pH šok 7,35-7,45 Metabolická alkalóza Metabolická acidóza

5. Regulácia sekrécie ALDO 1) [K +] plazmatická sekrécia ALDO K + vylučovanie 2) [Na +] plazmatická sekrécia ALDO Na + reabsorpcia napr .: silná hnačka, silné potenie, príjem Na + 3) Systém renín-angiotenzín-aldosterón Uvoľňovanie RENINU na úrovni AJG je stimulované: BP, Volemia, [Na +] μl, močom [Na +] pri aktivácii MD SNVS Uvoľňovanie ALDO je stimulované Ag. II a Ag. III Inhibícia SRAA: ALDO + ANP negatívna spätná väzba 4) ACTH - malý účinok

(α2-globulín neaktívny hepatický globulín) TA Renínový systém angiotenzín aldosterón [Na +] AgII ANP TA Vol [Na +] SNVS RENIN - - Angiotenzín I Angiotenzín II Angiotenzín III KONVERZNÝ ENZYM (10 AA, neaktívny) Angiotenzín synogénne Systémové: VC RPT Renálne: - VC ae FG = const -VC aa FG - Reabsorpcia Na + ALDO ADH reabs. voda ANGIO- TENSINÁZA VC (viac) ALDO Reabs. Na + voda obj

Systém renín-angiotenzín-aldosterón

6. Androgény CSR sekrécia: sieťovaná oblasť CSR, pod pôsobením ACTH nástup sekrécie: v puberte, u chlapcov (adrenarha) Úloha: anabolická a trofická: - syntéza Pr - osteogenéza a svalová hmota určujú sekundárne mužské sexuálne vlastnosti (iba za prítomnosti hormónov pohlavné žľazy) + ich nadmerné juvenilné akné spôsobuje: u mužov: zvýraznenie suchých sexuálnych znakov prepubertálne: skorý výskyt suchých sexuálnych znakov u žien: maskulinizácia - sindr. Adreno-genitálny

B. Medulárne hormóny nadobličiek (MSR) Katecholamíny: - adrenalín (A), - noradrenalín (NA), - dopamín Syntéza a skladovanie: v chromozomálnych bunkách (feochromocytoch) syntetizovaných z tyrozínu, stimulovaných SNVS, GC Metabolizované 2 enzýmovými systémami: COMT a normetenefrín MAO obličkami vylučovanou kyselinou vanilmandlovou (VAL = 1-7 mg/ml) poskytuje informácie o funkcii MSR Účinok: pôsobením na špecifické receptory

Pôsobenie katecholamínov Noradrenalín (NA) Dominantné pôsobenie na kardiovaskulárny systém Afinita k adrenergným receptorom α a β 1 + β 3 (β 2) Adrenalín (A) Dominantné pôsobenie na hladké svalstvo a metabolizmus Afinita na adrenergné receptory α a β 1 + β 2 (β 3) Dopamín Dominantné pôsobenie na kardiovaskulárny systém: typy receptorov Inotrop + a RPT: DA 1 (excitátory) a DA 2 (inhibítory)

Účinky katecholamínov A, NA α 1 R cievy, maternica, dúhovka, svaly pilomotoru Prazosín (-) Gq PLC IP2 IP3 + DAG A, NA α 2 R črevo, potenie Yohimbín (-) Gi AC ATP AMPc Metoprolol (-) butoxamín (-) A, NA/A β 1 R/β 2 R Gs srdcové cievy, priedušky, maternica, črevo Ca ++ Ca ++ PKC Pr PO Pr PKA Pr PO Pr

α 1 -adrenergické receptory Účinky: - kontrakcia hladkého svalstva: cievy, maternica, zrenica (vyžaruje sval), vlasový sval - pečeňové bunky Glykémia Mechanizmus účinku: α 1 receptory sú spojené s aktiváciou proteínu Gq fosfolipázou C (PLC) transformuje IP2 in: inositol-1,4,5-trisfosfát (IP3) zvýšenie cytosolického Ca ++ jeho mobilizáciou z endoplazmatického retikula diacylglycerol (DAG) stimuluje proteínkinázu C (PKC) spôsobuje, že fosforylácia cieľových proteínov má afinitu k katecholamínom NA aj k α1 -blokátor: PRAZOSIN

α2-adrenergické receptory Účinky: kontrakcia hladkého svalstva: potenie ciev, čreva potnými žľazami Mechanizmus účinku: α2 receptory sú spojené s proteínom Gi, ktorý inhibuje intracelulárny cAMP adenylcyklázy oproti účinkom β receptorov (intracelulárny cAMP). majú afinitu k obidvom katecholamínom NA aj k α2-blokátoru: YOHIMBIN

β 1 -adrenergické receptory Účinky: prevláda v myokarde + na vlastnostiach srdca glykogenolýza hepatocytov + neoglukogenéza Glykémia lipolýza tukového tkaniva Mechanizmus účinku: β 1 receptory sú spojené s Gs proteínom stimuluje adenyl cyklázu AMPc. majú afinitu k obidvom katecholamínom NA + A β 1 -blokátor: METOPROLOL neselektívny β-blokátor: PROPRANOLOL

β2-adrenergné receptory Účinky: prevláda v relaxácii hladkého svalstva koronárne cievy, kostrové svalstvo, mozgové VD priedušky BD uterus črevo Mechanizmus účinku: β2 receptory sú spojené s Gs proteínom stimuluje adenylcyklázu AMPc. majú vysokú afinitu k A, zatiaľ čo NA sa veľmi slabo viaže na β2-blokátor: BUTOXAMÍN

β 3 - nedávno charakterizované adrenergné receptory umiestnené v tukovom tkanive (najmä v hnedom tukovom tkanive). Účinky: termogénne, proti obezite, antidiabetické. majú vysokú afinitu k NA, zatiaľ čo A sa viaže veľmi slabo (na rozdiel od β 2 -receptorov).

Hlavné účinky katecholamínov

Desenzibilizácia β-receptorov väzba agonistov β-receptora rýchlo indukuje (min.) Desenzibilizačné desenzibilizačné mechanizmy: fosforyláciu receptora proteínkinázou - βark (β-adrenergný receptor kináza), po ktorej nasleduje väzba iného proteínu zastavujúca väzbu receptora na G proteín môže tiež aktivovať proteín G. fosforyláciu receptora PKA, ktorá nevyžaduje väzbu arestínu. V priebehu času dochádza k internalizácii a syntéze povrchových receptorov.

Regulácia funkcie MSR 1) Nervový mechanizmus: pri MSR prichádzajú preganglionické vlákna SNVS (Ach) MSR ako sympatické ganglio uvoľňujúce katecholamíny: stimulácia SNVS: fyzické podnety: bolesť, cesta studeného retikula HIPOT Chemické podnety: [G], O 2 spinálna TA baror - carotid sinus Pressor reflex - stick Ao 2) Humorálny mechanizmus: Syntéza kortizolu katecholamínov T a T: Nr. Adrenergické receptory Negatívna spätná väzba