Endokrinný systém: Hormóny a ich funkcie

Endokrinný systém

• Endokrinný systém tvoria endokrinné žľazy, ktoré sa nachádzajú na rôznych miestach organizmu.
• Žľazy vylučujú biologicky aktívne látky - hormóny.
• Endokrinné žľazy sú tiež známe ako žľazy s vnútorným vylučovaním.
• Hormóny účinkujú už pri nízkych koncentráciách.
• Endokrinný systém je významný regulačný systém organizmu.

Spôsoby pôsobenia hormónov

• Endokrinné pôsobenie - hormóny sa prenášajú krvou k cieľovým bunkám.
• Autokrinné pôsobenie - pôsobenie na bunku, v ktorej hormón vznikol.
• Parakrinné pôsobenie - pôsobenie na okolité bunky.

Rozdelenie hormónov podľa zloženia

• Aminohormóny - odvodené od AK tyrozínu, hormóny štítnej žľazy a drene nadobličky.
• Peptidové hormóny - syntetizujú sa vo forme prohormónov, z ktorých po odštiepení časti molekuly vzniká aktívny hormón (hormóny hypotalamu, hypofýzy a pankreasu).
• Steroidové hormóny - syntetizujú sa z cholesterolu (kôra nadobličiek, pohlavné žľazy).

Spätnoväzobné okruhy

• Pozitívna spätná väzba - reakcia buniek žľazy sa zvyšuje, čo vedie k zosilnenej odpovedi tkaniva a následnej väčšej odpovedi, ktorá vytvára spätne väčší stimul.
• Negatívna spätná väzba - reakcia buniek žľazy sa zoslabuje, stimul zoslabený, odpoveď zmenšená následkom čoho sa stimul vracia do pôvodnej východzej hodnoty (slúži na udržanie homeostázy).

Endokrinný systém - orgány

• Hypofýza.
• Epifýza.
• Nadobličky.
• Hypotalamus.
• Semenníky.
• Pankreas.
• Štítna žľaza.
• Vaječníky.
• Týmus.

Hypotalamo-hypofyzárny systém

• Hypotalamus zabezpečuje kontrolu endokrinného systému CNS.
• Hypofýza sa skladá z predného (adenohypofýza) a zadného (neurohypofýza) laloku.
• V hypotalamických jadrách (veľké neuróny) sa tvoria neurohormóny.
• Axóny týchto neurónov sa končia v neurohypofýze, odkiaľ sa dostávajú priamo do systémovej cirkulácie prostredníctvom hypotalamo-hypofyzárneho portálneho obehu a krvou sa transportujú do adenohypofýzy.
• Adenohypofýza ovplyvňuje jej činnosť alebo priamo tkanivá orgánov.

Hormóny tvorené v hypotalamo-hypofyzárnom systéme

• Hypotalamické neuróny sekretujú liberíny a statíny.
• Neurohypofýza produkuje oxytocín a vasopresín.
• Sekrečné neuróny adenohypofýzy tvoria ACTH, STH, TSH, LH, FSH a prolaktín.

Hormóny hypotalamu

• Hormóny hypotalamu posielané do neurohypofýzy: antidiuretický hormón a oxytocín
• Hlavné účinky antidiuretického hormónu (vazopresínu, arginínu) tvorí sa v n. supraopticus prebieha regulácia vylučovania zmenami osmolarity plazmy, objemom cirkulujúcej tekutiny, krvným tlakom
• Hlavné účinky antidiuretického hormónu (vazopresínu, arginínu) zvýšenie resorpcie (spätného vstrebávania) vody v zberných kanálikoch obličiek do krvi a vazokonstrikčný účinok
• Oxytocín - hormón „lásky" (n. paraventricularis) vyplavuje sa v dôsledku tlaku plodu na pôrodné cesty a ich následnej dilatácie ku koncu tehotnosti a aj po stimulácii prsníkových bradaviek pri dojčení
• Oxytocín (n. paraventricularis) - odpoveďou organizmu je kontrakcia buniek mliekovodov, vylučovanie mlieka, vyvoláva aj kontrakcie hladkého svalstva maternice pri pôrode a má pozitívny vplyv na pamäť.

Hypotalamus - adenohypofýza

• Liberíny z hypotalamu: tyreoliberín (TRH), gonadoliberín (GnRH), kortikoliberín (CRH), somatoliberín (GH).
• Statíny z hypotalamu: somatostatín, prolaktostatín.
• Tyreoliberín (TRH) stimuluje tvorbu tyreotropného hormónu (TSH) a prolaktínu (PRL).
• Gonadoliberín (GnRH) stimuluje tvorbu luteinizačného hormónu (LH) a folikulostimulačného hormónu (FSH).
• Kortikoliberín (CRH) stimuluje tvorbu adrenokortikotropného hormónu (ACTH).
• Somatoliberín (GH) stimuluje tvorbu rastového hormónu (GHRH).
• Somatostatín inhibuje tvorbu rastového hormónu (GHRH) a tyreotropného hormónu (TSH).
• Prolaktostatín inhibuje tvorbu prolaktínu (PRL) a tyreotropného hormónu (TSH).

Hypofýza

• Hormóny adenohypofýzy sú pod kontrolou statínov a liberínov z neurosekrečných buniek hypotalamu.
• Hormóny adenohypofýzy sa tvoria v 5 typoch buniek: somatotropné, laktotropné, kortikotropné, tyreotropné a gonadotropné bunky.
• Somatotropné bunky tvoria rastový hormón.
• Laktotropné bunky tvoria prolaktín.
• Kortikotropné bunky tvoria adrenokortikotropný hormón.
• Tyreotropné bunky tvoria tyreotropný hormón.
• Gonadotropné bunky tvoria luteinizačný a folikulostimulačný hormón.
• Rastový hormón a prolaktín pôsobia na cieľové tkanivá, trofné hormóny pôsobia na periférne endokrinné žľazy.

Rastový hormón (somatotropný, STH)

• Ovplyvňuje rast v detstve.
• Stimuluje rast kostí pôsobením na chondrocyty, kým sú epifyzárne štrbiny otvorené.
• Podporuje rast orgánov a proteosyntézu, stimuluje lipolýzu, zvyšuje glykémiu – anabolický efekt.
• Jeho sekrécia sa zvyšuje pri strese, telesnej námahe, asi hodinu po zaspaní a pri poklese glykémie a voľných mastných kyselín.

Prolaktín

• Vylučuje sa počas spánku a pri strese.
• V puberte stimuluje rast prsníkovej žľazy.
• Počas gravidity sa zvyšuje jeho koncentrácia asi 20x a pripravuje prsníkovú žľazu na dojčenie.
• Po pôrode je dôležité na jeho vyplavenie mechanické dráždenie bradavky.
• Zvýšená sekrécia prolaktínu inhibuje u žien produkciu pohlavných hormónov.
• U mužov prolaktín podporuje väzbu testosterónu v prostate a tvorbu receptorov pre androgény.

Účinky hormónov produkovaných adenohypofýzou

• Adenohypofýza produkuje hormóny ovplyvňujúce ďalšie žľazy (štítnu žľazu, kôru nadobličiek, pohlavné orgány).
• Hormóny tvorené v adenohypofýze putujú krvou k cieľovým tkanivám.
• Hormóny stimulujú cieľové tkanivá k syntéze a uvoľneniu hormónov tvorených v cieľových tkanivách.

Hormóny štítnej žľazy

• Folikulárne bunky (T3, T4)
• Parafolikulárne bunky (C-bunky) - kalcitonín.
• Folikulárne bunky štítnej žľazy aktívne vychytávajú jód, ktorý sa oxiduje a v lúmene folikula sa viaže na tyreoglobulín.
• Prebieha jódovanie tyrozínových zvyškov tyreoglobulínu, vzniká MIT (monojódtyrozín) alebo DIT (dijódtyrozín). Spojením dvoch molekúl DIT vzniká T4 hormón (tyroxín), spojením MIT a DIT vzniká T3 hormón (trijódtyronín).
• Hormóny sa uskladňujú vo folikule vo forme tyreoglobulínu.
• Štítna žľaza uvoľňuje predovšetkým tyroxín (T4), z ktorého čiastočným odstránením jódu vzniká až 90% T3.
• Štítna žľaza je regulovaná hlavne TSH z adenohypofýzy.
• Sekréciu TSH regulujú negatívnou spätnou väzbou hormóny T3 a T4.
• Hormóny sa transportujú sa krvou viazané na proteínový prenášač – globulín viažuci tyroxín, do tkanív vstupujú ako voľné hormóny.

Účinky hormónov štítnej žľazy

• Telesná hmotnosť.
• Menštruačný cyklus.
• Zdravie kostí.
• Vývoj mozgu.
• Srdcový tep.
• Sila.
• Dýchanie.

Kalcitonín

• Kalcitonín sa tvorí sa v parafolikulárnych bunkách štítnej žľazy.
• Jeho sekréciu reguluje koncentrácia vápnika – zvýšená kalcémia stimuluje, znížená inhibuje sekréciu.
• Kalcitonín tlmí odbúravanie vápnika z kostí, inhibuje jeho spätnú resorpciu v proximálnych tubuloch obličiek, podporuje vylučovanie vápnika.
• Týmito mechanizmami znižuje koncentráciu vápniku a fosfátov v krvi.

Ďalšie hormóny regulujúce hladinu vápnika

• S menšou úlohou pri regulácii vápnika pôsobia aj estrogény, androgény, inzulín, glukagón a glukokortikoidy.
• Koncentrácia vápnika v plazme (kalcémia): 2,15-2,55 mmol/l.
• Vápnik prijímame v strave, vstrebáva sa cez stenu GIT, ukladá sa v kostiach, odkiaľ sa podľa potreby uvoľňuje a mobilizuje a vylučuje sa močom, stolicou, potom.
• Hlavné 3 hormóny regulujúce hladinu vápniku v plazme (pôsobia na črevo, kosť, obličku): kalcitonín, parathormón, vitamín D3 (kalcitriol).

Parathormón

• Parathormón je regulovaný koncentráciou vápnika v plazme.
• Pokles vápnika zaregistrujú bunky prištítnych teliesok, ktoré zároveň produkujú PTH.
• Hlavná funkcia je zvýšenie vápnika v plazme a zníženie fosfátov v plazme.
• V kostiach pôsobí na osteoklasty, zodpovedné za deštrukciu kostí a následné uvoľnenie vápnika do krvi.

Vitamín D3 - kalcitriol

• Prohormón, musí sa premeniť na aktívnu formu (v pečeni vzniká 25-hydroxyvitamín D, v obličkách tvorí už ako kalcitriol).
• Podporuje uvoľňovanie vápnika v kostiach.
• Stimuluje resorpciu vápnika v čreve.
• Bráni vylučovaniu vápnika močom.

Hormóny nadobličky

• Párový orgán.
• Dve funkčné časti: kôra a dreň.

Kôra nadobličky

• Hormóny sa syntetizujú z cholesterolu.

Mineralokortikoidy

• Mineralokortikoidy (zona glomerulosa) - aldosterón (súčasť systému RAA, aktivuje sa pri poklese objemu cirkulujúcej tekutiny a pri znížení TK).
• Aldosterón podporuje vylúčenie aj zníženú hladinu sodíka, podporuje vylúčenie zvýšenú hladinu draslíka, ACTH.
• Funkcia - udržanie objemu cirkulujúcej tekutiny zvýšením spätnej resorpcie sodíka v distálnych tubuloch (ak sa vráti sodík do tela, ten podporuje udržanie vody v tele a zároveň vylúčenie draslíka a vodíka z tela von).

Glukokortikoidy

• Glukokortikoidy (zona fasciculata) - kortizol (regulovaný ACTH-om z adenohypofýzy, ten zase kortikoliberínom z hypotalamu).
• Sekrécia kortizolu má výrazný cirkadiánny rytmus (max. ráno, min. o polnoci).
• Kortizol sa považuje za stresový hormón a jeho hlavnou úlohou je regulácia metabolizmu pri strese.
• Kortizol udržuje glykémiu, všeobecne podporuje lipolýzu, katabolický účinok na bielkoviny a tlmí zápal.

Pohlavné hormóny

• Pohlavné hormóny (zona reticularis) androgény a estrogény- tvoria sa len v malom množstve a sú pod kontrolou ACTH.
• Funkcia anabolický efekt (nárast svalov, sekundárne pohlavné znaky)

Dreň nadobličky

• Dreň nadobličky je sympatikové ganglion tvorené modifikovanými neurónmi, ktoré je súčasťou sympatikoadrenálneho systému.
• Dreň je priamo stimulovaná acetylcholínom.
• Bunky drene vylučujú priamo do krvi tzv. adrenálne katecholamíny - hlavne adrenalín, menej noradrenalín a dopamín.
• Prekurzorom je tyrozín – dopamín – neadrenalín – adrenalín.
• Stimulom je poplachová reakcia (stres - psychická či fyzická záťaž, strata krvi, hypoglykémia).
• Účinky sprostredkúvajú receptory a (alfa) a ẞ (beta).

Hormóny pankreasu

• Inzulín sa tvorí v ẞ-bunkách Langerhansových ostrovčekov v pankrease a vzniká z proinzulínu (prekurzor).
• Vyplavuje sa ako odpoveď organizmu na prívod glukózy, ale aj aminokyselín a voľných mastných kyselín, a taktiež aj aktivitou ANS.
• Jeho sekréciu (vylučovanie) výrazne ovplyvňuje glykémia.
• Glukóza vstupuje z krvi do B-bunky nezávisle na inzulíne – stimuluje sa sekrécia,syntetizuje nový inzulín a naviaže sa na receptory ovplyvňujúce glukózové transportéry v tkanivách.
• Inzulín podporuje vstup glukózy do bunky, stimuluje syntézu glykogénu, znižuje glukoneogenézu, stimuluje proteosyntézu a lipogenézu, podporuje vstup draslíka do bunky, je anabolický a stimuluje produkciu leptínu
• Glukagón sa syntetizuje v a-bunkách pankreasu z prekurzora proglukagónu je jeho funkcia opačná ako inzulín (mobilizuje zásoby energie)
• Ďalšie dva hormóny produkované v pankrease: somatostatín a tyreoliberín.

Epifýza

• Epifýza sa nachádza medzi 3. mozgovou komorou a mozočkom a sekretuje melatonín.
• Sekrécia melatonínu závisí od striedania svetla a tmy a od dĺžky svetelnej periódy.
• Melatonín sa tvorí hlavne v tme, keď nie je iritovaná sietnica.
• Svetelné podnety cez deň prechádzajú sietnicou a inhibujú epifýzu.
• Hlavné funkcie melatonínu: ovplyvňuje nástup spánku, má antioxidačný účinok, je imunomodulačný a hypotenzný.

Neendokrinné tkanivá

• Erytropoetín.
• Endotelín.
• Leptín.
• Nátriuretické peptidy (ANP, BNP a CNP).