MUDr. Kateřina Kapounková, Ph.D. Řízení organismu  Nervový systém (fylogeneticky nejmladší, rychlé reakce)  Humorální systém (fylogeneticky starší, zajišťuje reaktivní a především adaptivní odpovědi organismu)  Imunitní systém (obranyschopnost organismu) Typ sekrece Endokrinní sekrece  tvořené hormony – do krve  transport i do vzdálených orgánů či systémů Parakrinní sekrece  uvolněné hormony působí na sousední buňky Autokrinní sekrece  hormony působí na vlastní buňku Anatomie žláz s vnitřní sekrecí hypotalamus hypofýza brzlík nadledvinky slinivka břišní vaječníky varlata epifýza štítná žláza příštítná tělíska Hormony – chemická struktura Bílkovinná povaha FSH, LH, prolaktin, ADH, oxytocin, ACTH, STH, tyroxin, kalcitonin, erytropoetin Deriváty aminokyselin adrenalin, noradrenalin, dopamin, bradykinin, serotonin, histamin, melatonin Hormony steroidní povahy kortizol, aldosteron, testosteron, estrogeny, progesteron Receptory : 1. Na buněčné membráně ( peptidové hormony). Hormon - receptoraktivace druhého posla – ovlivnění funkcí buňky 2. V buňce ( steroidní h.) – váže se na intracelulární receptor v jádře – ovlivnění funkce buňky Hormonální interakce  Synergisté Tvorba a sekrece mléka – estrogeny, progesteron, prolaktin, oxytocin Hyperglykemie – glukagon, kortikoidy, adrenalin, STH, T3,T4  Antagonisté Udržení kalcemie – parathormon, kalcitriol : kalcitonin Udržení hydrémie – ADH, aldosteron : atriální natriuretický faktor ( ANF) Řízení činnosti endokrinních žláz Zpětná vazba : pozitivní – reakce buněk se neustále zvyšuje negativní – reakce buněk je zeslabována jednoduchá – produkce hormonu je regulována podle změny v chemickém složení krve, vyvolané hormonem Složitá – tropní hormon kontroluje hormon periferní Nadřazená centra CNS Hypotalamus Adenohypofýza Periferní žlázy Tkáně ( efektor ) Hormony periferních žláz Tropní hormony Regulační hormony Nervové vlivy Homeostáza a hormony  Homeostáza = stálost vnitřního prostředí  udržování stálosti mezibuněčné složky mimobuněčné tekutiny  krev a ostatní tělesné tekutiny Regulační mechanismy:  princip zpětné vazby  hormonální regulace:  stálost chemického složení vnitřního prostředí  homeostatická (stálá) hladina hormonů samotných  Osmolalita – koncentrace iontů, glukózy - aldosteron, ADH, inzulín  Acidobazická rovnováha - inzulín, hormony štítné žlázy, aldosteron  Na+ v krvi – aldosteron, kortizol  K+ v krvi – kortizol, aldosteron  Ca2+ v krvi – parathormon, kalcitriol, kalcitonin  Fosfáty v krvi – kalcitriol, parathormon, kalcitonin  Cholesterol v krvi – androgeny, gestageny, hormony štítné žlázy  Krevní bílkoviny – hormony štítné žlázy kortizol  Krevní cukr – glukagon, kortizol, adrenalin, STH, inzulín Energetický metabolismus a hormony  Metabolismus zvyšují:  hormony štítné žlázy (T4, T3)  adrenalin  noradrenalin  glukagon  kortizol  Metabolismus snižují:  nedostatek hormonů štítné žlázy (T4)  inzulín Krevní tlak a hormony  Krevní tlak zvyšují:  angiotenzin  adrenalin  noradrenalin  aldosteron  glukokortikoidy  Krevní tlak snižují:  ANP (atriový natriuretický faktor)  EDRF (endotelový relaxační faktor = NO)  kininy Hypotalamus Hypofýza Hypotalamus -ovlivňuje hypofýzu a naopak -jsou propojeny cévně a nervově HYPOTALAMUS ( mezimozek ) Ohraničené shluky buněk Adenohypofýza Střední lalok Neurohypofýza (Ukládání hormonů a předání do krve) HYPOFÝZA Adiuretin ADH Oxytocin Melanotropin STH TTH FSH ACTH LH prolaktin Oxytoxin ADH portální systém infundibulum neurohypofýza hypotalamus nc. paraventricularis nc. supraopticus adenohypofýza ledviny (vasopresin -ADH) děloha (oxytocin) prsní žláza (oxytocin) Hormony skladované v neurohypofýze Účinky vasopresinu (ADH – antidiuretického hormonu)  propustnost tlusté části vzestupného raménka Henleovy kličky a sběrných kanálků ledvin pro H2O zadržování vody v organismu  ve velkých dávkách – vasokonstrikce TK (například při krvácení)  sekreci ACTH Regulace sekrece vasopresinu  Zvýšení sekrece vasopresinu  osmotického tlaku plazmy  objemu mimobuněčné tekutiny  bolest, emoce, stres  fyzická námaha  nechutenství, zvracení  stání  nikotin  Snížení sekrece vasopresinu  osmotického tlaku  objemu mimobuněčné tekutiny  Alkohol – dehydratační účinky Účinky oxytocinu Ženy  ejekce mléka – kontrakcí myoepiteliálních buněk (podobné hladkému svalstvu, vystýlají vývody mléčné žlázy)  stah dělohy – její citlivost na oxytocin je zvyšována estrogeny, tlumena progesteronem (porod, pohlavní styk)  sekrece se při stresech a vlivem alkoholu Muži  ejakulace nc. paraventricularis nc. supraopticus adenohypofýza štítná žláza prsní žláza kůra nadledvin kůže kost sval tuková tkáň vaječníky varlata TSH LTH ACTH MSH STH LH FSH Hormony tvořené v adenohypofýze Účinky hormonů adenohypofýzy Růstový hormon (STH, GH, somatotropin) - polypeptid  stimulace růstu  anabolicky - proteosyntéza (zvýšené zabudování aminokyselin do proteinů, zrychlení transkripce a translace)  katabolicky – mobilizace tuků  zvyšuje krevní cukr  zadržení Na+ a K+ nezávisle na aldosteronu Prolaktin (PRL) luteotropní hormon  nejvyšší sekrece po ránu - Ženy: stimulace laktace po porodu - Muži: přídatný růstový faktor pro prostatu adrenokortikotropní hormon (ACTH)  stimuluje růst kůry nadledvin  regulace kortikoidů MSH (melanocyty stimulující hormon, melanotropin)  zrychluje syntézu melaninu (kožního pigmentu) Tyreostimulační hormon (TSH)  stimuluje tvorbu hormonů štítné žlázy (T4 a T3) Gonadotropní hormony ( folikulostimulační a luteinizační hormon)  vývoj pohlavních orgánů  „nastavení“ a průběh puberty  menstruační cyklus u žen  tvorba spermií u mužů Folikulostimulační hormon ženy růst folikulů ve vaječníku muži zrání spermií Luteinizační hormon Ženy vaječníky nutný k produkci estrogenů Muži varlata nutný k sekreci testosteronu Mužský pohlavní systém Varle produkuje testosteron  ovlivňuje vývoj pohlavních orgánů  ovlivňuje sekundární pohlavní znaky  zvyšuje syntézu bílkovin (anabolikum)  zesiluje tvorbu kostí  zvyšuje růst svalové tkáně varle nadvarle šourek konečník prostata močový měchýř Topořivá tělesa Ženský pohlavní systém Vaječníky produkují  estrogeny  progesteron vaječník vaječník děloha pochva Ženský pohlavní systém Estrogeny vaječník vaječník děloha pochva • působí na vývoj ženských pohlavních znaků • zvyšují dráždivost děložního svalstva • navozují menstruační cyklus • podporují tvorbu mléka • ovlivňují tvorbu a ukládání tuků na bocích, na stehnech a na prsou • zadržují vodu • mají anabolický účinek (daleko menší než testosteron) • zvyšují aktivitu parasympatiku • ovlivňují ženské chování menstruační cyklus Menstruační fáze – 1-5 den Folikulární (proliferační) fáze 5-14den Ovulace – 14 den Fáze žlutého tělíska (luteální fáze) – 14-28 den ESTROGEN: zadržují vodu a soli; zvyšují metabolismus tuků, snižují hladiny cholesterolu; inhibují vychytávání glukózy tkáněmi; v kostech brzdí růst do délky, urychluje uzavírání epifyzárních štěrbin,potlačení odbourávání kostí a aktivace jejich obnovy PROGESTERON: stimulace ventilace Štítná žláza Hormony: T4- tyroxin (T3 – trijodtyronin)  vyvolávají zvýšení spotřeby O2 ve většině buněk těla  jsou nezbytné pro normální růst a zrání  zvyšují vstřebávání sacharidů ze střeva  řídí metabolismus tuků (snižují cholesterol v krvi) kalcitonin snižuje hladinu vápníku v krvi štítná žláza Účinky hormonů T3 a T4 Nervový systém  nitroděložně a u dětí se podílí na vývoji synapsí, myelinizaci nervů a tak mentálním vývoji  ovlivňují rychlost reakční doby Účinky kalcitoninu  receptory pro kalcitonin jsou v kostech a ledvinách  kalcitonin hladinu vápníku a fosfátu v krvi  vylučování Ca2+ močí  u mladých jedinců – zvýšená hladina kalcitoninu – snad chrání před zvýšením hladiny vápníku v krvi, ke kterému dochází po jídle Příštítná tělíska  obvykle jsou 4 tělíska  parathormon  zvyšuje vstřebávání Ca2+ z kostí Ca2+ v krvi a fosfátů v krvi  zvyšuje vylučování fosfátu močí (snížení zpětné resorpce fosfátu v proximálním kanálku)  zvyšuje zpětné vstřebávání Ca2+ v distálních tubulech  zvyšuje tvorbu dihydroxycholekalciferolu (aktivní vitamín D)  zvyšuje absorpci Ca2+ ze střeva příštítná tělíska zvýšení vápníku v krvi NADLEDVINY Kůra -produkuje hormony: 1.kortikoidy (gluko+mineralokortikoidy) 2.pohlavní (androgeny, gestageny, estrogeny) Dřeň -produkuje hormony: Adrenalin a Noradrenalin (stresové hormony, vliv srdcetachykardie, zvýšení pulsů, hladké svaly – panenky, Tk narůstá AK,P Účinky hormonů dřeně nadledvin Katecholaminy ( adrenalin, noradrenalin)  Metabolické (glykogenolýza v játrech a kosterním svalu, mobilizace volných mastných kyselin, vzestup LA)  Srdce (zvyšují sílu a rychlost kontrakce, extrasystoly)  Cévy (noradrenalin – vasokonstrikce, adrenalin – vasodilatace v kosterních svalech a játrech  CNS (zvyšují bdělost, adrenalin – úzkost a strach) Regulace sekrece dřeně nadledvin Nervová  stres (poplachová reakce) Selektivní sekrece  sekrece noradrenalinu při emočním stresu se zvyšuje  sekrece adrenalinu se zvyšuje za situace, ve které jedinec neví, co má očekávat Hormony kůry nadledvin Účinky mineralkortikoidů Aldosteron -hospodaří s minerály Na, K. Je aktivován nízkým tlakem = hypotenzí (při poklesu TK se sníží průtok ledvinami – a buňky juxtaglomerulárního aparátu v nefronu produkují RENIN – ANGIOTENZIN – ten aktivuje NL k produkci ALDOSTERONU Aldosteron zadrží Na a vodu a tím zvýší TK Účinky glukokortikoidů  zajišťuje glukoneogenezi v játrech - anabolicky  potencuje účinek hormonů glukagonu a katecholaminů  tvorbu glykogenu  vychytávání glukózy ve svalech a tuku šetří glukózu pro mozek  lipolýzu v tukové tkáni - katabolicky  k potlačení zánětlivých a alergických projevů  v žaludku stimulují produkci žaludeční šťávy ( při velkých dávkách možnost peptidového vředu) nedostatek glukokortikoidů: změny osobnosti (dráždivost, zaujatost, neschopnost koncentrace), zvýšená citlivost na chuťové a čichové podněty Cushingův syndrom Pohlavní hormony kůry nadledvin - mužské (Androgeny) = Testosteron – mužský vzhled - ženské (Gestageny-Progesteron, Estrogeny) Pohl.hormony: vývoj zevních pohlavních znaků-vzhled, ochlupení, vzhled a vývin genitálu, tukové rozložení, hlas, pleš) Poznámka: rozdíl muže a ženy činí lehce pozměněné molekuly hormonů. (zevní pohlavní znaky-vzhled, ochlupení, tukové rozložení, genitálie, hlas) Testosteron roste u žen ?? Co se stane, KDYŽ hladina testosteronuKlesá u mužů ?? Slinivka břišní - pankreas  Inzulín (B buňky), glukagon (A buňky) – regulace intermediárního metabolismu sacharidů, bílkovin a tuků  Somatostatin – regulace sekrece ostrůvků Langerhansův ostrůvek pankreas Krevní cukr a inzulín  inzulín - poločas v krvi 5 minut  lipidová buněčná membrána je pro glukózu neprostupná  inzulín usnadňuje vstup glukózy (facilitovaná difúze) do buněk zvyšováním počtu tzv. glukózových transportérů v bb.membránách  GLUT4 (receptor) je ve svalech a tukové tkáni a je stimulován inzulínem  transportér aktivovaný inzulínem se z nitrobuněčné oblasti „přesune“ do bb. membrány a tím umožní prostup glukózy inzulínový receptor glukózový transportní systém Ostatní účinky inzulínu  Inzulín a draslík inzulín (aktivace Na+K+-ATP-ázy v membránách buněk) vstup K+ do buněk K+ v mimobuněčné tekutině (= hypokalémie)  Ostatní účinky  stimuluje glykogen-syntázu tvorba glykogenu  podporuje rozštěpení glukózy na dvouuhlíkaté fragmenty lipogeneze (tvorba tuků)  stimulace proteosyntézy (tvorby vlastních bílkovin) a útlum odbourávání vlastních bílkovin růst Regulace sekrece inzulínu Vegetativní nervový systém  stimulace n.vagus sekreci zvyšuje  stimulace sympatiku tlumí sekreci Námaha  zvyšuje afinitu inzulínových receptorů ve svalech Tvorba a sekrece glukagonu  je tvořen v A buňkách Langerhansových ostrůvků slinivky břišní  chemicky se jedná o polypeptid  v krevním oběhu má poločas 5-10 minut  odbouráván je především v játrech  Účinky:  glykogenolýza  glukoneogeneze (v játrech z aminokyselin)  lipolýza  ketogeneze (v játrech) Faktory ovlivňující sekreci glukagonu stimulátory inhibitory Aminokyseliny (glukoplastické: alanin, serin, glycin, cystein, threonin) Glukóza v krvi Kortisol Námaha Infekce a jiné stresy Glukóza v krvi Somatostatin Sekretin Volné mastné kyseliny Ketolátky Inzulín GABA sympatikus Ledviny jako endokrinní orgán erytropoetin  glykoprotein  jeho sekreci hypoxie, katecholaminy, prostaglandiny  stimuluje tvorbu červených krvinek RAA (renin-angiotenzin-aldosteron) Hormony trávicího traktu Gastrin  tvořen buňkami v žaludeční sliznici (ve fetálním období i ve slinivce břišní)  Účinky:  stimulace sekrece HCl a pepsinu v žaludku  stimulace růstu sliznice žaludku a tenkého a tlustého střeva  kontrakce svaloviny uzavírající vyústění jícnu do žaludku  stimulace sekrece inzulínu (po bílkovinné stravě) a glukagonu Cholecystokinin-pankreozymin  je tvořený ve dvanáctníku a tenkém střevě Účinky:  kontrakce žlučníku  sekrece šťávy slinivky břišní bohaté na enzymy  tlumí vyprazdňování žaludku  zvyšuje sekreci enterokinázy motility tenkého střeva a tračníku Sekretin  tvořen v buňkách horního úseku tenkého střeva  Účinky:  sekrece HCl GIP (gastrointestinální peptid, na glukóze závislý insulinotropní polypeptid)  tvořen v buňkách duodena a tenkého střeva  Účinky:  žaludeční sekreci a motilitu  sekreci B buňky slinivky břišní  VIP (Vasoaktivní intestinální peptid)  nachází se v nervech zažívacího traktu  Účinky:  sekreci elektrolytů a vody  relaxace hladkého svalstva střeva (i svěračů)  vasodilatace periferních krevních cév  sekrece HCl v žaludku  Motilin  z buněk sliznice dvanácterníku  Účinky:  kontrakce hladkého svalstva střeva