FIZIOLOGIJA ENDOKRINOG SISTEMA Prof dr sci med Momilo

FIZIOLOGIJA ENDOKRINOG SISTEMA Prof. dr sci. med. Momčilo Pavlović

• • Hormon je hemijska susptanca koju jedna ćelija ili grupa ćelija luči u telesne tečnosti a koja fiziološki kontroliše druge ćelije tela Hormone delimo na lokalne (acetil holin, sekretin) i opšte (adrenalin, noradrenalin, angiotenzin II) Većinu opštih hormona luče endokrine žlezde i oni se zatim transportuju krvlju u sve delove tela Neki od njih deluju na sve ćelije (hormon rasta, hormoni štitnjače) ili na ciljna tkiva (polni hormoni, adrenokortikotropin) Hemijski gledano svi hormoni se dele na: steroidne hormone (kortizol, polni hormoni), derivate aminokiseline tirozina (tiroksin, trijod-tironin) i proteine (hormoni neurohipofize, insulin, glukagon, paratireoidni hormon, ADH) Hormoni prepoznaju ciljni organ zahvaljujući specifičnim receptorima Faktor koji kontroliše lučenje hormona nije njegova količina, već stepen delatnosti ciljnog organa (negativna povratna sprega)

HORMONI HIPOFIZE • • Hipotalamus je glavna veza između endokrinog i nervnog sistema Hipofiza je spojena sa hipotalamusom uz pomoć infudibuluma – Anteriorni deo hipofize ili adenohipofiza – Posteriorni deo hipofize ili neurohipofiza – Između njih se nalazi pars intermedia Iz adenohipofize se oslobađaju hormoni pod uticajem oslobađajućih i inhibirajućih faktora (hormona) koje stvara hipotalmus Hipotalamusni faktori (hormoni) se stvaraju u neurosekretornim ćelijama i zatim transportuju hipotalamohipofiznim portnim sistemom

HORMONI ADENOHIPOFIZE • • • HUMANI HORMON RASTENJA (HGH) ILI SOMATOTROPIN – Stimuliše sekreciju insulinu-sličnim faktore rasta (IGF) ili somatomedine koji dovode do rasta i sinteze proteina TIREOID-STIMULIŠUĆI HORMON (TSH) ILI TIREOTROPIN – Stimuliše rast štitaste žlezde, te sintezu i sekreciju tiroidnih hormona FOLIKULO-STIMULIRAJUĆI HORMON (FSH) – Stimuliše razvoj oocita u ovarijumima i spermatozoida u testisima LUTEINIZIRAJUĆI HORMON (LH) – U ovarijumima stimuliše ovulaciju, a u testisima produkciju testosterona PROLAKTIN (PRL) – Dovodi do sekrecije mleka iz mlečnih žlezda ADRENOKORTIKOTROPNI HORMON (ACTH) (KORTIKOTROPIN) – Stimuliše sekreciju glikokortikoida u kori nadbubrega

HORMONI NEUROHIPOFIZE • Neurohipofiza ne sintetiše hormone • Čuva i oslobađa hormone koje stvara hipotalamus • Oni se transportuju putem hipotalamo-hipofiznog trakta • OKSITOCIN (OT) (stimuliše izlučivanje mleka dojilje i kontrahuje muskulaturu uterusa prilikom porođaja) • ANTIDIUERTSKI HORMON (ADH) ILI VAZOPRESIN

HORMON RASTA (SOMATOTROPIN) Hormon rasta luči prednji režanj hipofize (oko 30 -40% svih ćelija adenohipofize luče hormon rasta) • Hormon rasta se sekretuje pulsno kod čoveka (3 - 5 pulseva u toku dana) • Vrhunac lučenja se dostiže 90 minuta pošto se zaspi • Negde oko 40 -te godine se smanjuje njegovo lučenje, dok posle 70 -te drastično opada • Što je intenzitet rada veći, povišene koncentracije hormona u plazmi se ranije javljaju • Hormon rasta potpomaže transport nekih amino kiselina kroz ćelijsku membranu i povećava njihovu koncentraciju u ćeliji • Hormon rasta stimuliše sintezu proteina i izaziva rast skoro svih tkiva organizma, uključujući kosti, kožu, mišiće i viscelarne organe •

• Hormon rasta dovodi do oslobađanja slobodnih masnih kiselina iz masti, i stimuliše razgradnju slobodnih masnih kiselina u cilju oslobađanje energije, dok sa druge strane podstiče smanjeno preuzimanje glukoze iz krvi i stimuliše stvaranje glikogena • Hormon rasta ne ispoljava direktno dejstvo na ciljna tkiva, već to radi preko posrednika, hormona koji se stvaraju u jetri (somatomedini) • Prekomerno lučenje hormona rasta (tumor hipofize) pre završetka adolescencije uzrokuje gigantski rast, akromegaliju (isturene jagodice, velik i mesnat nos, povećane usne, povećane vilične kosti, zatim uvećanje šaka, stopala i viscelarnih organa, dijabetes)

• • Panhipopituitarizam označava smanjeno lučenje svih hormona adenohipofize (hipotireoza, smanjeno stvaranje glukokortikoida i gonadotropnih hormona) Može postojati samo defekt u sekreciji hormona rasta, kada je njegovo lučenje nedovoljno (patuljasti rast)

PINEALNA ŽLEZDA (EPIFIZA) • • • Ona je bogato opskrbljena krvlju, okružena likvorom i do završetka puberteta kalcificira Uloga joj je nedovoljno poznata, izlučuje malatonin i peptide koji inhibitorno deluju na izlučivanje gonadotropina Hipofunkcija dovodi do preuranjenog puberteta, a hiperfunkcija do zakasnelog puberteta

TIREOIDEA (ŠTITNA ŽLEZDA) • • Nju čine dva režnja od kojih je desni obično veći, a međusobno su spojeni istmusom Ona luči trijod-tironin (T 3) i tetrajod-tironin ili tiroksin (T 4), kao i kalcitonin Nakon apsorpcije joda iz GIT-a najveći deo joda apsorbuje tereoidea, a drugi deo se izlučuje urinom Jod se u štitnoj žlezdi oksidiše i vezuje sa aminokiselinom tirozinom

• • • Jodiranjem tirozina se stvara monojodtirozin i dijodtirozin Spajanjem jedne molekule mono- i jedne molekule dijod tirozina nastaje T 3, a spajanjem dve molekule dijodtirozina T 4 Nakon otpuštanja u cirkulaciju T 3 i T 4 deluju na indentičan način, s tim što je delovanje T 3 (iako ga ima 50 puta manje nego T 4), oko 4 x jače nego T 4 Nakon apsorpcije se najveći deo T 4 pretvara u T 3 i T 4 cirkulišu krvlju uglavnom vezani za globuline, a manje od 1% ostaje slobodno i samo taj deo ulazi u ćelije Sekrecija tireoidnih hormona je regulisana nivoom TSH, koji je uvek povišen u stanjima smanjene produkcije T 3 i T 4, a snižen u stanjima endogene hiperprodukcije ili egzogenog davanja tireoidnih hormona

• • Povećano izlučivanje TSH se ogleda hipertrofijom i hiperplazijom ćelija štitne žlezde, povećanom akumulacijom jodida i ubrzanom sintezom hormona štitne žlezde Hormoni štitne žlezde povećavaju metaboličku aktivnost u svim ćelijama organizma Dovode do porasta bazalnog metabolizma za za 60 -100% Podstiču rast i razvoj mozga itrauterino i tokom prvih meseci života, izazivaju vazodilataciju i povećavaju frekfenciju srca, pojačavaju motilitet i sekreciju u GIT-u, povećavaju ulazak glukoze u ćeliju i glikolizu, pospešuju se svi aspekti metabolizma masti (snižene vrednosti holesterola i triglicerida u hipertireozi), povećavaju katabolizam belančevina (u hipertireozi mišići postaju slabi i i javlja se tremor)

PARATIREOIDNE ŽLEZDE • • • Postoje četiri paratireoidne žlezde koje se nalaze neposredno iza štitnjače Glavne ćelije ove žlezde luče paratireoidni hormon Paratireoidni hormon povećava apsorpciju kalcijuma i fosfora u digestivnom traktu, povećava apsorpciju kalcijuma i fosfata iz kostiju, pospešuje rapsorpciju kalcijuma u tubulima, a inhibiše reapsorpciju fosfora, povećava nivo kalcijuma u plazmi

• • • U metabolizmu kalcijuma i fosfora bitnu ulogu ima i vitamin D On nastaje u koži delovanjem ultraviolentne svetlosti na jedan sterolni spoj pri čemu nastaje kolekalciferol (vitamin D 3) Potom dolazi do dalje konverzije u jetri i bubrezima pri čemu nastaje aktivni oblik vitamina D Izvori vitamina D su u hrani oskudni, a postoje i hvatači kalcijuma (fitinska kiselina u brašnu, citrati u kiselom mleku, oskalati u spanaću, fosfati u kravljem mleku) Vitamin D pospešuje apsorpciju kalcijuma i fosfora iz creva, pojačava mineralizaciju kostiju, pojačava reapsorpciju kalcijuma i fosfora iz tubula bubrega Kalcitonin iz tireoidee smanjuje koncentraciju kalcijuma u plazmi i povećava količinu kalcijumovih soli koje se odlažu u koštani matiks

PANKREAS • • • Pankreas čine dve glavne vrste tkiva: acinusi (koji luče digestivne enzime) i Langerhansova ostrvca čine tri vrste ćelija: alfa ćelije (glukagon), beta-ćelije (insulin) i delta-ćelije (somatostatin) Insulin inhibiše lučenje glukagona, a somatostatin inhibiše lučenje insulina i glukagona

• • Zbog veličine molekula, ćelijska membrana je nepropustljiva za glukozu, ona prolazi kroz membranu koristeći proteinski nosač procesom olakšane difuzije Insulin povećava transport glukoze kroz ćelijske membrane za 15 -20 puta delujući na ćelijsku membranu Visoke vrednosti glukoze u krvi inhibiraju lučenje insuluna, dok hiperglikemija stimuliše otpuštanje insulina u krv (otpušta se za 3 -5 min. u krv) Membrane moždanih ćelija su propusne za glukozu i bez posredovanja insulina Najveći deo glukoze koja se apsorbuje nakon obroka se deponuje u jetri u obliku glikogena zahvaljujući insulinu Membrana mišića koji miruje je nepropustljiva za glukozu, dok mišić koji radi postaje veoma propustljiv za glukozu Glikogen mišića se razlikuje od glikogena jetre jer se ne može ponovo pretvoriti u glukozu i otpustiti u krv

• • Insulin deluje kao čuvar masti povećavajući iskorišćavanje glukoze u tkivima Insulin podstiče sintezu masnih kiselina u jetri i adipocitima Kada nema insulina masti se pojačano iskorištavaju u metabolizmu, oslobađaju se slobodne masne kiseline u plazmu Razgradnjom masti nastaje acetil-Co. A, koji prelazi u acetosirćetnu kiselinu, ß-hidroskibuternu kiselinu i aceton koji čine ketonska tela Insulin povećava i transport aminokiselina u ćelije Insulin deluje sinergistički sa hormonom rasta i dovodi do sinteze novih proteina i rasta jedinke Nedostatak insulina dovodi do dijebetes melitusa Glikogen povećava koncentraciju glukoze u krvi povećavajući razgradnju glikogena jetre

HORMONI NADBUBREŽNE ŽLEZDE • • Nadbubrežne žlezde se nalaze na gornjem polu bubrega Svaka žlezda se sastoji od srži nadbubrežne žlezde i kore nadbubrežne žlezde Srž zauzima 20% ovog organa i stvara andrenalin i noradrenalin Kora žlezde luči mineralkortikoide (aldosteron), glukokortikoide (kortizol, kortikosteron) i male količine androgena (testosteron, progesteron)

• • • Svi hormoni kore su sterolni spojevi i nastaju od holesterola Kortizol podstiče glukoneogenezu u jetri i glikoneogenezu, smanjuje iskorištavanje glukoze u ćelijama i dovodi do porasta glukoze u krvi Smanjuje količinu aminokiselina u ćelijama, razgrađuju mišiće, povećavaju nivo aminokiselina u krvi i njihovo pretvaranje u glukozu Vrši mobilizaciju masnih kiselina i povećava njihov nivo u plazmi vršeći njihovu redistribuciju u organizmu (odlaganje u lice-facies lunata, zadnji deo vrata, toraks i abdomen) Deluje katabolički na koštani matriks uzrokujući osteoporozu Kortizol se luči u stanjima stresa: infekcije, trauma, jake toplote ili hladnoće, hiruških zahvata, psihičkog stresa

• • • Glukokortikoidi imaju protivupalno (sprečava razvoj upale, suprimiraju neutrofile i T limfocite, snižavaju povišenu temperaturu), ali ne popravljaju osnovni poremećaj u tim bolestima, nego samo sprečavaju nastanak oštećenja usled upalne reakcije Zbog toga deluju i antialergijski i imunosupresivno Kortizol smanjuje novo eozinofila i limfocita u krvi, dok povećava nivo eritrocita U kliničkoj praksi se koriste sintetski spojevi za sprečavanje upalnih, alergijskih i reakcija odbacivanja u transplantaciji Uglavnom se koristie: Prednizon (Pronison, Prednizon-4 x jači od kortizola), Metilprednizon (Nirypan, Lemod Solu-5 x jači od kortizola) i Dexametason (Dexason-30 x jači od kortizola)

• • Sekrecija glukokrtikoida ima normalni cirkadijalni ritam Nivo kortizola ne ostaje stalan tokom normalnog 24 satnog ciklusa budnosti i spavanja Pokazuje cirkadijalni ritam sa najvećim nivoom u ranim jutarnjim satima i smanjenjem tokom noći Promene dnevnih aktivnosti, ritma spavanja i budnosti mogu promeniti vrhunac lučenja što ukazuje da nervni signali imaju značajnu ulogu u regulaciji glukokrtikoidne sekrecije

MUŠKI POLNI HORMONI (ANDROGENI) • Testisi sekretuju nekoliko muških polnih hormona od kojih je najvažniji testosteron (stvaraju se i dihidrotestoseteron i androstendion) • Stvara se u intersticijalnim Leydigovim ćelijama, a nakon sekrecije iz testisa, najveći deo se slabo vezuje za albumine plazme • Testosteron je odgovoran za primarne i sekundarne polne karakteristike muškarca • Deluje još na fetus, na formiranje polnih organa, na spuštanje testisa, posle puberteta osmostruko povećava penis, skrotum i testise, takođe omogućava razvoj sekundarnih polnih karakteristika muškarca (raspored dlaka na telu, glas, povećava debljinu kože, izraženiji razvoj mišićne mase pojačavajući sintezu proteina, povećava bazalni metabolizam, dejstvo na kosti i rast i dr)

ŽENSKI POLNI HORMONI (ANDROGENI) • Postoje dve vrste polnih hormona ovarijuma (jajnika) – estrogeni i progestini • Najvažniji od estrogena je estradiol, a najvažniji progestin je progesteron • U zdrave žene koja nije trudna estrogene luče u većim količinama samo jajnici, a u malim količinama kora nadbubrežnih žlezdi • U žene koja nije trudna progesteron se luči u većim količinama samo u drugoj polovini ovarijalnog ciklusa i luči ga žuto telo • Estrogeni uglavnom podstiču proliferaciju i rast posebnih ćelija u telu, a odgovorni su i za razviće većine sekundarnih polnih odlika žene • Jajnici, jajovodi, materica i vagina uvećavaju se u pubertetu, menjaja se epitel vagine, endometrijum materice, povećavaju razviće žlezda, započinju razviće dojki i odgovorni su za spoljašnji izgled dojke, pojačavaju osteoblastnu aktivnost, utiču na raspored dlaka, na kožu i dr.

• Ženska polna ćelija se svakih 28 dana izbacuje, pod uticajem gonadotropnog hormona hipofize, iz De Grafovog folikula jajnika u trbušnu duplju, odakle je resice jajovoda uvlače u kanal jajovoda • Izbacivanje jajašaca iz jajnika se naziva ovulacija, i nastaje 14. dana posle početka menstruacije. • Krajevi jajovoda imaju resice koje obično prekrivaju jajnike, i čiji površinski sloj, epitel, ima nastavke (cilije) koji neprekidno trepere prema abdominalnim ušćima jajovoda • Na taj način jajašce ulazi u jedan od dva jajovoda. • Nakon ovulacije, sekretorne ćelije folikula (žutog tela) koji je izbacio jajnu ćeliju luče velike količine glavnih ženskih hormona, progesterona i estrogena • Nakon sledeće 2 nedelje, žuto telo degeneriše, prouzrokujući značajno smanjenje izlučivanja ovih hormona, pa počinje menstruacija.

• Izlučivanje polnih hormona je nadzorom hipofize dok je hipofiza pod nadzorom hipotalamusa, te postoji negativna povratna sprega između koncentracije polnih hormona i lučenja hipofiznih i hipotalamičkih hormona • Ako je koncentracija testosterona u krvi prevelika tada se smanjuje lučenje LH (lutinizirajući hormon) i FSH (folikulostimulišući hormon) iz hipofize, hormona koji podstiču lučenje polnih hormona iz gonada (polnih žlezda), i obrnuto, ukoliko se koncentaracija testosterona ili estrogena smanji ispod kritičnog nivoa dolazi do povećanog lučenja LH i FSH

HVALA NA PAŽNJI