Fyziológia endokrinného systému

Hormóny štítnej žľazy a prištítnych teliesok

Štítna žľaza

- Štítnu žľazu tvoria dva laloky spojené mostíkom, uložená je na prednej strane trachey pod štítnou chrupkou.

- Histologicky je zložená z folikulov, v stene ktorých sú folikulárne bunky produkujúce thyreoglobulín, ktorý odvzdávajú do koloidu folikulov. Odštiepujú sa z neho hormóny tyroxín (90%) a trijodtyronín(9%), asi 1%biologicky neaktívny rT3.

- Parafolikulárne bunky sú roztrúsené skupiny buniek medzi folikulami a produkujú hormón kalcitonín.

- Tyroxín, trijodtyronín patria do skupiny aminohormónov(derivátov molekuly tyrozínu). Kalcitonín – je peptid, zložený z 32 aminokyselín.

• Jód z krvi (jodid), AMK tyrozín

• Tyreoglobulín – ER, GA –cez apikálnu membránu je transportovaný do lúmenufolikulu

• Jodid – prechod cez folikulárnu bunku, do lúmenu je transportovaný PENDRINOM (transportér nezávislý na Na)

• Jodid je oxidovaný peroxidázou a viaže sa tyreoglobulín, po vylúčení do lúmenu folikula – MIT, DIT

Štítna žľaza - biosyntéza

Štítna žľaza - sekrécia a transport

Sekrécia:• Koloid v lumene folikulu – zásobná forma h. ŠŽ• Väzba TSH (adenohypofýza) na receptory buniek ŠŽ (okamžite) –väzba tyreoglobulínu na receptor v luminálnej membráne (megalín)

• Tyreoglobulín endocytózou vstupuje do vnútra folikulárnych buniek- proteázy odštiepujú – T3 a T4 – prechod do krvi (po

koncentračnom gradiente)

Transport:• 99% viazané na plazmatické proteíny

• 70% špecifický globulín (TBG – thyroxin binding glubulin)• 15-20% špecifický proteín transtyretín (TTR) a albumín• Minimum na lipoproteíny• Zvyšok – voľne cirkulujúce biol.aktívne h.• Do tkaniva sa dostáva iba voľná frakcia – 0,03%T4 a 0,3% T3

Štítna žľaza – biologické účinky

• H ŠŽ – prechod cez CM, transport cytoplazmou• Intracelulárne receptory – všetky bunky organizmu – vyššia afinita k T3 ako

T4• Dejodázy – T4 sa konvertuje na T3• Receptory v jadre bunky – aktivácia DNA – genómový účinok – tvorba

špecifických proteínov (enzýmy, transportné a štrukturálne proteíny)

Účinky:Vplyv na bazálny metabolizmus (zvýšenie o 60-100%)

okrem mozgu, gonád a sleziny stúpa expresia mitochondriálnychrozpojujúcich proteínov (uncoupling proteins-UCPs) – zvýšenie produkcieteplastúpa rezorbcia GLU z GIT, glykolýza, glukoneogenézazvyšuje sa lipolýza a produkcia MKstúpa proteokatabolizmus, AMK sa uvoľňujú zo svalovzvyšuje sa spotreba kyslíka

Štítna žľaza – biologické účinky

Vzostup minútovej ventilácie

Zvýšená produkcia ERYTROPOETÍNU zvyšuje sa transportná kapacitu krvi pre kyslík

Vplyv na KVS - chronotropný, dromotropný, ionotropný efekt,skracuje trvanie diastoly, znižuje periférny odpor

Pôsobenie na rast kostí a vývoj mozgu u plodu – postihnutá synaptogenéza, diferenciácia, myelinizácia a migrácia buniek –kongenitálny kretenizmus

Permisívne pôsobenie – u oboch pohlaví potencuje účinok H., ktoré sa podieľajú na riadení činnosti reprodukčného systému

hypotalamus

Sekrécia T3 ,T4

Štítna žľaza

Sekrécia TSH

adenohypofýza

Sekrécia TRH

Cieľové tkanivo

Rastový efekt:

Zvýšenie účinnosti rastového hormónu

Metabolický efekt:

Stimulácia oxidatívnej fosforylácie vedúca k zvýšeniu bazálneho metabolizmu

Vplyv na CNS:

Dozrievanie behom fetálneho vývoja,reakcia pozornosti, výbavnosť reflexov, syntéza βadrenergných receptorov

Riadenie sekrécie hormonov ŠŽ

TRH aktivuje systém GS proteín – fosfolipáza C, stúpa tvorba DAG, IP3, zvyšuje uvoľňovanie Ca z ICTAktiváciou proteinkinázy C – fosforylácia proteínov –DNA –mRNA – tvorba α a β reťazcov TSH

TSH(glykoproteín) – α – nešpecifická podjednotka (rovnaká aj v FSH, LH)

- β – špecifická podjednotkaViaže sa na folikulárne b. - GS proteín –adenylátcykláza – proteínkináza A – fosforylácia intracelulárnych proteínov – biol. efekt

Štítna žľaza – nadbytok hormónov

Zvýšená tvorba tepla – neznášanlivosť teplého prostredia

zvýšená telesná teplota

potenie

Znižovanie telesnej hmotnosti – napriek vysokému príjmu potravín

Nepokoj

Tachykardia

Zvýšená pľúcna ventilácia

Štítna žľaza – nedostatok hormónov

Citlivosť na chlad, suchá chladná koža

Pomalé pohyby, pomalá tichá reč

Mentálna otupenosť, u detí psychomotorická retardácia

bradykardia

Retencia vody

Poruchy sexuálnych funkcií

Riadenie kalciofosfátového metabolizmu

Význam vápnika:Vplyv na mechanizmus:

sekrécie (exocytóza)

účinku hormónov ( druhý posol v bunke)

prevodu nervového vzruchu

bunkového delenia

zrážania krvi, oplodnenia

Vplyv na nervovosvalovú dráždivosť

Frakcia voľného Ca sa v plazme mení podľa hodnoty pH.

Stúpa pri acidóze, klesá pri alkalóze (hyperventilácia – kŕče)

Normokalciémia – 2,25-2,75 mmol/l

Riadenie kalciofosfátového metabolizmu

Význam vápnika:Hlavný katión v štruktúre kostí a zubov,

Vápnik spolu s D vit a fosforom sú esenciálne pre správny vývoj mineralizovaných

tkanív

Vápenaté a fosforečné ióny sa nachádzajú v slinách a spolu s fluoridmi sa pri poškodení skloviny kyselinami zabudujú do demineralizovanej lézie a opravia tak vzniknutý defekt)

Ideálny pomer Ca : P je 1 : 0,8 (z výživového hľadiska)

Fosfáty:85% v kostiach

14% v bunkách

Zvyšok – extracelulárne tekutiny HPO-4, H2PO-

4

Normofosfatémia – 0,8-1,6 mmol/l v dospelosti

Riadenie kalciofosfátového metabolizmu

Pôsobky podieľajúce sa na regulácii cirkulujúceho kalcia a fosfátov a tým na regulácii metabolizmu kostí:

Kalcitropné hormóny:

PTH (parathormon, paratyrin)

Kalcitonín

Vitamín D a jeho aktívne metabolity

Ďalsie faktory a hormóny:

Príjem kalcia, fosforu a magnézia

Kortizol

Hormóny štítnej žľazy

Prištítne telieska

- človek má dva páry prištítnych teliesok uložených na hornom a dolnom póle štítnej žľazy .

• Hlavné bunky produkujú hormón parathormón (PTH)–polypeptid (84 AMK)

• Podnet pre uvoľnenie PTH – znížená kalciémia – detekovaná receptorom pre extracelulárne Ca

– zníži väzbu Ca na metabotropný receptor a

odtlmí jeho sekréciu

Receptory pre PTH – plazmatická membrána

Biologický efekt sprostredkovaný adenylátcyklázovým systémom

Parathyroid hormone (PTH)

• Rýchly účinok – vápnik a fosfáty – uvoľňujú sa z tekutiny medzi membránou osteocytov a kosťou – prechádzajú do ECT

• Pomalší efekt – stimulujú sa osteoklasty a aj keď nemajú receptory pre PTH – ich aktivácia prebieha prostredníctvom osteoblastov

• Blokáda Na/P kotransportéra - zvýšenie vylučovania fosfátov obličkami

• Zvyšuje spätnú rezorbciu Ca v distálnom tubule nefrónu

• Zvyšuje tvorbu 1,25-dihydrocholekalciferolu v obličkách, tým nepriamo zvyšuje rezorbciu vápnika a fosfátov v čreve

Prištítne telieska – biologický efekt

Prištítne telieska – riadenie tvorby a sekrécie

• Jednoduchá negatívna spätná väzba – pokles hladiny Ca, zvýšená koncentrácia fosfátov

– stimul sekrécie a tvorby PTH- vzostup hladiny Ca – inhibícia sekrécie PTH

Nedostatok PTH – hypokalcemická tetánia zo zvýšenej nervovosvalovej dráždivosti

– podstata – destabilizácia membránzvýšenie permeability pre Na rýchlejšie vzniká AP

Hyperkalciémia-klesá aktivita CNS, -predlžuje sa QT interval

Kalcitonín – parafolikulárne (C) bunky ŠZ chráni kosť matky

Podnet – zvýšená koncentrácia vápnika

Receptory kosti a osteoklasty,

CNS – hypotalamus, periakveduktálna šeď

– oblasť spracujúca info o bolesti

Biologický efekt:

-Inhibícia rezorbcie kostí osteoklastami a znižovanie ich počtu podporuje ukladanie Ca do kosti – tehotenstvo

-Zvyšuje prestup Ca do mlieka pri laktácii

-Účinok na obličky a tenké črevo je malý

-Tlmí stresovú odpoveď org. (znižuje sekréciu KA), vplyv na príjem potravy

-Vplyv na modulovanie imunity

Riadenie kalciofosfátového metabolizmu - ŠŽ

Riadenie kalciofosfátového metabolizmu – vitamín D3

Transport – glykoproteín (DBP)

Vitamín D3

Regulácia– premenu v pečeni a obličkách stimuluje PTH

inhibuje vápnik a 1,25-dihydroxyvitamín D

spätná väzba

Receptory – jadrové – kódované proonkogénom c-erb-A

Cieľové tkanivo – črevo

- oblička

- kosť

Vitamín D3– biologický efekt

Zvyšuje rezorbciu Ca– apikálna strana enterocytov kalciovými kanálmi (TRPV5,6). Zvyšuje tvorbu kalmodulínu – tým aj väzbu vápnika naň, udržuje tým nízku intracelulárnu koncentráciu Ca

Podporuje remodeláciu kostí u dospelých – pokles Ca spolu s PTH stimulujú uvoľnenie Ca z kostí, zvyšuje ukladanie Ca do novovytvorených kostí

Podporuje rast kostí u detí

Má protizápalové účinky, tlmí autoimunitné deje, ale posilňuje aktiváciu makrofágov proti IC baktériám (TBC)

Zvýšenie kalciémie znižuje aktivitu PTH a kalcitriolu

Chráni pred chronickou gingivitídou

Chvostek sign

Hypokalciémia

Nedostatok D vitamínu