Det endokrine system. Det Endokrine System. Hormoner. Tre overordnede hormonklasser:

Transkript

1 Det endokrine system Det Endokrine System Kap. 11 Det ene af kroppens 2 hovedkommunikationssystemer. (Det andet er nervesystemet). Udgøres af alle hormonsecernerende endokrine kirtler. Hormoner er blodbårne budbringere. En celle, der påvirkes af et givent hormon, er hormonets target. Tre overordnede hormonklasser: Aminer: produceres hovedsageligt i adrenal medulla (binyremarv) eller hypothalamus, derivater af tyrosin. Steroidhormoner: produceres i adrenal cortex (binyrebark) eller gonader, derivater af cholesterol. Peptider og proteiner: syntetiseres som preprohormoner, 3AA glukoprotein. Hormoner Hormoner kontrollerer adskillige vigtige processer: Udvikling og vækst Opretholdelse af homeostase Regulation af metabolisme Mobilisering af forsvar Reproduktion 1

2 e. g. camp, Ca 2+, IP 3 Eksempler på vækstkontrol v. h. a. hormoner Major Endocrine Glands Generel oversigt over et hormons skæbne 1. Second messengers: 2. Enzyme activation by receptor: e. g. JAK kinase 3. Intrinsic enzymatic activity of receptor: clearance e.g. tyrosine autophosphorylation OBS! Kun fri pool er fysiologisk aktiv Clearance af peptidhormoner: endocytose af hormon-receptor komplekser 2

3 Hvordan kontrolleres hormonsekretion? Ændring i plasmakoncentration af ioner eller næringsstoffer Neuroner koblet til endokrine celler signalerer via neurotransmitters Signal fra andet hormon/neurohormon eller parakrine/autokrine faktorer Kontrol af frigivelse af hormon Hormonniveauet i blodet opretholdes ved negativ feedback. Et stimulus eller lavt hormonniveau i blodet udløser frigivelse af mere hormon. Hormonfrigivelse stopper når det rette niveau i blodet er opnået. Endokrine kirtler aktiveres af andre hormoner. Ændring af niveau af visse ioner stimulerer hormonfrigivelse. Nerveimpulser stimulerer hormonfrigivelse og de fleste er under kontrol af det sympatiske nervesystem. Kontrol af hormonfrigivelse Andet eksempel: plasmakoncentration af glukose regulerer insulin 3

4 Blodsukkerregulation Kontrol via hypothalamus og hypofyse Axoner fra to veldefinerede klynger af hypothalamus neuroner ender i hypofysebaglappen, tæt på kapillærnet. Kapillærer ved basis af hypothalamus munder ud i portalkar, som står i forbindelse med kapillærnet i hypofyseforlap. Kontrol via hypothalamus og hypofyse Hypofysen På størrelse med en vindrue. Oralpladeektoderm og hjerneektoderm danner tilsammen hypofysen, hhv. kirtel- og neuraldel. Sidder på en stilk fra og er internt forbundet med hypothalamus. Har to funktionelle lapper: Anterior pituitary kirtelvæv Posterior pituitary nervevæv 4

5 Histologisk snit af hypofysen A: pars distalis og B: pars intermedia af hypofyseforlap (adenohypofyse). C: pars nervosa af hypofysebaglap (neurohypofysen). Hypofysebaglap Små vesikler med hormon føres ned i akkumulerer i enden af axonet. Stimuli trigger exocytose og hormonet trænger ind i kapillærnettet, og derfra føres det videre med blodets circulation. A secernerer GH, TSH, ACTH, FSH, LH og prolaktin. B secernerer MSH. Axonender i C lagrer ADH/vasopressin og oxytocin secerneret af hypothalamus. Hypofysiotropiske hormoner fra hypothalamusneuroner kontrollerer hormonsekretion fra hypofyseforlap Hypofyseforlap 5

6 Hypofyseforlap-hormoner: hypophysiotropiske hormoner Hypofyseforlap-peptidhormoner Komplekse hormon feedbacks. Feedback kontrol af hypothalamus og hypofyseforlap: Corticotropin (CRH)-ACTH cortisol sekvens 6

7 Short-loop og long-loop feedback Tre overordnede hormonklasser: Aminer: produceres hovedsageligt i adrenal medulla eller hypothalamus, derivater af tyrosin. Steroidhormoner: produceres i adrenal cortex eller gonader, derivater af cholesterol, f. eks. cortisol. Peptider: syntetiseres som preprohormoner, 3AA glukoprotein. Hormoner Hormoner kontrollerer adskillige vigtige processer: Udvikling og vækst Opretholdelse af homeostase Regulation af metabolisme Mobilisering af forsvar Reproduktion Thyreoideakirtlen Består af to lapper og en forbindende isthmus Producerer 2 hormontyper 1: Thyreoideahormoner: Vigtigt metaboliske, aktive iodidholdige hormoner Thyroxine (T4) secerneres af follikler. Triiodothyronine (T3) omdannelse af T4 i targetvæv. 2: Calcitonin: Nedsætter blodets calciumindhold ved at bevirke dets indbygning i knoglevæv. Antagonist til parathyroid hormon. 7

8 Skjoldbruskkirtlen T4-konc. højere end T3 i blod, deiodinaser omdanner T4 til T3 i væv. Histologisk snit af thyreoideakirtlen A: follikler B: kolloid (thyroglobulin) C: parafollikulære celler (calcitonin) 8

9 TH receptorer i kernen af de fleste celler. Hypothyreoidisme TH influerer kulhydrat- og lipidmetabolisme. TH stimulerer kulhydratabsorbtion fra tyndtarm og øger frigivelse af fede syrer fra adipocyter. TH bevirker forbrug af ATP af Na+/K+-ATPaser og forøget glycolyse. Ther kalorigene. TH opregulerer β-adrenerge receptorer. Struma Mangel på TH: Kretinisme p. g. a. jodmangel; autoimmunt angreb, TSH stiger. Myxødem (akkumulation af GAG). Hyperthyreoidisme (thyreotoxicosis) Graves disease, ab mod TSH receptor, stimulation som hvis TSH var bundet, førende til hypertrofi af kirtlen, TH op, men intet negativt feedback, d.v.s. lavt TSH, højt T3 og T4, struma Nervøsitet Irritabilitet Forøget hjertefrekvens Forhøjet blodtryk Vægttab trods god appetit (diarré) Søvnbesvær Varmeintolerance Hyperthyreoidisme Hyperthyreoid Euthyreoid 9

10 Parathyroidea Thyroid and Parathyroid Calcium Regulation Små kirtelenheder på bagsiden af thyreoidea Secernerer parathyroidhormon Stimulerer osteoclaster til at fjerne calcium fra knoglevæv. Stimulerer nyrerne og tarmen til at absorbere mere calcium. Øger calciumniveauet i blodet. Tre overordnede hormonklasser: Aminer: derivater af tyrosin, f. eks. thyreoideahormoner. Steroidhormoner: produceres i adrenal cortex eller gonader, derivater af cholesterol, f. eks. cortisol. Peptider: syntetiseres som preprohormoner, 3AA glukoprotein. Steroidhormoners virkningsmekanisme Diffunderer gennem targetcellens plasmamembran. Trænger ind i kernen. Binder til et specifikt protein (chaperone protein) inde i kernen. Binder til specifikke sites på cellens DNA. Aktiverer gener, der igangsætter proteinsyntese. 10

11 Steroid Hormonal Action Steroidhormon-syntese Steroidhormoner produceres primært i binyrebarken (adrenal cortex), gonaderne (ovarier og testes) samt i placenta under graviditet. Cholesterol er forstadiet for alle steroidhormoner. Syntese af steroidhormoner Hormoner Hormoner kontrollerer adskillige vigtige processer: Udvikling og vækst Opretholdelse af homeostase Regulation af metabolisme Mobilisering af forsvar Reproduktion 11

12 Steroidhormon-syntese i gonaderne Steroidhormon-syntese i binyrebarken Histologiske snit af binyre A: Kapslen B: Barken (cortex) C: Marven (medulla), produktion af epinefrin og norepinefrin Zona glomerulosa (aldosteron) Zona fasciculata (cortisol) Zona reticularis (kønshormoner). 12

13 Binyrerne Er placeret ovenpå nyrerne. To kirtler, hver inddelt i to hovedregioner: Cortex (barken) ydre kirtelregion med 3 lag Medulla (marven) indre neuralvævsregion Binyrebarkhormoner Mineralocorticoids (hovedsagelig aldosteron) Produceres i ydre adrenal cortex Regulerer mineralindhold i blod, vand- og elektrolytbalance Target organ er nyren Produktion stimuleres af renin og aldosteron Produktion hæmmes af atrial natriuretic peptide Glucocorticoids (inkl. cortison og cortisol) Produceres i det miderste lag af cortex Fremmer normal cellemetabolisme Hjælper med at modstå long-term stressors Frigives som respons på forøget niveau af ACTH Kønshormoner Produceres i indre lag af adrenal cortex Androgener (male) og lidt østrogen (female) Adrenal Cortex Binyremarv-hormoner Producerer to beslægtede hormoner (catecholamines) Epinefrin Norepinefrin Disse hormoner gør kroppen i stand til at respondere short-term stress. 13

14 Cortisol som stresshormon Adrenal Gland Role in Responding to Stress Cushings syndrom: Overproduktion af cortisol Cushings Syndrom Overproduktion af cortisol (stresshormon) i binyrebarken Rund ansigtsfacon Fedtansamling i øvre del af kroppen Bronzefarvet hud med strækmærker Knogler bliver osteoporøse Muskelsvaghed, træthed, forøget blodtryk og -sukker 14

15 Tre overordnede hormonklasser: Syntese og sekretion af peptidhormon Aminer: produceres hovedsageligt i adrenal medulla eller hypothalamus, derivater af tyrosin. Steroidhormoner: produceres i adrenal cortex eller gonader, derivater af cholesterol, f. eks. cortisol. Peptider: syntetiseres som preprohormoner, 3AA glukoprotein. Peptidhormoners virkningsmekanisme Hormonet binder til en membranreceptor. Peptide Hormonal Action Hormonet selv trænger ikke ind i cellen. Binding til receptor starter en kædereaktion, som aktiverer et enzym. Katalyserer en reaktion, som producerer et second messenger molekyle (camp). 15

16 Hormoner Endokrin kontrol af vækst: Væksthormon Hormoner kontrollerer adskillige vigtige processer: Udvikling og vækst Opretholdelse af homeostase Regulation af metabolisme Mobilisering af forsvar Reproduktion 16

17 Hormonsignalveje der kontrollerer sekretion af GF Gigantisme og akromegali: Overstimulation med væksthormon 17