Az endokrin (neuroendokrin) rendszer
Vezérlés és szabályozás fogalma KIBERNETIKA A biológiai szabályozó rendszerek: Immunrendszer Endocrin (hormonális) rendszer Idegrendszer
A kémiai jelátvitel típusai
A hormonok tulajdonságai A hormonok élettani körülmények között termelődő szerves vegyületek, hatásukat (sekentés vagy gátlás) a termelődési helytől távol fejtik ki, meghatározott szövetek, szervek működését befolyásolják, ezek a hormonok célszervei (speciális receptorok!), hatásukra jól definiálható élettani változások alakulnak ki, a ~t a testfolyadékok (vér, vérnyirok) szállítják a célszervekhez, meghatározott ideig működőképesek (jellemző érték az ún. féléletidő, ami azt az időtartamot adja meg, ami az adott hormon mennyiségének feleződéséhez szükséges).
A hormonális szabályozás előfeltételei: 1. a hormonok termelése meghatározott sejtekben, 2. a hormonok átmeneti tárolása és specifikus fiziológiai ingerre történő kiürítése, leggyakrabban a hormontermelő sejtekben tárolódnak, de egyes neuroszekréciós sejtek a kapillárisokkal alakítanak ki egy funkcionális egységet és a termelt neuroszekrétum a kapillárisok falában tárolódik (ezt nevezzük neurohemális szervnek pl. hipofízis hátsó lebenye) 3. szállítás a célszervekhez, 4. megkötődés a célszervek speciális receptorain, 5. a célszerv válaszreakciójának kialakulása a szignál-transzdukció következtében, 6. a hormonok degradációja (lebomlása)
A hormonok termelődési helye alapján megkülönböztethető 1. neuroszekrétum: idegsejtek ún. neuroszekréciós sejtek által termelt hormon pl. a hipotalamuszban termelődő oxytocin és ADH 2. glanduláris hormon: endokrin mirigyekben termelődő hormon pl. a pajzsmirigy, Langerhans-szigetek stb. hormonjai 3. szövethormon, sejthormon: nem endokrin szervben (mirigy), hanem más funkciót ellátó szervek meghatározott szövetében, sejtjeiben termelődő hormon pl. enteroendokrin sejtek hormonjai, a juxtaglomeruláris sejtek által termelt renin stb.
A hormonok kémiai csoportosítása: 1. Aminosav-származékok Pajzsmirigy hormonok:tyroxin (T4), Trijód-tironin (T3) Mellékvesevelő hormonok: katekolaminok, Tobozmirigy hormonja: melatonin 2. Peptid, polipeptid természetű hormonok Hipofízis hátsó lebeny hormonok: ADH, oxytocin, Hipofízis elülső lebenyének hormonjai (egyszerű vagy összetett fehérjék, glikoproteidek), Langerhans-szigetek hormonjai: pl. inzulin, glukagon Pajzsmirigy C-sejtjeinek hormonja: kalcitonin Mellékpajzsmirigy hormonja: parathormon
3. Lipidek: 3.a: Szteroidok Nemi hormonok: a gonádok speciális sejtjei által termelt vegyületek (pl. ösztrogének, progeszteron, tesztoszteron) Mellékvesekéreg hormonok: kortikoszteroidok (rövidebb elnevezés: kortikoidok) 3.b: Zsírsav-származékok prosztaglandinok juvenilis hormon (rovarok)
Magreceptorok A szteroid és a thyroid hormonok hatásmechanizmusa
A membránreceptorok A katekolaminok, apeptidés polipetidhormonok hatás-mechanizmusa
A hormontermelés szabályozása Alapvető feladat a hormonok túltermelésének és alultermelésének megakadályozása, ezt a visszacsatolás (feed-back) biztosítja. A visszacsatolás általában negatív (gátló hatású) azaz a serkentett szerv által termelt hormon, a szerv működésváltozása közben felszabaduló anyagok a felettük elhelyezkedő szerv működését gátolják. Több lépcső folyamat lehet!
Pozitív visszacsatolás is előfordul, de ritkább, mint a negatív.
Enndokrin szervek (mirigyek) és sejtek
A hipotalamo-hipofízeális rendszer
A hipothalamus hormontermelő magjai: nucleus supraopticus (NSO) nucleus paraventricularis (NPV) közvetlen összeköttetés (hypothalamohypophysealis pálya) a pars nervosa-val; A hipotalamusz ventrális magjai (pl. nucleus arcuatus) hormonjai (faktorjai) a vérkeringés közvetítésével jutnak az adenohypophysisbe.
Neurohipofízis (idegszövet eredetű): eminentia medialis infundibulum pars nervosa Adenohipofízis (hám eredetű, a Rhatke-tasak származéka): pars tuberalis pars distalis pars intermedia Elülső lebeny: pars distalis, hátsó lebeny: pars nervosa
Az NSO és az NPV hormonjai Hasonló szerkezetű és részben átfedő hatású peptidek (oktapeptidek). Oxytocin: simaizom kontrakció tejmirigyek, uterus ADH (antidiuretikus hormon, vasopressin) a vese disztális tubulusai, a gyűjtőcsatornák és a szemölcsvezetékek hámjának vízpermeábilitását szabályozza diabetes insipidus víz- és nátrium-vesztés
Az adenohipophysis hormonjai direkt hatású (Prl; MSH) és trophormonok (TSH, ACTH, STH, FSH, LH) A hormon neve Rövidítése Termelődés helye Célszerv (Tejelválasztást serkentő) Prolactin (LTH) PRL acidofil sejtek emlőmirigy Melanocytákat serkentő hormon MSH pars intermedia kromatofórák emberben ismeretlen
A hormon neve Rövidítése Termelődés helye Célszerv Thyreotrop hormon TSH bazofil sejtek pajzsmirigy follikulusai Adrenocorticotrop hormon ACTH kromofób sejtek mellékvesekéreg Somatotrop hormon STH acidofil sejtek Máj (somatomedin) Folliculust stimuláló hormon FSH* bazofil sejtek ovarium follikulusai Luteinizáló hormon LH* bazofil sejtek ovulált tüsző (interstitialis sejteket serk.) ICSH* Leydig-sejtek * Gonadotrop hormonok
A pajzsmirigy (Gl. thyroidea) Elhelyezkedés. Szöveti szerkezet. Hormonok és azok hatása.
Thyroxin (T4) A follicularis sejtek hormonjai Trijód-tironin (T3) Funkció: sejtoxidáció fokozása mitokondrium idegsejtek ingerelhetőségének befolyásolása idegsejtek differenciálódása mielinhüvely képződés szinaptikus kapcsolatok kialakítása
A parafollicularis (C) sejtek Argyrophyl sejtek, a follicularis sejtekkel közös a bazális lamina, de az apikális vég ritkán éri el a folliculus üregét. az ultimobranchialis test származékai. Calcitonin (thyrocalcitonin) polipeptid (32 As), a vér Ca-koncentrációját csökkenti, a parathormon antagonistája, osteoblaszt, oszteoklaszt aktivitás szabályozása
A pajzsmirigy szövettana
Mellékpajzsmirigy (Gl. parathyroidea)
Mellékpajzsmirigy (Glandula parathyroidea) Az utolsó anatómiai felfedezés ellentmondásos eredmények a pajzsmirigy exstirpáció (kiirtás) után Az adenohipofízistől teljesen független működés hormontermelését a hypocalcemia fokozza parathormon a calcitonin antagonistája parathormon fokozza az aktivált D-vitamin (1,25-dyhidroxycholecalciferol) szintézisét. A 2. és 3. kopoltyúív ventrális részéből származik.
Mellékvese (Gl. suprarenalis)
Mellékvese Cortex az interrenális szövet/test származéka, mezodermából (cölómahám) fejlődik rétegei: zona glomerulosa zona fasciculata zona reticularis kortikoszteroidokat szintetizál Medulla adrenális sejtek (chromaffin sejtek) származéka symphaticus dúcléc származéka, idegszövet eredetű symphaticus rostok innerválják
Zona glomerulosa Zona fasciculata Zona reticularis
Cortex kortikoszteroidokat szintetizál zona glomerulosa Mineralokortikoidok (aldoszteron) Na és víz visszaszívás, K-exkréció zona fasciculata Glikokortikoidok (cortison, hydrocortison corticosteron stb.) anyagcsere: glikogén felhalmozás, lipid felhalmozás, negatív fehérjeforgalom gyulladáscsökkentő, antiallergén hatású T-lymphocyta (killer) aktivitás gátlása
zona reticularis Szexuál-kortikoidok (ösztrogének és androgének) Medulla chromaffin sejtek dark granules noradrenalin light granules adrenalin stressz ACTH-termelés fokozása!
Langerhansszigetek
Langerhans-szigetek - mirigytérfogat 2%-a - festődés - érrendszer - sejttípusok: A: glucagon, gastrointestinal peptide (GIP), cholecystokinin (CCK) B: inzulin D: szomatosztatin pale: pancreatikus polipeptid (PP), vasointestinal peptid (VIP), motilin, substance P
A Langerhans-sziget sejtjei és hormonjai
Inzulin: 51 aminosav (As), polipeptid vércukorszintet csökkenti (a sejtek cukor felvételét, átalakítását és raktározását serkenti) (a máj, az idegsejtek, vvt-k cukortranszportja részben független az inzulintól) As-felvételt serkenti, proteinek lebontását gátolja hiánya a diabetes mellitus (különböző okokra vezethető vissza)
Glucagon: 29 As, polipeptid vércukorszintet emeli, glükózt szabadít fel glükogenolízis glükoneogenezis proteolízis (As felhaszn. glükoneogenezisben) lipolízis
Petefészek: a tüsző granulóza-sejtjei, theca- és egyéb sejtjei: ösztrogének (ösztradiol, ösztron) androgének Corpus luteum: gestagenek (progeszteron, progeszterolok)
ovarium
Here Leydig-féle sejtjei: tesztoszteron androszteron
Tobozmirigy (corpus pineale, epiphysis)
a diencephalon dorsalis kitüremkedése, (filogenetikailag fotoreceptor eredetű), alsóbbrendű gerincesek tobozmirigyének mikroszkópos szerkezete fotoreceptor fényérzékenység Sejtjei: pinealocyta glia Hormon: melatonin
A hormonok termelődése napszakos ritmust mutat fény a melatonin szintézist csökkenti A melatonin hatása agyban (főleg hipotalamuszban) kötődik meg számos hormon termelődését csökkenti, néhány elválasztását serkenti (gátolja a gonadotrop hormonok felszabadítását és ezzel a gonádok fejlődését) akceleráció, ill. kóros esetekben pubertas praecox
A melatonin egy lehetséges hatásmechanizmusa
A gerinces hormonok, hormontermelő szervek funkció szerinti csoportosítása A határ nem éles!!! morfogenetikus Morfogenetikus rendszer (fejlődésre, differenciálódásra hat): Hipotalamusz kissejtes magjai Adenohipofízis Pajzsmirigy follikulusai Mellékvesekéreg Ovárium tüszői Sárgatest Here Leydig-féle sejtjei Adaptív rendszer (homeosztázist befolyásolja): neurohipofízis C-sejtek Mellékvesevelő Tobozmirigy adaptív