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, a peptid és polipetid hormonok 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 (Tejelválasztást serkentő) Prolactin Melanocytákat serkentő hormon
Rövidítése Termelődés helye (LTH) acidofil sejtek PRL
MSH
pars intermedia
Célszerv emlőmirigy
kromatofórák → emberben ismeretlen
A hormon neve
Rövidítése Termelődés helye
Célszerv
Thyreotrop TSH hormon Adrenocortico- ACTH trop hormon
bazofil sejtek kromofób sejtek
pajzsmirigy follikulusai mellékvesekéreg
Somatotrop hormon
STH
acidofil sejtek
Máj (somatomedin)
Folliculust stimuláló hormon
FSH*
bazofil sejtek
ovarium follikulusai
Luteinizáló hormon (interstitialis sejteket serk.)
LH*
bazofil sejtek
ovulált tüsző
ICSH*
* Gonadotrop hormonok
Leydig-sejtek
A pajzsmirigy (Gl. thyroidea) Elhelyezkedés. Szöveti szerkezet. Hormonok és azok hatása.
A follicularis sejtek hormonjai Thyroxin (T4) 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
adaptív
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