Det endokrine system
Det Endokrine System
Kap. 11
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.
• 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”.
Hormoner
• Hormoner kontrollerer adskillige vigtige
processer:
– Udvikling og vækst
– Opretholdelse af homeostase
– Regulation af metabolisme
• Peptider og proteiner: syntetiseres som
preprohormoner, 3AA – glukoprotein.
– Mobilisering af forsvar
– Reproduktion
1
Eksempler på vækstkontrol v. h. a. hormoner
Major Endocrine Glands
Generel oversigt over et hormons skæbne
1. Second messengers:
e. g. cAMP, Ca2+, IP3
2. Enzyme activation
by receptor:
e. g. JAK kinase
3. Intrinsic enzymatic
activity of receptor:
e .g. tyrosine
autophosphorylation
”clearance”
OBS ! Kun fri pool er fysiologisk aktiv
Clearance af peptidhormoner: endocytose af hormon-receptor komplekser
2
Hvordan kontrolleres hormonsekretion ?
Kontrol af frigivelse af hormon
Ændring i plasmakoncentration af ioner eller næringsstoffer
Neuroner koblet til endokrine celler signalerer via neurotransmitters
Signal fra andet hormon/neurohormon eller parakrine/autokrine faktorer
• 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
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
Histologisk snit af hypofysen
A: pars distalis og
B: pars intermedia af hypofyseforlap (adenohypofyse).
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.
C: pars nervosa af hypofysebaglap (neurohypofysen).
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
Hypofyseforlap-hormoner:
hypophysiotropiske hormoner
Hypofyseforlap-peptidhormoner
Komplekse hormon feedbacks.
Feedback kontrol af hypothalamus og hypofyseforlap:
Corticotropin (CRH)-ACTH – cortisol sekvens
6
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
Thyreoideakirtlen
• Hormoner kontrollerer adskillige vigtige
processer:
– Udvikling og vækst
– Opretholdelse af homeostase
– Regulation af metabolisme
– Mobilisering af forsvar
• 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.
– Reproduktion
7
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
Hypothyreoidisme
• TH receptorer i kernen af de fleste celler.
• 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.
• Th er kalorigene.
• TH opregulerer β-adrenerge receptorer.
Hyperthyreoidisme (thyreotoxicosis)
Struma
Mangel på TH: Kretinisme p. g. a. jodmangel; autoimmunt angreb, TSH stiger.
Myxødem (akkumulation af GAG).
Hyperthyreoidisme
Hyperthyreoid
• Nervøsitet
• Irritabilitet
• Forøget
hjertefrekvens
• Forhøjet blodtryk
• Vægttab trods god
appetit (diarré)
• Søvnbesvær
• Varmeintolerance
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
Euthyreoid
9
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
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
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
Binyrerne
• Er placeret ovenpå nyrerne.
• To kirtler, hver inddelt i to hovedregioner:
– Cortex (barken)– ydre kirtelregion med 3 lag
– Medulla (marven) – indre neuralvævsregion
Adrenal Cortex
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)
Binyremarv-hormoner
• Producerer to beslægtede hormoner
(catecholamines)
– Epinefrin
– Norepinefrin
• Disse hormoner gør kroppen i stand til at
respondere short-term stress.
13
Cortisol som stresshormon
Cushings syndrom: Overproduktion af cortisol
Adrenal Gland Role in Responding
to Stress
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
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
Peptide Hormonal Action
• Hormonet binder til en membranreceptor.
• 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
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
Hormonsignalveje der kontrollerer sekretion af GF
Gigantisme og akromegali: Overstimulation med væksthormon
17