Žlázy s vnitřní sekrecí 2. část Obr. č.1 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy.

Dřeň a kůra nadledvin Dřeň nadledvin buňky tvoří adrenalin (90% buněk), noradrenalin (10% buněk) a dopamin Kůra nadledvin všechny zóny tvoří kortikosteron a pohlavní hormony aldosteron – v zona glomerulosa Zona glomerulosa Zona fasciculata Zona reticularis nadledvinka kůra dřeň Obr. č.14

Hormony a další látky tvořené dření nadledvin Katecholaminy (adrenalin, noradrenalin, dopamin) poločas v krevním oběhu je asi 2 minuty nejvíce adrenalinu je v mozku a dřeni nadledvinek Opioidní steroidy (met- enkefaliny – neprocházejí však hematoencefalickou bariérou) dopamin noradrenalin adrenalin Obr. č.15

Účinky hormonů dřeně nadledvin Katecholaminy  Metabolické (glykogenolýza v játrech a kosterním svalu, mobilizace volných mastných kyselin, vzestup LA)  Srdce (zvyšují sílu a rychlost kontrakce, extrasystoly)  Cévy (noradrenalin – vasokonstrikce, adrenalin – vasodilatace v kosterních svalech a játrech  CNS (zvyšují bdělost, adrenalin – úzkost a strach) Dopamin  vasodilatace v ledvinách, mesenteriu, jinde vasokonstrikce  pozitivně inotropní účinek na srdce

Regulace sekrece dřeně nadledvin Nervová  stres (poplachová reakce) Selektivní sekrece  sekrece noradrenalinu při emočním stresu se zvyšuje  sekrece adrenalinu se zvyšuje za situace, ve které jedinec neví, co má očekávat

Hormony kůry nadledvin kůra tvoří primárně C 21 a C 19 steroidy C 19 steroidy mají androgenní aktivitu C 21 steroidy – dělí se na glukokortikoidy (převaha účinku na metabolismus glukózy a proteinů) a mineralokortikoidy (převaha účinku na vylučování Na + a K + ) glukokortikoidy: kortisol (v krvi vázán na  -globulin, poločas v krevním oběhu = minut), kortikosteron (méně vázán na bílkoviny, poločas 50 minut) mineralokortikoidy: aldosteron (poločas v krevním oběhu = 20 minut), deoxykortikosteron androgeny: dehydroepiandrosteron (DHEA), androstendion estrogeny (malé množství)

Účinky adrenálních androgenů a estrogenů androgeny  z nadledvinek – mají méně než 20% účinnost testosteronu z varlat  maskulinizační účinky  proteoanabolický efekt (růst) estrogeny  u žen po menopauze – snad ochrana před řídnutím kostí (osteoporózou)

Účinky glukokortikoidů vazba na receptory v buňce přepis určitých segmentů DNA v jádře vznik mRNA tvorba enzymů, ovlivňujících buněčné funkce Permisivní účinky musí být přítomna  malá množství glukokortikoidů musí být přítomna pro průběh řady metabolických dějů (kalorigenní účinek glukagonu a katecholaminů, rozšíření bronchů účinkem adrenalinu atd.)

Vliv na intermediární metabolismus  zajišťuje glukoneogenezi v játrech  potencuje účinek hormonů glukagonu a katecholaminů  tvorbu glykogenu  vychytávání glukózy ve svalech a tuku šetří glukózu pro mozek  lipolýzu v tukové tkáni Proteokatabolický vliv korzitolu  útlum tvorby bílkovin a urychlení jejich rozpadu (v pojivové tkáni)  imunitní systém – navozuje involuci lymfatických uzlin a brzlíku, eosinofilů a lymfocytů (zvyšují jejich destrukci ve slezině a plících) zvýšená náchylnost k infekcím

Protizánětlivé účinky kortizolu  k potlačení zánětlivých projevů (např. alergických)  zpomalují degradační účinek kolagenázy na tkáně kloubů (používají se při léčbě revmatoidní artritidy) Účinky na nervový systém  nedostatek glukokortikoidů: změny osobnosti (dráždivost, zaujatost, neschopnost koncentrace), zvýšená citlivost na chuťové a čichové podněty Účinky na metabolismus vody  mají částečně mineralokortikoidní vliv na metabolismus Na + v ledvinách

Regulace sekrece glukokortikoidů ACTH sekrece glukokortikoidů cirkadiální rytmus sekrece = nejvyšší mezi hodinou ráno (otázka „biologických hodin“) hypotalamus CRH kůra nadledvin systémové účinky kortizol adenohypofýza ACTH regulace denního rytmu působení emocí vliv trauma (nocicepce) nucleus tractus solitarii stimulace inhibice Obr. č.16

Účinky mineralokortikoidů AldosteronAldosteron a další steroidy s mineralokortikoidními účinky (deoxykortikosteron) zvyšují zpětné vtřebávání Na + z moče, potu, slin a žaludeční šťávy zadržování Na + v mimobuněčné tekutině v ledvinných tubulech – Na + směňováno za K + a H + zvýšené vylučování K + močí, více kyselá moč

Regulace sekrece mineralokortikoidů ACTH – zvyšuje Angiotenzin II a renin objemu mimobuněčné tekutiny (především v cévách) vyplavování reninu tvorba angiotenzinu II vyplavování aldosteronu zadržování Na + a H 2 O v ledvinách objemu mimobuněčné tekutiny

Podněty zvyšující sekreci aldosteronu Současně zvýšená sekrece glukokortikoidů  chirurgický výkon  úzkost  úraz  krvácení Bez současného zvýšení glukokortikoidů  vysoký příjem K +  nízký příjem Na +  vzpřímený postoj

Slinivka břišní - pankreas Inzulín (B buňky), glukagon (A buňky) – regulace intermediárního metabolismu sacharidů, bílkovin a tuků Somatostatin – regulace sekrece ostrůvků Pankreatický polypeptid (význam není znám) Langerhansův ostrůvek pankreas Obr. č.17

Tvorba a sekrece inzulínu InzulínInzulín = polypeptid – ze dvou řetězců aminokyselin spojených disulfidovými můstky tvoří se v endoplasmatickém retikulu B buněk jde do Golgiho aparátu inzulín přes bazální membránu exocytózou do krevní kapiláry Obr. č.18

Inzulínová aktivita inzulín - poločas v krvi 5 minut inzulín se váže na inzulínové receptory (podle typu buněk spouští specifické účinky) komplexy inzulín-receptory se shlukují a endocytózou do buněk – do lysozomů zde buď rozpad receptorů nebo jejich obnova (poločas rozpadu = 7 hodin) 80% inzulínu – odbouráváno v játrech a ledvinách

Krevní cukr a inzulín lipidová buněčná membrána je pro glukózu neprostupná inzulín usnadňuje vstup glukózy (facilitovaná difúze) do buněk zvyšováním počtu tzv. glukózových transportérů v bb.membránách GLUT4 (receptor) je ve svalech a tukové tkáni a je stimulován inzulínem transportér aktivovaný inzulínem se z nitrobuněčné oblasti „přesune“ do bb. membrány a tím umožní prostup glukózy inzulínový receptor glukózový transportní systém Obr. č.19

Glukózové transportéry funkcehlavní místa exprese Aktivní transport: Na + glukózový transportér sekundární aktivní transport glukózy tenké střevo, ledvinné tubuly Facilitovaná difúze: GLUT-1, GLUT-3 bazální vychytávání glukózyplacenta, mozek, erytrocyty, ledviny, tlusté střevo GLUT-2senzor glukózy v B buňkách slinivky břišní, transport ven ze střevních a ledvinných epitelových buněk ostrůvky B buněk ve slinivce břišní, játra, epitelové buňky tenkého střeva, ledviny GLUT-4inzulínem stimulované vychytávání glukózy kosterní a srdeční sval, tuková tkáň GLUT-5absorpce potravytenké střevo

Ostatní účinky inzulínu Inzulín a draslík inzulín (aktivace Na + K + -ATP-ázy v membránách buněk) vstup K + do buněk K + v mimobuněčné tekutině (= hypokalémie) Ostatní účinky  stimuluje glykogen-syntázu tvorba glykogenu  podporuje rozštěpení glukózy na dvouuhlíkaté fragmenty lipogeneze (tvorba tuků)  stimulace proteosyntézy (tvorby vlastních bílkovin) a útlum odbourávání vlastních bílkovin růst

Regulace sekrece inzulínu Hladina krevního cukru glukóza do B buněk slinivky břišní metabolismus glukózy za vzniku ATP ATP uzavírá ATP-senzitivní K + kanály vytékání K + z buněk depolarizace membrány buněk otevírání napěťově senzitivních Ca 2+ kanálů Ca 2+ do buněk aktivace Ca 2+ dependentní proteinkinázy sekrece inzulínu z B buněk exocytózou

Deriváty proteinů a tuků  arginin, leucin a acetoacetát stimulují sekreci inzulínu cAMP  podněty zvyšující obsah cAMP v B buňkách zvyšují sekreci inzulínu  katecholaminy – spíše inhibují jeho sekreci Vegetativní nervový systém  stimulace n.vagus sekreci zvyšuje, stimulace sympatiku tlumí sekreci Střevní hormony  cholecystokinin, GIP (žaludeční inhibiční peptid), glukagon, sekretin a gastrin stimulují sekreci inzulínu Námaha  zvyšuje afinitu inzulínových receptorů ve svalech  vstup glukózy do svalů se zvyšuje za anaerobních podmínek

Tvorba a sekrece glukagonu je tvořen v A buňkách Langerhansových ostrůvků slinivky břišní chemicky se jedná o polypeptid v krevním oběhu má poločas 5-10 minut odbouráván je především v játrech Účinky:  glykogenolýza (ne ve svalech)  glukoneogeneze (v játrech z aminokyselin)  lipolýza  ketogeneze (v játrech)  kalorigenní účinek (je dán zvýšenou jaterní deaminací aminokyselin a ne samotnou hyperglykémií)

Regulace sekrece glukagonu pokles cukru v krvi sekrece glukagonu stimulace sympatiku glukagonu (námaha, infekce, stres) zvýšený příjem bílkovin (glukogenních aminokyselin) glukagonu akutní hladovění - glukagonu (první tři dny) glukagon - vlivem somatostatinu, sekretinu, volných mastných kyselin, ketolátek

Faktory ovlivňující sekreci glukagonu stimulátoryinhibitory Aminokyseliny (glukoplastické: alanin, serin, glycin, cystein, threonin) Cholecystokinin Gastrin Kortisol Námaha Infekce a jiné stresy Glukóza Somatostatin Sekretin Volné mastné kyseliny Ketolátky Inzulín GABA

Funkční vztahy mezi jednotlivými hormony pankreatu glukagon inzulín (vysoký cukr v krvi) (nízký cukr v krvi) pankreatický polypeptid somatostatin (zpomaluje vstřebávání živin v zažívacím traktu) stimulace inhibice

Ledviny jako endokrinní orgán RAA (renin-angiotenzin-aldosteron ) erytropoetin  glykoprotein  jeho sekreci hypoxie, katecholaminy, prostaglandiny  stimuluje tvorbu červených krvinek

Hormony zažívacího traktu Gastrin  tvořen buňkami v žaludeční sliznici (ve fetálním období i ve slinivce břišní)  je tlumen HCl v žaludku (negativní zpětná vazba)  Účinky:  stimulace sekrece HCl a pepsinu v žaludku  stimulace růstu sliznice žaludku a tenkého a tlustého střeva  kontrakce svaloviny uzavírající vústění jícnu do žaludku  stimulace sekrece inzulínu (po bílkovinné stravě) a glukagonu

Cholecystokinin-pankreozymin  je tvořený ve dvanáctníku a tenkém střevě  Účinky:  kontrakce žlučníku  sekrece šťávy slinivky břišní bohaté na enzymy  tlumí vyprazdňování žaludku  zvyšuje sekreci enterokinázy motility tenkého střeva a tračníku  Řízení sekrece:  je kontaktem střevní sliznice a produkty trávení = kladná zpětná vazba  produkty trávení postoupí do dalších oddílů zažívacího traktu ukončena kladná zpětná vazba

Sekretin  tvořen v buňkách horního úseku tenkého střeva  Účinky:  vylučování bikarbonátu buňkami vývodu slinivky břišní a žluče  sekrece HCl GIP (gastrointestinální peptid, na glukóze závislý insulinotropní polypeptid)  tvořen v buňkách dvanácterníku a tenkého střeva  Účinky:  žaludeční sekreci a motilitu  sekreci B buňky slinivky břišní

VIP (Vasoaktivní intestinální peptid)  nachází se v nervech zažívacího traktu  Účinky:  sekreci elektrolytů a vody  relaxace hladkého svalstva střeva (i svěračů)  vasodilatace periferních krevních cév  sekrece HCl v žaludku  nalézá se i v mozku (??? efekt) Motilin  z buněk sliznice dvanácterníku  Účinky:  kontrakce hladkého svalstva střeva

Neurotensin  z buněk sliznice tenkého střeva  Účinky:  útlum motility zažívacího traktu  průtoku krve tenkým střevem Substance P  motilitu tenkého střeva Somatostatin  tlumí růstový hormon, sekreci gastrinu, VIP, GIP, sekretinu a motilinu Glukagon  tvořen A buňkami sliznice žaludku a dvanácterníku

Seznam publikací, ze kterých byly použity obrázky Obr. č.1 - Van De Graaff K.: Human Anatomy. The McGraw-Hill ISBN Obr. Č.14 - Carola R. et al.: Human Anatomy. The McGraw-Hill Companies ISBN Obr. Č.15 – Zubay G.L., Parson W.W., Vance D.E.: Principles of Biochemistry ISBN (X,8,2) Obr. Č.16 - Ganong W.F.: Lékařská fyziologie. H+H ISBN Obr, č.17 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. Č.18 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. Č.19 - Ganong W.F.: Lékařská fyziologie. H+H ISBN