44
1 Endokrinologie K. Bernášková
1
Endokrinologie
K. Bernášková
2
endokrinologie – obecná část
3
Hlavní funkce hormonů
řízení a kontrola funkcí organismu (spolu s nervovým a imunitním systémem) koordinace důležitých funkcí
homeostázy (vody, iontů, glukózy…)růsturozmnožování
4
Dělení hormonůPodle chemické povahy.Skupiny mají stejné charakteristiky:
o Kde se v buňce tvořío Jak se skladují a secernujío Umístění receptorůo Nitrobuněčné signální cesty
peptidové hormony deriváty aminokyselin steroidy
5
Hormony peptidové povahy 1
o tvoří setvoří se v endoplazmatickém retikulu jako preprohormony, do aktivní podoby v Golgiho aparátu
o uchovávání v granulech GAuchovávání v granulech GAo transport volnýo receptoryreceptory na povrchu buněko po vazbě na receptorpo vazbě na receptor
o aktivují enzym v membráně (inzulin)o aktivují G protein
6
Hormony peptidové povahy 2
Hypothalamus Liberiny, statiny
Neurohypofýza ADH, oxytocin
Adenohypofýza STH, ACTH,TSH, FSH,LH, PRL
Příštitná tělíska Parathormon
Štítná žláza (parafolikulární b.)
Kalcitonin
Langerhansovy ostrůvky pankreatu
Inzulin, Glukagon
7
Hormony – deriváty aminokyselin 1
o tvoří setvoří se v cytoplazmě buněko uchovávání uchovávání v preformovaných
vesikulácho transporttransport volnýo receptoryreceptory na povrchu buněko po vazbě na receptor po vazbě na receptor otevírají
spřažený iontový kanál (acetylcholin, adrenalin, noradrenalin)
8
Hormony – deriváty aminokyselin 1
Dřeň nadledvin AdrenalinNoradrenalin
Epifýza Melatonin
Štítná žláza (folikulární buňky)
Trijodtyronin (T3)
Thyroxin (T4)
9
Hormony štítné žlázy
jsou peptidové povahy, ale navázaný iont jodu mění jejich chemické vlastnosti
o tvoří setvoří se jako součást velké proteinové molekuly thyreoglobulinu
o uchovávání uchovávání extracelulárně ve folikulechextracelulárně ve folikulech v podobě thyreoglobulinu, uvolňování podle potřeby
o transporttransport ve vazbě na bílkoviny (specifické i albumin)
o receptoryreceptory v buněčném jádřeo po vazbě na receptor po vazbě na receptor spouští transkripci
DNA
10
Hormony steroidní povahy 1
o tvoří setvoří se v cytoplazmě z cholesterolu, počáteční a konečná fáze probíhá v mitochondriích
o neuchovávají se neuchovávají se (na podnět se během (na podnět se během minut tvoří de novo)minut tvoří de novo)
o receptoryreceptory v cytoplazmě buněko po vazbě na receptorpo vazbě na receptor
o komplex receptor hormon se váže k DNA a spouští transkripci
11
Hormony steroidní povahy 2
Kůra nadledvin AldosteronKortizolPohlavní hormony
Testes Testosteron
Ovaria ProgesteronEstrogeny
Placenta EstrogenyProgesteron
12
Účinky hormonů jsou ovlivňovány :
syntézou a sekrecí – kvalitou a množstvím hormonu (bazální sekrece je řízena sekrečními rytmy, ostatní zpětnou vazbou negativní a pozitivní)
transportem (aktivní jsou jen volné molekuly)
množstvím a kvalitou receptorů (up a down regulace)
možnostmi nitrobuněčné signalizace
odpovědí cílové tkáně
rychlostí odbourávání hormonů
• adenom• atrofie• hypertrofie• ektopická sekrece
• změna frekvence, ztráta rytmu• posunutí vrcholu sekrece
• nedostatek bílkovin• nadměrná tvorba transportních bílkovin
• up a down regulace• autoimunitní postižení• agonisté a antagonisté• hormone spillover
• porucha jater nebo ledvin
13
„Hormone spillover“Hormon v nadbytku
Vazba na receptor pro:
Účinek
kortizol aldosteron poruchy minerálů a vody u Cushingovy choroby
STH prolaktin galaktorhea při akromegalii
HCG TSH hyperthyreóza provázející trofoblastický tumor
IGF II inzulin nádorem způsobená hypoglykémie
Inzulin ovariální IGF i hyperandrogenémie
STH ovariální IGF I hyperandrogenémie
PTHrp PTH v kostech a ledvinách
hyperkalcémie při malignitách
14
endokrinologie - speciální část
15
Přehled žláz s vnitřní sekrecí
16
Hormony nebo systémy, o kterých nebudeme mluvit:
1. Hormony řídící metabolismus vody (aldosteron, ADH, ANF)
2. Hormony řídící metabolismus vápníku (PTH, kalcitonin, kalcitriol)
3. Hormony řídící metabolismus cukrů (glukagon, inzulin)
4. Ostatní hormony: pohlavní hormony, lokální hormony, leptin …
17
Hypothalamus 1
V hypothalamu se tvoří uvolňovací (releasing) a blokující (inhibiční) hormony pro přední lalok hypofýzy
GHRH somatostatin TRH PIFCRH FSH RHLH RH
Tvoří se zde i hormony zadního laloku hypofýzy (ADH a oxytocin)
18
Hypothalamus 2 Poruchy
Příčiny: tu, trauma, kongenitální změny, poruchy prokrvení hypotalamický hypopituitarismus = snížení všech hormonů
hypofýzy, kromě prolaktinu porucha sexuálního vyzrávání, případně porucha
spermatogeneze a menstruačního cyklu snížená odpověď na zátěž (stres) hypotyreóza poruchy růstu galactorhea (nadbytek PRL) diabetes insipidus
hypotalamická hypotyreóza Kallmanův syndrom (izolovaný deficit gonadotropinů a GHRH)
centrální diabetes insipidus
19
Hypofýza - přední lalok
hormony přímo řídící cílovou tkáň: STH, PRL, MSH
hormony glandotropní (řídí sekreci cílových žlaz): ACTH, TSH, FSH, LH
Porucha: hypofyzární hypopituitarismus
celkový (panhypopituitarismus) částečný
20
Hypofýza: STH - 1: Charakteristika
polypeptidŘízení somatostatin a somatoliberin. Zvýšená sekrece v noci (hluboké fáze a non REM spánek), hladovění, zátěž (stres), snížení koncentrace volných mastných kyselin. Ve stáří se sekrece snižuje. Cílová tkáň
játra a tuková tkáň -odbourávání triglyceridů, hyperglykemizující účinky. Tvorba somatomedinů (insuline like factor 1 - IGF 1)
kosti a chrupavky - prostřednictvím somatomedinů (IGF 1)
21
STH - 2: Hlavní význam= růst tkání účinky:
podporuje růst svalové hmoty (proteoanabolický účinek)
podporuje růst pojivové tkáně, kostí a chrupavek
štěpí tuky, jako zdroj energie pro anabolismus (přímý lipolytický účinek)
snižuje zpracovávání glukózy (zdrojem energie jsou volné mastné kyseliny, glukóza zůstává v krvi a zvyšuje se glykémie)
zadržuje ionty Na+, K+, Cl-, Mg2+, PO43-
22
STH - 3: Hypersekrece v dětství Gigantismus
zvýšená tvorba STH před uzavřením růstových chrupavek nadměrný vzrůst (220-240 cm) někdy i snížené IQ až do pásma debility poruchy metabolismu (cukrů, tuků, minerálů) příznaky dané adenomem: bolesti hlavy,
poruchy zorného pole, sekundární hypopituitarismus -např. porucha sexuální maturace, sekundární hypotyreóza, insuficience nadledvin
23
STH - 4: Hypersekrece v dospělostiAkromegalie zvýšená tvorba STH po uzavření
růstových chrupavek růst membranózních kostí a chrupavek růst měkkých tkání (zvětšování orgánů) nadměrné pocení a nepříjemný zápach,
mastná kůže svalová slabost a únava porucha metabolismu tuků, cukrů a
minerálů (riziko vzniku diabetu) příznaky dané adenomem ()
24
STH - 5: HyposekreceNanismus snížená tvorba STH v dětství
proporcionální porucha růstu výkonnost svalů denzity kostíporuchy metabolismu
(x Levi-Loran, pygmejové)
snížená tvorba STH v dospělosti výkonnost svalů, denzity kostí, poruchy
metabolismu tuků, cukrů a minerálů
25
Hypofýza: PRL - 1: Charakteristika
polypeptidsekrece nejen přední lalok hypofýzy, ale i aktivované buňky imunity, mozek, deciduazvýšení sekrece ve stresu, dráždění bradavek, PIHcílová tkáň:
především prsní žláza (vývoj, tvorba mléka)
buňky imunity (aktivita) buňky těla (lipolytické působení ~ STH) mozek
26
PRL - 2: Poruchy sekreceHyperprolaktinémie
poměrně časté onemocnění, příčina většinou sekrece PIH nebo prolaktinom amenorhea galaktorhea u mužů :
hypogonadismus, libido tvorba spermií impotence
Hypoprolaktinémie není popsaná
27
Hypofýza: MSHu člověka malý klinický význam, u nižších živočichů významný hormonvzniká jako součást POMC, který se proteolyticky štěpí a vzniká několik dalších hormonů:
Beta–endorfiny a met–enkefaliny - opioidní peptidy, které zmírňují bolest a mají euforizující účinky.
ACTH
MSH pomáhá regenerovat barvivo sítnice
rhodopsin v závislosti na slunečním záření
ovlivňuje pigmentaci pokožky pravděpodobně se účastní na řízení
příjmu potravy
28
Hypofýza: glandotropní hormony
Adrenokortikotropní hormon (ACTH) vzniká jako součást POMC stresový hormon působí na kůru nadledvin zvyšuje sekreci glukokortikoidůPORUCHA: v nadbytku poškozuje hipokampus; Cushingova
choroba, Nelsonův syndrom
Thyroideu stimulující hormon (TSH) řídí sekreci štítné žlázy
Folikuly stimulující hormon (FSH) řídí funkce pohlavních žlaz
Luteinizační hormon LH) řídí funkce pohlavních žlaz
29
Hypofýza - zadní lalok
ADH řízení osmolality, metabolismus vody (zpětná resorpce volné vody) řízení krevního tlaku (vazokonstrikce) stimuluje činnost Na/K pumpy
Poruchy: SIADH, diabetes insipidus
Oxytocinvyvolává kontrakce dělohy na konci graviditypo porodu způsobuje ejekci mléka (kontrakcí vývodů mléčných žlaz)pravděpodobně má vliv na vývoj mateřského chování u všech savcůvčetně člověkau mužů usnadňuje ejakulacivliv na chování ve stresu
Poruchy: nebyly popsány
30
Nadledviny
Kůra nadledvin (steroidní hormony)tvorba glukokortikoidů (kortizol)
mineralokortikoidů (aldosteron)
pohlavních hormonů z cholesterolu tzv. steroidogeneze
Dřeň nadledvin (deriváty aminokyselin) adrenalin a noradrenalin
31
Cholesterol
Pregnenolon
Progesteron
11deoxykortikosteron
Kortikosteron
18 hydroxykortikosteron
Aldosteron
17 hydroxypregnenolo
n
17 hydroxyprogesteron
11 deoxykortizol
Kortizol
DHEA
Androstendion
EstradiolTestoste
ron
Desmoláza
21 hydroxyláza
11 hydroxyláza
18 hydroxyláza
21 hydroxyláza
11 hydroxyláza
11 hydroxyláza
Steroidogeneze v kůře nadledvin
32
Kůra nadledvin: Kortizol - 1: Charakteristika
steroidní hormon, tvořený v kůře nadledvinnejvyšší sekrece v ranních hodinách, při stresu regulace ACTH, CRH
33
Kortizol - 2: Hlavní význam = metabolismus cukrů na úkor metabolismu proteinů cíl “všemi dostupnými prostředky udržet dostatečnou glykémii, jako zdroj energie pro mozek”
účinky : glukoneogeneze z AK a MK proteolýza proteokatabolismus
hlavně ve svalech lipolýza snížení citlivosti receptorů pro inzulin potlačení proteoanabolismu
imunosupresivní , antialergické a antiflogistické účinky, snížené vstřebávání Ca2+ v GIT sekrece dřeně nadledvin, sekrece gastrinu
34
Kortizol - 3: Hypersekrece
Cushingova choroba, syndrom (v 70% hypofýza, 15% ektopie,10% adenom kůry, iatrogenně) porucha metabolismu bílkovin (proteokatabolismus)
silné tělo, tenké končetiny, měsíčitý obličej atrofie svalů a podkoží převislá tenká kůže, strie špatné hojení ran
porucha metabolismu cukrů, tuků, iontů a vody diabetes osteoporóza hypertenze
hirsutismus (při ACTH pohl. hormonů kůry) žaludeční vředy (gastrin) lokálně: poruchy zraku
35
Kortizol - 4: Hyposekrece
Addisonova choroba hypokortikalismus (příčina: autoimuita, hypoplazie, atrofie) sekrece kortizolu, aldosteronu i pohlavních hormonů
poruchy metabolismu živin při zátěži poruchy vodního a minerálového hospodářství
(hypotenze, slabost ( K+) kožní pigmentace (při sekreci ACTH)
addisonská krize - život ohrožující situace
36
Nadledviny: Aldosteron : Charakteristika
steroidní hormonřízení sekrece systémem RAASACTH není zpětná vazba (!)Funkce: retence sodíku a vody, vylučování draslíku
Poruchy: Connův syndromhypertenzehypokalémie
Addisonova choroba
37
Nadledviny: Pohlavní hormony
testosteron, estron, estradiol, progesteronzvýšená sekrece při diabetes mellitus (spillover sy inzulinu) zvýšená sekrece při akromegalii (spillover sy IGF 1)
u žen hirsutismus
adrenogenitální sy (enzymatický blok tvorby kortizolu)
u žen hirsutismus, plešatost zvětšený klitoris omezený vývoj sekundárních ženských pohl. znaků vyvinuté svaly u mužů (předčasná puberta)
38
Nadledviny: DřeňAdrenalin a noradrenalin – deriváty aminokyselin
Účinek na: Adrenalin Noradrenalin
Srdce Posiluje všechny vlastnosti srdečního svalu (inotropii, chronotropii, dromotropii, bathmotropii)
Posiluje hlavně inotropii
Cévy Vazodilatace ve svalech a v CNSVazokonstrikce v kůži a útrobách (GIT, ledviny)
Povšechná vazokonstrikce
Tlak krve Zvyšuje systolický tlak Zvyšuje diastolický tlak
Metabolismus Stimuluje metabolismus cukrů
Stimuluje metabolismus tuků
Adrenalin Noradrenalin
Srdce pozitivně inotropní, chrono-, dromo- a bathmotropní účinek
pozitivně inotropní účinek
Cévy vazodilatace ve svalech a v CNSvazokonstrikce v kůži a útrobách (GIT, ledviny)
vazokonstrikce
Tlak krve zvyšuje systolický tlak zvyšuje systolický i diastolický tlak
Metabolismus stimuluje metabolismus cukrů
stimuluje metabolismus tuků
Hypersekrece: feochromocytom hypertenze (záchvatová) bolesti hlavy,
nervozita, třes, úzkost tachykardie bledost, pot v moči kyselina vanilmandlová
39
Štítná žláza: T3,T4 - 1: Charakteristika
deriváty aminokyselin s navázaným jodem
sekrece na podnět TSH (TRH) a v chladu, snižuje se při stresu
cílová tkáň: všechny buňky těla kromě sítnice, testes
40
T3,T4 - 2: Hlavní význam= kontrola bazálního metabolismu, růstu a vyzrávání CNS (v dětství)
Účinky: zvýšení metabolismu všech tkání (kromě retiny,testes) termogeneze mobilizace tuků (zvýšený katabolismus cholesterolu) – zdroj energie zvýšené odbourávání svalových proteinů, zvýšený vstup AK do buněk růst zvýšené vstřebávání glukózy vliv na nervový systém (funkce a vyzrávání)
41
T3,T4 - 3: HypersekreceBasedovova choroba (basedovova trias)thyreotoxikóza
struma
nesnášenlivost tepla
kardiovaskulární příznaky zvýšená srdeční frekvence a kontraktilita
gastrointestinální příznaky zvýšená motilita a sekrece v GIT, průjmy, váhový úbytek
nervosvalové příznaky zvýšený svalový tonus, zvýšená dráždivost, nervozita, úzkostlivost, jemný svalový třes, svalová slabost
metabolické změny: hypocholesterolémie, porucha glycidového metabolismu
thyreotoxická krize - život ohrožující situace
42
T3,T4 - 3: Hyposekrece v dětstvíKretenismus nedostatek T3 a T4 již intrauterinně,
porucha vývoje žlázy nebo endemický nedostatek joduporuchy růstu, kratší končetinyporuchy intelektu, spavostúnava, svalová slabostzácpa, velké bříško
43
struma nesnášenlivost chladu kardiovaskulární příznaky zpomalená srdeční
frekvence, snížená kontraktilita
gastrointestinální příznaky snížená motilita a sekrece v GIT, zácpy, přibývání na váze
nervosvalové příznaky snížený svalový tonus, snížená dráždivost, spavost, zpomalené reflexy i myšlení
suchá studená kůže, myxedém metabolické změny: hypercholesterolémie, porucha
glycidového metabolismu
T3,T4 - 3: Hyposekrece v dospělostiHypotyreóza Příčiny: autoimunitní záněty (např.
Hashimotova nemoc), nedostatek jodu
myxedémové koma - život ohrožující situace
44
Literatura
http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/index.html
http://www.nursingceu.com/NCEU/courses/endo-ccrn/index.htm test
http://www.merck.com/pubs/manual/section2/sec2.htm
http://www.sun.ac.za/med_physiology/endo.htm
http://www.rfc.ucl.ac.uk/departments/Biochemistry/docs/Biochemistry
http://fyziologie.lf2.cuni.cz/hampl/teach_mat/hormony/index.htm úvod do endokrinologie - česky
