Hormony- rola i mechanizm działania.

Hormony to substancje, wytwarzane i wydzielane w b. małych ilościach do krwiobiegu przez gruczoł dokrewny (h. grucz. dokrewnych.) lub wyspecjalizowaną kom. nerwową (hormony tkankowe, h. o działaniu ogólnym lub miejscowym).

Wspólną cechą h. jest to, że wytworzone w jednym narządzie, tkance lub kom. są przenoszone przez płyny ustrojowe i oddziałują na czynność innych narządów, tkanek i komórek.

H. reguluje wzrost i funkcjonowanie określonej tkanki lub organu w danej części ciała, np. insulina jest h. regulującym szybkość i sposób zużywania glukozy przez org.

Stęż. h. w płynie pozakom. Jest zwykle b. małe i waha się od 10-15 do 10-13mol/l.

Dlatego kom. docelowe muszą odróżnić różne h. obecne we krwi w małych stężeniach, ale również rozpoznać je wśród cząst. wyst. w 106 lub 109- krotnie większym stężeniu. Tak precyzyjne rozróżnienie poszczególnych cząsteczek zapewniają struktury kom. zwane receptorami.

Cechy char. receptorów: 1.duże powinowactwo do hormonów; 2.szybka odwracalność wiązania; 3.wysycalność; 4.duża swoistość.

Receptory spełniają 2 funkcje: 1.wiążą hormon; 2. sprzęgają proces wiązania hormonu z transdukcją sygnału.

Gruczoły dokrewne.: to takie narządy gruczołowe, które nie mają przewodów wyprowadzających i oddają swą wydzielinę bezp. do krwi.

Substancje wydzielane przez te gruczoły nazywamy hormonami. Charakteryzują się one tym, że działają w obszarach odległych od miejsca swego powstania, dokąd zostają przeniesione z krwią.

Zadanie hormonów polega na: 1. regulowaniu i koordynowaniu czynności narządów; 2.utrzymywaniu stałości składu środ. wewn. Pełnią one rolę podobne do ukł. nerwowego, z którym zresztą pozostają w ścisłym związku czynnościowym. Różnica polega przede wszystkim na tym, że regulacja nerwowa odbywa się znacznie szybciej i jest raczej krótkotrwała, natomiast regulacja hormonalna jest wolniejsza i działa dłużej.

Gruczoły dokrewne są rozrzucone w różnych cz. ustroju i różnią się między sobą wielkością, kształtem i budową wewn.

Gruczoły wspólne dla obu płci: -przysadka m.; -gruczoł tarczycowy; -gruczoły przytarczyczne; - nadnercza; -część wewnątrzwydzielnicza trzustki.

Gruczoły płciowe czyli gonady są swoiste dla każdej płci- u k. są to jajniki, u m. jądra. Gr. płciowe pozostają nieczynne w dzieciństwie, tj. do okresu pokwitania.

Pod względem chem. hormony dzielimy na:

1)pochodne fenolu (adrenalina i tyroksyna); 2)h. białkowe (h. przysadki, insulina, parathormon); 3)h. sterydowe (h. kory nadnerczy, h. płciowe).

Hormony wytw. w org. możemy podzielić również na:

1)zb. z a-asów lub zw. pochodnych (parathormon, adrenalina i nor-, tyroksyna);

2)pochodne cholesterolu (glikokortykoidy, testosteron, estrogeny, progesteron).

Hormony zb. z a-asów i związków pochodnych (h. peptydowe i białkowe) wiążą się z receptorem w błonie kom. komórek docelowych. Zmieniają metabolizm wewnątrzkom. w tym również aktywność enzymów. W wyniku tego dochodzi do zmian w procesie syntezy zw. wytwarzanych przez kom. docelowe.

H. steroidowe wnikają przez bł. kom. do wnętrza kom. docelowych i w połączeniu z receptorem cytoplazm. wpływają na transkrypcję cząsteczek mRNA w jądrze kom. Wywołuje to zmianę w syntezie białek strukturalnych, enzymatycznych i wydzielanych przez kom. na zewnątrz.

H. podwzgórzowy działa na h. przysadki gruczołowej, który pobudza narząd docelowy (gruczoł endokrynny) do wydzielenia odpowiedniego h.

Hormony osi podwzgórze- przysadka-narząd docelowy tworzą integralne pętle sprzęż. zwrotnego.

Podwzgórze jest centralną stacją odbioru wszelkiego rodzaju komórek czuciowych. Na poziomie podwzgórza następuje integracja wszystkich informacji napływających z receptorów (narządów zmysłów i interoreceptorów) i w zależności od aktualnych potrzeb odbywa się wydzielanie odpowiednich substancji, nazwanych czynnikami (hormonami) podwzgórza. Odróżnia się wśród nich czynn. uwalniające h. przysadkowe oraz czynn. hamujące uwalnianie, a prawdopodobnie także i syntezę h. przysadki.

Tylny płat przysadki mózgowej wydziela hormony:

1)h. antydiuretyczny (ADH)- regulujący gospodarkę wodną ustroju, wazopresyna kurczy mięśnie naczyń krwionośnych;

2)oksytocynę, która bierze udział w wydzielaniu mleka podczas laktacji, wspomaga zapłodnienie kom. jaj. oraz odgrywa istotną rolę podczas porodu.

1)H. antydiuretyczny działa na nerki, powodując zatrzymanie wody i wydzielanie zagęszczonego moczu. ADH jest ważnym regulatorem bilansu wodnego ustroju.

2)Oksytocyna działa obkurczająco na ciężarną macicę. Obkurcza ona również pęcherzyki gruczołów mlecznych w okresie laktacji powodując wydzielanie mleka. Te właściwości oksytocyny wykorzystuje się w lecznictwie.

Płat przedni przysadki produkuje co najmniej 6 h., które pełnią ważną rolę w regulacji procesów metabolicznych ustroju. Są to:

1)GH czyli h. wzrostu zwany też somatotropiną, powodujący wzrost wszystkich tkanek ;

2)ACTH czyli h. kortykotropowy; 3)TSH- h. tyreotropowy; 4)FSH- folikulostymulina;

5)LH- h. luteinizujący; 6)PRL- h. luteotropowy, prawd. identyczny z prolaktyną.

Wydzielanie ludzkiego hormonu wzrostu hGH zwiększa się aż do osiągnięcia dojrzałości płciowej, utrzymuje się na stałym, a po 50 roku życia wydzielanie hGH zmniejsza się.

Hormon wzrostu pobudza wątrobę, inne narządy i tkanki do wydzielania czynników wzrostowych. Hormon bierze udział w: -syntezie b. organizmu; -przemianie węglowodanów; -przem. tłuszczów; -przem. mineralnej.

Hormon wzrostu: -wzmaga transport a-asów do wnętrza kom. i syntezę białkową komórki; -w okresie intensywnego wzrostu kości poszerzają się i wydłużają; -zwiększa stęż. glukozy we krwi- zahamowana synteza glikogenu; -ma działanie lipolityczne (zwiększa stęż. wolnych kw. tłuszcz.). Choroby: karłowatość przysadkowa, gigantyzm, akromegalia).

Hormon adrenokortykotropowy (kotrykotropiny- ACTH) pobudza wydzielanie h. kory nadnerczy.

H. tyreotropowy (TSH) bierze udział w biosyntezie h. tarczycy.

Hormon dojrzewania pęcherzyków (folitropina- FSH) wiąże się z receptorami błon plazm. komórek docelowych, tj. komórek pęcherzyków jajnikowych (Graafa) oraz komórek Sertolego gonady męskiej.

Hormon luteinizujący (Lutropina-LH) wiąże się ze swoistymi receptorami błon plazmatycznych pobudzając produkcję progesteronu w kom. ciałka żółtego oraz testosteronu w kom. Leydiga.

Prolaktyna (PRL)- uczestniczy w inicjacji i podtrzymywaniu laktacji u ssaków. W stężeniach fizjologicznych prolaktyna działa tylko na gr. sutkowe odpowiednio przygotowane hormonami gonadalnymi. Prolaktyna wzmaga syntezę b. komórkowego.

Ludzka gonadotropina kosmówkowa (hCG) jest h. łożyska. Jego stęż. we krwi oraz wydalanie z moczem wzrastają już krótko po implantacji zapłodnionego jaja. Stąd oznaczanie hCG wykorz. jest w wielu testach wykrywania ciąży.

H. rdzenia i kory nadnerczy.

Część rdzeniowa nadnerczy jest dokrewnym odpowiednikiem ukł. nerwowego współczulnego- wytwarzane są tu i wydzielane do krwi 2 hormony: adrenalina i nor-. H. te są potrzebne w procesie adaptacji do ostrego i przewlekłego stresu. Obydwie subst działają na obwodowe naczynia krw., podnosząc ciśnienie krwi; różnica w ich działaniu polega na tym, że adrenalina działa silniej na serce wzmagając jego czynność oraz zwiększa przemianę materii.

Adrenalina i nor- są stale wydzielane do krwi w niewielkiej ilości. Wszelkie stany emocjonalne (zwłaszcza strach lub gniew) powodują nagłe wyrzucenie większej ilości tych h., wywołują przyspieszenie czynności serca, zblednięcie skóry, skurcz m. przywłosowych.

Do głównych aktywnych sterydów kory nadnerczy należą hydrokortyzon, kortykosteron i aldosteron. Stosunkowo niewielkie różnice w ich budowie chem. powodują jednak zdecydowane różnice w ich właściwościach fizjologicznych.

Ujmując sprawę najogólniej, można przyjąć, że:

-hydrokortyzon wywiera wpływ na przemianę węglowodanową i chroni ustrój przed stresem;

-aldosteron-reguluje gosp. elektrolitową; -kortykosteron zajmuje miejsce pośrednie wykazując cechy obu tych hormonów.

Hormony tarczycy.

Tarczyca różni się od innych gruczołów dokrewnych tym, że f. jej w dużej mierze zależy od czynnika zewn. którym jest jod. Głównym h. wytwarzanym przez tarczycę jest tyroksyna. Ponadto powst. tu jeszcze w niewielkich ilościach dwu- i trójjodotyronina. Ta ostatnia wywiera działanie 5-krotnie silniejsze niż tyroksyna.

Dla prawidłowej czynności tarczycy konieczny jest dowóz jodu w ilości 35-50 mg na rok, czyli ok.1 mg tygodniowo.

Przy braku jodu w H2O i pożywieniu tarczyca ulega powiększeniu, co uwidacznia się na zewn. w postaci wola. Wchłonięty z przew. pok. jod gromadzi się w tarczycy.

Nadmierna produkcja tyroksyny prowadzi do powstania zespołu objawów chorobowych charakterystycznych dla nadczynności tarczycy. Pierwotna postać nadczynności tarczycy nazywa się chorobą Gravesa-Basedowa. Głównymi jej objawami są : -powiększenie tarczycy (wole); -przyspieszenie czynności serca; -wytrzeszcz gałek ocznych. Chorzy tacy są: niespokojni, ruchliwi, pobudliwi, wybuchowi, łatwo tracą panowanie nad sobą, często podejmują zbędną aktywność, łatwo się męczą.

Niedoczynność tarczycy jest spowodowana niedoborem lub brakiem hormonów tarczycy. Następuje przy tym: -zwolnienie wszystkich czynności ustroju; -senność, osłabienie; -spowolnienie mowy; -głos grubieje i staje się ochrypły; -pojawia się obrzęk powiek i innych tkanek. Ponadto: -skóra staje się sucha, blada i chłodna; -występuje skłonność do wypadania włosów; -następuje zobojętnienie i przytępienie umysłowe.

Hormony gonadalne.

Gonady są narządem o podwójnej czynności to jest: 1)wytwarzającym komórki rozrodcze; 2)h. płciowe. Jajniki wytwarzają kom. jaj. i h. steroidowe- estrogeny i progesteron. Jajnik obok wytwarzania gamet żeńskich pełni rolę gruczołu dokrewnego. Te 2 czynności pozostają ze sobą w ścisłym związku- aktywność hormonalna jajnika jest zależna od jego zdolności wytwarzania komórek jajowych.

Współdziałanie dokrewne przysadki m. i jajnika oparte jest na zasadzie tzw. sprzężenia zwrotnego. Sprzężenie zwrotne przysadki z jajnikiem polega na tym, że folikulostymulina pobudza wydzielanie estrogenów, natomiast wysokie stężenie estrogenów hamuje wydzielanie folikulostymuliny. W podobny sposób duże stężenie progesteronu hamuje produkcję h. luteinizującego.

Gonady męskie- jądra wytwarzają plemniki i testosteron. W odróżnieniu od skomplikowanych czynności hormonalnych jajników jądra produkują tylko 1 hormon w mniej więcej stałej ilości od chwili osiągnięcia dojrzałości płciowej do późnej starości.

Hormon wytwarzany w jądrach nosi nazwę testosteronu. Wzajemny stosunek między przysadką a jądrem działa na zasadzie sprzężenia zwrotnego.

Przysadka wytwarza u kobiety 2 hormony gonadotropowe, u m. 1 hormon.

Hormony regulujące przemianę wapniową.

Gruczoły przytarczyczne w liczbie 2 par leżą na tylnej pow. tarczycy. Czynność tych gruczołów nie jest regulowana przez przysadkę mózgową ani przez układ nerwowy. Hormon gruczołów przytarczycznych reguluje gosp. wapniowo-fosforanową w ustroju.

Parathormon- PTH- odgrywa główną rolę w homeostazie wapniowej i fosforanowej. Działanie PTH na nerki wyst. najczęściej lecz skutek biol. Działania tego h. jest największy w kościach.

PTH, chociaż zapobiega wystąpieniu hipokalcemii, w razie niedoboru tego jonu w pokarmach, czyni to jednak kosztem zubożenia masy kostnej. Nadczynność przytarczyc wiąże się z nadmiarem Ca, który może dochodzić do 15-20mg/100ml. Następstwa: -depresja ośrodkowego ukł. nerw., -osłabienie mięśniowe; -zaparcie stolca; -bóle brzucha; -powstawanie wrzodów trawiennych; - zaburzenia czynności serca.

Hormony trzustki.

Trzustka stanowi strukturę zawierającą 2 różne narządy. Część zrazikowa trzustki wykazuje czynność zewnątrzwydzielniczą (egzokrynną); wydziela ona do światła dwunastnicy enzymy i jony potrzebne do trawienia pokarmów. Na część wewnątrzwydzielniczą (endokrynną) trzustki składają się wyspy Langerhansa. Wyspy te wydzielają przynajmniej 4 hormony: -insulina-najważniejszy h. regulujący przemianę węglowodanów; -glukagon-przeciwdziała efektom insuliny, jego wydzielanie jest pobudzane przez hipoglikemię, kiedy dociera do wątroby powoduje  glikogenolizę przez aktywowanie fosforylazy; -somatostatynę- hamuje wydzielanie h. wzrostu; -polipeptyd trzustkowy- wywiera wpływ na wydzielanie soków przez przew. pok.

Cukromocz lub Glikozuria- przechodzenie cukru do moczu. Określa się mianem progu nerkowego. Poliuria- wielomocz; Oliguria- skąpomocz; Polidipsia- wzmożone pragnienie.

Hormony żołądkowo-jelitowe.

Gastryna, Sekretyna, Cholecystokinina. Hormony żołądkowo- jelitowe wykazują kilka cech: -wiele z nich spełnia kryteria klasycznych hormonów podczas gdy inne działają jako neuroprzekaźniki lub neuromodulatory; -nie są one wytwarzane w 1 konkretnym gruczole, jak klasyczne h., lecz przez liczne kom. rozrzucone w całym przew. pok. Działają miejscowo- na różne narządy i procesy przew. pok.

Zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej.

Płyny ustrojowe wykazują względnie stały skład chemiczny i rozmieszczone są w przestrzeniach anatomicznych o ustalonych i niewiele zmieniających się objętościach. Stany chorobowe mogą zmieniać skład i wielkość  poszczególnych przestrzeni wodnych.

Woda stanowi 60% masy ciała nieotyłego człowieka dorosłego. Zawartość wody w ustroju zależna jest od wieku, płci oraz procentowej zawartości tłuszczu. U noworodka woda stanowi 75-80%masy ciała. U kobiet woda  stanowi 54% masy ciała . Po ukończeniu 60 r.ż. wartość ta zmniejsza się do 46% masy ciała, a u mężczyzn do 54%  masy ciała. Im bardziej otyły człowiek, tym mniejsza zawartość wody wyrażona jako % masy ciała. Jest to uwarunkowane tym, że tk. tłuszczowa zawiera mniej niż 30% wody, natomiast tk. beztłuszczowe ( z wyjątkiem kości) 70-80%.

Względna nieprzepuszczalność błon komórkowych dla różnych składników sprawia, że woda ogólnoustrojowa rozmieszczona jest w kilku przestrzeniach anatomicznych.

1)przestrzeń śródkomórkowa- 55% całkowitej ilości wody,

2)przestrzeń pozakomórkowa- 45% wody ogólnoustrojowej:

a)woda pozakomórkowa śródnaczyniowa (4,5% masy ciała)

b)woda pozakomórkowa pozanaczyniowa (22,5%masy ciała): woda śródmiąższowa, woda tk. łącznej i kości, woda transcelularna (Obejmuje ona wodę zawartą w jamach opłucnych, w świetle jelit, dróg żółciowych, trzustkowych i moczowych oraz w płynie mózgowo-rdzeniowym i zawartym w komorach oka).

Przestrzeń wodna pozakomórkowa śródnaczyniowa (jest równoznaczna z objętością krążącego osocza krwi) określa tzw. wolemię. Jest ona najważniejszą, pod względem czynnościowym, przestrzenią wodną, ma istotne znaczenie dla prawidłowej perfuzji (przepływu) wszystkich tkanek.

Przy ocenie równowagi elektrolitowej należy pamiętać, że:

a)w poszczególnych przestrzeniach wodnych występują duże różnice stężeń poszczególnych elektrolitów,

b)stężenia oznaczane w surowicy nie zawsze informują o ogólnoustrojowej puli ocenianego jonu,

c) na stężenie jonów  w surowicy krwi duży wpływ ma stopień hydratacji (efekt rozcieńczania lub zagęszczania),

d)istnieje wiele czynników, zwłaszcza leków, wpływających na stężenie elektrolitów;

e)w poszczególnych przestrzeniach wodnych istnieje równowaga ładunków dodatnich i ujemnych, reprezentowanych przez kationy i aniony.

Głównym kationem osocza i płynu śródmiąższowego jest sód, głównymi zaś anionami- chlor i węglowodany. Głównymi  kationami płynu śródkomórkowego są potas i magnez, głównymi zaś anionami-fosforany i białczany.

Dobowy pobór sodu w pokarmach waha się od 2-4 g. wchłanianie sodu z przewodu pokarmowego odbywa się głównie w środkowym i dolnym odcinku jelita  cienkiego. Przy wyrównanym  bilansie sodowym wydalanie tego pierwiastka z organizmu odbywa się głównie drogą nerek (95%), a tylko w niewielkim stopniu drogą przewodu pokarmowego lub skóry. Wydalanie sodu z moczem jest ściśle związane z wydalaniem wody.

Odwodnienie izotoniczne- charakteryzuje się utratą sodu w postaci roztworu izomolalnego oraz zmniejszeniem przestrzeni wodnej pozakomórkowej. Przyczyną odwodnienia izotonicznego może być utrata płynów drogą przewodu pokarmowego (wymioty, biegunki), nerek, skóry.

Przewodnienie izotoniczne- charakteryzuje  się wzrostem zawartości sodu w ustroju w postaci roztworu izotonicznego , gromadzącego się głównie w przestrzeni pozakomórkowej. Wzrost przestrzeni pozakomórkowej objawia się obrzękami. Mogą być one pochodzenia sercowego, wątrobowego lub nerkowego.

Hipernatremia u chorych z niedoborem sodu w organizmie- może być następstwem utraty większej ilości wody aniżeli sodu drogą nerek( wzmożona diureza u chorych z nie wyrównaną cukrzycą, diureza wywołana mocznikiem, np..  u chorych po usunięciu mechanicznej przeszkody w drogach moczowych), skóry(nadmierne poty) lub przewodu pokarmowego(biegunki).

Hipernatremia z prawidłową  zawartością sodu w organizmie – jest zawsze uwarunkowana nadmierną utratą wody drogą nerek, skóry i płuc(wzmożone parowanie niewyczuwalne u chorych gorączkujących)i (lub) niedostateczną podażą wody.

Hipernatremia u chorych ze zwiększoną zawartością sodu w organizmie-występuje najczęściej w stanach zwiększonego wydzielania lub podaży gluko- lub mineralokortykosteroidów(hormony steroidowe kory nadnerczy regulujące gospodarkę wodno-elektrolitową-aldosteron),nadmiernej podaży chlorku sodowego(picie morskiej wody przez rozbitków, karmienie niemowląt pokarmami zagęszczonymi, dializowanie chorych z użyciem płynu dializacyjnego o zwiększonej zawartości sodu) lub wodorowęglanu sodowego, szczególnie u chorych reanimowanych. Wzrost efektywnej molalności płynu pozakomórkowego jest przyczyną odwodnienia komórkowego i wzrostu przestrzeni wodnej pozakomórkowej. Wzrost tej ostatniej powoduje kliniczne objawy zastoju w płucach, obrzęki i niewydolność lewokomorową serca.

Hiponatremia- nadmiar wody w stosunku do sodu; choroby serca, wątroby, nerek- niedobór sodu większy od niedoboru wody: wymioty, biegunka, oparzenia, leki diuretyczne. Dobowy pobór potasu w pokarmach waha się od 3 do 4g.  Cały prawie potas ulega resorpcji w górnym odcinku jelita cienkiego.90% potasu zostaje wydalona przez nerki, pozostała część droga przewodu pokarmowego.

Hipokaliemia- niedobór potasu może być wynikiem niedostatecznej podaży z pokarmami(jadłowstręt), utraty potasu drogą przewodu pokarmowego(wymioty, biegunki, utrata przez przetoki), utrata potasu drogą nerek oraz transmineralizacji (wzmożony transport K+ do komórek  przy podawaniu leków alkalizujących lub glukozy).

Hiperkaliemia- przyczyną może być: nadmierna podaż potasu (podawanie pokarmów bogatych w potas chorym z ostrą niewydolnością nerek, stosowanie dużych dawek soli potasowej penicyliny, pomyłkowe stosowanie płynu dializacyjnego o dużej zawartości potasu; upośledzona czynność wydalnicza nerek uwarunkowana organicznie (ostra niewydolność nerek) lub czynnościowo (niedobór mineralokortykosteroidów, wrodzony blok cewkowy dotyczący wydalania potasu); nadmierne uwalnianie się potasu  z komórek (w hemolizie, miolizie); okresowe przemieszczanie się potasu z przestrzeni śródkomórkowej do pozakomórkowej (okresowe porażenie mięśni, niewydolność układu adrenergicznego)

Wartości Referencyjne w surowicy

K+ -3,5-5,5 mmol/l

Na+-137-147 mmol/l