DET ENDOKRINE SYSTEMET - kapittel 4

1. HORMONER

A. Endokrine kjertler

Endokrin (indresekretorisk) kjertel : Skiller ut stoffer (hormoner) til blodbanen.

Eksokrin (ytresekretorisk) kjertel : Skiller ut sine sekreter til kroppens ytre eller indre overflate.

Alle hormoner skilles ut av endokrine kjertler.

B. Hormoners virkemåte

Hormoner er kjemiske budbringere som stimulerer cellulære prosesser. Hormonene binder seg til spesifikke reseptorer på målcellen. Bare de celler som har reseptor for hormonet lar seg påvirke.Stimuleringsgraden avhenger av mengden hormon som frigjøres.

1) Generelt virkende hormoner. Endokrin funksjon.

Skilles ut til blodbanen fra det endokrine organ, og fraktes med blodet til målorganet.

2) Lokalt virkende hormoner - parakrin regulering

Skilles ut til vevsvæsken som respons på lokale eller sentrale stimuli.Diffunderer til målceller som ligger i umiddelbar nærhet til den endokrine cellen.

3) Autokrin regulering

Her er den endokrine cellen selv målcelle; hormonene den skiller ut virker direkte tilbake på cellen selv.Både para- og autokrine mekanismer er vanlig i mage-tarmtractus.

1

C. To typer generelt virkende hormoner

1) Steroidhormoner/Fettsyreforb.

Steroidhormoner dannes fra kolesterol.Fettsyreforb. dannes fra arakidonsyre.

Binder til reseptorer inne i målcellen.Stimulerer til økt proteinsyntese ved å øke dannelsen mRNA i kjernen.

Fettløselige, dvs. de tranporteres i blodet bundet til transportproteiner som er produsert i lever. I blodbanen er det en likevekt mellom fritt hormon og proteinbundet hormon. Fri fraksjon har virkning på målcellen.

Hormonene lagres ikke intracellulært, men produseres i den endokrine celle ve stimulering.

Eks. Østrogener, Androgener og Corticosteroider.

2) Peptidhormoner

Peptihormoner dannes av aminosyrer.

Binder til reseptor på overflaten av målcellen.Stimulerer til økt enzymaktivitet som øker proteinsyntesen.

Vannløselige, dvs. de fleste peptidhormonene transporteres i blodet i fri form.

Hormonen lagres intracellulært i vesikler som frigjøres ved stimulering.

Eks. Insulin, Glukagon, ADH, Tyroideahormon, Adrenalin, Noradrenalin.

Husk: Den endelige effekten for begge systemene er å stimulere enzymreaksjoner som øker proteinsyntesen!

2

D. Regulering av hormonsekresjonen

For å sikre et konstant innhold av hormoner i blodet reguleres hormonsekresjonen ved negativ feedback- mekanisme:

Virkningen av et hormon hemmer fortsatt sekresjon av dette hormonet.

Nedbrytning og utskillelse foregår i lever og nyrer.

Peptidhormoner: rask nedbrytning, rask og presis reguleringSteroidhormoner: lenger nedbrytningstid, timer til dager.

2. HYPOFYSEN

A. Anatomi

Hypofysen er et lite ovalt legeme på størrelse med en stor ert. Den henger under hypothalamus, ved hjernens basis, og er festet til denne ved en stilk, hypofysestilken.

Den består av to helt adskilte deler med ulikt opphav:

1) Nevrohypofysen :

Nerveender, med cellekropper i hypothalamus

2) Adenohypofysen :

Portåresystem, 1.kapillærnett i hypothalamus og 2.kapillærnett i adenohypofysen

3

B. Nevrohypofysen - baklappen

Her produseres ingen hormoner, men den tjener som lagringsplass for to hormoner som lages i hypothalamus og transporteres via nervefibre til nevrohypofysen:

1) ADH – Anti-Diuretisk Hormon ( Vasopressin )

Osmoreseptorer i hypothalamus stimulerer til utskillelse av ADH til blodet ved høy osmolaritet, eks. ved feber og ved dehydrering.

ADH virker på samlerørene i nyrene ved å øke reabsorpsjonen av vann.

ADH kan også virke blodtrykkshevende ved å stimulere til vasokonstriksjon.

Ved overskudd av vann og ved høyt blodtrykk er syntesen av ADH lav, slik at væskeoverskuddet raskt skilles ut.

2) Oxytocin

To funksjoner:

* Stimulerer livmoren (uterus) til kontraksjon under barnefødsel.* Stimulerer til det melkproduserende bryst til å frigjøre melk fra kjertelcellene.

Funksjon hos menn er uklar, mulig stimulering av androgener.

C. Adenohypofysen - forlappen

Her finner vi mange typer endokrine celler som produserer sju ulike hormoner:

1) Veksthormon (GH) - Somatotropin

Stimulerer kroppsvekst og kontrollerer veksten av knokler. GH øker proteinsyntesen forutsatt at insulin er til stede.

4

GH hemmer cellens glukoseopptak, men stimulerer til bruk av fett som energikilde; Dette har betydning for utnyttelse av energilagre under faste. Utskillelse av GH stimuleres av lavt blodsukker; dvs. GH beskytter oss mot hypoglykemi.

Overproduksjon av GH gir Gigantisme hos barn og Acromegali hos voksne.

Underproduksjon gir dvergvekst hos barn.

2) Adrenokortikotropt hormon (ACTH)

ACTH kontrollerer utskillelse av hormoner fra binyrebarken:

Glukokortikosteroidene (særlig kortisol) og Aldosteron.

Sekresjonen av disse regulerer igjen sekresjonen av ACTH ved negativ feedback.

3) Tyroideastimulerende hormon (TSH)

TSH kontrollerer utskillelsen av tyroideahormonet, Tyroksin.I tillegg stimulere TSH til vekst av Tyriodea.

Høye konsentrasjoner av TSH i blodet stimulerer til utskillelse av tyroksin, som i sin tur hemmer utskillelse av TSH i klassisk negativ feedback regulering.

4) Prolaktin (PRL)

PRL fremmer vevsvekst i brystene og holder melkeproduksjonen ved like. Hos menn er funksjonen ukjent.

Utskillelse stimuleres av amming.

5

5) og 6) Follikkel -stimulerende hormon (FSH) og Luteiniserende hormon (LH)

FSH og LH kalles gonadotropiner, dvs. overordnede kjønnshormoner.

Kontrollerer utviklingen av ovariene hos kvinnene og testiklene hos mannen.

FSH: Hos kvinnen stimulerer FSH kontrollen av de Graafske follikler i ovariene og til produksjon av østrogen.Hos mannen virker FSH inn på spermatogenesen.

LH: Hos kvinnen stimulerer LH til produksjon av progesteron i ovariene.Hos mannen kontrollerer LH dannelsen av testosteron i testiklene.

7) Melanocytt- stimulerende hormon.

Stimulerer melanocyttene, celler i huden som produserer pigment, og bidrar dermed til regulering av pigmentering av huden.

D. Regulering av adenohypofysens sekresjon

Adenohypofysens utskillelse kontrolleres av Hypothalamus.

Kontrollen formidles av små hormoner (peptider) som enten stimulerer, release hormons - RH, eller hemmer, inhibitoriske hormoner - IH, sekresjon fra adenohypofysen.

Begge typene, RH og IH, produseres i nerveceller i hypothalamus og skilles ut i et kapillærnett rundt øvre del av hypofysestilken.Herfra ledes blodet til et nytt kapillærnett i adenohypofysen. Sammen utgjør disse hypofysens portåresystem.

Hormonene vil dermed påvirke cellene i adenohyopofysen og regulere utskillelsen.

6

De viktigste regulerende hormonene er: TSH -RH, ACTH -RH, LH -RH, FSH -RH, og GH -RH.

Adenohypofysens sekresjon er regulert gjennom feedback-mekanismer (beskrevet tidligere) som baserer seg på at konsentrasjonen av IH og RH fra hypothalamus reguleres hele tiden for å holde konsentrasjonen av hypofysehormonene på et jevnt nivå.

3. GLANDULA THYROIDEA - SKJOLDBRUSKKJERTELEN

A. Anatomi

Ligger foran på halsen, på hver side av trachea, under adamseplet (skjoldbrusken).20 -30gram.To lapper, forbundet av et midtparti.

Består mikroskopisk av en mengde follikler, som er små hulrom fylt med et seig, proteinholdig væske, kolloid.

Folliklene har ingen ytre åpninger, men vevet rundt er rikt forsynt med kapillærårer som transporterer jod til, og hormoner fra folliklene.

Cellene som utgjør folliklene skiller ut et protein, thyroglobulin, til lumen av folikkelen. Tyroideahormonene dannes når dette proteinet bindes til jod.

Mellom folliklene finnes en type celler, C-celler, som produserer cacitonin.

7

B. Produksjon av thyroideahormoner

Thyroidea produserer to hormoner :

* Thyroxin (T4)* Trijodothyronin (T3)

Det er 20 ganger så mye T4 i blodet, men T3 er mest potent.

Hormonsyntesen:

1) Kjertelen tar opp to komponenter fra blodet: Jod og aminosyren Tyrosin, som bla. inngår i thyroglobulinmolekylet.

2) I folliklene bindes ett eller to jod-molekyler til tyrosinenheten i thyroglobulinet. To og to enheter kombineres og det dannes T3 og T4.

3) Noe av hormonet lagres bundet til proteiner, som thyroglobulin. Når det er bruk for hormonet spaltes molekylet og frigjør T3 og T4 som skilles ut i blodet.

4) T3 og T4 transporteres i blodet bundet til plasmaproteiner.

C. Regulering av produksjon og utskillelse

Samtlige trinn reguleres av adenohypofysen ved utskillelse av TSH, som igjen reguleres av hypothalamus som skiller ut TSH -RH.

Produksjonen av TSH –RH og TSH minker når mengden av thyroideahormonet i blod er høyt (negativ feedback).

D. Thyroideahormonenes virkning

T4 omdannes til T3 i lever.

Virker på intracellulære reseptorer.

8

En av de viktigste oppavene til T3 og T4 er å øke stoffskifteprosessene. Kroppen får økt forbrenning, økt varmeproduksjon og økt lipidomsetning.

T3 og T4 har ingen spesifikke målceller, men virker i hele kroppen.Vi kan altså si at hastigheten av alle basale cellereaksjoner er regulert av hormoner fra gl. thyroidea.

Hyperthyroidisme: Økt produksjon av thyroksin.Pasienten er overspent, nervøs, og har vekttap tross høyt matinntak.Ofte struma, utstående øyne, klam hud, hurtig puls og økt basalstoffskifte.

Hypothyroidisme: Nedsatt produsjon av Thyroksin.Gir fysisk og mental treghet.Nedsatt blodsirkulasjon og nedsatte vitale funksjoner.

Struma: Fellesbetegnelse på forstørret gl. thyroidea.Skyldes bla. jodmangel, produksjonsforstyrrelser,svulster og betennelser.

E. Calcitonin

Calcitonin er et annet hormon som skilles ut av gl. thyroidea, av celler mellom folliklene (C-celler).

Skilles ut ved økt konsentrasjon av kalsium i blod.

Det reduserer kalsiuminnholdet i blodet ved å stimulere til økt Ca- påleiring i bein, samt redusere Ca-frigjøringen fra beinvev (osteoklastene hemmes, osteoblastene stimuleres).

F. Parathyroidea

Skiller ut hormonet PTH som påvirker kroppens Ca-metabolisme. PTH motvirker calcitonin og øker Ca-nivået i blodet.

9

4. DE LANGERHANSKE ØYENE I PANCREAS

A. Anatomi

De langerhanske øyene er cellegrupper ligger spredt rundt i hele pancreas.

Inneholder flere celletyper. De viktigste er:

1) alfa -celler : Produserer glukagon

2) beta -celler: Produserer insulin

B. Insulin

Peptidhormon. 51 aminosyrer langt, to kjederforbundet med to disulfidbruer.

Insulin produseres og lagres i beta-celler.

1) Regulering

Reguleres først og fremst av nivået av blodglukose. Etter et måltid der blodglukosen stiger raskt får vi en styrt-utskillelse av insulin til blodet. Høy blodglukose gir økt insulinsekresjon, lav blodglukose hemmer insulinsekresjon.

Økt nivå av aminosyrer i blodet stimulerer til insulinskeresjon.

2) Virkning

Insulin er et anabolt (oppbyggende) hormon som påvirker både karbohydrat-, fett- og proteinmetabolismen i hele kroppen. Insulin stimulerer cellen til opptak av næringsstoffer.

10

Den viktigste effekten er at cellene stimuleres til økt opptak av glukose fra blodbanen. Avhengig av behov vil glukose enten brukes eller lagres, særlig i lever, muskler og fettvev.CNS har konstant opptak av glukose.

Insulin stimulerer til opptak av aminosyrer på samme måte som glukose og til proteinsyntese.

Insulin stimulerer til lagring av fettsyrer, og hemmer nedbryting av fett.

Diabetes mellitus er en tilstand hvor pasienten har forhøyet blodglukose, enten pga. mangel på insulin (type I) eller pga. nedsatt følsomhet for insulin (type II).

C. Glukagon

Peptidhormon, 29 aminosyrer langt.Produseres i alfa -cellene.

Regulering og virkning:

Motsatt av insulin, dvs. katabolsk effekt.Mobilisering av energi fra energilagreUtskilles ved faste, som svar på hypoglykemi (lavt blodsukker).Utskillelse hemmes av høy blodglukose.Stimulerer til økt nedbryting av glykogen og fett, særlig fra lever.

Hovedoppgaven til glukagon er å øke blodkonsentrasjonen av glukose og fettsyrer. Viktigst : glukoseutskillese fra lever.

11

5. BINYRENE - gl. suprarenales

A. Anatomi

Ligger som en hette over øvre pol av de to nyrene, 1x3x5 cm stor. Veier 6-7 gram.

Består to anatomisk og funksjonelt ulike deler, en ytre bark (cortex) og en indre marg (medulla).

Barken : vanlige endokrine celler

Margen : ”forlengelse” av det autonome nervesystem, moidifiserte nerveceller.

B. Binyrebarken

Barken utgjør 90% av binyrenes vekt.

Barken skiller ut tre ulike typer steroidhormoner:

1) Mineralkortikoider

Regulerer kroppens omsettning av salter.

Aldosteron er det viktigste.

Utskillelsen stimuleres av:

* Renin-Angiotensin-systemet

* Høyt serum kalium* ACTH (adrenokortikotropt hormon)* Lavt serum natrium

Aldosteron transporteres i blodet bundet til albumin.

12

Aldosteron virker på distale tubuli og samlerørene i nyrene ved å øke reabsorpsjonen av Na+ i bytte mot K+ eller H+. I tillegg reabsorberes Cl passivt. Vann reabsorberes som følge av osmose.

Dvs. aldosteron er er viktig hormon i reguleringen av vann- og elektrolyttbalansen!

2) Glukokortikoider

Kortisol er det viktigste.

Utskillelsen øker når binyrebarken stimuleres av ACTH fra adenohypofysen. Høyt ACTH-nivå gir økt kortisol-nivå. ACTH hemmes ved negativ feedback.

Virkning: * Påvirker alle kroppens celler og stimulerer til nedbryting av fett og proteiner, slik at konsentrasjonen av fettsyrer og aminosyrer i blod øker. Aminosyrer omdannes til glukose.Blodglukosen økes ved at fettsyrer benyttes til energiproduksjon.

* Det vil også virke som stresshormon ved alle typer stressreaksjoner. I slike situasjoner er det av betydning med en rask mobilisering av fettsyrer og aminosyrer, enten til byggematerialer aller energiproduksjon.Kortisol virker blodtrykkshevende og beskytter mot blodtrykksfall.

* Antiinflammatorisk effekt. Hindrer og demper betennelser (hemmer makrofager og hvite blodceller).Dessuten er det febernedsettende.Stor klinisk betydning!

3) Androgener - DHEA

Steroidhormoner som frembringer maskulinisering.Det viktigste er testosteron, som skilles ut fra testiklene.Androgenene fra binyrene er av uklar betydning hos menn.

13

C. Binyremargen

Mens binyrebarken produserer steroidhormoner produserer binyrebarken to peptidhormoner:

1) Adrenalin (A)

2) Noradrenalin (NA)

Regulering: Cellene som skiller ut A og NA står i direkte kontakt med sympatiske nervefibre fra det autonome nervesystemet og skilles ut ved sympatisk stimulering.

De to hormonene har omtrent samme funksjon som det sympatiske nervesystemet: De klargjør kroppen for antrengelser, stress og krisesituasjoner (møter løve i ørkenen).

Det skilles ut omtrent 4 ganger så mye A som NA.

Noen virkninger: Økt hjerteaktivitet, perifer vasokonstriksjon, dilatasjon av pupillene, hemming av fordøyelsesfunksjonen, økt metabolisme.

6. TESTIKLENE

Produserer androgener, dva. mannlige kjønnshormoner (steroidhormoner). Det viktigste er Testosteron.

Testosterons oppgave: * Utvikle primære kjønnskarakterer* Stimulerer maskulin adferd* Utvikle sekundære kjønnskarakterer* Stimulere proteinsyntese (anabol effekt)* Stimulere spermieproduksjonen

7. OVARIENE (EGGSTOKKENE)

Produserer de kvinnelige kjønnshormonene

1) Østrogener

14

Av østrogenene er Østradiol det viktigste. Produseres av granulosaceller i folliklene og fra corpus luteum.

Effekt: * Vekst og utvikling av kvinnelige kjønnsorganer* Vekst av bryster og kroppsformer* Stimulerer kjønnsdrift* Primær og sekundære kjønnskarakterermm.

2) Progesteron

Produseres hovedsaklig av corpus luteum.

Effekt: * Forbereder endometriet på implantasjon* Fører endometriet over i sekresjonsfasen'* Opprettholder utviklingen av placenta* Utvikler melkeproduserende kjertlermm.

15