Obrázek: „Hypothalamus-hypofyzární komplex“ Phil Schatz. Licence: CC BY 4.0

Endokrinní a exokrinní žlázy

Endokrinní žlázy uvolňují hormony uvnitř intersticia, tj. v prostoru mezi buňkami. Exokrinní žlázy mají zvláštní vylučovací kanálky. Příkladem mohou být potní žlázy.

Endokrinní žlázy a jejich fyziologie

Nejdůležitější místa produkující hormony jsou:

• Hypotalamus (umístěný v dolní části diencefala)
• Hypofýza (hypofýza)
• Štítná žláza (glandula thyroidea)
• Příštítná tělíska (glandula parathyroidea).
• Epifýza (epifýza)
• Slinivka břišní
• Nadledvinky (glandulae)
• Gonády (pohlavní žlázy a vaječníky)
• Thymus (v pubertě ustupuje)

Součást hypotalamu, Všechny tyto orgány uvolňují své hormony do krevního oběhu. Většina hormonů hypotalamu se uvolňuje do systému portální žíly.

Hormony jsou poselské látky

Hormony jsou chemičtí poslové, které produkuje tělo. Přenášejí informace do cílových orgánů a umožňují tak koordinaci funkcí a metabolismu. Hormonální komunikace je o něco pomalejší než výměna informací prostřednictvím neuronů. Neuronální komunikace probíhá během několika sekund, zatímco hormony potřebují alespoň několik minut – ne-li déle. Hormony se rozlišují podle místa produkce a podle chemické struktury (principů syntézy).

‚Typy hormonů: Obrázek vytvořil Lecturio

Dělení podle místa vzniku

Hormony, které se dělí podle místa vzniku, zahrnují žlázové hormony, tkáňové hormony, neurosekreční hormony a mediátorové látky.

Žlázové a tkáňové hormony

Žlázové hormony jsou produkovány endokrinními žlázami a uvolňovány do krevního oběhu. Tento proces se také označuje jako endokrinní sekrece. Hormony jsou transportovány z místa své produkce do místa působení. Žlázové hormony se dále rozlišují na adenotrofní hormony a periferní hormony. Příkladem adenotrofního hormonu je ACTH (adrenokortikotropní hormon). Periferním hormonem je např. inzulin.

Tkáňové hormony vděčí za svůj název skutečnosti, že jsou produkovány ve specializovaných tkáňových buňkách. Do cílového orgánu jsou přenášeny difuzí (parakrinní regulace). Místo produkce a místo působení se mohou nacházet velmi blízko sebe, ale mohou být také velmi vzdálené. Příkladem tkáňového hormonu je gastrin, peptidový hormon, který se nachází v gastrointestinálním traktu.

Neurosekreční hormony a mediátorové látky

Neurosekreční látky jsou například hormony hypotalamu. Jsou produkovány ve specializovaných neurosekrečních buňkách. Hormony jsou do cílového orgánu transportovány krevním řečištěm.

Mediátorové látky jsou chemické signální látky, které nelze striktně oddělit od neurotransmiterů. Mohou být produkovány v mnoha různých buňkách. Obvykle působí lokálně, protože mohou být velmi rychle odbourávány. Příkladem mediátorové látky je histamin.

Diferenciace podle chemické struktury

Do této skupiny patří stereoidní hormony, eikosanoidy a hormony odvozené od aminokyselin.

Syntéza steroidních hormonů

Steroidní hormony mají základní strukturu složenou ze steranu. Nejsou skladovány ve žlázách, ale jsou uvolňovány do krve ihned po jejich výrobě. Proto je jejich syntéza přísně regulována, aby se zabránilo nadprodukci.

Syntéza hormonů odvozených od aminokyselin

Deriváty nízkomolekulárních aminokyselin, peptidy (polypeptidy) a proteiny (proteohormony) patří do skupiny steroidních hormonů. Ve výrobě – a také v účinku – hormonů odvozených od aminokyselin existují zásadní rozdíly. Při výrobě (biosyntéze) proteohormonů vznikají jako 1. krok preprohormony. Jedná se o dlouhé polypeptidové řetězce. Tyto peptidy jsou přivedeny do endoplazmatického retikula a poté je z nich odštěpena signální sekvence. Výsledek se nazývá peptidový hormon.

Peptidové hormony se dále mění v procesu posttranslační modifikace. Poté jsou uloženy v granulích, odkud mohou být v případě příslušné stimulace uvolněny (exocytóza).

Syntéza eikosanoidů

Eikosanoidy jsou například prostaglandiny. Nemohou vysílat pouze hormonální signály a jsou produkovány v různých typech tkání i v buňkách.

Principy fungování hormonů

Hormony obvykle působí v cílovém orgánu. V cílovém místě se vážou na specifický receptor (bílkoviny). Tyto proteiny mají:

• Vysokou afinitu
• Nízkou kapacitu
• Vysokou specifitu

Hormony přenášejí svůj účinek ovlivněním aktivity genů a aktivací „druhých poslů“. Aktivitu genů ovlivňují zejména steroidní hormony. Tímto způsobem působí také tyroxin. Druzí poslové jsou signální molekuly, které vysílají signál do cílové buňky. Výsledkem je zesílený účinek, který může vyvolat různé následky. Kromě toho mohou hormony ovlivňovat metabolismus.

Hormony hypotalamu

Hypotalamus se nachází pod thalamem a koordinuje rovnováhu vody, metabolismus solí a krevní tlak. Dále řídí tělesnou teplotu a příjem potravy. Řídí také sexuální chování a spánek. V rámci hormonálního systému hypotalamus reguluje množství produkovaných hormonů. Syntéza všech hormonů potřebných pro tento proces probíhá uvnitř neuronů. I uvolňování hormonů hypotalamu je řízeno hormony.

Hormony hypotalamu jsou GnRH (hormon uvolňující gonadotropin), TRH (hormon uvolňující tyreotropin), GH-RH (hormon uvolňující růstový hormon) a CRH (hormon uvolňující kortikotropin).

Hormony hypofýzy

ACTH (adrenokortikotropní hormon) patří do této skupiny hormonů. Řídí uvolňování kortizolu a nazývá se také „stresový hormon“. Dalšími hormony jsou TSH (hormony stimulující štítnou žlázu), které působí na štítnou žlázu a ovlivňují uvolňování T3 a T4.

Dále hypofýza produkuje FSH (folikuly stimulující hormon) a LH (luteinizační hormon). Oba jsou důležité pro vývoj pohlaví a plodnosti. Hypofýza syntetizuje také prolaktin. Má vliv na mléčnou žlázu a aktivuje produkci mléka. Jedním z dalších hormonů hypofýzy je růstový hormon, který reguluje růst. Nereguluje však růst přímo, ale stimulací jiného hormonu.

Hormony štítné žlázy

Tyroxin (T4) a trijodtyronin (T3) jsou produkovány štítnou žlázou. Oba hormony se mohou nacházet volně v krvi, ale mohou se také vázat na bílkoviny (nosné bílkoviny). Hormon tyreotropin (TSH) je naproti tomu produkován hypofýzou a do štítné žlázy je transportován krevním řečištěm. Jeho funkcí je regulovat hormony štítné žlázy T3 a T4. V případě podezření na onemocnění štítné žlázy se TSH obvykle kontroluje 1.

Dolní hranice pro muže je 0,4 µU/ml, horní hranice je 2,5. Dolní hranice pro ženy je 0,3 µU/ml, horní hranice je 1,0. Glandula parathyroidea (příštítná tělíska) produkují parathormon, který je zodpovědný za vyrovnávání vztahu mezi vápníkem a fosfáty v krvi.

Hormony epifýzy (šišinky)

Epifýza produkuje hormony epifyzin a melatonin, které regulují denní rytmus.

Hormony slinivky břišní

Slinivka břišní produkuje inzulin, somatostatin a glukagon. Inzulín a glukagon regulují hladinu cukru v krvi. Somatostatin brzdí uvolňování trávicí šťávy. Inzulín a glukagon jsou syntetizovány v takzvaných Langerhansových ostrůvcích. Glukagon je produkován v alfa-buňkách, inzulin v beta-buňkách. Produkce somatostatinu probíhá v delta-buňkách. Všechny 3 typy hormonů se uvolňují po příjmu potravy. Vysoká hladina cukru v krvi vede k uvolnění inzulinu. Pokud hladina cukru v krvi klesne, uvolní se glukagon, který hladinu cukru v krvi opět zvýší. Inzulín a glukagon lze inhibovat pomocí amylinu a pankreatostatinu.

Hormony nadledvin

Nadledviny produkují různé hormony, které se dělí do tří hlavních skupin: kortizol, aldosteron a androgeny. Tyto hormony patří mezi steroidní hormony. Jsou stimulovány ACTH z hypofýzy. ACTH je řízen CRH z hypotalamu. Hormony na sebe neustále vzájemně působí. To se také označuje jako řídicí okruh. Kortizol patří do skupiny glukokortikoidů a má vliv na metabolismus. To zahrnuje odbourávání tuků a bílkovin, ale také syntézu cukrů.

Mimo to potlačuje zánět a tlumí imunitní systém. Aldosteron je nezbytný pro rovnováhu vody a metabolismus solí.

Obsahuje sodík a draslík v množství potřebném pro udržení zdraví. Sodík může vázat vodu, což zvyšuje objem krve a krevní tlak. Androgeny jsou pohlavní hormony. Asi 5 % všech androgenů u mužů je produkováno v nadledvinách.

Hormony pohlavních žláz (vaječníků a varlat)

Pohlavní hormony specifické pro pohlaví jsou produkovány pohlavními žlázami, což jsou vaječníky a varlata. Produkované hormony jsou androgeny, gestageny a estrogeny. Produkce zmíněných hormonů musí být stimulována jinými hormony.

Estrogeny jsou nezbytné pro růst sliznice v děloze, což je předpokladem každého těhotenství. Samotné těhotenství je regulováno řadou hormonů. Testosteron patří do skupiny androgenů a je zodpovědný za pohlavně specifický vnější vzhled a pohlavní pud mužů. Tyto hormony podléhají regulačnímu okruhu hypotalamu, hypofýzy a gonád.

Hormony brzlíku

Březlík je orgán, který je plně vyvinutý při narození a zpětně se formuje během puberty. Brzlík je důležitý pro vývoj imunitního systému a růst. Hormony jsou produkovány uvnitř buněk brzlíku a zahrnují peptidy jako thymosin, thymopoetin a thymosterin.

Patologie v endokrinologii

Možná onemocnění štítné žlázy

Nízké hodnoty TSH mohou svědčit pro hypertyreózu, nádorové onemocnění nebo sekundární nedostatečnou činnost štítné žlázy. Vysoké hodnoty svědčí pro primární nedostatečnou činnost. Struma (obilí) je zánět štítné žlázy.

Možná onemocnění slinivky

Diabetes mellitus 2. typu je 1 z nejčastějších onemocnění slinivky. Vede k inzulínové rezistenci. Součástí onemocnění je však i nedostatek hormonů. Diabetes 2. typu je důsledkem nadměrného příjmu potravy, nečinnosti a genetické predispozice. Diabetes 1. typu je naproti tomu autoimunitní proces, který vede k celkovému nedostatku inzulínu. Pacient je závislý na inzulínu. Tento typ diabetu často následuje po akutních onemocněních, jako jsou gastrointestinální onemocnění nebo infekční onemocnění. Výzkum tohoto procesu však stále probíhá.

Možná onemocnění nadledvin

Častým onemocněním nadledvin je Morbus Cushing, které vede ke zvýšené produkci kortizolu. Možnou příčinou tohoto onemocnění může být nádor, který sám produkuje hormony podporující uvolňování kortizolu. Morbus Cushing může vyvolat další onemocnění, jako je např. cukrovka. Nadprodukce aldosteronu může způsobit Connův syndrom. Toto onemocnění má za následek zvýšení krevního tlaku kvůli snížení hladiny draslíku.