Obraz: „Hypothalamus-Pituitary Complex” autorstwa Phila Schatza. Licencja: CC BY 4.0

Gruczoły dokrewne i gruczoły zewnątrzwydzielnicze

Gruczoły dokrewne uwalniają hormony wewnątrz śródmiąższu, czyli w przestrzeni między komórkami. Gruczoły zewnątrzwydzielnicze posiadają specjalne przewody wydalnicze. Przykładem mogą być gruczoły potowe.

Gruczoły dokrewne i ich fizjologia

Najważniejszymi miejscami produkującymi hormony są:

• Podwzgórze (położone w dolnej części diencephalonu)
• Przysadka mózgowa (przysadka mózgowa)
• Tarczyca (glandula thyroidea)
• Gruczoł przytarczyc (glandula parathyroidea)
• Epiphysis (szyszynka)
• Pancreas
• Adrenal glands (glandulae)
• Gonady (gonad and ovary)
• Thymus (ustępuje w okresie dojrzewania)

Oprócz podwzgórza, te organy wszystkie uwalniają swoje hormony do krwiobiegu. Większość hormonów podwzgórza jest uwalniana do układu żyły wrotnej.

Hormony są substancjami posłańcami

Hormony są chemicznymi posłańcami, które są produkowane przez organizm. Przenoszą one informacje do narządów docelowych i w ten sposób umożliwiają koordynację funkcji i metabolizmu. Komunikacja hormonalna jest nieco wolniejsza niż wymiana informacji przez neurony. Komunikacja neuronalna zachodzi w ciągu kilku sekund, podczas gdy hormony potrzebują na to co najmniej kilku minut – jeśli nie dłużej. Hormony są zróżnicowane w zależności od miejsca ich wytwarzania oraz budowy chemicznej (zasady syntezy).

’Hormone Types: Transport and Mechanisms of Action’ Image created by Lecturio

Różnicowanie według miejsca wytwarzania

Hormony, które są kategoryzowane według miejsca powstawania, obejmują hormony gruczołowe, hormony tkankowe, hormony neurosekrecyjne i substancje pośredniczące.

Hormony gruczołowe i tkankowe

Hormony gruczołowe są produkowane przez gruczoły dokrewne i uwalniane do krwiobiegu. Proces ten jest również określany jako wydzielanie endokrynne. Hormony są transportowane z miejsca ich produkcji do miejsca działania. Hormony gruczołowe dzieli się dalej na hormony adenotropowe i hormony obwodowe. Przykładem hormonu adenotropowego jest ACTH (adrenocorticotrophic hormone). Hormonem obwodowym jest np. insulina.

Hormony tkankowe swoją nazwę zawdzięczają temu, że są produkowane w wyspecjalizowanych komórkach tkankowych. Do narządu docelowego transportowane są drogą dyfuzji (regulacja parakrynna). Miejsce produkcji i miejsce działania mogą znajdować się bardzo blisko siebie, ale mogą też być od siebie bardzo oddalone. Przykładem hormonu tkankowego jest gastryna, hormon peptydowy występujący w przewodzie pokarmowym.

Hormony neurosekrecyjne i substancje mediatorowe

Substancje neurosekrecyjne to na przykład hormony podwzgórza. Są one produkowane w wyspecjalizowanych komórkach neurosekrecyjnych. Hormony są transportowane do narządu docelowego przez krwiobieg.

Substancje pośredniczące to chemiczne substancje sygnalizacyjne, których nie można ściśle oddzielić od neuroprzekaźników. Mogą być one produkowane w wielu różnych komórkach. Zazwyczaj działają one lokalnie, ponieważ mogą być bardzo szybko degradowane. Przykładem substancji pośredniczącej jest histamina.

Różnicowanie według struktury chemicznej

Hormony steroidowe, eikozanoidy i hormony pochodzące z aminokwasów są częścią tej grupy.

Synteza hormonów steroidowych

Hormony steroidowe mają podstawową strukturę złożoną ze steranu. Nie są one magazynowane w gruczołach, lecz zaraz po wytworzeniu są uwalniane do krwi. Dlatego ich synteza jest ściśle regulowana, aby nie dopuścić do nadprodukcji.

Synteza hormonów pochodnych aminokwasów

Do grupy hormonów steroidowych należą małocząsteczkowe pochodne aminokwasów, peptydy (polipeptydy) i białka (proteohormony). Istnieją zasadnicze różnice w wytwarzaniu, a także działaniu hormonów pochodnych aminokwasów. Podczas produkcji (biosyntezy) proteohormonów, w pierwszym etapie, powstają preprohormony. Są to długie łańcuchy polipeptydowe. Peptydy są wprowadzane do retikulum endoplazmatycznego, a następnie sekwencja sygnałowa ulega rozszczepieniu. Rezultat nazywany jest hormonem peptydowym.

Hormony peptydowe ulegają dalszym zmianom w procesie modyfikacji potranslacyjnej. Następnie są one magazynowane wewnątrz ziarnistości, skąd mogą być uwolnione w przypadku odpowiedniej stymulacji (egzocytoza).

Synteza eikozanoidów

Eikozanoidy to na przykład prostaglandyny. Nie mogą one jedynie wysyłać sygnałów hormonalnych i są wytwarzane w różnych typach tkanek, jak również w komórkach.

Zasady działania hormonów

Hormony zazwyczaj wywołują efekt w narządzie docelowym. Wiążą się one z określonym receptorem (białka) w miejscu docelowym. Białka te mają:

• Wysokie powinowactwo
• Niska pojemność
• Wysoka specyficzność

Hormony przekazują swój efekt poprzez wpływ na aktywność genów i aktywację „drugich posłańców”. Aktywność genów jest szczególnie dotknięta przez hormony steroidowe. Tyroksyna również działa w ten sposób. Drudzy posłańcy to cząsteczki sygnalizacyjne, które wysyłają sygnał do komórki docelowej. Powoduje to wzmocnienie efektu, który może wywołać różne konsekwencje. Dodatkowo, hormony mogą wpływać na metabolizm.

Hormony podwzgórza

Podwzgórze znajduje się poniżej wzgórza i koordynuje równowagę wodną, metabolizm soli i ciśnienie krwi. Ponadto, to kontroluje temperaturę ciała i spożycie żywności. To również zarządza zachowań seksualnych i snu. W obrębie układu hormonalnego, podwzgórze reguluje ilość produkowanych hormonów. Synteza wszystkich hormonów niezbędnych do tego procesu odbywa się wewnątrz neuronów. Nawet uwalnianie hormonów podwzgórza jest kontrolowane przez hormony.

Hormony podwzgórza to GnRH (hormon uwalniający gonadotropiny), TRH (hormon uwalniający tyreotropinę), GH-RH (hormon uwalniający hormon wzrostu) i CRH (hormon uwalniający kortykotropinę).

Hormony podwzgórza

ACTH (hormon adrenokortykotropowy) należy do tej grupy hormonów. Kontroluje on uwalnianie kortyzolu i jest również nazywany „hormonem stresu”. Kolejne hormony to TSH (thyroid-stimulating hormones), które oddziałują na tarczycę i wpływają na uwalnianie T3 i T4.

Ponadto podwzgórze produkuje FSH (follicle-stimulating hormone) i LH (luteinizing hormone). Oba są ważne dla rozwoju płci i płodności. Prolaktyna jest również syntetyzowana przez podwzgórze. Ma ona wpływ na gruczoł mlekowy i aktywuje produkcję mleka. Jeszcze jednym hormonem podwzgórza jest hormon wzrostu, który reguluje wzrost. Jednak nie reguluje on wzrostu bezpośrednio, lecz poprzez stymulację innego hormonu.

Hormony tarczycy

Tyroksyna (T4) i trójjodotyronina (T3) są produkowane przez tarczycę. Oba hormony można znaleźć swobodnie we krwi, ale mogą one również wiązać się z białkami (białka nośnikowe). Hormon tyreotropina (TSH) z kolei jest produkowany przez przysadkę mózgową i transportowany do tarczycy poprzez krwioobieg. Jej zadaniem jest regulowanie wydzielania hormonów tarczycy T3 i T4. W przypadku podejrzenia chorób tarczycy TSH jest zwykle kontrolowane 1.

Dolna granica dla mężczyzn wynosi 0,4 µU/mL, górna – 2,5. Dolna granica dla kobiet wynosi 0,3 µU/mL, górna granica to 1,0. Glandula parathyroidea (gruczoł przytarczyc) produkuje hormon przytarczyc, który jest odpowiedzialny za równoważenie relacji między wapniem i fosforanami we krwi.

Hormony nasady (szyszynki)

Nasada (szyszynka)

Nasada (szyszynka)

Wydziela hormony: epifitynę i melatoninę, które regulują rytm dobowy.

Hormony trzustki

Trzustka wytwarza insulinę, somatostatynę i glukagon. Insulina i glukagon regulują poziom cukru we krwi. Somatostatyna hamuje wydzielanie soków trawiennych. Insulina i glukagon są syntetyzowane w tzw. wysepkach Langerhansa. Glukagon produkowany jest w komórkach alfa, insulina w komórkach beta. Produkcja somatostatyny odbywa się w komórkach delta. Wszystkie 3 rodzaje hormonów są uwalniane po spożyciu pokarmu. Wysoki poziom cukru we krwi prowadzi do uwolnienia insuliny. Jeśli poziom cukru we krwi obniża się, uwalniany jest glukagon, aby ponownie podnieść poziom cukru we krwi. Insulina i glukagon mogą być hamowane za pomocą amyliny i pankreatostatyny.

Hormony nadnerczy

Nadnercza produkują różne hormony, które są sklasyfikowane w trzech głównych grupach: kortyzol, aldosteron i androgeny. Hormony te są hormonami steroidowymi. Są one stymulowane przez ACTH z podwzgórza. ACTH jest kontrolowany przez CRH z podwzgórza. Hormony stale współdziałają ze sobą. Określa się to również mianem obwodu regulacyjnego. Kortyzol należy do grupy glikokortykoidów i ma wpływ na metabolizm. Obejmuje to rozkład tłuszczów i białek, ale także syntezę cukru.

Co więcej, hamuje on stany zapalne i tłumi układ odpornościowy. Aldosteron jest niezbędny dla równowagi wodnej i metabolizmu soli.

Zawiera sód i potas na poziomie wymaganym dla utrzymania zdrowia. Sód może wiązać wodę, co zwiększa objętość krwi i ciśnienie krwi. Androgeny są hormonami płciowymi. Około 5% wszystkich androgenów u mężczyzn jest produkowanych w nadnerczach.

Hormony gonad (jajnika i jądra)

Hormony płciowe zależne od płci są produkowane przez gonady, którymi są jajniki i jądra. Produkowane hormony to androgeny, gestageny i estrogeny. Produkcja tych hormonów musi być stymulowana przez inne hormony.

Estrogeny są niezbędne do wzrostu błony śluzowej macicy, co jest warunkiem każdej ciąży. Sama ciąża jest regulowana przez liczne hormony. Testosteron należy do grupy androgenów i jest odpowiedzialny za charakterystyczny dla danej płci wygląd zewnętrzny i popęd płciowy u mężczyzn. Hormony te podlegają obwodowi kontrolnemu podwzgórza, podwzgórza i gonad.

Hormony grasicy

G grasica jest narządem, który jest w pełni rozwinięty po urodzeniu i formuje się z powrotem w okresie dojrzewania. Grasica jest ważna dla rozwoju układu odpornościowego i wzrostu. Hormony są produkowane wewnątrz komórek nabłonka grasicy i obejmują peptydy takie jak tymozyna, tymopoetyna i tymosteryna.

Patologie w endokrynologii

Możliwe choroby tarczycy

Niskie wartości TSH mogą wskazywać na nadczynność tarczycy, chorobę nowotworową lub wtórną niedoczynność tarczycy. Wysokie wartości są wskazaniem do pierwotnego niedoczynności. Strumień (plon) jest stanem zapalnym tarczycy.

Prawdopodobne choroby trzustki

Cukrzyca typu 2 jest jedną z najczęstszych chorób trzustki. Prowadzi ona do insulinooporności. Częścią choroby jest jednak niedobór hormonów. Cukrzyca typu 2 wynika z nadmiernego spożywania pokarmów, braku aktywności fizycznej oraz predyspozycji genetycznych. Z kolei cukrzyca typu 1 jest procesem autoimmunologicznym, który prowadzi do całkowitego niedoboru insuliny. Pacjent jest insulinozależny. Ten typ cukrzycy często jest następstwem ostrych chorób, takich jak choroby przewodu pokarmowego lub choroby zakaźne. Jednak badania nad tym procesem wciąż trwają.

Możliwe choroby nadnerczy

Częstą chorobą nadnerczy jest Morbus Cushing, która prowadzi do zwiększonej produkcji kortyzolu. Możliwą przyczyną tej choroby może być guz, który sam produkuje hormony, które promują uwalnianie kortyzolu. Morbus Cushing może wywoływać kolejne choroby, takie jak np. cukrzyca. Nadprodukcja aldosteronu może powodować zespół Conna. Choroba ta powoduje wzrost ciśnienia krwi z powodu obniżenia poziomu potasu.

.