Zvláštní postavení v systému zaujímá hypofýza endokrinní žlázy. Říká se jí centrální žláza, protože její tropické hormony regulují činnost dalších endokrinních žláz. Hypofýza - složitý orgán, skládá se z adenohypofýzy (přední a střední lalok) a neurohypofýzy (zadní lalok). Hormony předního laloku hypofýzy se dělí do dvou skupin: růstový hormon a prolaktin a tropní hormony (thyrotropin, kortikotropin, gonadotropin).

Do první skupiny patří somatotropin a prolaktin.

Růstový hormon (somatotropin) podílí se na regulaci růstu, zvyšuje tvorbu bílkovin. Jeho nejvýraznější účinek je na růst epifýzových chrupavek končetin, prodlužuje se růst kostí. Porušení somatotropní funkce hypofýzy vede k různým změnám v růstu a vývoji lidského těla: pokud dojde k hyperfunkci v dětství, pak se vyvíjí gigantismus; s hypofunkcí – nanismus. Hyperfunkce u dospělého člověka neovlivňuje celkový růst, ale zvětšuje se velikost těch částí těla, které jsou ještě schopné růstu (akromegalie).

Prolaktin podporuje tvorbu mléka v alveolech, ale po předběžné expozici ženským pohlavním hormonům (progesteron a estrogen). Po porodu se zvyšuje syntéza prolaktinu a dochází k laktaci. Akt sání prostřednictvím neuroreflexního mechanismu stimuluje uvolňování prolaktinu. Prolaktin má luteotropní účinek, podporuje dlouhodobé fungování žlutého tělíska a jeho tvorbu progesteronu. Druhá skupina hormonů zahrnuje:

1) hormon stimulující štítnou žlázu (thyrotropin). Selektivně působí na štítnou žlázu, zvyšuje její funkci. Při snížené tvorbě thyrotropinu dochází k atrofii štítné žlázy, při nadprodukci - proliferaci dochází k histologickým změnám, které svědčí o zvýšení její aktivity;

2) adrenokortikotropní hormon (kortikotropin). Stimuluje produkci glukokortikoidy nadledvinky. Kortikotropin způsobuje rozpad a inhibuje syntézu proteinů a je antagonistou růstového hormonu. Inhibuje vývoj základní látky pojivové tkáně, snižuje počet žírných buněk, inhibuje enzym hyaluronidázu, snižuje propustnost kapilár. To určuje jeho protizánětlivý účinek. Pod vlivem kortikotropinu se snižuje velikost a hmotnost lymfoidních orgánů. Sekrece kortikotropinu podléhá denním výkyvům: večer je jeho obsah vyšší než ráno;

3) gonadotropní hormony (gonadotropiny - folitropin a lutropin). Přítomný u žen i mužů;

a) folitropin (folikuly stimulující hormon), který stimuluje růst a vývoj folikulu ve vaječníku. Má mírný vliv na tvorbu estrogenů u mužů, pod jeho vlivem dochází k tvorbě spermií;

b) luteinizační hormon (lutropin), který stimuluje růst a ovulaci folikulu s tvorbou žlutého tělíska. Stimuluje tvorbu ženských pohlavních hormonů - estrogenů. Lutropin podporuje tvorbu androgenů u mužů.

Střední lalok hypofýzy produkuje hormon melanotropin(intermedin), který ovlivňuje metabolismus pigmentu.

Zadní lalok hypofýzy je úzce spojen se supraoptickým a paraventrikulárním jádrem hypotalamu. Nervové buňky těchto jader produkují neurosekreci, která je transportována do zadního laloku hypofýzy. Hormony se hromadí v pituicytech, v těchto buňkách se hormony přeměňují na aktivní formu. V nervové buňky vzniká paraventrikulární jádro oxytocin v neuronech supraoptického jádra – vasopresin.

Vasopresin má dvě funkce:

1) zvyšuje kontrakci hladkého svalstva cév (s následným zvýšením se zvyšuje tonus arteriol krevní tlak);

2) inhibuje tvorbu moči v ledvinách (antidiuretický účinek). Antidiuretický účinek je zajištěn schopností vasopresinu zvýšit reabsorpci vody z ledvinových tubulů do krve. Příčinou je snížení tvorby vazopresinu diabetes insipidus(diabetes insipidus).

Oxytocin (ocytocin) selektivně působí na hladké svalstvo dělohy a zesiluje její kontrakci. Kontrakce dělohy se prudce zvyšuje, pokud byla pod vlivem estrogenů. Během těhotenství oxytocin neovlivňuje kontraktilitu dělohy, protože hormon žlutého tělíska progesteron ji činí necitlivou vůči všem dráždivým látkám. Oxytocin stimuluje vylučování mléka, nikoli jeho vylučování. Speciální buňky v mléčné žláze selektivně reagují na oxytocin. Akt sání reflexně podporuje uvolňování oxytocinu z neurohypofýzy.

Hypotalamická regulace produkce hormonů hypofýzy

Neurony hypotalamu produkují neurosekreci. Produkty neurosekrece, které podporují tvorbu hormonů předního laloku hypofýzy, se nazývají liberiny a ty, které jejich tvorbu inhibují, se nazývají statiny. Vstup těchto látek do předního laloku hypofýzy probíhá přes krevní cévy.

Regulace tvorby hormonů přední hypofýzy se provádí podle principu zpětné vazby. Mezi tropní funkcí přední hypofýzy a periferních žláz existuje obousměrný vztah: tropní hormony aktivují periferní žlázy s vnitřní sekrecí, ty v závislosti na funkčním stavu ovlivňují i ​​produkci tropních hormonů. Bilaterální vztahy existují mezi předním lalokem hypofýzy a gonádami, štítnou žlázou a kůrou nadledvin. Tyto vztahy se nazývají „plus-minus“ interakce. Tropické hormony stimulují („plus“) funkci periferních žláz a hormony periferních žláz potlačují („minus“) tvorbu a uvolňování hormonů předního laloku hypofýzy. Existuje inverzní vztah mezi hypotalamem a tropními hormony přední hypofýzy. Zvýšení koncentrace hormonu hypofýzy v krvi vede k inhibici neurosekrece v hypotalamu.

Sympatické oddělení autonomního nervového systému zvyšuje produkci tropních hormonů, parasympatické dělení depresivní.

Epifýza se nachází nad horními tuberkulami quadrigeminu. Význam epifýzy je extrémně kontroverzní. Z jeho tkáně byly izolovány dvě sloučeniny:

1) melatonin(podílí se na regulaci metabolismu pigmentů, brzdí rozvoj sexuálních funkcí u mladých lidí a působení gonadotropní hormony u dospělých). Je to způsobeno přímým účinkem melatoninu na hypotalamus, kde je blokováno uvolňování luliberinu, a na přední lalok hypofýzy, kde snižuje účinek luliberinu na uvolňování luteropinu;

2) glomerulotropin(stimuluje sekreci aldosteronu kůrou nadledvin).

Thymus (brzlík)– párový lobulární orgán umístěný v horní části přední mediastinum. Brzlík produkuje několik hormonů: thymosin, homeostatický hormon thymu, thymopoetin I, II, humorální faktor thymu. Hrají důležitou roli ve vývoji imunologických obranné reakce těla, stimuluje tvorbu protilátek. Brzlík řídí vývoj a distribuci lymfocytů. Sekrece hormonů brzlíku je regulována přední hypofýzou.

Brzlík dosahuje maximálního rozvoje v dětství. Po pubertě začíná atrofovat (žláza stimuluje růst těla a brzdí vývoj reprodukčního systému). Existuje předpoklad, že brzlík ovlivňuje výměnu Ca iontů a nukleových kyselin.

Při zvýšení brzlík u dětí dochází k thymicko-lymfatickému stavu. Při tomto stavu dochází kromě zvětšení brzlíku k proliferaci lymfatické tkáně i zvětšení brzlíku, což je projev nedostatečnosti nadledvin.

Příštítná tělíska – párový orgán, nacházejí se na povrchu štítné žlázy. Parathormon - parathormon(parathyrin). Parathormon se nachází v buňkách žlázy ve formě prohormonu; přeměna prohormonu na parathormon probíhá v Golgiho komplexu. Z příštítných tělísek se hormon dostává přímo do krve.

Parathormon reguluje metabolismus Ca v těle a udržuje jeho stálou hladinu v krvi. Normálně je obsah Ca v krvi 2,25-2,75 mmol/l (9-11 mg%). Kosterní kostní tkáň je hlavním depotem Ca v těle. Existuje určitý vztah mezi hladinou Ca v krvi a jeho obsahem v kostní tkáň. Parathormon zvyšuje kostní resorpci, což vede ke zvýšení uvolňování Ca iontů, reguluje procesy ukládání a uvolňování Ca solí v kostech. Parathormon ovlivňuje metabolismus Ca, současně ovlivňuje metabolismus fosforu: snižuje reabsorpci fosfátů v distálních tubulech ledvin, což vede ke snížení jejich koncentrace v krvi.

Odstranění příštítných tělísek vede k letargii, zvracení, ztrátě chuti k jídlu a rozptýleným kontrakcím. samostatné skupiny svaly, které mohou přejít do prodloužené tetanické kontrakce. Regulace činnosti příštítných tělísek je dána hladinou Ca v krvi. Pokud se koncentrace Ca v krvi zvýší, vede to ke snížení funkční aktivity příštítných tělísek. S poklesem hladiny Ca se zvyšuje funkce žláz produkujících hormony.

Štítná žláza se nachází na obou stranách průdušnice pod štítnou chrupavkou a má laločnatou strukturu. Konstrukční jednotka je folikul naplněný koloidem, kde se nachází protein obsahující jód – tyreoglobulin.

Hormony štítné žlázy se dělí do dvou skupin:

1) jodovaný - tyroxin, trijodtyronin;

2) tyreokalcitonin (kalcitonin).

Jódované hormony jsou produkovány ve folikulech žlázová tkáň Jeho tvorba probíhá ve třech fázích:

1) tvorba koloidu, syntéza tyreoglobulinu;

2) jodace koloidu, vstup jódu do organismu, vstřebávání ve formě jodidů. Jodidy jsou vstřebávány štítnou žlázou, oxidovány na elementární jód a zahrnuty do tyreoglobulinu, proces je stimulován enzymem štítná žláza peroxykáza;

3) k uvolnění do krevního řečiště dochází po hydrolýze tyreoglobulinu působením katepsinu, který uvolňuje aktivní hormony – tyroxin, trijodtyronin.

Hlavním aktivním hormonem štítné žlázy je tyroxin, poměr tyroxinu a trijodtyroninu je 4:1. Oba hormony jsou v krvi v inaktivním stavu, jsou spojeny s proteiny globulinové frakce a albuminem krevní plazmy. Tyroxin se snadněji váže na krevní bílkoviny, proto rychleji proniká do buňky a má větší biologickou aktivitu. Jaterní buňky zachycují hormony v játrech, hormony tvoří s kyselinou glukuronovou sloučeniny, které nemají hormonální aktivitu a jsou vylučovány žlučí v gastrointestinálním traktu. Tento proces se nazývá detoxikace a zabraňuje přesycení krve hormony.

Role jodovaných hormonů:

1) vliv na funkce centrálního nervového systému. Hypofunkce vede k prudkému poklesu motorické excitability, oslabení aktivních a obranných reakcí;

2) vliv na vyšší nervová činnost. Zahrnuto v procesu vývoje podmíněných reflexů, diferenciace inhibičních procesů;

3) vliv na růst a vývoj. Stimuluje růst a vývoj kostry a gonád;

4) vliv na metabolismus. Dochází k ovlivnění metabolismu bílkovin, tuků, sacharidů a metabolismu minerálů. Získat energetické procesy a zvýšení oxidačních procesů vede ke zvýšené spotřebě glukózy v tkáních, což výrazně snižuje zásoby tuku a glykogenu v játrech;

5) vliv na autonomní systém. Počet srdečních tepů se zvyšuje, dýchací pohyby, pocení se zvyšuje;

6) vliv na systém srážení krve. Snižují schopnost srážení krve (snižují tvorbu faktorů srážení krve), zvyšují její fibrinolytickou aktivitu (zvyšují syntézu antikoagulancií). Tyroxin inhibuje funkční vlastnosti krevních destiček – adhezi a agregaci.

Regulace tvorby hormonů obsahujících jód se provádí:

1) thyrotropin přední hypofýzy. Ovlivňuje všechny stupně jodizace, spojení mezi hormony se provádí podle typu přímých a zpětnovazebních spojení;

2) jód. Malé dávky stimulují tvorbu hormonu zvýšením sekrece folikulů, velké dávky ji inhibují;

3) autonomní nervový systém: sympatikus - zvyšuje aktivitu produkce hormonů, parasympatikus - snižuje;

4) hypotalamus. Thyrotropin uvolňující hormon hypotalamu stimuluje thyrotropin hypofýzy, který stimuluje produkci hormonů, spojení se provádí podle typu zpětné vazby;

5) retikulární formace (excitace jejích struktur zvyšuje produkci hormonů);

6) mozková kůra. Dekortikace zpočátku aktivuje funkci žlázy, ale časem ji výrazně omezí.

tyreokalcitocin je tvořena parafolikulárními buňkami štítné žlázy, které se nacházejí mimo žlázové folikuly. Podílí se na regulaci metabolismu vápníku, pod jeho vlivem klesá hladina Ca. Thyreokalcitocin snižuje hladiny fosfátů v periferní krvi.

Thyreokalcitocin inhibuje uvolňování Ca iontů z kostní tkáně a zvyšuje jeho ukládání v ní. Blokuje funkci osteoklastů, které ničí kostní tkáň, a spouští aktivační mechanismus osteoblastů podílejících se na tvorbě kostní tkáně.

Pokles obsahu Ca a fosfátových iontů v krvi je způsoben vlivem hormonu na vylučovací funkci ledvin, snížení tubulární reabsorpce těchto iontů. Hormon stimuluje příjem Ca iontů mitochondriemi.

Regulace sekrece tyrokalcitoninu závisí na hladině Ca iontů v krvi: zvýšení jeho koncentrace vede k degranulaci parafolikulů. Aktivní sekrece v reakci na hyperkalcémii udržuje koncentraci Ca iontů na určité fyziologické úrovni.

Sekreci thyrokalcitoninu podporují některé biologicky aktivní látky: gastrin, glukagon, cholecystokinin.

Při stimulaci beta-adrenergních receptorů se zvyšuje sekrece hormonů a naopak.

Dysfunkce štítné žlázy je doprovázena zvýšením nebo snížením její funkce produkující hormony.

Nedostatečná produkce hormonů (hypotyreóza), která se objevuje v dětství, vede k rozvoji kretinismu (růst je opožděn, sexuální vývoj, vývoj psychiky, dochází k narušení tělesných proporcí).

Nedostatečná produkce hormonů vede k rozvoji myxedému, který se vyznačuje tím těžká porucha procesy excitace a inhibice v centrálním nervovém systému, mentální retardace, snížená inteligence, letargie, ospalost, sexuální dysfunkce, inhibice všech typů metabolismu.

Když se štítná žláza stane hyperaktivní (hypertyreóza), dojde k onemocnění tyreotoxikóza. Charakteristické znaky: zvětšení velikosti štítné žlázy, počet tepů, zvýšený metabolismus, tělesná teplota, zvýšená konzumace potravy, vypoulené oči. Pozorováno zvýšená vzrušivost a podrážděnost, mění se poměr tonusu částí autonomního nervového systému: převládá excitace sympatická divize. Zaznamenává se svalový třes a svalová slabost.

Nedostatek jódu ve vodě vede ke snížení funkce štítné žlázy s výrazným zmnožením její tkáně a vznikem strumy. Proliferace tkání je kompenzačním mechanismem v reakci na pokles obsahu jodovaných hormonů v krvi.

Pankreas je žláza se smíšenou funkcí. Morfologickou jednotkou žlázy jsou Langerhansovy ostrůvky nacházejí se především v ocasu žlázy. Beta buňky ostrůvků produkují inzulín, alfa buňky produkují glukagon a delta buňky produkují somatostatin. V extraktech pankreatické tkáně byly nalezeny hormony vagotonin a centropnein.

Inzulín reguluje metabolismus sacharidů, snižuje koncentraci cukru v krvi, podporuje přeměnu glukózy na glykogen v játrech a svalech. Zvyšuje propustnost buněčných membrán pro glukózu: jakmile je glukóza uvnitř buňky, je absorbována. Inzulín zpomaluje rozklad bílkovin a jejich přeměnu na glukózu, stimuluje syntézu bílkovin z aminokyselin a jejich aktivní transport do buňky, reguluje metabolismus tuků tvorbou vyšších mastných kyselin z potravy metabolismus sacharidů, inhibuje mobilizaci tuku z tukové tkáně.

V beta buňkách je inzulín produkován z jeho prekurzoru proinzulinu. Je transportován do buněčného Golgiho aparátu, kde dochází k počátečním fázím přeměny proinzulinu na inzulín.

Regulace inzulínu je založena na normální hladině glukózy v krvi: hyperglykémie vede ke zvýšení toku inzulínu do krve a naopak.

Paraventrikulární jádra hypotalamu zvyšují aktivitu při hyperglykémii, vzruch jde do prodloužené míchy, odtud do pankreatických ganglií a do beta buněk, což podporuje tvorbu inzulínu a jeho sekreci. Při hypoglykémii jádra hypotalamu snižují svoji aktivitu a snižuje se sekrece inzulínu.

Hyperglykémie přímo excituje receptorový aparát Langerhansových ostrůvků, což zvyšuje sekreci inzulínu. Glukóza také působí přímo na beta buňky, což vede k uvolňování inzulínu.

Glukagon zvyšuje množství glukózy, což také vede ke zvýšené produkci inzulínu. Podobně působí hormony nadledvin.

Autonomní nervový systém reguluje produkci inzulínu prostřednictvím vagus a sympatické nervy. Nervus vagus stimuluje uvolňování inzulinu a sympatikus jej inhibuje.

Množství inzulinu v krvi je dáno aktivitou enzymu inzulinázy, který hormon ničí. Největší množství enzymu se nachází v játrech a svalech. Když krev proteče játry jednou, zničí se až 50 % inzulinu v krvi.

Důležitá role Regulaci sekrece inzulínu provádí hormon somatostatin, který se tvoří v jádrech hypotalamu a delta buňkách slinivky břišní. Somatostatin inhibuje sekreci inzulínu.

Inzulinová aktivita se vyjadřuje v laboratorních a klinických jednotkách.

Glukagon se podílí na regulaci metabolismu sacharidů, jeho účinek na metabolismus sacharidů je antagonista inzulínu. Glukagon štěpí glykogen v játrech na glukózu a koncentrace glukózy v krvi se zvyšuje. Glukagon stimuluje odbourávání tuků v tukové tkáni.

Mechanismus účinku glukagonu je způsoben jeho interakcí se speciálními specifickými receptory, které se nacházejí na buněčné membráně. Když se na ně naváže glukagon, zvyšuje se aktivita enzymu adenylátcyklázy a koncentrace cAMP podporuje proces glykogenolýzy.

Regulace sekrece glukagonu. Tvorba glukagonu v alfa buňkách je ovlivněna hladinou glukózy v krvi. Když se hladina glukózy v krvi zvýší, sekrece glukagonu je inhibována, a když se sníží, zvýší se. Tvorbu glukagonu ovlivňuje i přední lalok hypofýzy.

Růstový hormon somatotropin zvyšuje aktivitu alfa buněk. Naproti tomu hormon delta buněk somatostatin inhibuje tvorbu a sekreci glukagonu, protože blokuje vstup Ca iontů do alfa buněk, které jsou nezbytné pro tvorbu a sekreci glukagonu.

Fyziologický význam lipokain. Podporuje využití tuků stimulací tvorby lipidů a oxidace mastných kyselin v játrech, zabraňuje tukové degeneraci jater.

Funkce vagotonin- zvýšený tón vagusové nervy, zvýšení jejich aktivity.

Funkce centropnein– vzrušení dýchací centrum, podpora relaxace hladkých svalů průdušek, zvýšení schopnosti hemoglobinu vázat kyslík, zlepšení transportu kyslíku.

Dysfunkce pankreatu.

Snížení sekrece inzulínu vede k rozvoji diabetes mellitus, jehož hlavními příznaky jsou hyperglykémie, glukosurie, polyurie (až 10 litrů denně), polyfagie (zvýšená chuť k jídlu), polydyspepsie (zvýšená žízeň).

Zvýšená hladina cukru v krvi u pacientů diabetes mellitus je výsledkem ztráty schopnosti jater syntetizovat glykogen z glukózy a buněk využívat glukózu. Zpomaluje se také tvorba a ukládání glykogenu ve svalech.

U pacientů s diabetes mellitus jsou narušeny všechny typy metabolismu.

Nadledvinky jsou párové žlázy umístěné nad horními póly ledvin. Mají velký životní význam. Existují dva typy hormonů: kortikální hormony a hormony dřeně.

Kortikální hormony jsou rozděleny do tří skupin:

1) glukokortikoidy (hydrokortison, kortizon, kortikosteron);

2) mineralokortikoidy (aldesteron, deoxykortikosteron);

3) pohlavní hormony (androgeny, estrogeny, progesteron).

Glukokortikoidy jsou syntetizovány v paprsková zóna kůra nadledvin. Podle jejich chemické struktury jsou hormony steroidy, které se tvoří z cholesterolu; kyselina askorbová.

Fyziologický význam glukokortikoidů.

Glukokortikoidy ovlivňují metabolismus sacharidů, bílkovin a tuků, podporují tvorbu glukózy z bílkovin, zvyšují ukládání glykogenu v játrech a jsou ve svém účinku antagonisty inzulínu.

Glukokortikoidy mají katabolický účinek na metabolismus bílkovin, způsobují rozklad tkáňových bílkovin a zpomalují zabudování aminokyselin do bílkovin.

Hormony působí protizánětlivě, což je způsobeno snížením propustnosti cévních stěn s nízkou aktivitou enzymu hyaluronidázy. Snížení zánětu je způsobeno inhibicí uvolňování kyseliny arachidonové z fosfolipidů. To vede k omezení syntézy prostaglandinů, které stimulují zánětlivý proces.

Glukokortikoidy ovlivňují tvorbu ochranných protilátek: hydrokortison potlačuje syntézu protilátek a inhibuje reakci mezi protilátkou a antigenem.

Glukokortikoidy mají výrazný účinek na hematopoetické orgány:

1) zvýšit počet červených krvinek stimulací červené kostní dřeně;

2) vést k obrácenému vývoji brzlíku a lymfoidní tkáň, což je doprovázeno poklesem počtu lymfocytů.

Vylučování z těla probíhá dvěma způsoby:

1) 75–90 % hormonů vstupujících do krve je odstraněno močí;

2) 10–25 % se odstraní stolicí a žlučí.

Regulace tvorby glukokortikoidů.

Kortikotropin předního laloku hypofýzy hraje důležitou roli při tvorbě glukokortikoidů. Toto ovlivnění se uskutečňuje na principu přímého a zpětného spojení: kortikotropin zvyšuje produkci glukokortikoidů a jejich nadbytek v krvi vede k inhibici kortikotropinu v hypofýze.

Neurosekrece je syntetizována v jádrech předního hypotalamu kortikoliberin, který stimuluje tvorbu kortikotropinu v přední hypofýze a ten zase stimuluje tvorbu glukokortikoidu. Funkční vztah „hypotalamus – přední hypofýza – kůra nadledvin“ se nachází v jediném systému hypotalamus – hypofýza – nadledvinky, který hraje hlavní roli v adaptačních reakcích těla.

Adrenalin– hormon dřeně nadledvin – podporuje tvorbu glukokortikoidů.

Mineralokortikoidy se vyrábějí v zona glomerulosa kůry nadledvin a podílet se na regulaci minerálního metabolismu. Tyto zahrnují aldosteron A deoxykortikosteron. Zvyšují reabsorpci Na iontů v renálních tubulech a snižují reabsorpci K iontů, což vede ke zvýšení Na iontů v krvi a tkáňové tekutině a jejich zvýšení. osmotický tlak. To způsobuje zadržování vody v těle a zvyšuje krevní tlak.

Mineralokortikoidy podporují projevy zánětlivých reakcí zvýšením permeability kapilár a serózních membrán. Podílejí se na regulaci tónu cévy. Aldosteron má schopnost zvýšit tonus hladkého svalstva cévní stěna, což vede ke zvýšení krevního tlaku. Při nedostatku aldosteronu vzniká hypotenze.

Regulace tvorby mineralokortikoidů

Regulace sekrece a tvorby aldosteronu se provádí systémem renin-angiotenzin. Renin se tvoří ve speciálních buňkách juxtaglomerulárního aparátu aferentních arteriol ledvin a uvolňuje se do krve a lymfy. Katalyzuje přeměnu angiotenzinogenu na angiotenzin I, který se působením speciálního enzymu přeměňuje na angiotenzin II. Angiotensin II stimuluje tvorbu aldosteronu. Syntéza mineralokortikoidů je řízena koncentrací iontů Na a K v krvi. Zvýšení iontů Na vede k inhibici sekrece aldosteronu, což vede k vylučování Na močí. K poklesu tvorby mineralokortikoidů dochází při nedostatečném obsahu K iontů Syntéza mineralokortikoidů je ovlivněna množstvím tkáňového moku a krevní plazmy. Zvětšení jejich objemu vede k inhibici sekrece aldosteronů, což je způsobeno zvýšeným uvolňováním Na iontů a související vody. Hormon epifýzy glomerulotropin zvyšuje syntézu aldosteronu.

Pohlavní hormony (androgeny, estrogeny, progesteron) se tvoří v retikulární zóně kůry nadledvin. Oni mají velká důležitost ve vývoji pohlavních orgánů v dětství, kdy je intrasekreční funkce gonád nevýznamná. Mají anabolický účinek na metabolismus bílkovin: zvyšují syntézu bílkovin díky zvýšenému začlenění aminokyselin do její molekuly.

Hypofunkce kůry nadledvin způsobuje onemocnění – bronzovou nemoc neboli Addisonovu nemoc. Příznaky tohoto onemocnění jsou: bronzové zbarvení kůže, zejména na pažích, krku, obličeji, zvýšená únava, nechutenství, nevolnost a zvracení. Pacient se stává citlivým na bolest a chlad a je náchylnější k infekci.

Při hyperfunkci kůry nadledvin (jejíž příčinou je nejčastěji nádor) dochází ke zvýšení tvorby hormonů, je zaznamenána převaha syntézy pohlavních hormonů nad ostatními, takže sekundární sexuální charakteristiky se začínají dramaticky měnit. pacientů. U žen je pozorován projev sekundárních mužských sexuálních charakteristik, u mužů - ženských.

Dřeň nadledvin produkuje hormony příbuzné katecholaminům. Hlavním hormonem je adrenalin, druhým nejdůležitějším je předchůdce adrenalinu - norepinefrin. Chromafinní buňky dřeně nadledvin se nacházejí i v jiných částech těla (na aortě, na přechodu karotických tepen atd.), tvoří nadledvinový systém těla. Dřeň nadledvin je modifikovaný sympatický ganglion.

Význam adrenalinu a norepinefrinu

Adrenalin plní funkci hormonu do krve se dostává neustále, kdy různé státy těla (ztráta krve, stres, svalová aktivita) dochází ke zvýšení její tvorby a uvolňování do krve.

Excitace sympatiku vede ke zvýšení průtoku adrenalinu a norepinefrinu do krve, prodlužují účinky nervových vzruchů v sympatiku. Adrenalin ovlivňuje metabolismus uhlíku, urychluje odbourávání glykogenu v játrech a svalech, uvolňuje svaly průdušek, inhibuje motilitu gastrointestinálního traktu a zvyšuje tonus jeho svěračů, zvyšuje dráždivost a kontraktilitu srdečního svalu. Zvyšuje tonus cév, má vazodilatační účinek na cévy srdce, plic a mozku. Adrenalin zvyšuje výkon kosterních svalů.

Ke zvýšené činnosti nadledvinového systému dochází vlivem různých podnětů, které způsobují změny vnitřního prostředí těla. Adrenalin tyto změny blokuje.

Adrenalin je krátkodobě působící hormon, který je rychle zničen monoaminooxidázou. To je plně v souladu s jemnou a přesnou centrální regulací sekrece tohoto hormonu pro rozvoj adaptačních a ochranných reakcí organismu.

Norepinefrin funguje jako mediátor, je součástí sympatinu, mediátoru sympatického nervového systému, účastní se přenosu vzruchu v neuronech centrálního nervového systému.

Sekreční činnost dřeně nadledvin je regulována hypotalamem, vyšší autonomní centra sympatického oddělení jsou umístěna v zadní skupině jeho jader. Jejich aktivace vede ke zvýšení uvolňování adrenalinu do krve. K uvolnění adrenalinu může dojít reflexně během hypotermie, svalová práce atd. Při hypoglykémii se reflexně zvyšuje uvolňování adrenalinu do krve.

Pohlavní žlázy (u mužů varlata, u žen vaječníky) patří k žlázám se smíšenou funkcí; intrasekreční funkce se projevuje tvorbou a sekrecí pohlavních hormonů, které se dostávají přímo do krve.

Mužské pohlavní hormony - androgeny se tvoří v intersticiálních buňkách varlat. Existují dva typy androgenů - testosteron A androsteron.

Androgeny stimulují růst a vývoj reprodukčního aparátu, mužské sexuální charakteristiky a vzhled sexuálních reflexů.

Řídí proces zrání spermií, přispívají k zachování jejich motorické aktivity, projevům sexuálního pudu a sexuálních behaviorálních reakcí, zvyšují tvorbu bílkovin zejména ve svalech a snižují obsah tuku v těle. Při nedostatečném množství androgenu v těle jsou narušeny procesy inhibice v mozkové kůře.

Ženské pohlavní hormony estrogeny se tvoří ve folikulech vaječníku. Syntéza estrogenu se provádí membránou folikulu, progesteronem - žluté tělo vaječník, který se vyvíjí v místě prasklého folikulu.

Estrogeny stimulují růst dělohy, pochvy, trubic, způsobují růst endometria, podporují rozvoj sekundárních ženských pohlavních znaků, projevy sexuálních reflexů, zvyšují kontraktilitu dělohy, zvyšují její citlivost na oxytocin, stimulují růst a vývoj mléčné žlázy.

Progesteron zajišťuje proces normálního těhotenství, podporuje růst endometriální sliznice, implantaci oplodněného vajíčka do endometria, inhibuje kontraktilitu dělohy, snižuje její citlivost na oxytocin, inhibuje zrání a ovulaci folikulu inhibicí tvorba hypofyzárního lutropinu.

Tvorbu pohlavních hormonů ovlivňují gonadotropní hormony hypofýzy a prolaktin. U mužů podporuje gonadotropní hormon zrání spermií, u žen růst a vývoj folikulu. Lutropin určuje produkci ženských a mužských pohlavních hormonů, ovulaci a tvorbu žlutého tělíska. Prolaktin stimuluje produkci progesteronu.

melatonin inhibuje činnost gonád.

Nervový systém se podílí na regulaci činnosti gonád v důsledku tvorby gonadotropních hormonů v hypofýze. Centrální nervový systém reguluje průběh pohlavního styku. Při změně funkčního stavu centrálního nervového systému může dojít k narušení sexuálního cyklu až k jeho zastavení.

Menstruační cyklus zahrnuje čtyři období.

1. Preovulace (od pátého do čtrnáctého dne). Změny jsou způsobeny působením folitropinu, ve vaječnících dochází ke zvýšené tvorbě estrogenů, stimulují růst dělohy, proliferaci sliznice a jejích žláz, zrychluje se dozrávání folikulu, praská jeho povrch, se z něj uvolní vajíčko – dojde k ovulaci.

2. Ovulace (od patnáctého do dvacátého osmého dne). Začíná uvolněním vajíčka do trubice, kontrakce hladkého svalstva trubice jej pomáhá pohánět směrem k děloze, kde může dojít k oplodnění. Oplodněné vajíčko vstupující do dělohy se přichytí na její sliznici a dojde k těhotenství. Pokud nedojde k oplodnění, začíná období po ovulaci. V místě folikulu se vyvíjí žluté tělísko a produkuje progesteron.

3. Období po ovulaci. Neoplozené vajíčko odumírá, když se dostane do dělohy. Progesteron snižuje tvorbu folitropinu a snižuje produkci estrogenu. Změny, ke kterým došlo v ženských genitáliích, zmizí. Zároveň se snižuje tvorba lutropinu, což vede k atrofii žlutého tělíska. Vlivem poklesu estrogenu dochází ke kontrakci dělohy a odmítnutí sliznice. Následně dochází k jeho regeneraci.

4. Období klidu a období po ovulaci trvá od prvního do pátého dne sexuálního cyklu.

Placenta je unikátní útvar, který spojuje mateřské tělo s plodem. Plní řadu funkcí, včetně metabolických a hormonálních. Syntetizuje hormony dvou skupin:

1) bílkoviny - lidský choriový gonadotropin (CG), placentární laktogenní hormon (PLH), relaxin;

2) steroidy - progesteron, estrogeny.

HCG se tvoří v velké množství po 7-12 týdnech těhotenství následně tvorba hormonu několikanásobně klesá, jeho sekrece není řízena hypofýzou a hypotalamem, jeho transport k plodu je omezen. Funkce hCG spočívá ve zvýšení růstu folikulů, tvorbě žlutého tělíska a stimulaci produkce progesteronu. Ochranná funkce spočívá ve schopnosti zabránit odmítnutí embrya tělem matky. HCG má antialergický účinek.

PLG se začíná vylučovat od šestého týdne těhotenství a postupně se zvyšuje. Ovlivňuje mléčné žlázy, stejně jako hypofýzový prolaktin, na metabolismus bílkovin (zvyšuje syntézu bílkovin v těle matky). Zároveň se zvyšuje obsah volných mastných kyselin a zvyšuje se inzulinová rezistence.

Relaxin se vylučuje v pozdějších fázích těhotenství, uvolňuje vazy symfýzy pubis, snižuje tonus dělohy a její kontraktilitu.

Progesteron je syntetizován corpus luteum až do čtvrtého až šestého týdne těhotenství, následně je do tohoto procesu zapojena placenta a proces sekrece se postupně zvyšuje. Progesteron způsobuje relaxaci dělohy, snížení její kontraktility a citlivosti na estrogeny a oxytocin, hromadění vody a elektrolytů, zejména intracelulárního sodíku. Estrogeny a progesteron podporují růst, distenzi dělohy, vývoj mléčných žláz a laktaci.

Tkáňové hormony jsou biologicky aktivní látky, které působí v místě svého vzniku a nedostávají se do krve. prostaglandiny tvoří se v mikrosomech všech tkání, podílejí se na regulaci sekrece trávicích šťáv, změnách tonusu hladkého svalstva cév a průdušek a procesu agregace krevních destiček. Mezi tkáňové hormony, které regulují místní krevní oběh, patří histamin(rozšíří krevní cévy) a serotonin(má presorický efekt). Za mediátory nervového systému jsou považovány tkáňové hormony – norepinefrin a acetylcholin.

Antihormony– látky s antihormonální aktivitou. K jejich tvorbě dochází při delším podávání hormonu do těla zvenčí. Každý antihormon má výraznou druhovou specifitu a blokuje působení typu hormonu, pro který byl vyroben. Objevuje se v krvi 1–3 měsíce po podání hormonu a vymizí 3–9 měsíců po poslední injekci hormonu.

Pokud je řez ledvin transplantované na krk zvířete, spojující renální tepnu s krční tepny, a renální žíla - s krční žíly, pak taková ledvina, zbavená nervových spojení s tělem, může pracovat mnoho týdnů a dokonce měsíců a vylučovat víceméně normální moč. Při zatížení těla vodou popř stolní sůl zvyšuje se množství vody nebo soli vylučované ledvinami pepře. V důsledku toho i při úplné denervaci téměř normální funkce ledvin. Navíc i přes denervaci se aktivita transplantované ledviny vlivem působících podnětů mění nervový systém. Denervovaná ledvina tak při bolestivé stimulaci přestane vylučovat moč stejně jako normálně inervovaná ledvina.

Nedostatečnost funkce zadního laloku hypofýzy, který vylučuje antidiuretický hormon, vypíná působení výše popsaného regulačního mechanismu. Stěna distálního nefronu se stává zcela nepropustnou pro vodu a ledvina vylučuje velký počet to s močí. V těchto případech se může uvolnit až 20-25 litrů moči denně (diabetes insipidus). Sekrece antidiuretického hormonu z hypofýzy je regulována jádry hypotalamu.

Diurézu ovlivňuje i hormon dřeně nadledvin – adrenalin. Při aplikaci malých dávek adrenalinu do ledvinových cév se objem ledviny zvětší. To se vysvětluje tím, že adrenalin stahuje eferentní arteriální cévy (vas efferens) a tím vede ke zvýšení filtračního tlaku v glomerulech.

V velké dávky Adrenalin také stahuje aferentní cévy, což snižuje průtok krve do glomerulů a vede k zastavení diurézy.

Některé z hormonů kůry nadledvin, tzv. mineralokortikoidy - aldosteron, deoxykortikosteron, působí na tubulární epitel a zvyšují vstřebávání sodíku do krve. Onemocnění nebo odstranění nadledvin tento mechanismus vypíná a vede k prudké ztrátě sodíku močí a k těžkým poruchám organismu.

Činnost ledvin ovlivňují také hormony štítné žlázy a příštítných tělísek.

Hormon štítné žlázy snižuje vazbu vody a soli na tkáně, čímž způsobuje jejich přechod do krve, a tím zvyšuje diurézu. Kromě toho posiluje všechny typy metabolismu, zejména metabolismus bílkovin, v důsledku čehož se zvyšuje tvorba konečných produktů tohoto metabolismu, což také vede ke zvýšené diuréze. Hormon příštítných tělísek podporuje přechod vápníku a fosforu z kostí do krevního oběhu a prudké zvýšení obsahu těchto látek v krvi, v důsledku čehož se zvyšuje jejich vylučování močí.

Kalcitonin neboli tyreokalcitonin se spolu s parathormonem příštítných tělísek podílí na regulaci metabolismu vápníku. Pod jeho vlivem se snižuje hladina vápníku v krvi (hypokalcémie). K tomu dochází v důsledku působení hormonu na kostní tkáň, kde aktivuje funkci osteoblastů a podporuje mineralizační procesy. Funkce osteoklastů, které kostní tkáň ničí, je naopak inhibována. V ledvinách a střevech kalcitonin inhibuje reabsorpci vápníku a zvyšuje reabsorpci fosfátů. Produkce tyreokalcitoninu je regulována hladinou vápníku v krevní plazmě podle typu zpětné vazby. Při poklesu hladiny vápníku je produkce tyreokalcitoninu inhibována a naopak.

Příštítná tělíska

Osoba má 2 páry příštítných tělísek, umístěných na zadní straně nebo zapuštěných uvnitř štítné žlázy. Hlavní neboli oxyfilní buňky těchto žláz produkují parathormon neboli parathyrin, popř parathormon(PTG). Parathormon reguluje metabolismus vápníku v těle a udržuje jeho hladinu v krvi. V kostní tkáni zesiluje parathormon funkci osteoklastů, což vede k demineralizaci kostí a zvýšení hladiny vápníku v krevní plazmě (hyperkalcémie). V ledvinách parathormon zvyšuje reabsorpci vápníku. Ve střevě dochází ke zvýšení reabsorpce vápníku v důsledku stimulačního účinku parathormonu na syntézu kalcitriolu, aktivního metabolitu vitaminu D3. Vitamin D3 se tvoří v neaktivním stavu v kůži pod vlivem ultrafialového záření. Pod vlivem parathormonu se aktivuje v játrech a ledvinách. Kalcitriol zvyšuje tvorbu proteinu vázajícího vápník ve střevní stěně, což podporuje reabsorpci vápníku. Parathormon ovlivňuje metabolismus vápníku a zároveň ovlivňuje metabolismus fosforu v těle: inhibuje reabsorpci fosfátů a zvyšuje jejich vylučování močí (fosfaturie).

Činnost příštítných tělísek je dána obsahem vápníku v krevní plazmě. Pokud se koncentrace vápníku v krvi zvýší, vede to ke snížení sekrece parathormonu. Snížení hladiny vápníku v krvi způsobuje zvýšenou produkci parathormonu.

Odstranění příštítných tělísek u zvířat nebo jejich hypofunkce u lidí vede ke zvýšené nervosvalové dráždivosti, která se projevuje fibrilárními záškuby jednotlivých svalů, přecházejícími ve spastické stahy svalových skupin, především končetin, obličeje a zadní části hlavy. Zvíře umírá na tetanické křeče.

Hyperfunkce příštítných tělísek vede k demineralizaci kostní tkáně a rozvoji osteoporózy. Hyperkalcémie zvyšuje sklon k tvorbě kamenů v ledvinách, přispívá k rozvoji poruch elektrické aktivity srdce a v důsledku toho ke vzniku vředů v gastrointestinálním traktu zvýšené částky gastrin a HCl v žaludku, jejichž tvorbu stimulují ionty vápníku.

Nadledvinky

Nadledvinky jsou párové žlázy. Je to endokrinní orgán, který má vit Důležité. Nadledvinky mají dvě vrstvy – kůru a dřeň. Kortikální vrstva je mezodermálního původu, dřeň se vyvíjí z rudimentu sympatického ganglia.

Hormony kůry nadledvin

V kůře nadledvin jsou 3 zóny: vnější - glomerulární, střední - fasciculata a vnitřní - reticularis. Zona glomerulosa produkuje hlavně mineralokortikoidy, zona fasciculata produkuje glukokortikoidy a zona reticularis produkuje pohlavní hormony (hlavně androgeny). Hormony kůry nadledvin jsou podle své chemické struktury steroidy. Mechanismus působení všech steroidní hormony spočívá v přímém působení na genetický aparát buněčného jádra, stimulaci syntézy odpovídající RNA, aktivaci syntézy proteinů a enzymů transportujících kationty, jakož i zvýšení permeability membrán pro aminokyseliny.

Mineralokortikoidy.

Do této skupiny patří aldosteron, deoxykortikosteron, 18-hydroxykortikosteron, 18-oxydeoxykortikosteron. Tyto hormony se podílejí na regulaci minerálního metabolismu. Hlavním představitelem mineralokortikoidů je aldosteron. Aldosteron zvyšuje reabsorpci iontů sodíku a chloru v distálních renálních tubulech a snižuje reabsorpci draselných iontů. V důsledku toho se snižuje vylučování sodíku močí a zvyšuje se vylučování draslíku. S reabsorpcí sodíku se pasivně zvyšuje i reabsorpce vody. Vlivem zadržování vody v těle se zvyšuje objem cirkulující krve, zvyšuje se krevní tlak a snižuje se diuréza. Aldosteron má podobný účinek na výměnu sodíku a draslíku ve slinných a potních žlázách.

Aldosteron podporuje vývoj zánětlivá reakce. Jeho prozánětlivý účinek je spojen se zvýšenou exsudací tekutiny z lumen cév do tkáně a otokem tkáně. Se zvýšenou produkcí aldosteronu se zvyšuje i sekrece vodíkových iontů a amonia v renálních tubulech, což může vést ke změně acidobazického stavu – alkalóze.

Na regulaci hladin aldosteronu v krvi se podílí několik mechanismů, z nichž hlavním je systém renin-angiotenzin-aldosteron. V malé míře je produkce aldosteronu stimulována ACTH adenohypofýzy. Hyponatrémie nebo hyperkalémie stimuluje produkci aldosteronu prostřednictvím mechanismu zpětné vazby. Atriální natriuretický hormon je antagonista aldosteronu.

Glukokortikoidy.

Glukokortikoidní hormony zahrnují kortizol, kortison, kortikosteron, 11-deoxykortizol, 11-dehydrokortikosteron. U lidí je nejdůležitějším glukokortikoidem kortizol.

Tyto hormony ovlivňují metabolismus sacharidů, bílkovin a tuků:

1. Glukokortikoidy způsobují zvýšení plazmatické glukózy (hyperglykémie). Tento účinek je způsoben stimulací procesů glukoneogeneze v játrech, tj. tvorby glukózy z aminokyselin a mastných kyselin. Glukokortikoidy inhibují aktivitu enzymu hexokinázy, což vede ke snížení využití glukózy tkáněmi. Glukokortikoidy jsou antagonisté inzulínu v regulaci metabolismu sacharidů.

2. Glukokortikoidy mají katabolický účinek na metabolismus bílkovin. Zároveň mají i výrazný antianabolický účinek, který se projevuje snížením syntézy zejména svalových bílkovin, neboť glukokortikoidy inhibují transport aminokyselin z krevní plazmy do svalových buněk. V důsledku toho se snižuje svalová hmota může se vyvinout osteoporóza a rychlost hojení ran se sníží.

3. Vlivem glukokortikoidů na metabolismus tuků dochází k aktivaci lipolýzy, která vede ke zvýšení koncentrace mastných kyselin v krevní plazmě.

4. Glukokortikoidy inhibují všechny složky zánětlivé reakce: snižují propustnost kapilár, inhibují exsudaci a snižují otok tkání, stabilizují membrány lysozomů, což zabraňuje uvolňování proteolytických enzymů, které přispívají k rozvoji zánětlivé reakce, a inhibují fagocytózu v místě zánětu. zánětu. Glukokortikoidy snižují horečku. Tento účinek je spojen se snížením uvolňování interleukinu-1 z leukocytů, což stimuluje centrum produkce tepla v hypotalamu.

5. Glukokortikoidy působí antialergicky. Tento účinek je způsoben účinky, které jsou základem protizánětlivého účinku: inhibice tvorby faktorů, které zvyšují alergickou reakci, snížení exsudace, stabilizace lysozomů. Zvýšení obsahu glukokortikoidů v krvi vede ke snížení počtu eozinofilů, jejichž koncentrace bývá při alergických reakcích zvýšena.

6. Glukokortikoidy inhibují buněčnou i humorální imunitu. Snižují produkci Ti B lymfocytů, snižují tvorbu protilátek a snižují imunologický dozor. Při dlouhodobém užívání glukokortikoidů může dojít k involuci brzlíku a lymfoidní tkáně. Oslabení ochranných imunitních reakcí těla je vážné vedlejší účinek při dlouhodobé léčbě glukokortikoidy, protože se zvyšuje pravděpodobnost sekundární infekce. Kromě toho se zvyšuje nebezpečí vzniku nádorového procesu v důsledku útlumu imunologického dozoru. Na druhou stranu tyto účinky glukokortikoidů umožňují považovat je za aktivní imunosupresiva.

7. Glukokortikoidy zvyšují citlivost hladkého svalstva cév na katecholaminy, což může vést ke zvýšení krevního tlaku. Tomu napomáhá i jejich mírný mineralokortikoidní účinek: zadržování sodíku a vody v těle.

8. Glukokortikoidy stimulují sekreci kyseliny chlorovodíkové.

Produkce glukokortikoidů kůrou nadledvin je stimulována ACTH adenohypofýzy. Nadměrné hladiny glukokortikoidů v krvi vedou k inhibici syntézy ACTH a kortikoliberinu hypotalamem. Hypotalamus, adenohypofýza a kůra nadledvin jsou tedy funkčně sjednoceny a tvoří tedy jediný systém hypotalamus-hypofýza-nadledviny. Pro akutní stresové situace Hladina glukokortikoidů v krvi se rychle zvyšuje. Díky svým metabolickým účinkům rychle poskytují tělu energetický materiál.

Hypofunkce kůry nadledvin se projevuje snížením obsahu kortikoidních hormonů a nazývá se Addisonova (bronzová) nemoc. Hlavní příznaky tohoto onemocnění jsou: adynamie, snížený objem cirkulující krve, arteriální hypotenze, hypoglykémie, zvýšená pigmentace kůže, závratě, neurčité bolesti břicha, průjem.

U nádorů nadledvin se může vyvinout hyperfunkce kůry nadledvin s nadměrnou tvorbou glukokortikoidů. Jedná se o tzv. primární hyperkorticismus neboli Itsenko-Cushingův syndrom. Klinické projevy tohoto syndromu jsou stejné jako u Itsenko-Cushingovy choroby.

12.6.3. Reabsorpce v tubulech

V ledvinách člověka se za 1 den vytvoří asi 180 litrů ultrafiltrátu, objem vyloučené moči je od 1 do 1,5 litru, zbytek tekutiny se reabsorbuje v renálních tubulech Všechny nízkomolekulární látky rozpuštěné v krevní plazmě stejně jako velmi malé množství pronikají do lumen renálních proteinů. Proto je hlavním účelem systému, který zajišťuje reabsorpci látek v tubulech, aby vrátit do krve všechny životně důležité látky v potřebném množství, a vylučují konečné produkty metabolismu, toxické a cizorodé sloučeniny a fyziologicky cenné látky, pokud jsou k dispozici v nadbytku. Důležitá je filtrace hormonů a některých dalších fyziologických faktorů v glomerulech. účinné látky, které se při procesu reabsorpce inaktivují a jejich složky se vracejí do krve nebo jsou z těla odstraněny.

Různé úseky renálních tubulů se liší schopností absorbovat látky z lumen nefronu. Rozborem kapaliny z jednotlivé díly nefronu, bylo stanoveno složení, funkční význam a charakteristika práce všech částí ledvinových tubulů. V proximální segment nefronu Za normálních podmínek se z ultrafiltrátu za normálních podmínek zcela reabsorbuje glukóza, aminokyseliny, vitamíny, malá množství bílkovin, peptidy, ionty Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, močovina, voda a mnoho dalších látek. V následující části nefronu organické látky se neabsorbují pouze ionty a voda (obr. 12.8).

V proximálním segmentu nefronu u savců je absorbováno asi 60-70 % přefiltrovaných iontů Na + a Cl -, více než 90 % HCO 3 - a výše uvedené organické a anorganické látky, jejichž podíl je menší v celkové koncentraci látek rozpuštěných v krevní plazmě. Výrazná vlastnost reabsorpce v proximálním tubulu spočívá v tom, že po absorbovaných látkách je voda reabsorbována díky vysoké osmotické permeabilitě stěny této části nefronu. Proto tekutina v proximálním tubulu vždy zůstává prakticky izosmotická s krevní plazmou. Je zajištěna absorpce jednotlivých látek v tubulech různé způsoby jejich popis pomůže pochopit rozmanitost molekulárních mechanismů reabsorpce v nefronu.

Epiteliální buňky ledvinových tubulů jsou polární a asymetrické. Jejich plazmatická membrána, obrácená k lumen tubulu, se nazývá luminální(z lat. lumen - clearance) popř apikální(z latiny apex - top). Jeho vlastnosti jsou v mnoha ohledech odlišné od vlastností plazmatických membrán na stranách a základně buňky, tzv bazolaterální membrány.

Abychom porozuměli fyziologickým mechanismům reabsorpce látek, je nezbytné, aby transportéry a iontové kanály pro mnoho látek byly lokalizovány v luminální membráně.

průchod posledně jmenovaného přes membránu do buňky. Bazolaterální membrány obsahují Na, K-ATPázu, Ca-ATPázu, nosiče některých organických látek. To vytváří podmínky pro vstřebávání organických a anorganické látky z buňky do mezibuněčné tekutiny, nakonec do cévního řečiště. Přítomnost sodíkových kanálů v apikální membráně a sodíkových pump v bazolaterálních membránách umožňuje směrovaný tok iontů Na+ z lumen do buňky tubulu az buňky pomocí pumpy do mezibuněčné látky. Buňka je tedy funkčně asymetrická, zajišťující tok látek z lumen tubulu do krve.

Pro takový proces existují strukturální a biochemické předpoklady. V bazální části buněk ledvinových tubulů jsou soustředěny mitochondrie, ve kterých při buněčném dýchání vzniká energie pro činnost iontových pump.

Glukóza. Každou minutu se do ledvinových tubulů u člověka dostane za 1 den asi 989,8 mmol, v ledvinách se reabsorbuje, tzn. moč vypadá prakticky bez glukózy. V důsledku toho dochází k absorpci glukózy proti koncentračnímu gradientu, v důsledku čehož je veškerá glukóza reabsorbována z tubulární tekutiny do krve ve své normální koncentraci v krvi.

Když se hladina glukózy v krevní plazmě zvýší z 5 na 10 mmol/l, objeví se glukóza v moči. To je způsobeno skutečností, že v luminální membráně buněk proximálního tubulu Existuje omezený počet přenašečů glukózy. Když jsou zcela nasyceny glukózou, dosáhne se její maximální reabsorpce a přebytek se začne vylučovat močí. Důležitá je velikost maximální reabsorpce glukózy funkční hodnocení reabsorpční kapacita buněk proximálního tubulu (viz obr. 12.7).

Stanovit maximální množství transportu glukózy (T mG) dosáhnout úplného nasycení svého tubulárního transportního systému. Za tímto účelem je do krve zavedena glukóza, která zvyšuje její koncentraci v glomerulárním filtrátu, dokud není dosaženo prahu reabsorpce a glukóza se nezačne vylučovat ve významných množstvích močí. Velikost T mG se vypočítá z rozdílu mezi množstvím glukózy přefiltrované v glomerulech (rovné součinu objemu glomerulárního filtrátu C Na koncentraci glukózy v plazmě P G) a vylučují se močí (U G - koncentrace glukózy v moči, PROTI- objem vyloučené moči):

Velikost T mG charakterizuje plnou zátěž transportního systému glukózy. U mužů je to 2,08 mmol/min (375 mg/min), u žen je to 1,68 mmol/min (303 mg/min) v přepočtu na 1,73 m 2 tělesného povrchu.

Můžeme zvážit použití glukózy jako příkladu membrána A mechanismy buněčné reabsorpce monosacharidy a aminokyseliny v

ledvinové tubuly. V apikální membráně buněk proximálního tubulu se glukóza spojuje s transportérem, který musí současně připojit iont Na +, načež komplex získá schopnost transportu přes membránu. Výsledkem je, že glukóza i sodík vstupují do buněčné cytoplazmy. Vzhledem k tomu, že membrána je vysoce selektivní a jednosměrně propustná, neumožňuje průchod glukózy zpět z buňky do lumen tubulu. Zdrojem energie pro přenos glukózy přes apikální membránu je nižší koncentrace Na + v buněčné cytoplazmě, kterou odstraňuje Na, K-ATPáza lokalizovaná v bazální plazmatické membráně buňky. Tento proces se nazývá sekundární aktivní transport, kdy k přenosu látek při jejich vstřebávání z lumen tubulu do krve dochází proti koncentračnímu gradientu, ale bez vynaložení buněčné energie na něj. Vynakládá se na transport iontů sodíku. Primární aktivní se nazývá transport v případě, kdy je látka přenášena proti elektrochemickému gradientu vlivem energie buněčného metabolismu. Většina zářný příklad je transport iontů Na +, který se uskutečňuje za účasti enzymu Na, K-ATPázy, který spotřebovává energii ATP. Jakmile se glukóza uvolní z transportéru, vstupuje do cytoplazmy, dostává se k bazální plazmatické membráně a pohybuje se přes ni pomocí mechanismu facilitované difúze.

Proteiny a aminokyseliny. Ultrafiltrace má za následek vstup neelektrolytů a elektrolytů do lumen nefronu. Na rozdíl od elektrolytů, které se po průniku apikální membránou dostanou nezměněny na bazální plazmatickou membránu a jsou transportovány do krve, je přenos bílkovin zajištěn jiným mechanismem, tzv. pinocytóza. Molekuly filtrovaného proteinu se adsorbují na povrchovou membránu buňky, membrána invaginuje do buňky za vzniku pinocytotické vakuoly. Tato vakuola se pohybuje směrem k bazální části buňky; v perinukleární oblasti, kde je lokalizován lamelární komplex (Golgiho aparát), mohou splývat s lysozomy, ve kterých je vysoká aktivita řady proteolytických enzymů. V lysozomech jsou zachycené proteiny štěpeny na aminokyseliny enzymatickou hydrolýzou a odstraněny do krve přes bazální plazmatickou membránu.

Aminokyseliny filtrované v glomerulech jsou téměř úplně reabsorbovány buňkami proximálního tubulu. V luminální membráně existují nejméně čtyři samostatné mechanismy pro transport aminokyselin z lumen tubulu do krve: speciální reabsorpční systémy pro neutrální, dibazické, dikarboxylové aminokyseliny a iminokyseliny. Každý z těchto systémů zajišťuje vstřebávání několika aminokyselin pouze jedné skupiny. Například systém reabsorpce dvojsytných aminokyselin se podílí na absorpci lysinu, argininu, ornithinu a případně cystinu. Když je do krve zaveden nadbytek jedné z výše uvedených aminokyselin, začíná zvýšené vylučování

pouze zbývající aminokyseliny této skupiny. Transportní systémy jednotlivých skupin aminokyselin jsou řízeny samostatnými genetickými mechanismy. Popsáno dědičné choroby, jehož jedním z projevů je zvýšené vylučování určité skupiny aminokyseliny.

Nedávno byly získány důkazy, že dipeptidy a tripeptidy mohou být reabsorbovány v nezměněné podobě v renálních tubulech. Peptidové hormony, filtrované v ledvinových glomerulech, jsou částečně hydrolyzovány a vraceny do krve ve formě aminokyselin a jsou částečně vylučovány močí.

Vylučování slabých kyselin a zásad močí závisí na jejich ultrafiltraci v glomerulech, reabsorpci a sekreci v proximálních tubulech a také na „neiontové difúzi“, jejíž vliv je patrný zejména v distálních tubulech a sběrných kanálcích. Tyto sloučeniny mohou existovat v závislosti na pH prostředí ve dvou formách: neionizované a ionizované. Buněčné membrány propustnější pro neionizované látky. Mnoho slabých kyselin je vylučováno vysokou rychlostí alkalickou močí a slabých zásad naopak kyselou močí. U bází se stupeň ionizace zvyšuje kyselé prostředí, ale klesá v alkalickém. V neionizovaném stavu jsou tyto látky rozpustné v lipidech a pronikají do buněk a následně do krevní plazmy, tzn. jsou reabsorbovány. Pokud je hodnota pH v tubulární tekutině posunuta na kyselou stranu, zásady jsou ionizovány a jsou převážně vylučovány močí. Například nikotin je slabá báze, 50% ionizovaný při pH 8,1, je vylučován 3-4x rychleji kyselou močí (pH asi 5) než alkalickou reakcí (pH 7,8). Neiontová difúze ovlivňuje vylučování amonia a řady léčiv ledvinami.

Elektrolyty. Absorpce iontů Na +, C1 - a HCO 3 - filtrovaných v glomerulech vyžaduje největší energetický výdej v buňkách nefronů. U lidí se za 1 den reabsorbuje asi 24 330 mmol sodíku, 19 760 mmol chloru, 4888 mmol hydrogenuhličitanu a močí se vyloučí 90 mmol sodíku, 90 mmol chloru a méně než 2 mmol hydrogenuhličitanu. Aktivní je především transport sodíku, tzn. Právě na jeho přenos se vynakládá energie buněčného metabolismu. Vedoucí roli v tomto procesu hraje Na, K-ATPáza. V proximálním tubulu u savců jsou asi 2/3 přefiltrovaného sodíku reabsorbovány. Reabsorpce Na + v tomto tubulu probíhá proti mírnému gradientu a jeho koncentrace v tubulární tekutině zůstává stejná jako v krevní plazmě. Všechny ostatní ionty jsou reabsorbovány v proximálním tubulu. Jak bylo uvedeno výše, díky vysoké propustnosti stěny tohoto tubulu pro vodu zůstává tekutina v lumen nefronu izosmotická s krevní plazmou.

Dříve se věřilo, že v proximálním segmentu nefronu je povinná (povinná) reabsorpce, těch. za všech podmínek je absorpce iontů Na +, Cl - a vody konstantní. Naopak v distálních stočených tubulech a

Membránové mechanismy transportu Na + v buňkách různá oddělení nefron
Bazální membrány všech typů buněk obsahují Na, K + ATPázu, která zajišťuje výměnu iontů Na + za ionty K +. Kotransportní systém Na + a glukózy (G), sodíkové kanály a kotransportní systém některých dalších iontů jsou lokalizovány v luminální membráně; šipky označují oblasti nefronu, kde se nacházejí buňky odpovídajících typů

sběrných kanálků, lze regulovat reabsorpci iontů a vody, její hodnota se mění v závislosti na funkčním stavu organismu. Výsledek nejnovější výzkum ukazují, že pod vlivem impulsů přicházejících podél eferentních nervových vláken do ledvin a působením fyziologicky aktivních látek (například jednoho z natriuretických hormonů) je reabsorpce sodíku regulována také v proximálním nefronu." zřetelně se projevuje zvýšením objemu intravaskulární tekutiny, kdy snížení reabsorpce v proximálním tubulu podporuje zvýšené vylučování iontů a vody, a tím obnovuje objem krve.

V důsledku reabsorpce většiny složek ultrafiltrátu a vody v proximálním tubulu se objem primární moči prudce zmenšuje a asi 1/3 tekutiny filtrované v glomerulech se u savců dostává do počátečního úseku Henleovy kličky. V Henleově smyčce je absorbováno až 25% sodíku, který vstupuje do nefronu během filtrace, v distálním stočeném tubulu - asi 9%; méně než 1 % sodíku se reabsorbuje ve sběrných kanálcích nebo se vylučuje močí. V terminálních tubulech může koncentrace sodíku klesnout na 1 mmol/l ve srovnání se 140 mmol/l v glomerulárním filtrátu. V distálním segmentu nefronu a sběrných kanálků, na rozdíl od proximálního

segmentu dochází k absorpci proti vysokým koncentracím a elektrochemickým gradientům.

Buněčné mechanismy Na reabsorpci+ se stejně jako ostatní ionty mohou výrazně lišit v různých částech nefronu (obr. 12.9). V buňkách proximálního tubulu je vstup sodíku přes luminální membránu do buňky zajištěn řadou mechanismů. Může být spojena s výměnou Na + za protony (Na + /H +), stejně jako s aktivitou přenašečů aminokyselin a glukózy závislých na sodíku. V luminální membráně buněk tlustého vzestupného ramene Henleovy kličky vstupuje iont Na + do buňky současně s iontem K + a dvěma ionty Cl -; tento systém je blokován ze strany lumen tubulu furosemid. V distálním stočeném tubulu dochází k průchodu iontu Na + sodíkovým kanálem, jehož specifickým blokátorem je amilorid Ve všech případech jsou sodíkové ionty vstupující do buňky z ní odstraněny Na, K-ATPázou, lokalizovanou v bazální plazmatické membráně.

Molekulární mechanismy reabsorpce sodíkových iontů tedy nejsou stejné různé oblasti nefron. To určuje rozdíl v rychlosti reabsorpce a způsobech regulace přenosu sodíku.

Elektrofyziologické studie nefronových buněk potvrzují výše uvedené představy o pasivních a aktivní složky systémy reabsorpce sodíku. Během reabsorpce sodík zpočátku vstupuje do tubulární epiteliální buňky pasivně přes sodíkový kanál membrány směřující k tubulárnímu lumenu; vnitřní část Buňka je nabitá záporně, a proto se kladně nabitý Na pohybuje do buňky podél gradientu potenciálu. Sodík směřuje k bazální plazmatické membráně, která obsahuje sodíkovou pumpu, která jej uvolňuje do mezibuněčné tekutiny (obr. 12.10).

Regulace reabsorpce a sekrece iontů v renálních tubulech. Eferenty se podílejí na regulaci reabsorpce sodíku nervových vláken, vhodné pro ledvinu, a některé hormony (obr. 12.11). Vasopresin zvyšuje absorpci sodíku v buňkách tlusté vzestupné Henleovy smyčky. Mechanismus tohoto účinku je založen na intracelulárním působení cAMP. Dalším stimulátorem reabsorpce sodíku je aldosteron, což zvyšuje transport Na + v buňkách distálního renálního tubulu. Z extracelulární tekutiny tento hormon proniká bazální plazmatickou membránou do buněčné cytoplazmy a váže se na receptor. Vzniklý komplex vstupuje do jádra, kde vzniká komplex aldosteronu se stereospecifickým chromatinem.

Zdá se, že se na vazbě aldosteronu podílí nehistonový chromozomální protein, molekuly aldosteronu jsou vázány jádrem ledvinové buňky. V jádře se stimuluje přepis určitého úseku genetického kódu, syntetizovaná mRNA přechází do cytoplazmy a aktivuje tvorbu proteinů nezbytných pro zvýšení transportu Na +.

Transport Na+ a K+ buňkou distálního stočeného tubulu

Aldosteron stimuluje tvorbu složek sodíkové pumpy (Na, K-ATPáza), enzymů pro její zásobování energií a také látek, které usnadňují vstup Na + do buňky z lumen tubulu. Za normálních fyziologických podmínek je jedním z faktorů omezujících reabsorpci sodíku nízká permeabilita apikální plazmatické membrány. Zvýšení počtu sodíkových kanálů v membráně (nebo doby jejich otevření) zvyšuje vstup sodíku do buňky a zvyšuje jeho obsah v ní, což stimuluje aktivní transport sodíku.

Snížení reabsorpce sodíku se dosahuje vlivem tzv natriuretický hormon, jehož produkce se zvyšuje se zvýšením objemu cirkulující krve a zvýšením objemu extracelulární tekutiny v těle. Struktura a místo sekrece tohoto hormonu byly stanoveny pouze v minulé roky, ačkoli myšlenka jeho existence byla vyjádřena koncem 50. Ukázalo se, že takových faktorů je několik: jeden z nich vyniká

1 - natriuretický hormon, 2 - katecholaminy, 3 - glukortikoidy, 4 - parathormon, 5 - kalditonin, 6 - vasopresin, 7 - aldosteron

v síni, druhý v oblasti hypotalamu; z některých dalších orgánů byla izolována řada natriuretických látek. V současné době není dosud jasný význam každého z nich ve vlastních procesech regulace metabolismu sodíku.

Reabsorpce iontů Cl - se vyskytuje v některých částech nefronu jinými mechanismy než reabsorpcí Na +, což umožňuje odděleně regulovat vylučování sodíku a chloru ledvinami. V počátečních částech proximálního nefronu je jeho stěna nepropustná pro ionty C1 - ionty Na jsou absorbovány spolu s HCO 3 -. V důsledku toho se koncentrace C1 - zvyšuje ze 103 na 140 mmol/l. V koncových úsecích proximálního tubulu je zóna mezibuněčných spojů propustná pro Cl - ionty. Protože koncentrace Cl - v tubulární tekutině vzrostla než v krevní plazmě, Cl - se pohybuje podél koncentračního gradientu do mezibuněčné tekutiny a krve. Po iontech chlóru následují ionty sodíku.

Mechanismus reabsorpce iontů chlóru v buňkách tlustého vzestupného ramene Henleovy smyčky je odlišný. Luminální membrána má unikátní molekulární mechanismus pro transport iontů C1 -, zároveň s ním jsou absorbovány ionty Na + a K +. V distálním stočeném tubulu a sběrných kanálcích jsou ionty Na+ aktivně transportovány buňkami, následované ionty Cl- podél elektrochemického gradientu.

Rozdíl ve způsobech reabsorpce iontů chloru je důležitý pro pochopení rozmanitosti molekulárních mechanismů reabsorpce iontů. Je třeba zvláště zdůraznit, že pro tento proces je důležitý nejen rozdíl ve vlastnostech iontových kanálů a iontových nosičů v luminální membráně buněk, ale také jedinečné vlastnosti zóny buněčného kontaktu. V počátečních částech nefronu jsou nepropustné pro neelektrolyty a ionty C1 - následující části proximálního tubulu jsou vysoce propustné pro ionty C1 -. V distálním segmentu nefronu a sběrných kanálků je zóna buněčných kontaktů velmi špatně propustná pro rozpuštěné látky, což umožňuje jejich vylučování ledvinami.

Draslík, vápník, hořčík, fosfáty, sírany a stopové prvky jsou reabsorbovány v renálních tubulech. Ledviny jsou nejdůležitějším efektorovým orgánem v systému iontové homeostázy. Nejnovější údaje naznačují existenci systémů v těle, které regulují rovnováhu každého iontu. Pro některé z iontů již byly popsány například specifické receptory natrioreceptory. Objevily se první údaje o reflexní regulaci transportu iontů v renálních tubulech, včetně receptorů, centrálního aparátu a drah přenosu eferentních signálů do ledvin.

Regulace reabsorpce iontů Ca 2+ v renálních tubulech provádí řadu hormony. Když se koncentrace vápníku v krvi sníží, příštítná tělíska vylučují parathormon, který pomáhá normalizovat hladinu Ca 2+ v krvi zvýšením jeho reabsorpce v renálních tubulech a zvýšením resorpce

1 – ledviny, 2 – střeva, 3 – jídlo, 4 – játra, 5 – krevní plazma, 6 – Štítná žláza, 7 - kost, 8 - příštítná tělíska; tečkované šipky označují změny v reakci se zvýšením nebo snížením koncentrace vápníku v krvi

kosti (obr. 12.12). Při hyperkalcémii je stimulováno uvolňování hormonu štítné žlázy do krve - tyreokalcitonin, který snižuje koncentraci vápníku v krvi a zvyšuje jeho vylučování ledvinami. Aktivní forma vitaminu D 3 - 1,25 (OH) 2- D 3 - hraje důležitou roli v regulaci metabolismu Ca 2+. Úroveň reabsorpce hořčíku, chloru, síranů a dalších iontů je regulována v renálních tubulech.

Existuje pět typů účinků hormonů na cílové tkáně: metabolický, morfogenetický, kinetický, korekční a reaktogenní.

1. Metabolické působení hormonů

Metabolické působení hormony – způsobuje změny metabolismu ve tkáních. Vzniká v důsledku tří hlavních hormonálních vlivů.
Za prvé hormony mění permeabilitu buněčných membrán a organel, čímž se mění podmínky membránového transportu substrátů, enzymů, iontů a metabolitů a tím i všech typů metabolismu.
Za druhé hormony mění aktivitu enzymů v buňce, což vede ke změnám v jejich struktuře a konfiguraci, usnadňuje spojení s kofaktory, snižuje nebo zvyšuje intenzitu rozkladu molekul enzymů, stimuluje nebo potlačuje aktivaci proenzymů.
Třetí hormony mění syntézu enzymů, indukují nebo potlačují jejich tvorbu v důsledku svého vlivu na genetický aparát buněčného jádra, a to jak přímo zasahují do procesů syntézy nukleových kyselin a proteinů, tak nepřímo prostřednictvím energie a zásobování substrátem a enzymy. tyto procesy. Metabolické posuny způsobené hormony jsou základem změn ve funkci buněk, tkání nebo orgánů.

2. Morfogenetický efekt hormony

Morfogenetický účinek - vliv hormonů na procesy tvorby, diferenciace a růstu strukturních prvků. Tyto procesy se provádějí v důsledku změn v genetickém aparátu buňky a metabolismu. Příklady zahrnují účinek růstového hormonu na tělesný růst a vnitřní orgány, pohlavní hormony - o vývoji sekundárních pohlavních znaků.

3. Kinetické působení hormonů

Kinetické působení je schopnost hormonů vyvolat aktivitu efektoru, umožnit realizaci určité funkce. Například oxytocin způsobuje kontrakci svalů dělohy, adrenalin spouští rozklad glykogenu v játrech a uvolňování glukózy do krve, vazopresin zapíná zpětné vstřebávání vody ve sběrných kanálcích nefronu, ke kterému nedochází bez toho.

4. Nápravné opatření hormony

Nápravné opatření je změna v činnosti orgánů nebo procesů, ke kterým dochází v nepřítomnosti hormonu. Příkladem korektivního účinku hormonů je vliv adrenalinu na srdeční frekvenci, aktivace oxidačních procesů tyroxinem a snížení reabsorpce draselných iontů v ledvinách vlivem aldosteronu. Druhem korektivního působení je normalizační účinek hormonů, kdy jejich vliv směřuje k obnovení změněného nebo dokonce narušeného procesu. Například, když zpočátku převažují anabolické procesy metabolismu bílkovin, glukokortikoidy vyvolávají katabolický účinek, ale pokud zpočátku převažuje rozklad bílkovin, glukokortikoidy stimulují jejich syntézu.

V širším smyslu se zjišťuje závislost velikosti a směru účinku hormonu na metabolických nebo funkčních charakteristikách existujících před jeho působením. pravidlo výchozího stavujaniya, popsané na začátku kapitoly. Pravidlo počátečního stavu ukazuje, že hormonální účinek závisí nejen na počtu a vlastnostech molekul hormonu, ale také na reaktivitě efektoru, určované počtem a vlastnostmi membránových receptorů pro hormon. Reaktivita v tomto kontextu označuje schopnost efektoru reagovat s určitou velikostí a směrem odezvy na působení specifického chemického regulátoru.

5. Reaktogenní účinek hormonů

Reaktogenní účinek hormonů je schopnost hormonu měnit reaktivitu tkáně na působení stejného hormonu, jiných hormonů nebo mediátorů nervových vzruchů. Například hormony regulující vápník snižují citlivost distálního nefronu na působení vazopresinu, folikulin zesiluje účinek progesteronu na děložní sliznici a hormony štítné žlázy zesilují účinky katecholaminů. Typ reaktogenního působení hormonů je povolný působení, což znamená schopnost jednoho hormonu umožnit realizaci účinku jiného hormonu. Například glukokortikoidy mají ve vztahu ke katecholaminům permisivní účinek, tzn. K realizaci účinků adrenalinu je nezbytná přítomnost malého množství kortizolu, inzulin má permisivní účinek pro somatotropin (růstový hormon) atd. Funkce hormonální regulace spočívá v tom, že hormony mohou uplatnit svůj reaktogenní účinek nejen v cílových tkáních, kde je koncentrace receptorů pro ně vysoká, ale také v jiných tkáních a orgánech, které mají pro hormon jediné receptory.