Gruczoły wydzielania wewnętrznego

Transkrypt

1 Gruczoły wydzielania wewnętrznego Przysadka mózgowa Wyspy trzustkowe Tarczyca przytarczyce Nadmercza Komórki gruczołowe pochodzenie nabłonkowe. Kształt wieloboczny, przynajmniej jedna powierzchnia komórki ma kontakt z naczyniem krwionośnym. Komórki układają się w pasma przeplatające się tworząc sieć, w oczkach znajdują się naczynia krwionośne włosowate typu zatokowego. Jądro Jajnik Obejmuje gruczoły pozbawione przewodów (zwarte), ugrupowania komórek wewnątrz określonych narządów (gruczoły amfikrynowe wyspy trzustkowe, jajnik, jądro) oraz pojedyncze komórki w nabłonku przewodu pokarmowego, układu oddechowego. Gruczoły wydzielania wewnętrznego dobrze unaczynione, a produkty sekrecyjne uwalniane są do przestrzeni międzykomórkowej, z niewielką ilością tkanki łącznej i do naczyń krwionośnych włosowatych.

2 Klasyfikacja hormonów w oparciu o ich skład: Białka, peptydy i glikoproteiny insulina, glukagon, FSH Analogi aminokwasów i ich pochodne tyroksyna, adrenalina Steroidy progesteron, testosteron, estradiol Mechanizmy komunikacji za pośrednictwem przekaźników chemicznych Kapilara Autokrynna Parakrynna Endokrynna (IGF) Insulina Somatostatyna Synaptyczna Przekaźnik chemiczny Przekaźnik chemiczny Komórki docelowe Receptory Juxtakrynna Cząsteczka na powierzchni komórki receptor na powierzchni komórki sąsiedniej Błona podstawna Komórki docelowe

3 Mechanizm działania hormonów a) Hormony białkowe b) Hormony steroidowe oraz T3 i T4

4 Przysadka mózgowa Komora trzecia Część gruczołowa Komórki gruczołowe Część guzowa przysadki Wyniosłość pośrodkowa (część podwzgórza) Naczynie Niewielka ilość tkanki łącznej włókna srebrochłonne Naczynia kwrionośne włosowate typu zatokowego Część przednia Przysadki Część tylna Płat nerwowy Część nerwowa Jądra pituicytów Kość klinowa Część pośrednia Część gruczołowa Płat przedni Część pośrednia Część guzowa Przysadka nerwowa Wyniosłość pośrodkowa Część nerwowa Lejek (szypuła lejka) Naczynie Pituicyty Aksony wypustki komórek neuroendokrynnych Naczynia krwionośne włosowate okienkowe

5 Część gruczołowa przysadki mózgowej 75% masy (ektoderma) Zasadochłonne Część tylna przysadki Część pośrednia GH ACTH GH TSH Kwasochłonne Laktotrofy i gonadotrofy rozmieszczone równomiernie Komórki somatotropowe Komórki kortykotropowe Komórki laktotropowe Komórki gonadotropowe Sznury komórek, otoczone kapilarami Niewiele fibroblastów + włókna retikulinowe Komórki kwasochłonne Somatotrofy (GH, STH) (15-20%) Laktotrofy (PRL) (50%) Komórki zasadochłonne Kortykotrofy (ACTH) (10-15%) Tyreotrofy (TSH) (5%) Gonadotrofy (FSH, LH) (10%) Komórki chromofobne

6 Hormony części gruczołowej przysadki Somatotrofy Somatotropina (STH), Hormon wzrostu (GH) Hormon białkowy Wydzielana przez całe życie człowieka: Stymulacja proliferacji chondroblastów chrząstki wzrostowej IGF I (nadmierna sekrecja w dzieciństwie gigantyzm, zwiększenie uwalniania po ukończeniu wzrostu kości akromegalia (przerost komórek kwasochłonnych lub gruczolak kwasochłonny przysadki) Pobudza syntezę białek w komórce Wpływa na metabolizm węglowodanów i tłuszczów Pod wpływem GH następuje wzmożenie lipolizy w komórkach tłuszczowych aktywuje lipazę lipoproteinową Somatotropina ludzka leczenie karłowatości przysadkowej Laktotrofy Prolaktyna (PRL, LTH) Hormon białkowy Pobudza ciałko żółte do wydzielania progesteronu Zapoczątkowuje i podtrzymuje laktację Nadsekrecja PRL u kobiet może być powodem niepłodności brak owulacji i skąpe miesiączkowanie, brak miesiączki. Obniżenie płodności i libido u mężczyzn. Problemem związanym z hiperprolaktynemią jest mlekotok, dotyczy pacjentów obu płci. U mężczyzn ginekomastia

7 Hormony części gruczołowej przysadki Tyreotrofy Tyreotropina (TSH) Hormon glikoproteinowy Efekty biologiczne: Zwiększa masę i przepływ krwi w tarczycy Stymuluje syntezę i sekrecję hormonów tarczycy Powoduje wzrost jodochwytności tarczycy Zmniejsza zwartość jodu w tarczycy poprzez stymulację sekrecji hormonów Reguluje zmiany morfologiczne komórek pęcherzyków tarczycy i koloidu Wywiera wpływ na metabolizm tkanki tłuszczowej wzmożenie lipolizy Gonadotrofy - Gonadotropiny Folitropina (FSH) Reguluje funkcję jajnika (folikulogeneza) Reguluje funkcję komórek Sertoliego gonady męskiej Lutropina Hormon luteinizujący (LH) Reguluje funkcję jajnika (steroidogeneza w pęcherzyku jajnikowym i ciałku żółtym) Reguluje funkcję komórek Leydiga gruczołu śródmiąższowego jądra (synteza testosteronu)

8 Hormony części gruczołowej przysadki Kortykotrofy Kortykotropina (Adrenokortykotropina) (ACTH) Hormon białkowy Proopiomelanokortyna (POMC) 39 aminokwasów Występują u zwierząt ACTH - wpływa na czynność kory nadnercza Stymuluje proliferację komórek warstwy pasmowatej i siatkowatej Stymuluje syntezę hormonów kory nadnercza, głównie glikokortykosteroidów, u człowieka kortyzolu Zwiększa metabolizm glukozy w nadnerczu Aktywuje enzymy uczestniczące w syntezie steroidów w-wy pasmowatej kory nadnercza Stymuluje melanocyty i aktywuje lipolizę Melanotropina (MSH) Hormon białkowy o budowie zbliżonej do ACTH, u człowieka nieistotny Prawdopodobnie przebarwienia skóry w chorobie Addisona mogą być związane z nadmiernym uwalnianiem melanotropiny Lipotropina (LPH) - działanie lipolityczne.

9 Słabo rozwinięta Liczne cysty Komórki zasadochłonne Część pośrednia

10 Część nerwowa przysadki (neuroektoderma) Część nerwowa czyli wyrostek lejka Szypuła lejka Wyniosłość pośrodkowa guza popielatego Aksony neuronów sekrecyjnych podwzgórza (jądra wielkokomórkowe), w których gromadzone są hormony podwzgórza, uwalniane do krążenia przysadki (narząd neurohemalny). Kule Herringa zagęszczenie materiału neurosekrcyjnego Jądro nadwzrokowe sekrecja wazopresyny (hormon antydiuretyczny, ADH) Jądro przykomorowe sekrecja oksytocyny Jądra pituicytów Pituicyty włókniste Występują we wszystkich częściach nerwowej przysadki. Ubogie w cytoplazmę, ale mają długie wypustki. Pituicyty protoplazmatyczne Występują głównie w wyrostku lejkowatym. Dość bogate w cytoplazmę, mają liczne, krótkie wypustki. Wypustki obu rodzajów pituicytów kończą się w sąsiedztwie naczyń krwionośnych Wazopresyna, oksytocyna przenoszone wraz z białkiem neurofizyną (kule Heringa) Hemisynapsa Kule Herringa Zakończenie askonu Kapilara

11 Hormony części nerwowej przysadki Wazopresyna (VP, ADH Hormon antydiuretyczny) Oktapeptyd Odpowiada za gospodarkę wodną organizmu, działa na cewki zbiorcze w nerkach. Syntetyzowana przez neurony jądra nadwzrokowego. Wydzielanie hormonu zwiększone w stanach: po krwotokach wskutek zmiany dystrybucji krwi krążącej (np. stany hipergrawitacji) przy zmniejszeniu osmolalności osocza po podaniu środków farmakologicznych (najsilniejszym bodźcem uwalniającym jest nikotyna) Oksytocyna (Ocytocyna, OT) Syntetyzowany przez neurony jądra przykomorowego. Skurcz miofibroblastów przewodów mlecznych Skurcz błony mięśniowej macicy i jajowodów (efekt wzmacniany obecnością estrogenów)

12 Unaczynienie przysadki Komórki neurosekrecyjne Tętnica przysadkowa górna Tętnica beleczkowa Komórki gruczołowe Splot naczyń włosowatych w obrębie wyniosłości pośrodkowej Żyły wrotne przysadki długie Żyły wrotne przysadki krótkie Tętnica przysadkowa dolna Część nerwowa przysadki Część gruczołowa przysadki Żyła przysadki

13 * komórki neurosekrecyjne Układ podwzgórzowo-przysadkowy Układ podwzgórzowo-gruczołowy obejmuje podwzgórze i część gruczołową przysadki Układ podwzgórzowo- nerwowy obejmuje połączenia podwzgórza (jądra wielkokomórkowe) z częścią nerwową przysadki Płat przedni Naczynia krwionośne Akson Część nerwowa Miejsce gromadzenia hormonów Komórki gruczołowe Hormony podwzgórza (jądra drobnokomórkowe okolica hipofizjotropowa) regulujące wydzielanie komórek części gruczołowej przysadki (liberyny i statyny) Tyreoliberyna TRH TSH tripeptyd Gonadoliberyna GnRH LH/FSH dekapepyd Kortykoliberyna CRH ACTH oligopeptyd Somatoliberyna SRH GH oligopeptyd Melanoliberyna MRH MSH tripeptyd Prolaktoliberyna PRH PRL hipotetyczny Somatostatyna SIH GH oligopeptyd Prolaktostatyna PIH/PIH PRL dopamina Melanostatyna MIH MSH pentatpeptyd *

14 Gruczoł tarczowy - Tarczyca Przednia powierzchnia tchawicy Zawiązek tarczycy endodermalny uchyłek brzusznej ściany jelita gardłowego, pomiędzy I a II kieszonką skrzelową Odpowiada na działanie TSH około 22 tygodnia rozwoju płodowego Masa ok. 40 g 2 płaty boczne połączone cieśnią lub węziną Leżą na przedniej powierzchni tchawicy Jest największym gruczołem (pod względem masy i objętości). Jako jedyny gromadzi ogromne ilości produktu poza komórką. Jodotyroniny są niezbędne do prawidłowego rozwoju, różnicowania komórek i kształtowania cech psychofizycznych człowieka. Regulują metabolizm białek, lipidów, węglowodanów. Kalcytonina (wraz z PTH) reguluje gospodarkę wapniowo-fosforanową organizmu.

15 Gruczoł tarczowy - Tarczyca Zrazik \pęcherzyki Pęcherzyk gruczołu tarczowego nabłonek jednowarstwowy Pęcherzyk - jednostka architektoniczna i czynnościowa 20 30mln Tkanka łączna międzyzrazikowa 2-3x10 6 różnej wielkości W stanach nadczynności średnica pęcherzyków zmniejsza się nabłonek walcowaty, w niedoczynności wyraźne powiększenie objętości pęcherzyków nabłonek płaski Nabłonek jednowarstwowy sześcienny Otoczona torebką łącznotkankową włóknistą zw. torebką właściwą, wnikającą w postaci coraz cieńszych pasm włókna srebrochłonne otaczające pęcherzyki. Szczególnie bogato unaczyniona, z bogatą siecią naczyń włosowatych wokół pęcherzyków

16 Gruczoł tarczowy - Tarczyca Błona podstawna Mikrokosmki Koloid gromadzący tyreoglobulinę Nabłonek jednow-wy sześcienny Tkanka łączna luźna, liczne naczynia krwionośne, zakończenia włókien nerwowych Komórki główne tarczycy wykazują cechy komórek równocześnie biorących udział w syntezie, wydzielaniu, absorpcji i trawieniu białek. Duże jądro położone centralnie Lekko zasadochłonna cytoplazma, w bazalnej części RER W części apikalnej liczne ziarnistości i pęcherzyki wydzielnicze Liczne lizosomy, zawierające często resorbowany koloid (oddzielanie tyroksyny i trijodotyroniny od pozostałych aminokwasów), Dobrze rozbudowana RER, liczne mitochondria i kropelki lipidowe. Błona komórkowa części bazalnej zawiera liczne inwaginacje Powierzchnia apikalna mikrokosmki Komórki połączone desmosomami

17 Tarczyca sekrecja hormonów Funkcja zewnątrzwydzielnicza synteza i gromadzenie tyreoglobuliny w koloidzie Funkcja wewnątrzwydzielnicza uwalnianie jodotyronin do krwi I. Faza egzokrynna II. Faza endokrynna TSH Synteza tyreoglobuliny Zawartość J ok. 80% Mikrokosmki 0,2 µm długie Jodowana tyreoglobulina magazynowana w koloidzie Faza spoczynkowa (magazynowania) Rozkład tyreoglobuliny Pseudopodialna wypustka cytoplazmy Glikozylacja Tyreoglobulina w wakuolach Fuzja lizososmu z kroplą koloidu Krople Koloidu Enzymy proteolityczne rozkładają tyreoglobulię Jądro T3 T4 Synteza tyreoglobuliny w RER Aminokwasy Jodki Naczynie włosowate Błona podstawna (pompa lub pułapka jodowa aktywny transport jodków) Komórka śródbłonka I. Wychwyt nieorganicznego jodu z krwi T3 trijodotyronina Synteza tyreoglobuliny; Wbudowanie jodków do reszt T4 tetrajodotyronina (tyroksyna) tyrozynowych tyreoglobuliny (peroksydaza tarczycowa utlenianie jodków do jodu)

18 Komórka pęcherzyka tarczycy Synteza tyreoglobuliny Wychwyt krążącego jodu błonowe białko nośnikowe, zlokalizowane w błonie części podstawno-bocznej komórki pęcherzyka. Na/J symporter (NIS) przenosi jednocześnie Na i J. Utlenianie cząsteczki J przez peroksydazę tarczycową i przeniesienie jej do światła pęcherzyka przez transporter anionów pendrynę. Jodowanie reszt tyrozyny tyreoglobuliny przez peroksydazę tarczycową, tworzą się monojodotyrozyny i dijotoryzyny T3 i T4

19 Regulacja uwalniania hormonów tarczycy TSH stymuluje wszystkie stadia syntezy i sekrecji hormonów tarczycy stymuluje zwiększenie wysokości nabłonka i zmniejszenie zwartości koloidu T4 T3 W osoczu jodotyroniny wiążą się z białkami nośnikowymi globuliną, prealbuminą i albuminą, w tkankach powoli oddziela się od białek nośnikowych. Jodotyroniny wydzielane z tarczycy w proporcji T4 : T3, jak 51 : 1 W tkankach obwodowych zachodzi konwersja T4 (prohormon) do T3, a ta wywiera trzykrotnie większy efekt biologiczny. T3 18 godz., T4 5-7 dni (czas półtrwania). T3 wiąże się z receptorami jądrowymi (T4 powinowactwo x mniejsze): = transkrypcja DNA = synteza białka Receptory dla T3 w błonie wewnętrznej mitochondriów. Wiązanie T4 (prohormon) do receptorów cytozolowych umożliwia konwersję T4 do T3. T3 i T4 wywierają wiele zróżnicowanych efektów biologicznych: są niezbędne dla prawidłowego wzrostu, dojrzewania i różnicowania komórek CUN decydują o rozwoju i ukształtowaniu cech psychofizycznych u człowieka wzmagają metabolizm tlenowy komórek, zwiększają produkcję ciepła przyspieszają metabolizm węglowodanów oraz syntezę białek

20 Komórki C tarczycy Komórki C, komórki przypęcherzykowe (parafolikularne) lub jasne stanowią odrębną jednostkę strukturalną i czynnościową. Wywodzą się z grzebieni nerwowych (pochodzenie neuroektodermalne) Stanowią około 0,1% masy tarczycy, wśród komórek pęcherzyka (są większe), bez kontaktu z koloidem. Jądro położone centralnie z luźno ułożoną chromatyną. W cytoplazmie mało RER, długie mitochondria, duży AG, zgromadzone ziarnistości elektronowo-gęste, hormon kalcytonina i CGRP (calcitonin gene related peptyde) Kalcytonina peptyd (32 aminokwasy, pochodzący z prekursora aminokwasów). Gen kalcytoniny w innych tkankach (podwzgórze, przysadka) - peptyd pokrewny CGRP, (37 aminokwasy), właściwości neurotransmitera i czynnika rozszerzającego naczynia). Funkcja: antagonistyczne działanie wobec parathormonu hamuje mobilizację wapnia z kości przez osteoklasty zwiększa wydalanie Ca i fosforu z ustroju z moczem hamuje wchłanianie wapnia i fosforu w przewodzie pokarmowym

21 Przytarczyce Wielkość Masa 3 x 6 mm 0,4 g U człowieka 2 pary przytarczyc: górne i dolne, położone na tylnej powierzchni płatów bocznych tarczycy, j otoczone tkanką łączną. Rozwijają się z 3 i 4 endodermalnej kieszonki skrzelowej (gardłowej). Kapilary Komórki gruczołowe Komórki główne 2. Komórki kwasochłonne Adipocyty Komórki ułożone w pasma lub grona i są najmniejszymi komórkami wśród komórek gruczołów wydzielania wewnętrznego

22 Przytarczyce Ich ilość wzrasta z wiekiem Wśród komórek gruczołowych: 1. Komórki główne 2. Komórki kwasochłonne (oksyfilne) Komórki główne małe wielościenne z centralnie położonym jądrem, zawierają ziarna glikogenu synteza PTH Komórki kwasochłonne (oksyfilne) występują pojedynczo lub w skupiskach. W miarę starzenia ich ilość wzrasta. Większe od komórek głównych, jądro małe, często pyknotyczne. W cytoplazmie olbrzymia ilość mitochondriów. Mitochondria

23 Reguluje równowagę wapnia i fosforu w krwi przez działanie na 2 główne miejsca 1. Tkanka kostna, gdzie stymuluje resorpcję kości przez osteoklasty i uwalnia wapń do krwi (9,5 mg/dl Ca) Receptory dla PTH znajdują się na osteoblastach 2. Kanaliki odprowadzające mocz, gdzie stymuluje resorpcję wapnia

24 Nadnercza Ok. 5 g Narząd parzysty, nakładający się na górne bieguny nerek. Kora Rdzeń Neuroektoderma grzebieni nerwowych Kora Warstwa siatkowata Rdzeń Warstwa pasmowata Mezoderma Warstwa kłębkowata Torebka łącznotkankowa

25 Warstwa kłębkowata Nadnercza kora (15% kory) Warstwa pasmowata (65% kory) Warstwa siatkowata M (7% kory) Cechy komórek steroidogennych: Mitochondria z tubularnymi grzebieniami Dobrze rozbudowana SER Obecność kropli lipidowych

26 Nadnercza kora 1. Warstwa kłębkowata Mineralokortykosteroidy (brak 17β-hydroksylazy) aldosteron Wpływają na równowagę elektrolitową i transport jonów (Na i K) Aldosteron zwiększa ilość kanałów dla Na w kanalikach nerkowych. Mają wpływ na błonę śluzową żołądka, ślinianki i gruczoły potowe Regulacja: Renina Angiotensyna Aldosteron 2. Warstwa pasmowata Glikokortykosteroidy kortyzol, kortykosteron, kortyzon Regulują metabolizm węglowodanów, białek i lipidów Supresja odpowiedzi immunologicznej = obniżenie liczby krążących limfocytów przez wzrost destrukcji i hamowanie aktywności mitotycznej w narządach limfatycznych, kontrola sekrecji cytokin. 3. Warstwa siatkowata Regulacja: ACTH Steroidy płciowe Dehydroepiandrosteron (DHEA) tylko ten androgen wydzielany w ilościach o znaczeniu fizjologicznym

27 Nadnercza rdzeń Komórki wieloboczne (chromatofinowe), ułożone w sznury lub skupiska, otoczone włóknami retikulinowymi. Zawierają liczne elektronowo-gęste ziarna. W komórkach ziarnistości ( n) zawierające: adrenalinę (komórki A) noradrenaliną (komórki NA) - nieliczne ATP białka chromograniny (mogą być białkami wiążącymi dla katecholamin) β-hydroksylazę dopaminy (konwertuje dopaminę w adrenalinę peptydy podobne do opiatów enkefaliny Rdzeń unerwiony jest przez cholinergiczne zakończenia przedzwojowych neuronów sympatycznych

28 Trzustka część wewnątrzwydzielnicza Komórki D Komórki A Część zewnątrzwydzielnicza Wyspa trzustkowa Naczynia Komórki B Każda wyspa trzustkowa (Langerhansa) zawiera komórek otoczonych przez sieć kapilar i włókna srebrochłonne. Około 1 mln wysp w trzustce Insulina Glukagon Komórki A (alfa) 10-20% Glukagon Komórki B (beta) 60 80% Insulina Komórki D (delta) 5 7% Somatostatyna, gastryna Komórki PP (F) 0,5 2% Polipeptyd trzustkowy Somatostatyna Nieliczne komórki produkujące 5-hydrosytryptaminę, VIP, sekretynę

29 Komórki A syntetyzują i uwalniają glukagon (polipeptyd 29 aminokwasów) Funkcja: rozkład glikogenu w wątrobie i uwolnienie glukozy do krwi pobudzanie wydzielania insuliny i somatostatyny Kontrola wydzielania glukagonu Glukoza wzmaga wydzielanie glukagonu przy zmniejszeniu stężenia glukozy we krwi Arginina i adrenalina pobudzają wydzielanie glukagonu A B Komórki B - syntetyzują i uwalniają insulinę (51 aminokwasów) (preproinsulina) Funkcja: zmniejsza stężenie glukozy we krwi, działając głównie na hepatocyty (odkładanie się glukozy w wątrobie i mięśniach) wzmaga wychwytywanie aminokwasów przez mięśnie i syntezę kwasów tłuszczowych w adipocytach oddziałuje na komórki A, hamując uwalnianie glukagonu

30 Kontrola syntezy i wydzielania insuliny Glukoza wzmaga wydzielanie insuliny, syntezę DNA i podziały komórek B Hormon wzrostu i glikokortykosteroidy pobudzają wydzielanie insuliny Adrenalina hamuje wydzielanie insuliny Brak wydzielania insuliny (immunoautoagresja, uszkodzenia przez czynniki toksyczne lub wirusy) prowadzi do cukrzycy Limfocyt T niszczący komórkę B wysp Langerhansa Komórki D somatostatyna (14 aminokwasów) Funkcja: hamuje wydzielanie insuliny, glukagonu drogą parakrynną D Komórki PP peptyd trzustkowy Funkcja: pobudza wytwarzanie HCl przez komórki okładzinowe i glikogenolizę

31 Szyszynka Leży za komorą trzecią w międzymózgowiu Otoczona oponą miękką, od której odchodzą odnogi tkanki łącznej w głąb gruczołu nieregularne płaciki W tkance międzypłacikowej i w płacikach liczne naczynia krwionośne. Komórki szyszynki Pinealocyty małe okrągłe jądro z jąderkami. Cytoplazma z licznymi wypustkami SER, rybosomy, AG, mikrotubule. Syntetyzują i wydzielają melatoninę oraz wazotocynę. Komórki śródmiąższowe astrocyty Z wiekiem zwiększa się ilość tkanki łącznej oraz pojawia się piasek szyszynki złogi hydroksyapatytu (degeneracja szyszynki).

32 Funkcja szyszynki Melatonina wydzielanie w cyklu okołodobowym, najwięcej melatoniny uwalniane w nocy. Wywołuje senność i sen. Wazotocyna funkcja nie w pełni wyjaśniona. Działa jako antygonadotropina hamuje rozwój gonad.