Obecný popis funkce žláz s vnitřní sekrecí Žlázy s vnitřní sekrecí (endokrinní žlázy) zajišťují spolu s nervovou soustavou neurohumorální regulaci orgánů a organizmu jako celku. Vytvářejí hormony, které jsou z místa vzniku odváděny krví k regulovanému orgánu a ovlivňují regulovanou funkci. Vyměšování hormonů je řízeno zpětnými vazbami, zvýšení či snížení vyměšování (sekrece) hormonu je závislé na koncentraci daného hormonu nebo regulované látky v krvi. Vazba může být pozitivní (např. inzulín v závislosti na glukóze v krvi) nebo negativní (např. zvýšená hladina vápníku snižuje výdej parathormonu z příštítných tělísek). Při regulaci činnosti endokrinních žláz se také velmi uplatňují nervové vlivy. Poruchy činnosti endokrinních žláz může vést k těžkým poruchám zdraví. Rozlišujeme sníženou činnost (hypofunkci) nebo její zvýšenou činnost (hyperfunkci). U hypofunkční poruchy je možné nedostatek hormonů nahradit jejich léčebným podáváním a dávkovat je tak, aby jejich množství odpovídalo fyziologické koncentraci v krvi zdravého jedince. Podle fyziologického účinku je možno hormony dělit na : 1. hormony řídící přeměnu živin (inzulín, glukagon, tyroxin,růstový hormon, glukokortikoidy), 2. hormony řídící přeměnu minerálních látek (mineralokortikoidy, antidiuretický hormon, parathormon), 3. hormony v těsném vztahu k nervové soustavě (adrenalin, noradrenalin, melatonin), 4. hormony řídící činnost jiných žláz s vnitřní sekrecí (tyreotropní hormon, gonadotropní hormony, adrenokortikotropní hormon), 5. hormony pohlavní (testosteron, estrogeny, progestron). (Machová, s.118) Hormony je také možno dělit na hormony glandotropní ovlivňující činnost jiných endokrinních žláz (produkuje je přední lalok podvěsku mozkového) a hormony efektorové ovlivňující přímo regulované orgány (ve všech ostatních endokrinních žlázách a v zadním laloku podvěsku mozkového). Přehled endokrinních žláz Mezi endokrinní žlázy řadíme: podvěsek mozkový, šišinka, štítná žláza, příštítná tělíska, brzlík, nadledvinky, Langerhansovy ostrůvky (slinivka břišní) a pohlavní žlázy. Žlázy nemají vývod, jsou prostoupeny sítí krevních a mízních vlásečnic a produkty předávají do krve. Podvěsek mozkový (hypofýza) Hypofýza (glandula pituitaria) je příčně oválné tělísko zavěšené stopkou na spodině hypothalamu. Rozměry jsou: délka 10mm, šířka 13mm a výška 6mm, hmotnost se pohybuje - 1 -
mezi 0,5-0,7g. U žen je hmotnější, v těhotenství se dočasně zvětšuje.(čihák, s.420) Skládá se z předního laloku (adenohypofýzy) a zadního laloku (neurohypofýzy). Hypofýza je řídící endokrinní žlázou, protože některé její hormony řídí činnost ostatních žláz s vnitřní sekrecí. Předního lalok Přední lalok má typickou žlázovou stavbu ze sekrečních epitelových buněk. V předním laloku se vytváří tyto hormony: somatotropní hormon, prolaktin, tyreotropní hormon, adrenokortikotropní hormon, gonadotropní hormony a další. Somatotropní hormon (STH) se nazývá též růstový hormon podporuje syntézu bílkovin. Má tedy anabolický efekt. Zasahuje též do uvolňování tuků z tukové tkáně při zátěži organismu. V době dětství a dospívání působí na růstové chrupavky a tím růst kostí. Při nedostatku dochází k trpasličímu vzrůstu nanismus. Při přebytku k urychlení a nadměrnému růstu (až 3m) gigantismus. Při nadměrném vylučování v dospělosti dochází k nadměrnému růstu koncových částí (nos, brada, uši, ruce, nohy ) akromegalie. STH nepůsobí přímo, ale prostřednictvím jaterního peptidu somatomedinu. Prolaktin (PRL) se nazývá též laktační hormon. Způsobuje rozvoj buněk mléčné žlázy a vyvolává sekreci mléka (laktaci). Jeho tvorba také ovlivňuje plodnost ženy. Následující hormony jsou řazeny mezi glandotropní hormony. Tyreotropní hormon (TTH) řídí vyměšování tyroxinu ze štítné žlázy. Adrenokortikotropní hormon (ACTH) je složitý komplex látek ovlivňující činnost kůry nadledvinek a jejich hormonů glukokortikoidů. Gonadotropní hormony ovlivňují růst a činnost mužských i ženských pohlavních žláz. Řídí jejich hormonální sekreci a působí na vytváření pohlavních buněk. U rostoucího organismu zajišťuje jejich souhra správný vývoj pohlavních orgánů a pohlavního dospívání. V dospělosti udržuje plnou aktivitu pohlavních žláz a účastní se řízení průběhu ovariálního a menstruačního cyklu a těhotenství. Zadního lalok Zadní lalok hypofýzy vznikl při vývoji jako vychlípenina mezimozku se kterým zůstává spojen. Antidiuretický hormon (ADH) ovlivňuje činnost ledvin. Zvyšuje propustnost ledvin a tím zpětné vstřebávání vody do krve. Při nedostatku ADH je moč řídká a z těla se ztrácí mnoho vody. Nemoc se nazývá úplavice močová žíznivka (diabetes inspidus). Vyznačuje se nadměrným močením a velkou žízní. Hormon ADH ve spolupráci s aldosteronem zabezpečuje rovnováhu vody a solí v organismu. Oxytocin působí na hladké svalstvo dělohy a vyvolává jeho stahy za porodu. Druhým účinkem je jeho působení na hladké svalstvo vývodů mléčné žlázy, jehož rytmické kontrakce usnadňuje kojení. - 2 -
Šišinka Šišinka (Glandula pinealis) je nepárový drobný, ovoidní a lehce oploštělý útvar o rozměru cca 8x6mm a hmotnosti kolem 12mg. (Čihák, s.410) Produkuje hormon melatonin, který rozhodujícím způsobem řídí cirkadiánní (24hodinovou) biologickou rytmicitu ostatních funkcí organismu. Vylučované množství se mění v průběhu dne. Nejvíce se ho produkuje v noci. V dětství brzdí tvorbu pohlavních hormonů a tím umožňuje pomalý a plynulý nástup puberty. Štítná žláza Žláza štítná (Glandula thyroidea) má tvar písmene H (někdy U nebo V), který vzniká tím, že její hlavní částí jsou dva laloky, pravý a levý lalok, uložené při bocích hrtanu a horní části průdušnice, a užší příčný můstek, rozepjatý před začátkem průdušnice, spojující oba laloky. Rozměry štítné žlázy za normálních okolností jsou tyto: délka laloku 5-8cm, šířka 2-4cm a tloušťka 1,5-2,5cm. Můstek je dlouhý a široký kolem 1,5cm a jeho tloušťka je kolem 0,5cm. Hmotnost štítné žlázy je v rozmezí 20-60g. (Čihák, s.402) Samostatnou funkci projevuje už v druhé polovině nitroděložního vývoje. Epitelové buňky vychytávají z krve jód, který je nezbytný pro syntézu hormonu tyroxinu. Hormon se částečně ukládá do zásoby ve formě tyreoglobulinu (a uvolňuje vlivem tyreotropního hormonu hypofýzy). Tyroxin zabezpečuje normální oxidaci živin v buňkách. V růstovém období podporuje růst a tělesný i duševní vývoj. Druhým hormonem štítné žlázy je kalcitonin. Jeho hlavní funkcí je snižování koncentrace vápníku v krvi. Zajišťuje ukládání vápníku v kostech a brzdí zde jeho odbourávání. Porucha činnosti štítné žlázy se většinou projeví jejím zvětšením (strumou) v důsledku nedostatku jódu. Hypofunkce štítné žlázy v dětství (nedostatek tyroxinu), hypotyreóza, znamená utlumení biologických oxidací, což vede k těžkým poruchám tělesného (zpomalení a disproporce růstu, ochablost) i duševního (opoždění těžkého stupně kretenismus) vývoje. V dospělosti vzniká myxedém, častěji u žen. Projevuje se skleslostí, zpomalením srdeční činnosti, rosolovitými otoky v obličeji a na končetinách) Příštítná tělíska Příštítná tělíska (glandulae parathyroideae) jsou dva páry čočkových útvarů uložených při zadní straně štítné žlázy. Jejich hmotnost je asi 100mg. Produkuje hormon parathormon který zajišťuje stálou hladinu vápníku a fosforu v krvi. Stálá koncentrace je nutná pro srážení krve a normální dráždivost nervových a svalových buněk. Rovnováhu zajišťuje ukládáním a odbouráváním těchto látek v kostech a jejich vylučováním v ledvinách. Nedostatek hormonu vede ke zvýšení nervosvalové dráždivosti se sklonem k záškubům a křečím svalů (tetanie) může ohrozit dýchání a tím i život. Zvýšené množství způsobuje vyplavování vápníku a fosforu s kostí a tím zvyšuje jejich lámavost.(machová, s.122) - 3 -
Brzlík Brzlík (thymus) se skládá ze dvou laloků uložených v dutině hrudní za hrudní kostí. Od narození do puberty roste a po jejím skončení se do něj ukládá tuk. Vzniká v něm hormony thymosiny, které podmiňují vývoj imunitního systému. Dozrávají v něm prvotní lymfocyty (T-lymfocyty). Nadledvinky Nadledvinky (glandulae suprarenales) jsou párové žlázy umístěné na horních pólech ledvin o hmotnosti 5-10g. Skládají se ze dvou vrstev funkčně naprosto oddělených: kůra nadledvinek a dřeň nadledvinek. Kůra nadledvinek Zasahuje do metabolismu minerálních solí a živin. Jejich hormony kortikoidy jsou po chemické stránce steroidy. Dělí se na glukokortikoidy a mineralokortikoidy. Ke glukokortikoidům patří několik látek nejvýznamnější jsou kortizon, kortizol, kortikosterol. Účastní s přeměny bílkovin na aminokyseliny, které zpracovávají játra na glukózu (glukoneogeneze). V játrech se hromadí glukogen a uvolňuje se glukóza do krve což zvyšuje glykémii. Do metabolizmu zasahují mobilizací zásobního tuku s stoupá jeho obsah v krvi (lipémie). Při zátěži (stresu) mobilizuje energetické zdroje. Vyměšování glukokortikoidů je řízeno adrenokortikotropním hormonem hypofýzy. Z mineralokortikoidů má největší význam aldosteron. Řídí metabolismus sodíku a draslíku a tím objem mimobuněčné tekutiny v tkáni. V kůře se také vytvářejí u mužů i žen hormony podobné pohlavním hormonům mužským (androgenní hormony) a ženským (estogenní hormony). Při sníženém vyměšování obou prvních hormonů se vyvíjí Addisonova choroba. Typickým příznakem je bronzové zbarvení kůže, svalová slabost a veliká únava až vyčerpanost. Hyperfunkce se vyskytuje velmi zřídka. Při nadprodukci androgenů u plodů ženského pohlaví na počátku jejich vývojového období získává jejich zevní pohlavní ústrojí mužské znaky a výsledkem je pseudohermafroditismus. Dřeň nadledvinek V dřeni nadledvinek vznikají dva hormony adrenalin a noradrenalin (společný název katecholaminy).adrenalin zrychluje a prohlubuje srdeční činnost, zvětšuje minutový objem srdce, zrychluje tep a zvyšuje krevní tlak. Kromě těchto účinků má adrenalin také vliv i na metabolizmus sacharidů. Vyvolává rozklad glykogenu (glykogenolýzu) v játrech a svalech a tím zvyšuje koncentraci glukózy v krvi. Noradrenalin zpomaluje srdeční frekvenci, minutový objem však nemění. Smršťuje všechny cévy s výjimkou srdce a mozku. Oba hormony zvyšují krevní tlak. Hormony dřeně nadledvinek se rychle v krvi rozkládají, jsou důležité při zátěži (stresu). Funkce dřeně může být do značné míry nahrazena činností sympatického nervstva a proto poškození dřeně není životu nebezpečné. - 4 -
Langerhansovy ostrůvky Langerhansovy ostrůvky jsou skupiny buněk rozptýlené po slinivce břišní. Slinivka obsahuje těchto 0,5mm velkých oválných útvarů 1-2 milióny. Vytvářejí hormony bílkovinné povahy: inzulín a glukagon. Inzulín umožňuje přenos krevní glukózy do buněk srdečního a kosterního svalstva. Současně zvyšuje ukládání sacharidů do zásoby vytvářením jaterního a svalového glykogenu. Tím, že inzulín zvyšuje využití glukózy, stoupá jeho podíl na metabolických dějích na úkor tuků a bílkovin, jež se tím šetří. Zasahuje též do metabolizmu bílkovin a tuků. V tukových buňkách usnadňuje přeměnu glukózy v tuk, podporuje syntézu bílkovin z aminokyselin a zmenšuje tvorbu cukrů z bílkovin. Těmito různými zásahy má inzulín hlavní roli při snižování hladiny cukru v krvi (glykémie). Je to jediný hormon který ji snižuje. Nedostatek inzulínu způsobuje těžké onemocnění cukrovku (úplavice cukrová, diabetes mellitus). Stoupá hladina glukózy (hyperglykémie) a nemůže vstupovat do buněk a přeměňovat se v glykogen a tuky a odchází nevyužitý močí a tím odvádí i větší množství vody z těla (pocit žízně). Využívá se pouze energie z rezervních tuků. Tím vzniká i větší množství ketonových látek (např. aceton) a ty jsou vydechovány a vylučovány močí. Člověk hubne a je snadno unavený. Nadbytek inzulínu způsobuje hypoglykémii kritický pokles glykémie. Projevuje se třesem, neklidem, zmateným chováním až ztrátou vědomí (mozek nemá dostatečný přísun glukózy). Příznaky rychle zmizí podá-li se pacientovi kostka cukru. Druhý hormon glukagon má opačný účinek než inzulín. Podporuje štěpení jaterního glykogenu na glukózu, která vstupuje do krve zvyšuje glykémii. Stimuluje též štěpení tuků v tukové tkání.(machová, s.124) Pohlavní žlázy Mají dvojí funkci: vytvářejí pohlavní hormony a pohlavní buňky. Pohlavní žlázy rostou v dětství pomalu. Na počátku puberty začnou vlivem gonadotropních hormonů hypofýzy urychleně růst a produkovat pohlavní hormony. Pod vlivem těchto hormonů začnou růst vnitřní i vnější pohlavní orgány, vyvíjejí se druhotné pohlavní znaky a dozrávají pohlavní buňky. Vytvoření dostatečné hladiny pohlavních hormonů je nezbytné pro rozvoj sexuálního chování a sexuálního života. Taktéž zasahují do metabolismu tkání povzbuzením syntézy bílkovin. Ovlivňují tedy anabolické procesy metabolismu. Vaječníky Produkují dvojí pohlavní hormony: estrogeny a progesteron. Estrogeny se tvoří v buňkách Graafova folikulu v korové vrstvě a v těhotenství také v placentě. Před pubertou se vylučuje jen v malém množství. Na počátku puberty (cca 10let) se tvorba začíná zvyšovat a v průběhu puberty a v dospělosti kolísá v rytmu menstruačního cyklu. V období pohlavního klidu se produkce snižuje, nikdy však zcela neustává. Jeho produkce řídí průběh - 5 -
menstruačního cyklu. Progesteron vzniká ve žlutém tělísku a v placentě. Začíná se ve větším množství tvořit až v období, kdy se uvolní zralé vajíčko a vznikne první žluté tělísko. V průběhu menstruačního cyklu se tvoří až v jeho druhé polovině a se zánikem žlutého tělíska jeho produkce prudce klesá. Převádí zbujelou děložní sliznici do sekrečního stádia. V těhotenství tlumí činnost hladkého svalstva dělohy (udržuje těhotenství a brání předčasnému porodu). Varlata Leydigovy buňky varlat vytváří mužský pohlavní hormon testosteron. Začíná se tvořit až na počátku puberty chlapců (cca 12let). Má vliv na růst a vývoj zevních i vnitřních pohlavních orgánů, druhotných pohlavních znaků a na vývoj pohlavních buněk. Také významně ovlivňuje tvorbu bílkovin ve všech tkáních a způsobuje tak větší rozvoj svalstva. Podporuje metabolizmus vápníku a fosforu. V dospělosti napomáhá testosteron udržovat vitalitu spermií. Tkáňové hormony Mezi tkáňové hormony se zahrnuje skupina různorodých látek, které se od místa vzniku šíří k cílovým orgánům krevní cestou. Nejsou vylučováni zvláštními endokrinními žlázami. Vznikají v některých buňkách orgánů, které mají jinou funkci než endokrinní. Řada hormonů vzniká v trávícím ústrojí a ovlivňuje funkci jednotlivých orgánů této soustavy (např.gastrin, enterogastron, sekretin aj. Jiné působí na orgány krevního oběhu. Dalšími látkami jsou serotonin, uvolňovaný na některých zakončeních v mozku a z krevních destiček, v ledvinách erytropoetin, stimulující tvorbu červených krvinek, renin, zvyšující krevní tlak a jiné. (Machová, s.125) Použitá literatura Machová, Jitka : Biologie pro učitele, Nakladatelství Karolinum, Praha 2002 Čihák Radomír : Anatomie 2, Grada Publishing, spol. s r.o., Praha 2002-6 -