12
Fiziologia sistemului endocrin In organism exista 2 sisteme de integrare si de control:  sistemul nervos si sistemul endocrin. Glandele endocrine actioneaza prin hormoni iar SN prin neurotransmitatori .  Neurotransmitatorii:acti oneaza rapid  (in citeva mili secund e), numai asupra orga nelor inervate , asupra celulelor musculare, glandulare sau asupra altor celule nervoase, si au efect cu durata scurta. Hormonii actioneaza fie asupra intregului organism (SH, !ormoni tiroidieni), fie asupra unor organe"celule#tinta. $u nevoie de o perioada de latenta pentru a produc e un efect (secu nde # zile ),  pot afecta orice celula, la distanta sau in apropiere, produc un efect ce dureaza atata timp cat ramin in sange (pana la cateva ore). Gla ndel e endo cri ne cla sic e sunt reprez entate de: !ipofi za, ti roi da, par ati roi de, suprar ena le,  pancreas, gonade, placenta. %xi sta !or mon i si su& sta nte !or mon #li 'e ce int ervin in comuni car ile int erc elular e far a sa fie sec ret ate in flu xul sangui n, ele aungan d la cel ula tin ta pri n dif uzi une (me cani sme par acr ine , autocr ine) . a il e endocrine impli ca sec ret ia !or monil or de cat re o cel ula sec ret ori e si apoi transportul prin circulatia sanguina cu actiunea la distanta a acestora asupra celulei tinta. alea autocrina regleaza celula secretorie insasi prin intermediul !ormonului secretat de ea, iar calea  paracrina implica reglarea celulelor din vecinatate de catre !ormoni care nu aung in circulatia sanguina. ermenul de !ormon vi ne di n gr ecescul hor maein care inseamna a exci ta, a pr ovoca sau a amesteca. Hormonul se eli&ereaza in fluxul sanguin in cantitati mici. Glanda endocrina Hormonul eliberat Clasa chimica Organ tinta Functia pricipala Hipotalamus Hormoni eli&eratori si in!i&itori  peptide adeno!ipofiza *egleaza !ormonii adeno!ipofizari  Neuro!ipofiza $+H peptid rinic!i *ea&sor&tia de apa xitocina -eptid ter, glande mamare Stimuleaza contractia musculaturii utetine si eli&erarea laptelui $deno!ipofiza SH Glicoproteina iroida Stimularea tiroidei /

Curs 4 Endocrin 1 - Stud

Embed Size (px)

Citation preview

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 1/12

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 2/12

$H -eptid ortexul adrenal Stimuleaza

cortexul adrenal

0SH, 1H Glicoproteine Gonde -roductia ovulului

si spermei,

 productia

!ormonilor sexuali

-rolactina (-*1) -roteina Glande mamare -roductia de lapte

SH -roteina esuturi moi, oase +iviziunea

celulara, sinteza

 proteica si

cresterea oaselor 

iroida si 3 $minoacizi iodati oate tesuturile resc rata

meta&olismului,

regleaza cresterea

si dezvoltarea

alcitonina -eptid esuturi moi, oase *educ nivelul de

calciu in singe

-aratiroide -arat!ormon

(-H)

-eptid ase, rinic!i si

intestin

resc nivelul de

calciu in singe

orticosuprarenala Glucocorticoizii Steroizi oate tesuturile Hiperglicemie,

stimuleaza

 proteoliza4ineralocorticoizii Steroizi *inic!i *ea&sor&tia de

 Na5  si secretia de

6 5

Hormonii sexuali Steroizi Gonade, piele,

musc!i si oase

Stimuleaza

organele

reproductive si

dau caracteristicile

sexuale4edulo

suprarenala

%pinefrina si

norepinefrina

$minoacizi

modificati

ord si alti

musc!i

resc in situatii de

urgenta,

!iperglicemie,

impicati in

raspunsul 7lupta

sau pleaca8

2

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 3/12

-ancreas Insulina -roteina 0icat, musc!i,

tesut adipos

Hipoglicemie,

 promoveaza

formarea

glicogenului

Glucagon -roteina 0icat, musc!i,

tesut adipos

Hiperglicemie

esticule $ndrogeni

(testosteron)

Steroizi Gonde, piele,

musc!i si oase

Stimuleaza

caracterisicile

sexuale masculine

vare %strogeni si

 progesteron

Sterozi Gonde, piele,

musc!i si oase

Stimuleaza

caracteristicile

sexuale feminine

imus imozin -eptid 1imfocite stimuleaza

 productia si

maturarea

limfocitelor

Glanda pineala 4elatonina $minoacizi

modificati

creier ontroleaza ritmul

circadian si

circanual, posi&il

implicati in

maturizarea

organelor sexuale

 Natura c!imica a !ormonilor determina:

 9 4odul de sinteza, depozitare, secretie

 9 ransportul sanguin

 9 /"2 si modul de epurare

 9 4ecanismul celular de actiune

 9 alea de administrare exogena a !ormonilor

Hormonii clasici se impart in patru categorii:

/. Aminoacizi si derivatii lor 9 epinefrina, norepinefrina si dopamina, sintetizati din tirozina si

serotonina formata din triptofan. Hormonii tiroidieni sunt aminoacizi dar din punct de vedere

functional au putine similaritati cu !ormonii din aceasta clasa, fiind mai degra&a similari cu

3

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 4/12

!ormonii steroizi. %i nu au un sistem de reglare de tip feed#&ac', eli&erarea lor fiind

determinata de efectul final al !ormonilor (de ex. presiunea arteriala). Sunt stocati in granule

secretorii numite  granule cromafinice, in sange nu sunt legati de proteine datorita solu&ilitatii

crescute in apa. $ctioneaza prin intermediul * de suprafata care sunt proteine G legate de

c$4-.2. Hormoni steroizi 9 cortizol, testoteron, estradiol. %i au un precursor comun  colesterolul, iar 

sinteza este reglata prin diferite cai enzimatice prezente in glandele suprarenale si gonade. %i nu

sunt stocati in granule secretorii ci sinteza lor este legata de secretie si sunt transportati la

organe tinta legati de proteine specifice. Intra in celula prin difuziune si se leaga de receptori

 prezenti in citosol sau nucleu care apoi transloc!eaza in nucleu unde interactioneaza cu

secvente specifice ale $+N#ului numite elemente de raspuns la steroizi  (S*%) stimuland

transcriptia unor gene adecvate. Hormonii tiroidieni nu se aseamana structural cu !ormonii

steroizi dar interactioneaza cu receptorii similari cu cei ai !ormonilor steroizi, intr#o maniera

similara cu acestia. Singura diferenta este ca receptorii pentru !ormonii tiroidieni sunt localizati

la nivelul nucleului, iar dupa interactiunea cu receptorii complexul interactioneaza cu

elementele de raspuns la hormonii tiroidieni si activeaza transcriptia unor gene specifice.

3. Peptide si proteine – insulina, !ormonul de crestere, oxitocina, angiotensina, !ormonii

 paratiroidieni. Sunt produsi si apoi stocati intracelular in granule secretorii. ontinutul

granulelor este eli&erat pe cai initiate de stimuli externi sau direct, constitutiv. Hormonii

 peptidici sunt legati de receptorii de suprafata ce activeaza diferite cai de transductie: proteina

G"c$4-, proteina G"fosfolipaza , proteina G"fosfolipaza $2, cG4-, tirozin 'inaza si tirozin

'inaza asociata sistemelor sau canalelor ionice.

. Eicosanoizi –  sunt lipide sintetizate din lanturile de acizi grasi ai fosfolipidelor mem&ranare.

oate celulele din organism cu exceptia eritrocitelor secreta eicosanoizi. %i sunt !ormoni

 paracrini sau locali ce afecteaza celulele din vecinatate. Se impart in doua mari grupe:

 prostaglandine (-G) si leucotriene (1), cu efecte varia&ile in functie de natura celulei tinta.

Sunt implicate in mentinerea presiunii arteriale, coagulare, reactii imune si inflamatorii,

reproducere si contractia musculaturii netede.

Efectele generale ale hormonilor

!" efecte metabolice stocarea si mo&ilizarea glucidelor, lipidelor, proteinelor;  mentinerea

ec!ili&rului !idric, electrolitic, !omeostaziei mediului intern

#" efecte morfogenetice dezvoltarea fizica si psi!ica, reproducere, adaptarea la efort

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 5/12

$" modificarea activitatii sistemului nervos  prelungirea reactiilor sistemului nervos vegetativ

simpatic prin adrenalina; modificari comportamentale (ex. !ormonii sexuali determina

comportamentul matern)

Hormonii accelereaza sau incetinesc reactiile pree%istente, dar nu se consuma in aceste reactii"

$u rol similar enzimelor, dar se deose&esc de acestea prin:# enzimele actioneaza acolo unde sunt produse sau imediat in apropiere

# enzimele cresc cantitativ in organele in care sunt produse, nu in sange, pe cand !ormonii cresc

initial in sange si apoi in organele tinta

# enzimele au structura proteica, pe cand !ormonii pot avea diferite structuri

Hormonii in singe

# sunt secretati extracelular si intra in fluxul sanguin prin difuziune, pasiva in principal, datorita

gradientului de concentratie, sau prin transport activ. Secretia !ormonilor poate fi pulsatila sau

urmareste un ritm circadian.

# In cazul !ormonilor steroidieni <=> sunt transportati de proteine si /=> se gasesc li&eri in

citoplasma si pot interactiona cu receptorul. *olurile proteinelor transportoare sunt de a pelungi

/"2 al !ormonului, de a asigura concentratii plasmatice suficiente de !ormon, si de a functiona

ca un 7rezervor8 pentru !ormon

# actiunile !ormonilor in singe 9 depind de celula asupra careia actioneaza si mai putin de

!ormon. $stfel, vasopresina afecteaza tu&ii renali si musculatura neteda vasculara crescind

 permea&ilitatea tu&ilor renali colectori pentru apa (receptori ?2) si inducind vasoconstrictie

(receptori ?/). %xista o specificitate de actiune a !ormonilor data de prezenta receptorilor 

specifici in celule.

# *eglarea este de tip feed#&ac' 9 pe linga capacitatea de a sintetiza si eli&era !ormoni celulele

endocrine pot sa sesizeze consecintele &iologice ale secretiei acestor !ormoni. %xista feed#&ac' 

negativ, cea mai comuna cale de reglare, si feed#&ac' pozitiv. 4ecanismele de feed#&ac' se pot

realiza prin ax (!ipotalamo#!ipofizo 9 glandular) sau pot fi dependente de efect.

# +egradarea !ormonilor 9 dupa exercitatea efectelor &iologice ei tre&uie degradati prin !idroliza,

oxidare, reducere, aromatizare, deiodinare, conugare cu glicuronide, metilare si alte metode in

fucntie de organ. +egradarea poate avea loc in diferite organe, cel mai frecvent in ficat, rinic!i

dar si in plamin, musc!i, singe sau c!iar in organele tinta. -rodusii rezultati dupa degradare pot

fi masurati in urina sau singe si reprezinta un indicator al productiei !ormonului. impul de

inumatatire poate fi cuprins de la @ minute pina la citeva ore.

@

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 6/12

&asurarea hormonilor in singe si activitatea lor – prin mai multe metode:

!" *adioimunoassaA (*I$) 9 masoara concentratii foarte mici de !ormoni

#" BioassaA 9 masoara activitatea !ormonilor

$" este dinamice 9 reprezinta teste de stimulare sau supresie utilizate pentru a investiga excesul

!ormonal (teste de supresie) sau deficitul !ormonal (teste de stimulare). %x. testul de supresiecu +exametazona in sindrom us!ing in care avem exces de cortizol. $cesta suprima axa

 pituitara si se masoara cortizolul dimineata urmatoare (+exametazona este un glucocorticoid

sintetic care nu se masoara prin aceasta te!nica odata cu cortizolul endogen). +aca cortizolul

endogen nu este supresat pacientul are sindrom us!ing.

'" 4asurarea raspunsului la !ormoni 9 raspuns maxim (efect o&tinut la saturarea receptorului),

sensi&ilitate (concentratia necesara pentru un raspuns de C) si concentratia prag (concentratia

necesara pentru a produce un efect masura&il).

4ecanisme de actiune

/. 4odificarea permea&ilitatii mem&ranare 9 prin inchiderea sau deschiderea unor canale

ionice, Na5, 6 5, a25 (ex, catecolamine).

2. Actiune prin sistemul mesagerilor secunzi

3. Actiune prin activarea genelor si sintezelor proteice

&ecanismul de actiune al hormonilor steroizi

0iind liposolu&ili, !ormonii steroizi pot stra&ate mem&rana celulara. In citoplasma se fixeaza pe

receptori specifici carora le modifica conformatia. Se formeaza complexul !ormon#receptor care

 patrunde in nucleu, unde interactioneaza cu secvente specifice ale $+N#ului numite elemente de

raspuns la steroizi (S*%), si stimuleaza formarea de m$*N, prin stimularea transcriptiei $+N. m$*N paraseste nucleul si migreaza spre ri&ozomi unde are loc sinteza de proteine, responsa&ile de efectele

!ormonului.

% nevoie de o perioada de latenta (ore#zile), necesara pentru transcriptia $+N, pentru sinteza m$*N si

sinteza de noi proteine.

-rin mecanism similar actioneaza si !ormonii tiroidieni (receptori localizati la nivelul nucleului).

D

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 7/12

&ecanismul de actiune prin mesageri secunzi (hormoni proteici) – cuplare cu proteine G

Hormonii cu structura proteica (mesageri de ordinul I) nu pot stra&ate mem&rana celulara. Se fixeaza

 pe receptori specifici (stimulatori sau in!i&itori) pe fata externa a mem&ranei celulare, cuplati cu o

 proteina G (stimulatoare Gs, sau in!i&itoare Gi) situata pe fata interna a mem&ranei celulare. -roteinaG are 3 su&unitati: E (Es sau Ei) fixata de mem&rana si care in repaus leaga G+-, (fixeaza proteina Gɣ

 pe fata interna a mem&ranei) si F care este componenta de legatura.

0ormarea complexului !ormon#receptor duce la inlocuirea G+- din Gs#G+- sau Gi#G+- cu G- si

separarea su&unitatilor F# , ca si si a complexului !ormon#receptor. $cest mecanism necesita prezentaɣ

4g. omplexul E 9 G- astfel format va activa adenilat ciclaza avand ca si consecinta cresterea c$4-

intracelular. +aca e vor&a de o proteina Gi, adenilat ciclaza va fi in!i&ata. 0ormarea c$4- determina

activarea protein'inazei $, cu fosforilarea consecutiva a unor proteine sau enzime, avand ca si

consecinta modificarea permea&ilitatii mem&ranare, precum si a vitezei unor reactii meta&olice. Se pot

sintetiza noi proteine. c$4- e degradat de fosfodiesteraza (durata scurta de actiune) in @#$4-, inactiv.

0osfodiesteraza e in!i&ata de metilxantine (cafeina, teofilina), care pot prelungi efectele c$4-.

%xemple de !ormoni ce actioneaza pe aceasta cale: glucagon, $+H pe receptori ?2, 0SH, 1H, $H,

SH...

alta posi&ilitate pentru !ormonii care se leaga de receptori mem&ranari este determinarea cresterii

intracelulare a altor mesageri secunzi, cum sunt I-3 si +$G.

1egarea !ormonului de receptor duce, prin intermediul unei alte proteine, Gp, similare cu Gs, la

activarea fosfolipazei ,care transforma fosfatidil#inozitol 9 ,@ 9difosfatul din mem&rana celulara in

I-3 si +$G. %fectul +$G e mult mai dura&il ca al I-3.

I-3 determina cresterea concentratiei intracelulare a a25 prin cresterea permea&ilitatii mem&ranare si

facilitarea iesirii a25 din reticulul endoplasmatic. alciul, ca mesager de ordinul 3, se poate lega de

calmodulina si sa determine activarea de enzime responsa&ile de diviziunile celulare si contractia

fi&relor musculare netede.

+$G, liposolu&il, ramane in mem&rana celulara, activeaza protein'inaza , ducand la fosforilarea si

activarea proteinelor de transport pentru sc!im&ul Na"H. reste pHul celular, semnal pentru sinteza de

$+N, cu sinteza de noi proteine.

$cidul ara!idonic mem&ranar duce la formarea de -G si 1, cu efecte asupra meta&olismului celular.

*eceptori tirozin+inazici:

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 8/12

0amilia receptorilor tirozin'inazici e formata din receptori care au un domeniu tirozin'inazic 9 ce poate

fosforila proteine, un domeniu ce leaga !ormonul si un domeniu car&oxi terminal cu multiple tirozine

 pentru autofosforilare.

and !ormonul se leaga de domeniul extracelular al receptorului, * agrega. and receptorii agrega,

domeniile tirozin'inazice fosforileaza capetele terminale ale reziduurilor de tirozina. $ceasta

fosforilare produce locusuri de legare pentru proteinele cu domenii 9SH 2. $ceasta duce la activarea in

cascada a altor proteine intracelulare 9 cascada 'inazica (G*B2, SS, *as, raf#/, 4%6, 4$-6). Se

 produce o amplificare a semnalului, pana la activarea unor factori de transcriptie (fos, un). In cele din

urma proteinele fosforilate se leaga de $+N si produc sc!im&ari in transcriptia genica.

*eglarea secretiei de !ormoni:

/" 4ecanisme nervoase secretia CA de catre medulosuprarenala.

#" 4ecanisme 0eed&ac'  negativ, frecvent, dar si pozitiv. *eglare prin ax sau direct prin efectul

!ormonului (ex calcemie, glicemie)

a. Bucle lungi de feedback – feedback-ul hormonului asupra axului hipotalamo-hipofizar.

b. Bucle scurte de feedback – feedback-ul adenohipofizei asupra hipotalamusului, pentru a inhiba

liberinele hipotalamice

c. Bucle ultra scurte de feedback - hormonii hipotalamici inhiba propria lor secretie, ex. GnRH 

0eed&ac' pozitiv 9 efectele estrogenilor asupra 0SH si 1H, si ale oxitocinei.

3.*itmuri: circadiene, ultradiene, infradiene

*itmuri circadiene (cu perioada de 2 ore) 9 temperatura corporala, ritmul somn#veg!e

Infradiene (sezoniere) ( cu perioada mai mare de 2 de ore, pot fi si cu perioada de la o sapt la o luna 9 

aparare imuna, ciclul menstrual, ...

ltradiene (cu perioada su& 2=#2 de ore): secretii endocrine,...

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 9/12

Costanzo LS, Human Physiology, 2014

<

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 10/12

/=

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 11/12

hite -A, Porterfield .P, Endocrine and *eproductive Ph/siolog/, #0!'

Costanzo LS, Human Physiology, 2014

//

8/16/2019 Curs 4 Endocrin 1 - Stud

http://slidepdf.com/reader/full/curs-4-endocrin-1-stud 12/12

/2