Anatomie und Physiologie II
Lernziele
Am Ende dieses Abschnitts werden Sie in der Lage sein:
- Die Organe mit einer sekundären endokrinen Funktion, das Hormon, das sie produzieren, und seine Auswirkungen zu identifizieren
In Ihrem Studium der Anatomie und Physiologie sind Sie bereits einigen der vielen Organe des Körpers begegnet, die sekundäre endokrine Funktionen haben. Hier erfahren Sie mehr über die hormonproduzierenden Aktivitäten von Herz, Magen-Darm-Trakt, Nieren, Skelett, Fettgewebe, Haut und Thymus.
Herz
Wenn der Körper einen Anstieg des Blutvolumens oder -drucks erfährt, dehnen sich die Zellen der Vorhofwand des Herzens. Als Reaktion darauf produzieren und sezernieren spezialisierte Zellen in der Wand der Vorhöfe das Peptidhormon atriales natriuretisches Peptid (ANP). ANP signalisiert den Nieren, die Natriumreabsorption zu reduzieren, wodurch die aus dem Urinfiltrat resorbierte Wassermenge verringert und das Blutvolumen verringert wird. Andere Wirkungen von ANP umfassen die Hemmung der Reninsekretion und die Initiierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems (RAAS) und die Vasodilatation. Daher hilft ANP bei der Senkung des Blutdrucks, des Blutvolumens und des Natriumspiegels im Blut.
Magen-Darm-Trakt
Die endokrinen Zellen des GI-Trakts befinden sich in der Schleimhaut des Magens und des Dünndarms. Einige dieser Hormone werden als Reaktion auf eine Mahlzeit ausgeschieden und helfen bei der Verdauung. Ein Beispiel für ein Hormon, das von den Magenzellen ausgeschieden wird, ist Gastrin, ein Peptidhormon, das als Reaktion auf eine Magendehnung ausgeschieden wird und die Freisetzung von Salzsäure stimuliert. Sekretin ist ein Peptidhormon, das vom Dünndarm ausgeschieden wird, wenn sich saurer Speisebrei (teilweise verdaute Nahrung und Flüssigkeit) aus dem Magen bewegt. Es stimuliert die Freisetzung von Bicarbonat aus der Bauchspeicheldrüse, die den sauren Speisebrei puffert und die weitere Sekretion von Salzsäure durch den Magen hemmt. Cholecystokinin (CCK) ist ein weiteres Peptidhormon, das aus dem Dünndarm freigesetzt wird. Es fördert die Sekretion von Pankreasenzymen und die Freisetzung von Galle aus der Gallenblase, die beide die Verdauung erleichtern. Andere Hormone, die von den Darmzellen produziert werden, helfen beim Glukosestoffwechsel, z. B. indem sie die Betazellen der Bauchspeicheldrüse dazu anregen, Insulin abzusondern, die Glucagonsekretion aus den Alphazellen verringern oder die zelluläre Empfindlichkeit gegenüber Insulin erhöhen.
Nieren
Die Nieren sind an mehreren komplexen endokrinen Bahnen beteiligt und produzieren bestimmte Hormone. Eine Abnahme des Blutflusses zu den Nieren stimuliert sie, das Enzym Renin freizusetzen, das Renin-Angiotensin-Aldosteron (RAAS) -System auszulösen und die Reabsorption von Natrium und Wasser zu stimulieren. Die Reabsorption erhöht den Blutfluss und den Blutdruck. Die Nieren spielen auch eine Rolle bei der Regulierung des Kalziumspiegels im Blut durch die Produktion von Calcitriol aus Vitamin D3, das als Reaktion auf die Sekretion von Parathormon (PTH) freigesetzt wird. Darüber hinaus produzieren die Nieren das Hormon Erythropoetin (EPO) als Reaktion auf niedrige Sauerstoffwerte. EPO stimuliert die Produktion von roten Blutkörperchen (Erythrozyten) im Knochenmark und erhöht dadurch die Sauerstoffzufuhr zu den Geweben. Sie haben vielleicht von EPO als leistungssteigerndes Medikament (in synthetischer Form) gehört.
Skelett
Obwohl Knochen seit langem als Ziel für Hormone anerkannt ist, haben Forscher erst kürzlich erkannt, dass das Skelett selbst mindestens zwei Hormone produziert. Fibroblastenwachstumsfaktor 23 (FGF23) wird von Knochenzellen als Reaktion auf erhöhte Blutspiegel von Vitamin D3 oder Phosphat produziert. Es löst die Nieren aus, die Bildung von Calcitriol aus Vitamin D3 zu hemmen und die Phosphorausscheidung zu erhöhen. Osteocalcin, das von Osteoblasten produziert wird, stimuliert die Betazellen der Bauchspeicheldrüse, um die Insulinproduktion zu erhöhen. Es wirkt auch auf periphere Gewebe, um ihre Empfindlichkeit gegenüber Insulin und ihre Glukoseverwertung zu erhöhen.
Fettgewebe
Fettgewebe produziert und sezerniert mehrere Hormone, die am Fettstoffwechsel und der Fettspeicherung beteiligt sind. Ein wichtiges Beispiel ist Leptin, ein Protein, das von Fettzellen hergestellt wird und in Mengen zirkuliert, die direkt proportional zum Körperfettgehalt sind. Leptin wird als Reaktion auf den Verzehr von Nahrungsmitteln freigesetzt und bindet an Gehirnneuronen, die an der Energieaufnahme und -ausgabe beteiligt sind. Die Bindung von Leptin erzeugt nach einer Mahlzeit ein Sättigungsgefühl und reduziert dadurch den Appetit. Es scheint auch, dass die Bindung von Leptin an Gehirnrezeptoren das sympathische Nervensystem auslöst, um den Knochenstoffwechsel zu regulieren und die Ablagerung von kortikalem Knochen zu erhöhen. Adiponektin – ein weiteres Hormon, das von Fettzellen synthetisiert wird – scheint die Insulinresistenz der Zellen zu verringern und die Blutgefäße vor Entzündungen und Arteriosklerose zu schützen. Seine Ebenen sind niedriger bei Menschen, die übergewichtig sind, und steigen nach Gewichtsverlust.
Haut
Die Haut fungiert als endokrines Organ bei der Produktion der inaktiven Form von Vitamin D3, Cholecalciferol. Wenn in der Epidermis vorhandenes Cholesterin ultravioletter Strahlung ausgesetzt wird, wird es in Cholecalciferol umgewandelt, das dann in das Blut gelangt. In der Leber wird Cholecalciferol in ein Zwischenprodukt umgewandelt, das in die Nieren gelangt und weiter in Calcitriol, die aktive Form von Vitamin D3, umgewandelt wird. Vitamin D ist wichtig für eine Vielzahl von physiologischen Prozessen, einschließlich der intestinalen Kalziumabsorption und der Funktion des Immunsystems. In einigen Studien wurden niedrige Vitamin-D-Spiegel mit einem erhöhten Krebsrisiko, schwerem Asthma und Multipler Sklerose in Verbindung gebracht. Vitamin-D-Mangel bei Kindern verursacht Rachitis und bei Erwachsenen Osteomalazie — beide sind durch Knochenverschlechterung gekennzeichnet.
Thymus
Der Thymus ist ein Organ des Immunsystems, das im Säuglingsalter und in der frühen Kindheit größer und aktiver ist und mit zunehmendem Alter zu verkümmern beginnt. Seine endokrine Funktion ist die Produktion einer Gruppe von Hormonen namens Thymosine, die zur Entwicklung und Differenzierung von T-Lymphozyten beitragen, die Immunzellen sind. Obwohl die Rolle von Thymosinen noch nicht gut verstanden ist, ist klar, dass sie zur Immunantwort beitragen. Thymosine wurden in anderen Geweben als dem Thymus gefunden und haben eine Vielzahl von Funktionen, so dass die Thymosine nicht streng als Thymushormone kategorisiert werden können.
Leber
Die Leber ist für die Sekretion von mindestens vier wichtigen Hormonen oder Hormonvorläufern verantwortlich: insulinähnlicher Wachstumsfaktor (Somatomedin), Angiotensinogen, Thrombopoetin und Hepcidin. Insulin-like Growth Factor-1 ist der unmittelbare Stimulus für das Wachstum im Körper, insbesondere der Knochen. Angiotensinogen ist der zuvor erwähnte Vorläufer von Angiotensin, das den Blutdruck erhöht. Thrombopoetin stimuliert die Produktion von Blutplättchen. Hepcidine blockieren die Freisetzung von Eisen aus Zellen im Körper und helfen, die Eisenhomöostase in unseren Körperflüssigkeiten zu regulieren. Die wichtigsten Hormone dieser anderen Organe sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
| Tabelle 1. Organe mit sekundären endokrinen Funktionen und deren Haupthormone | ||
|---|---|---|
| Organ | Haupthormone | Wirkungen |
| Herz | Atriales natriuretisches Peptid (ANP) | Reduziert das Blutvolumen, den Blutdruck und die und Na + -Konzentration |
| Gastrointestinaltrakt | Gastrin, Sekretin und Cholecystokinin | Unterstützung der Verdauung von Nahrungsmitteln und Pufferung von Magensäuren |
| Gastrointestinaltrakt | Glucose-abhängiges insulinotropes Peptid (GIP) und Glucagon-ähnliches peptide 1 (GLP-1) | Stimulate beta cells of the pancreas to release insulin |
| Kidneys | Renin | Stimulates release of aldosterone |
| Kidneys | Calcitriol | Aids in the absorption of Ca2+ |
| Kidneys | Erythropoietin | Triggers the formation of red blood cells in the bone marrow |
| Skeleton | FGF23 | Inhibits production of calcitriol and increases phosphate excretion |
| Skeleton | Osteocalcin | Increases insulin production |
| Fettgewebe | Leptin | Fördert Sättigungssignale im Gehirn |
| Fettgewebe | Adiponektin | Reduziert die Insulinresistenz |
| Haut | Cholecalciferol | Modifiziert zu Vitamin D |
| Thymus (und andere Organe) | Thymosine | Hilft unter anderem bei der Entwicklung von T-Lymphozyten des Immunsystems |
| Leber | Insulin-like growth factor-1 | Stimuliert das körperliche Wachstum |
| Leber | Angiotensinogen | pressure |
| Liver | Thrombopoetin | Causes increase in platelets |
| Liver | Hepcidin | Blocks release of iron into body fluids |
Chapter Review
Some organs have a secondary endocrine function. Zum Beispiel produzieren die Wände der Vorhöfe des Herzens das Hormon atriales natriuretisches Peptid (ANP), der Magen-Darm-Trakt produziert die Hormone Gastrin, Sekretin und Cholecystokinin, die bei der Verdauung helfen, und die Nieren produzieren Erythropoietin (EPO), das die Bildung roter Blutkörperchen stimuliert. Sogar Knochen, Fettgewebe und die Haut haben sekundäre endokrine Funktionen.
Self Check
Beantworten Sie die Frage(n) unten, um zu sehen, wie gut Sie die im vorherigen Abschnitt behandelten Themen verstehen.
Fragen zum kritischen Denken
- Fassen Sie die Rolle der GI-Trakt-Hormone nach einer Mahlzeit zusammen.
- Vergleichen und kontrastieren Sie die Thymusdrüse im Säuglings- und Erwachsenenalter.
Glossar
Atriales natriuretisches Peptid (ANP): Peptidhormon, das von den Wänden der Vorhöfe als Reaktion auf Bluthochdruck, Blutvolumen oder Natrium im Blut produziert wird und die Rückresorption von Natrium und Wasser in den Nieren verringert und die Vasodilatation fördert
Erythropoietin (EPO): Proteinhormon, das als Reaktion auf niedrige Sauerstoffwerte ausgeschieden wird und das Knochenmark dazu veranlasst, rote Blutkörperchen zu produzieren
Leptin: Proteinhormon, das vom Fettgewebe als Reaktion auf Nahrungsaufnahme ausgeschieden wird und das Sättigungsgefühl fördert
Thymosine: Hormone, die vom Thymus produziert und ausgeschieden werden und eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und Differenzierung von T-Zellen spielen
Thymus: Organ, das an der Entwicklung und Reifung von T-Zellen beteiligt ist und besonders im Säuglings- und Kindesalter aktiv ist