Anatomia i fizjologia II
cele nauki
pod koniec tej sekcji będziesz w stanie:
- zidentyfikować narządy z wtórnymi funkcjami endokrynologicznymi, wytwarzany przez nie hormon i jego skutki
w swoich badaniach anatomii i fizjologii napotkałeś już kilka z wielu narządów ciała, które mają wtórne funkcje endokrynologiczne. Tutaj dowiesz się o aktywności hormonalnej serca, przewodu pokarmowego, nerek, szkieletu, tkanki tłuszczowej, skóry i grasicy.
Serce
gdy organizm odczuwa wzrost objętości krwi lub ciśnienia, rozciągają się komórki ściany przedsionka serca. W odpowiedzi wyspecjalizowane komórki w ścianie przedsionków produkują i wydzielają atrialny peptyd natriuretyczny (ANP). ANP sygnalizuje nerkom zmniejszenie reabsorpcji sodu, zmniejszając w ten sposób ilość wchłoniętej wody z filtratu moczu i zmniejszając objętość krwi. Inne działania ANP obejmują hamowanie wydzielania reniny i inicjację układu renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS) oraz rozszerzenie naczyń krwionośnych. Dlatego ANP pomaga w obniżaniu ciśnienia krwi, objętości krwi i poziomu sodu we krwi.
przewód pokarmowy
komórki wewnątrzwydzielnicze przewodu pokarmowego znajdują się w błonie śluzowej żołądka i jelita cienkiego. Niektóre z tych hormonów są wydzielane w odpowiedzi na jedzenie posiłku i pomoc w trawieniu. Przykładem hormonu wydzielanego przez komórki żołądka jest gastryna, hormon peptydowy wydzielany w odpowiedzi na rozdęcie żołądka, który stymuluje uwalnianie kwasu solnego. Secretin jest hormonem peptydowym wydzielanym przez jelito cienkie, gdy kwaśny Szymon (częściowo strawiony pokarm i płyn) przemieszcza się z żołądka. Stymuluje uwalnianie wodorowęglanów z trzustki, co buforuje kwasowość i hamuje dalsze wydzielanie kwasu solnego przez żołądek. Cholecystokinina (CCK) to kolejny hormon peptydowy uwalniany z jelita cienkiego. Promuje wydzielanie enzymów trzustkowych i uwalnianie żółci z pęcherzyka żółciowego, z których oba ułatwiają trawienie. Inne hormony wytwarzane przez komórki jelitowe wspomagają metabolizm glukozy, na przykład poprzez stymulację komórek beta trzustki do wydzielania insuliny, zmniejszenie wydzielania glukagonu z komórek alfa lub zwiększenie wrażliwości komórek na insulinę.
nerki
nerki uczestniczą w kilku złożonych szlakach endokrynologicznych i wytwarzają pewne hormony. Zmniejszenie przepływu krwi do nerek pobudza je do uwalniania enzymu renina, pobudzając układ renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS) i stymulując wchłanianie zwrotne sodu i wody. Reabsorpcja zwiększa przepływ krwi i ciśnienie krwi. Nerki odgrywają również rolę w regulacji poziomu wapnia we krwi poprzez produkcję kalcytriolu z witaminy D3, która jest uwalniana w odpowiedzi na wydzielanie parathormonu (PTH). Ponadto nerki wytwarzają hormon erytropoetynę (EPO) w odpowiedzi na niski poziom tlenu. EPO stymuluje produkcję czerwonych krwinek (erytrocytów) w szpiku kostnym, zwiększając tym samym dostarczanie tlenu do tkanek. Być może słyszałeś o EPO jako leku zwiększającego wydajność (w postaci syntetycznej).
szkielet
chociaż kość od dawna jest uznawana za cel hormonów, dopiero niedawno naukowcy uznali, że sam szkielet produkuje co najmniej dwa hormony. Czynnik wzrostu fibroblastów 23 (FGF23) jest wytwarzany przez komórki kostne w odpowiedzi na zwiększone stężenie witaminy D3 lub fosforanu we krwi. Pobudza nerki do hamowania tworzenia kalcytriolu z witaminy D3 i zwiększenia wydalania fosforu. Osteokalcyna, wytwarzana przez osteoblasty, stymuluje komórki beta trzustki do zwiększenia produkcji insuliny. Działa również na tkanki obwodowe w celu zwiększenia ich wrażliwości na insulinę i wykorzystania glukozy.
tkanka tłuszczowa
tkanka tłuszczowa wytwarza i wydziela kilka hormonów biorących udział w metabolizmie lipidów i ich magazynowaniu. Ważnym przykładem jest leptyna, białko wytwarzane przez komórki tłuszczowe, które krąży w ilościach wprost proporcjonalnych do poziomu tkanki tłuszczowej. Leptyna jest uwalniana w odpowiedzi na spożycie pokarmu i działa poprzez wiązanie się z neuronami mózgu biorącymi udział w pobieraniu i wydatkowaniu energii. Wiązanie leptyny wywołuje uczucie sytości po posiłku, zmniejszając w ten sposób apetyt. Wydaje się również, że Wiązanie leptyny z receptorami mózgu wyzwala współczulny układ nerwowy do regulacji metabolizmu kości, zwiększając odkładanie się kości korowej. Adiponektyna-inny hormon syntetyzowany przez komórki tłuszczowe-wydaje się zmniejszać insulinooporność komórkową i chronić naczynia krwionośne przed zapaleniem i miażdżycą. Jego poziom jest niższy u osób otyłych i rośnie po utracie wagi.
Skóra
skóra działa jako narząd hormonalny w produkcji nieaktywnej formy witaminy D3, cholekalcyferolu. Gdy cholesterol obecny w naskórku jest narażony na promieniowanie ultrafioletowe, jest przekształcany w cholekalcyferol, który następnie wchodzi do krwi. W wątrobie cholekalcyferol jest przekształcany w półprodukt, który przemieszcza się do nerek i jest dalej przekształcany w kalcytriol, aktywną formę witaminy D3. Witamina D jest ważna w różnych procesach fizjologicznych, w tym w wchłanianiu wapnia w jelitach i funkcjonowaniu układu odpornościowego. W niektórych badaniach niski poziom witaminy D był związany ze zwiększonym ryzykiem raka, ciężkiej astmy i stwardnienia rozsianego. Niedobór witaminy D u dzieci powoduje krzywicę, a u dorosłych osteomalację-obie charakteryzują się pogorszeniem kości.
grasica
grasica jest narządem układu odpornościowego, który jest większy i bardziej aktywny w okresie niemowlęcym i wczesnym dzieciństwie, i zaczyna zanikać wraz z wiekiem. Jego funkcją hormonalną jest wytwarzanie grupy hormonów zwanych tymozynami, które przyczyniają się do rozwoju i różnicowania limfocytów T, które są komórkami odpornościowymi. Chociaż rola tymozyn nie jest jeszcze dobrze poznana, jasne jest, że przyczyniają się one do odpowiedzi immunologicznej. Tymozyny zostały znalezione w tkankach innych niż grasica i mają wiele różnych funkcji, więc tymozyny nie mogą być ściśle klasyfikowane jako hormony grasicy.
wątroba
wątroba jest odpowiedzialna za wydzielanie co najmniej czterech ważnych hormonów lub prekursorów hormonów: insulinopodobnego czynnika wzrostu (somatomedyny), angiotensynogenu, trombopoetyny i hepcydyny. Insulinopodobny czynnik wzrostu-1 jest bezpośrednim bodźcem do wzrostu w organizmie, zwłaszcza kości. Angiotensynogen jest prekursorem wymienionej wcześniej angiotensyny, która zwiększa ciśnienie krwi. Trombopoetyna stymuluje wytwarzanie płytek krwi. Hepcydyny blokują uwalnianie żelaza z komórek w organizmie, pomagając regulować homeostazę żelaza w płynach ustrojowych. Główne hormony tych innych narządów podsumowano w tabeli 1.
| Tabela 1. Narządy z wtórnymi funkcjami endokrynologicznymi i ich główne hormony | ||
|---|---|---|
| narządy | główne hormony | efekty |
| Serce | Atrial natriuretic peptide (ANP) | zmniejsza objętość krwi, ciśnienie krwi i stężenie na+ |
| przewód pokarmowy | gastryna, wydzielina i cholecystokinina | wspomagają trawienie pokarmu i buforowanie kwasów żołądkowych |
| przewód pokarmowy | zależny od glukozy peptyd insulinotropowy (GIP) i GLUKAGONOPODOBNY 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 |
| tkanka tłuszczowa | leptyna | Promuje sygnały sytości w mózgu |
| tkanka tłuszczowa | adiponektyna | zmniejsza oporność na insulinę |
| Skóra | cholekalcyferol | zmodyfikowana do postaci witamina d |
| grasica (i inne narządy) | tymozyny | między innymi wspomagają rozwój limfocytów T układu odpornościowego |
| wątroba | insulinopodobny czynnik wzrostu-1 | stymuluje wzrost organizmu |
| wątroba | angiotensynogen | podnosi krew 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. Na przykład ściany przedsionków serca wytwarzają hormon atrialny peptyd natriuretyczny (ANP), przewód pokarmowy wytwarza hormony gastrynę, wydzielinę i cholecystokininę, które pomagają w trawieniu, a nerki wytwarzają erytropoetynę (EPO), która stymuluje tworzenie czerwonych krwinek. Nawet kości, tkanka tłuszczowa i skóra mają wtórne funkcje endokrynologiczne.
Self Check
Odpowiedz na poniższe pytania, aby zobaczyć, jak dobrze rozumiesz tematy omówione w poprzedniej sekcji.
krytyczne pytania myślowe
- podsumowują rolę hormonów przewodu pokarmowego po posiłku.
- Porównaj i kontrastuj grasicę w niemowlęctwie i dorosłości.
Słowniczek
atrial natriuretic peptide (ANP): hormon peptydowy wytwarzany przez ściany przedsionków w odpowiedzi na wysokie ciśnienie krwi, objętość krwi lub sód we krwi, który zmniejsza wchłanianie zwrotne sodu i wody w nerkach i sprzyja rozszerzaniu naczyń krwionośnych
Erytropoetyna (EPO): hormon białkowy wydzielany w odpowiedzi na niski poziom tlenu, który wyzwala szpik kostny do produkcji czerwonej krwi. komórki
leptyna:
tymozyny: hormony wytwarzane i wydzielane przez grasicę, które odgrywają ważną rolę w rozwoju i różnicowaniu komórek T
grasica: narząd, który bierze udział w rozwoju i dojrzewaniu komórek T i jest szczególnie aktywny w okresie niemowlęcym i dziecięcym