anatomi och fysiologi II
inlärningsmål
i slutet av detta avsnitt kommer du att kunna:
- identifiera organen med en sekundär endokrin funktion, hormonet de producerar och dess effekter
i din studie av anatomi och fysiologi har du redan stött på några av de många organ i kroppen som har sekundära endokrina funktioner. Här kommer du att lära dig om de hormonproducerande aktiviteterna i hjärtat, mag-tarmkanalen, njurarna, skelettet, fettvävnaden, huden och tymus.
hjärta
när kroppen upplever en ökning av blodvolymen eller trycket sträcker sig cellerna i hjärtans förmaksvägg. Som svar producerar och utsöndrar specialiserade celler i atriens vägg peptidhormonet atriell natriuretisk peptid (ANP). ANP signalerar njurarna för att minska natriumreabsorptionen, vilket minskar mängden vatten som reabsorberas från urinfiltratet och minskar blodvolymen. Andra åtgärder av ANP inkluderar hämning av reninsekretion och initiering av renin-angiotensin-aldosteronsystemet (RAAS) och vasodilation. Därför hjälper ANP till att minska blodtrycket, blodvolymen och natriumnivåerna i blodet.
mag-tarmkanalen
de endokrina cellerna i GI-kanalen är belägna i slemhinnan i magen och tunntarmen. Några av dessa hormoner utsöndras som svar på att äta en måltid och hjälpa till med matsmältningen. Ett exempel på ett hormon som utsöndras av magcellerna är gastrin, ett peptidhormon som utsöndras som svar på magbesvär som stimulerar frisättningen av saltsyra. Secretin är ett peptidhormon som utsöndras av tunntarmen när surt chym (delvis smält mat och vätska) rör sig från magen. Det stimulerar frisättningen av bikarbonat från bukspottkörteln, som buffrar det sura chymet och hämmar den ytterligare utsöndringen av saltsyra i magen. Cholecystokinin (CCK) är ett annat peptidhormon som frigörs från tunntarmen. Det främjar utsöndringen av pankreatiska enzymer och frisättningen av gallan från gallblåsan, som båda underlättar matsmältningen. Andra hormoner som produceras av tarmcellerna hjälper till med glukosmetabolism, såsom genom att stimulera betacellerna i bukspottkörteln att utsöndra insulin, minska glukagonsekretionen från alfacellerna eller förbättra cellkänsligheten för insulin.
njurar
njurarna deltar i flera komplexa endokrina vägar och producerar vissa hormoner. En minskning av blodflödet till njurarna stimulerar dem att frigöra enzymet renin, utlöser renin-angiotensin-aldosteron (RAAS) – systemet och stimulerar reabsorptionen av natrium och vatten. Reabsorptionen ökar blodflödet och blodtrycket. Njurarna spelar också en roll för att reglera kalciumnivåerna i blodet genom produktion av kalcitriol från vitamin D3, som frigörs som svar på utsöndringen av parathyroidhormon (PTH). Dessutom producerar njurarna hormonet erytropoietin (EPO) som svar på låga syrenivåer. EPO stimulerar produktionen av röda blodkroppar (erytrocyter) i benmärgen, vilket ökar syretillförseln till vävnader. Du kanske har hört talas om EPO som ett prestationsförbättrande läkemedel (i syntetisk form).
skelett
även om Ben länge har erkänts som ett mål för hormoner, har forskare nyligen insett att skelettet i sig producerar minst två hormoner. Fibroblasttillväxtfaktor 23 (FGF23) produceras av benceller som svar på ökade blodnivåer av vitamin D3 eller fosfat. Det utlöser njurarna att hämma bildandet av kalcitriol från vitamin D3 och för att öka fosforutsöndringen. Osteokalcin, producerat av osteoblaster, stimulerar betacellerna i bukspottkörteln för att öka insulinproduktionen. Det verkar också på perifera vävnader för att öka deras känslighet för insulin och deras användning av glukos.
fettvävnad
fettvävnad producerar och utsöndrar flera hormoner som är involverade i lipidmetabolism och lagring. Ett viktigt exempel är leptin, ett protein som tillverkas av fettceller som cirkulerar i mängder som är direkt proportionella mot nivåer av kroppsfett. Leptin frigörs som svar på livsmedelskonsumtion och verkar genom att binda till hjärnneuroner som är involverade i energiintag och utgifter. Bindning av leptin ger en känsla av mättnad efter en måltid, vilket minskar aptiten. Det verkar också som att bindningen av leptin till hjärnreceptorer utlöser det sympatiska nervsystemet för att reglera benmetabolism, vilket ökar avsättningen av kortikalt ben. Adiponectin-ett annat hormon syntetiserat av fettceller—verkar minska cellulär insulinresistens och för att skydda blodkärlen från inflammation och ateroskleros. Dess nivåer är lägre hos personer som är överviktiga och stiger efter viktminskning.
Hud
huden fungerar som ett endokrin organ i produktionen av den inaktiva formen av vitamin D3, cholecalciferol. När kolesterol närvarande i epidermis utsätts för ultraviolett strålning omvandlas den till cholecalciferol, som sedan kommer in i blodet. I levern omvandlas cholecalciferol till en mellanprodukt som reser till njurarna och omvandlas vidare till kalcitriol, den aktiva formen av vitamin D3. D-Vitamin är viktigt i en mängd olika fysiologiska processer, inklusive intestinal kalciumabsorption och immunsystemfunktion. I vissa studier har låga nivåer av D-vitamin associerats med ökade risker för cancer, svår astma och multipel skleros. D-vitaminbrist hos barn orsakar rickets, och hos vuxna, osteomalaki—som båda kännetecknas av benförstöring.
Thymus
thymus är ett organ i immunsystemet som är större och mer aktivt under spädbarn och tidig barndom och börjar atrofi när vi åldras. Dess endokrina funktion är produktionen av en grupp hormoner som kallas tymosiner som bidrar till utveckling och differentiering av T-lymfocyter, vilka är immunceller. Även om tymosinernas Roll ännu inte är väl förstådd är det uppenbart att de bidrar till immunsvaret. Tymosiner har hittats i andra vävnader än tymus och har en mängd olika funktioner, så tymosinerna kan inte strikt kategoriseras som tymiska hormoner.
lever
levern är ansvarig för att utsöndra minst fyra viktiga hormoner eller hormonprekursorer: insulinliknande tillväxtfaktor (somatomedin), angiotensinogen, trombopoetin och hepcidin. Insulinliknande tillväxtfaktor – 1 är den omedelbara stimulansen för tillväxt i kroppen, särskilt i benen. Angiotensinogen är föregångaren till angiotensin, som nämnts tidigare, vilket ökar blodtrycket. Trombopoetin stimulerar produktionen av blodets blodplättar. Hepcidiner blockerar frisättningen av järn från celler i kroppen, vilket hjälper till att reglera järnhomeostas i våra kroppsvätskor. De viktigaste hormonerna i dessa andra organ sammanfattas i Tabell 1.
| Tabell 1. Organ med sekundära endokrina funktioner och deras huvudhormoner | ||
|---|---|---|
| Organ | huvudhormoner | effekter |
| hjärta | Atrial natriuretisk peptid (ANP) | minskar blodvolymen, blodtrycket och na+-koncentrationen |
| magtarmkanalen | gastrin, sekretin och kolecystokinin | hjälper matsmältningen av mat och buffring av magsyror | magtarmkanalen | glukosberoende insulinotropisk peptid (GIP) och glukagonliknande 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 |
| fettvävnad | Leptin | främjar mättnadssignaler i hjärnan |
| fettvävnad | Adiponectin | minskar insulinresistensen | Hud | kolekalciferol | modifierad för att bilda vitamin d |
| thymus (och andra organ) | tymosiner | bland annat hjälper till att utveckla T-lymfocyter i immunsystemet |
| lever | insulinliknande tillväxtfaktor-1 | stimulerar kroppslig tillväxt |
| lever | angiotensinogen | höjer blod 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. Till exempel producerar väggarna i hjärtats förmak hormonet atriell natriuretisk peptid (ANP), mag-tarmkanalen producerar hormonerna gastrin, sekretin och cholecystokinin, vilket hjälper till vid matsmältningen, och njurarna producerar erytropoietin (EPO), vilket stimulerar bildandet av röda blodkroppar. Även ben, fettvävnad och huden har sekundära endokrina funktioner.
självkontroll
svara på frågorna nedan för att se hur väl du förstår de ämnen som behandlas i föregående avsnitt.
kritiska tänkande frågor
- sammanfatta rollen av GI-kanalhormoner efter en måltid.
- Jämför och kontrasterar tymus körtel i spädbarn och vuxen ålder.
ordlista
atriell natriuretisk peptid (ANP): peptidhormon som produceras av väggarna i förmaken som svar på högt blodtryck, blodvolym eller blodnatrium som minskar reabsorptionen av natrium och vatten i njurarna och främjar vasodilatation
erytropoietin (EPO): proteinhormon som utsöndras som svar på låga syrenivåer som utlöser benmärgen att producera röda blodkroppar
leptin: proteinhormon utsöndrat av fettvävnader som svar på livsmedelskonsumtion som främjar mättnad
tymosiner: hormoner som produceras och utsöndras av tymus som spelar en viktig roll i utvecklingen och differentieringen av T-celler
thymus: organ som är involverat i utveckling och mognad av T-celler och är särskilt aktivt under spädbarn och barndom