13. Kafli: Innkirtlakerfið

1. 13. Kafli: Innkirtlakerfið Líffæra- og lífeðlisfræði 103 Guðrún Narfadóttir

2. Samanburður á stjórnkerfum líkamans: • Taugakerfi • Miðlar áhrifum með taugaboðum • Hefur áhrif á vöðvasamdrátt eða kirtilseyti • Hraðvirkt kerfi, en áhrifin vara stutt • Innkirtlakerfi • Miðlar áhrifum með hormónum • Hefur margþætt áhrif á alla vefi líkamans • Hægvirkara en taugakerfi, en áhrifa getur gætt lengi

3. Skilgreining á hormónum • Hormón eru mynduð af innkirtilfrumum og losuð út í millifrumuvökvann • Blóðborin hormón fara út blóðrásina • Staðbundin “hormón” (prostaglandín) fara ekki út í blóðrás, en hafa áhrif á nærliggjandi vefi • Hafa áhrif á starfsemi markfrumna (target cells) sem hafa sérhæfða viðtaka (receptors) fyrir hormónið

4. Hverju stjórna hormón? • Efnasamsetningu blóðs • Efnaskiptahraða • Samdrætti sléttra vöðva og hjartavöðva • Seyti kirtla • Ákveðnum þáttum ónæmiskerfisins • Vexti • Kynþroska, frjósemi, meðgöngu, fæðingu, næringu fósturs og afkvæmis • Viðhalda samvægi á álagstímum (streituhormón)

5. Hvernig efni eru hormón? • Fituleysanleg • Sterahormón (mynduð úr kólesteróli) • Öll hormón nýrnahettubarkar og kynhormónin • Thyroid hormón (T3 og T4) frá skjaldkirtli • Vatnsleysanleg • Amín • Adrenalín og noradrenalín frá nýrnahettumerg • Prótein og peptíð • T.d.insúlín

6. Virkni fituleysanlegra hormóna Í blóðrásinni bindast þessi hormón flutnings-próteinum 1. Hormónið losnar frá próteini, smýgur í gegnum frumuhimnu markfrumu og inn í kjarnann þar sem það binst viðtaka 2. Hormón bundið viðtaka hefur áhrif á tjáningu gena 3. Nýtt prótein er myndað í umfrymi (oftast er það eitthvert ensím) 4. Nýja próteinið breytir starfsemi frumunnar

7. Virkni vatnsleysanlegra hormóna Eðli síns vegna komast þessi hormón ekki í gegnum frumuhimnur 1. Hormónið berst með blóði og tengist viðtaka (first messenger) utan á frumuhimnu 2. Tenging milli hormóns og viðtaka örvar aðra sameind (second messenger) sem miðlar áhrifum hormónsins • cAMP er algengur “second messenger” 3. cAMP virkjar nokkur ensím 4. Virkjuð ensím valda breytingum á starfsemi frumunnar 5. Eftir stutta stund er cAMP gert óvirkt og áhrifin hætta - nema meira hormón sé losað

8. Stjórnun á hormónalosun • Með taugaboðum • Dæmi: sympatískar taugar örva nýrnahettumerg sem losar þá adrenalín • Með breyting á efnasamsetningu í utanfrumuvökva viðkomandi innkirtils • Dæmi: insúlín losnar þegar styrkur glúkósa hækkar • Með öðrum hormónum • Dæmi: ýmsir innkirtlar lúta stjórn hormóna frá framhluta heiladinguls

9. Heiladingull (hypophysis cerebri) • Tengist undirstúku með stilk • Skiptist í: • Framhluta (kirtildingull, adenohypohysis) • er úr eiginlegum kirtilvef • myndar 7 mismunandi hormón • Afturhluta (taugadingull, neurohypophysis) • er framlenging á undirstúku úr taugavef • myndar ekki homón, en losar tvö hormón sem undirstúka myndar

10. Framhluti heiladinguls • Myndar 7 mismunandi hormón • Losun hormónanna er undir stjórn undirstúku • Frá undirstúku berast losunarhormón (RH) eða hömluhormón (IH) eftir sérstöku portæðakerfi til framhluta heiladinguls

11. Hormón úr framhluta heiladinguls • Vaxtarhormón (hGH) • Eykur myndun á IGFs (insulinlike growth factors) sem örvar vöxt flestra líkamsvefja • Er undir stjórn GHRH og GHIH frá undirstúku • Skjaldkirtilsstýrihormón (TSH) • Örvar skjaldkirtil til að losa T3 og T4 • T3 og T4 hamla losun á TSH (neikvæð afturvirkni), en TRH frá undirstúku örvar losun á TSH • Sortufrumustýrihormón (MSH) • Örvar sortufrumur til að mynda melanín

12. Framhl. heiladinguls frh. • FSH (eggbússtýrihormón) og • LH (gulbússtýrih.) • Yfirkynhormón sem stjórna þroskun eggs og sáðfrumna og myndun kynhormóna í kynkirtlum • GnRH frá undirstúku örvar losun hormónanna en kynhormón (estrógen, prógesteron og testósterón) hamla (neikvæð afturvirkni) • Prólaktín • Örvar mjólkurmyndun í mjólkurkirtlum • PRH örvar losun prólaktíns, en PIH hamlar losun • ACTH (barkarstýrihormón) • Örvar losun á kortisóli frá nýrnahettum • CRH örvar losun á ACTH, en kortisól hamlar (neikvæð afturvirkni)

13. Afturhluti heiladinguls • Tekur við hormónum sem eru mynduð í undirstúku, geymir þau og losar þegar taugaboð koma frá undirstúku • Oxytocin • Dregur saman leg við fæðingu og mjólkurrásir við brjóstagjöf • ADH (þvagtemprandi hormón) • Eykur endurupptöku á vatni í nýrum og minnkar þannig þvagmagn

14. Skjaldkirtill (glandula thyroidea) • Staðsettur neðan við barkakýli • Myndar 3 hormón • Thyroxín (T4) og triiodothyronine (T3) • Stjórna efnaskiptahraða, vexti og þroska • Stjórnast af TRH frá undirstúku og TSH frá framhluta heiladinguls • Calcitonin • Lækkar styrk kalsíum í blóði • Losnar þegar styrkur kalsíum í blóði er hár

15. Kalkkirtlar (glandula parathyroidea) • Staðsettir aftan á skjaldkirtli • Mynda parathyroid hormón (PTH) • Eykur styrk kalsíum og magnesíum í blóði, en lækkar styrk fosfats • Losun eykst ef kalsíum styrkur í blóði lækkar

16. Nýrnahettur (glandula adrenalis) • Staðsettar ofan við nýru • Nýrnahettubörkur (cortex) myndar ytra lag Þar myndast þrenns konar hormón sem kallast barkarhormón: • Saltsterar • Sykursterar • Kynhormón • Nýrnahettumergur myndar innra lagið. Þar myndast adrenalín og noradrenalín sem • losna vegna boða frá sympatískum taugum • hafa svipuð áhrif og sympatíska taugakerfið

17. Barkarhormónin • Saltsterar • Mikilvægast er aldosterón • Það eykur endurupptöku á natríum og vatni í nýrum, en eykur útskilnað á kalíum • Stjórnast af renín-angiotensín kerfinu • Sykursterar • Mikilvægastur þeirra er kortisól • Sykursterar auka próteinniðurbrot, nýmynda glúkósa úr amínósýrum og mjólkursýru, auka fituniðurbrot, eru bólgueyðandi og bæla ónæmiskerfið • Kynhormón • Hér myndast öll kynhormónin hjá báðum kynjum

18. Briskirtill (pancreas) • Blandaður kirtill sem liggur aftan við maga upp við skeifugörn • Í Langerhanseyjum briskirtils eru frumur sem mynda hormón: • Alfa frumur mynda glúkagon • Beta frumur mynda insúlín • Delta frumur mynda sómatóstatín • F-frumur mynda pancreatic polypeptide

19. Hormón briskirtils: Insúlín • Veldur lækkun á blóðsykri • Losnar þegar blóðsykur hækkar • Helstu áhrif insúlíns: • Örvar flutning á glúkósa inn í frumur • Örvar sykurbruna • Breytir umframsykri í forðanæringu (glycogen og fitu) • Örvar flutning amínósýra inn í frumur og myndun nýrra próteina

20. Hormón briskirtils: Glúkagon • Veldur hækkun á blóðsykri • Losnar þegar blóðsykur er lágur • Helstu áhrif glúkagons: • Hvetur niðurbrot á glycogeni í glúkósa • Hvetur nýmyndun á glúkósa úr amínósýrum og mjólkursýru • Örvar lifur til að veita glúkósa út í blóðið • Örvar fitubruna

21. Eggjastokkar (ovariae) • Paraðir kynkirtlar í grindarholi kvenna • Mynda kvenkynhormónin estrógen og prógesterón sem ásamt FSH og LH frá heiladingli stjórna • kynþroska og viðhaldi annars stigs kyneinkenna, tíðahring, þroskun eggs, viðhaldi meðgöngu og undirbúningi fyrir brjóstagjöf • Eggjastokkar mynda líka hormónin inhibin og relaxin

22. Eistu (testes) • Paraðir kynkirtlar í pungholi karla • Mynda testósterón sem flokkast til andrógena og er aðal kynhormón karla • Helstu áhrif testósteróns: • Kynþroski og viðhald annars stigs kyneinkenna • Myndun sáðfrumna • Eistun mynda líka hormónið inhibin sem hemur myndun FSH

23. Heilaköngull (corpus pineale) • Staðsettur við þak 3. heilahols • Myndar hormónið melatónín sem • stjórnar dægursveiflum (meira myndast í myrkri) • veldur mögulega skammdegisþunglyndi • er í háum styrk í börnum en fellur rétt fyrir kynþroska (fallið hrindir líklega kynþroskanum af stað)

24. Hóstarkirtill (thymus) • Staðsettur aftan við bringubein • Er stór í börnum en rýrnar með aldri • Myndar nokkur hormón (þar á meðal thymosin) sem: • stuðla að þroskun T-eitilfrumna • seinka mögulega öldrun

25. Streita og hormón • Streituvaldar geta verið andlegir eða líkamlegir • 1.streitustigið er “Fight or flight response” • Örvun á sympatíska taugakerfinu og losun á adrenalíni • Tímabundin streita sem líkaminn ræður auðveldlega við • 2. streitustigið er viðnámsstig • Losun á kortisóli, vaxtarhormóni og thyroxíni • Varir í lengri tíma en 1. stigið • Próteinniðurbrot fylgir oft þessu stigi • 3. Streitustigið er örmögnunarstig • Líkaminn getur ekki lengur staðist álagið og homeostasis fer úr skorðum