+ All Categories
Home > Documents > Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Date post: 14-Feb-2015
Category:
Upload: didi
View: 212 times
Download: 16 times
Share this document with a friend
Description:
Fizio
114
FIZIOLOGIA GLANDELOR ENDOCRINE Sistemul hormonal se ocupă de controlul funcţiilor metabolice ale organismului, reglând intensitatea reacţiilor chimice din celule, transportul substanţelor prin membranele celulare sau alte aspecte ale metabolismului celular cum sunt creşterea şi secreţia.
Transcript
Page 1: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

FIZIOLOGIA GLANDELOR ENDOCRINE

Sistemul hormonal se ocupă de controlul funcţiilor metabolice ale organismului, reglând intensitatea reacţiilor chimice din celule, transportul substanţelor prin membranele celulare sau alte aspecte ale metabolismului celular cum sunt creşterea şi secreţia.

Page 2: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

In conceptia clasica hormonii sunt produsi ai unor glande lipsite de canale excretoare care au acces pe cale umorala (sange, limfa) asupra unor tesuturi aflate la distanta de locul de producere si induc efecte specifice asupra acestor structuri.Conform acestei teorii hormonii se diferentiaza net de mediatorii chimici, activi la nivelul sinapselor neuro-umorale, reglarea umorala fiind conceputa separat de cea nervoasa.In afara glandelor mari, bine individualizate din punct de vedere anatomo-functional se cunosc sisteme endocrine difuze, raspandite in diferite organe si tesuturi. Acesti hormoni pot actiona local asupra unor celule tinta vecine cu celula secretoare (secretie paracrina).Unii hormoni pot functiona ca neuro-mediatori sau neuromodulatori eliberati in sinapsele din SNC sau periferic, in timp ce unii mediatori pot fi secretati in mediul intern ca hormoni.Neuro-endocrinologia-stiinta experimentala si clinica dovedeste legatura stransa dintre mecanismele de reglare nervoase si umorale.

Page 3: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

1. Secretie endocrina––hormonisecretati de glandele endocrine , direct în sânge şi limfă, transportate la ţesuturile ţintă;2. Secretie paracrini– hormonii sunt secretaţi de o celulă , iar ulterior acţionează asupra celulelor învecinate fără a ajunge în torentul circulator3. Secretie autocrina- hormonii sunt secretaţi de o celulă înspaţiul extracelular şi acţionează reglator asupra aceleiaşi celule.

Page 4: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Unii dintre hormoni sunt numiţi hormoni locali iar alţii generali.

Exemple de hormoni locali sunt acetilcolina, secretina, colecistochinina.

Pe de altă parte, hormonii sistemici sunt secretaţi de către glande endocrine localizate în diferite regiuni din organism. Câţiva dintre hormonii generali exercită efecte asupra tuturor sau aproape a tuturor celulelor din organism, aşa cum sunt hormonul de creştere şi hormonii tiroidieni.

Alţi hormoni sistemici acţionează în primul rând asupra unor ţesuturi specifice, de exemplu, corticotropina care stimulează cortexul adrenal sau hormonii ovarieni ce acţionează pe endometrul uterin.

Ţesuturile afectate specific pe această cale se numesc ţesuturi ţintă.

Hormonii si receptorii lor din organele tinta pot fi identificati, izolati, dozati prin RIA; pentru sinteza se foloseste ingineria genetica.

Page 5: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Mecanismul de acţiune al oricărui hormon este determinat de structura lui.

Hormonii principalelor glande endocrine sunt clasificaţi după structura lor în:

1. Glicoproteine- Hormonul foliculo-stimulator (FSH), Gonadotropina corionică umană (HCG), Tireostimulina (TSH), Hormonul luteinizant (LH);

2. Proteine/peptide- Hormonul adrenocorticotrop (ACTH), Angiotensina, Calcitonina,Eritropoietina, Hormonii sistemului endocrin difuz (APUD), Insulina, Glucagonul, Hormonul de creştere (STH), Vasopresina (ADH), Hormonul paratiroidian (PTH), Prolactina, Relaxina, Somatostatina;

3. Amine- Noradrenalina, Adrenalina, Dopamina, Hprmonii tiroidieni;

4. Steroizi- Adlosteron, Cortisol, Estradiol, Progesteron, Testosteron, Vitamina D.

Page 6: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Sediul sintezei hormonilor peptidici este reticul plasmatic rugos. Se sintetizează iniţial un pre-hormon, un precursur a cărei moleculă mai mare este procesată enzimatic până la stadiul de pro-hormon; în aparatul Golgi, hormonul este împachetat în granule, stocat în granule şi vezicule secretorii până ce va fi eliberat din celulele secretoare prin fenomene de difuziune sau exocitoză.

Page 7: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Hormonii derivaţi din aminoacizi sunt sintetizaţi în citoplasmă. Catecolaminele sunt stocate în vezicule, care sub influenţa calciului ionic vor elibera hormonul prin exocitoză în spaţiul interstiţial şi apoi în sânge. Hormonii tiroidieni dispun de o formă specială de stocare, tiroida fiind glanda endocrină cu cele mai mari stocuri extracelulare de hormoni.

Page 8: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Hormonii steroizi sunt sintetizaţi în reticulul endoplasmatic neted, sinteza lor plecând de la precursori comuni, a căror prelucrare metabolică depinde de echipamentul enzimatic specific tipului de celulă secretoare; unii precursori pot fi eliberaţi ca atare în calitate de hormoni cu efecte specifice, în timp ce alte celule pot prelucra metabolic mai departe precursorii respectivi, sintetizând noi hormoni cu acţiuni proprii, diferite parţial sau total de acţiunile precursorului iniţial. În corticosuprarenală de exemplu, progesteronul (pe care corpul galben ovarian îl secretă ca hormon activ) este folosit ca precursor, fiind convertit enzimatic în diferite zone ale corticalei în glococorticoizi, mineralocorticoizi sau androgeni.

Page 9: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Promptitudinea raspunsului secretor si durata actiunii variaza de la secunde, ore, zile, luni.MSR raspunde prin secretia de CA inca din prima secunda a excitarii SNS adrenal, dar durata de actiune a hormonului este de 1-3 minute, inactivarea fiind extrem de rapida. Hormonii tiroidieni pot fi stocati luni de zile si odata secretati produc efecte dupa ore, zile sau saptamani.

Transportul catre celula-tinta se face de regula prin sangele circulant, in care hormonul se afla sub forma libera sau legat de un transportor mai mult sau mai putin specific. In general hormonii proteici, polipeptidici circula liberi, in timp ce hormonii tiroidieni sunt legati de molecule proteice.

Forma libera este forma activa a hormonului.

Semi-viata unui hormon depinde de proportia dintre forma legata si cea libera. T4 care circula 99% in forma legata are o semi-viata plasmatica lunga, de 6 zile, iar aldosteronul ce se gaseste legat in proportie de 60% de 15 minute

Concentratia hormonului in sange este foarte mica, de ordinul microgramelor, nanogramelor sau picogramelor/ml sange

Page 10: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Mecanismele de acţiune a hormonilor

Receptorii hormonali şi activarea lorHormonii se combină cu receptorii hormonali de pe suprafaţa membranelor celulare sau din interiorul celulelor. Combinaţia dintre hormon şi receptor declanşează în celulă o cascadă de reacţii.

Toţi sau aproape toţi receptorii hormonali sunt proteine mari şi fiecare receptor este aproape totdeauna foarte specific pentru un anumit hormon. Receptorii în stare nelegată sunt inactivi.

Afinitatea receptorului depinde de structura spatiala secundara si tertiara a hormonului cu care interactioneaza stereospecific. Afinitatea este dependenta si de homeostazia mediului intern

Raspunsul celulei tinta:-Concc.hormonului-Nr. Receptorilor si afinitatea lor-Durata actiunii hormonului-Durata intervalului dintre contacte succesive recptor-hormon-Starea metabolica a celulei tinta

Page 11: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Concc. minima necesara pentru a produce un anumit efect biologic este pragul acelui efect si difera substantial pentru unul si acelasi hormon.

Concentratia prag pentru Ad de a prode tahicardie este de 59 pg/ml, pentru a creste Ps este de 75pg/ml, pentru a produce hiperglicemie este de 150pg/ml iar pentru a inhiba secretia de insulina este de 400pg/ml.

Page 12: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Receptorii membranari de suprafaţă

Aceşti receptori se combină specific cu un anumit hormon, pe care îl recunoaşte după conformaţia sa spaţială specifică; semnalul mesagerului chimic de ordinul I (hormonul) este transferat de către receptor în interiorul celulei cu ajutorul mesagerilor de ordinul II sau III.Există două sisteme principale de mediatori de ordinul II asociaţi hormonilor proteici: -sistemul AMPc -sistemul inozitoltrifosfat-diacilglicerol (IP3-DAG).

Numărul receptorilor de suprafaţă (2000-10000/celulă) este reglabil prin însuşi nivelul circulant al hormonilor. În mod obişnuit creşterea concentraţiei circulante de hormon activ induce reducerea numărului receptorilor pe suprafaţa celulei ţintă; acesta este efectul „down-regulation”.

Efectele creşterii cronice a concentraţiei hormonului în sânge poat fi astfel contracarate cel puţin parţial prin acest mecanism de autoreglare la nivelul receptorului. În unele cazuri, excesul hormonal induce creşterea numărului receptorilor, urmată de amplificarea crescândă a răspunsului ţintă, acesta fiind efectul de „up-regulation”.

Page 13: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Anumite condiţii metabolice pot determina variaţii ale numărului de receptori; de pildă, obezitatea induce scăderea numărului de receptori pentru insulină (de aici toleranţa scăzută la glucoză a diabeticilor obezi nedependenţi de insulină). Unele droguri pot avea efecte asemănătoare, de exemplu sulfonil ureea induce o creştere a numărului receptorilor pentru insulină.

Numărul receptorilor poate fi afectat şi prin mecanisme autoimune (anticorpi anti-receptor).

Majoritatea hormonilor peptidici şi proteici acţionează asupra unor receptori membranari de suprafaţă; nu pot traversa membrana pentru a ajunge in citoplasma; mesajul lor este convertit de catre receptor intr-o suita de semnale chimice declansata de eliberarea unor sisteme de mesageri secunzi, capabili sa modifice metabolismul celular.

Page 14: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Receptorul membranar are în structura sa trei componente: 1.Un situs de legare a hormonului;

2. Un situs de cuplare a complexului hormon-receptor cu efectorul;

3. Un efector care generează mesagerul secund prin intermediul căruia se realizează efectele intracelulare ale hormonului (Există două enzime-efector principale, adenilatciclaza şi fosfolipaza C.

Sistemul de cuplare al complexului hormon-receptor cu efectorul este rerprezentat de sistemul proteinelor G (numele provine de la capacitatea de a fixa nucleotide ciclice cu guanină).

Page 15: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Proteina G are o structură trimerică, adică trei subunităţi proteice-alfa, beta, gamma.Subunităţile beta şi gama sunt comune pentru toate tipurile de proteine G. În funcţie de structura lanţului alfa se disting mai multe tipuri de proteine G, notate Gs, Gi, Gq.Activarea proteinelor G se face prin legarea hormonului cu situsul receptor. În urma activării, GDP-ul fixat pe subunitatea alfa este înlocuit cu o moleculă guoanozin-trifosfat (GTP).Această substituire determină desprinderea subunităţii alfa de pe celelalte două subunităţi, interacţionând cu sistemul efector reprezentat de o enzimă membranară cu rol în generarea mesagerului secund. Subunitatea alfa a proteinei G are activitate GTP-azică, hidrolizând GTP în GDP în câteva secunde şi producând revenirea la forma sa inactivă (alfa-GDP), care se reasociază cu subunitatea beta şi gamma. În consecinţă se restabileşte proteina G în forma sa de repaus, ce se disociază de pe efector.Există două enzime-efector principale, implicate în mecanismul de acţiune al hormonilor proteici: adenilatciclaza şi fosfolipaza C.Adenilatciclaza este activată de receptori hormonali cuplaţi cu proteinele Gs (stimulatoare) şi inhibată de receptorii hormonali cuplaţi cu proteinele Gi (inhibitoare). Ea catalizează transformarea ATP-ului în AMPc, care reprezintă mesagerul secund. Acesta activează o enzimă celulară- proteinkinaza A, care în forma activată catalizează fosforilarea unor proteine celulare cu rol de enzimă care realizează efectele intracelulare ale hormonului.

AMPc este degradat de o enzimă specifică numită fosfodiesteraza. Prin intermediul AMPc acţionează mai mulţi hormoni, cum ar fi hormonul antidiuretic, hormonii tropi hipofizari, parathormonul, glucagonul, adrenalina (prin intermediul beta-receptorilor adrenergici).

Page 16: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Fosfolipaza C este activată de receptori hormonali cuplaţi cu proteina Gq. Acţionează asupra unui fosfolipid membranar-fosfatidil-inozitol-difasfat, pe care îl scindează în inozitol-trifosfat (IP3) şi diacilglicerol (DAG). IP3 difuzează în reticulul sarcoplasmatic unde funcţionează ca un eliberator de Ca2+ în citoplasmă. Efectele intracelulare ale Ca2+ sunt mediate după o cuplare cu o proteină fixatoare de Ca2+ numită calmodulină, care poate fixa 4 ioni de Ca2+. Complexul Ca2+-calmodulină interacţionează cu diferite enzime pe care le activează, presupunându-se că ar interveni în reglarea multora din funcţiile celulare. În mod cert intervine în diviziune celulară, mecanismele secretorii, contracţia musculaturii netede. Dintre hormonii care ăşi exercită efectele prin eliberarea de Ca2+-intracelular amintin oxitocina, adrenalina, colecistochinina.Diacilglicerolul rămâne fixat pe membrana celulară şi activează proteinkinaza C. Aceasta fosforilează anumite proteine, schimbându-le configuraţia şi totodată proprietăţile funcţionale.

Gq

Page 17: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Prin intermediul AMPc acţionează mai mulţi hormoni, cum ar fi hormonul antidiuretic, hormonii tropi hipofizari, parathormonul, glucagonul, adrenalina (prin intermediul beta-receptorilor adrenergici).

Dintre hormonii care ăşi exercită efectele prin eliberarea de Ca2+-intracelular amintin oxitocina, adrenalina, colecistochinina.

Specificitatea receptorului pentru hormon este foarte ridicata. Totusi in anumite conditii este posibil ca un receptor sa fixeze si alte substante cu o structura asemanatoare; un compus altul decat hormonul, capabil sa se fixeze pe receptor, producand aceleasi efecte la nivelul celulei tinta este denumit agonist. Daca fixarea pe receptor nu initiaza efecte la nivelul celulei tinta, ci blocheaza recptorul atunci substanta este un antagonist.

Page 18: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Activarea genelor celulare

O a doua cale majoră prin care unii hormoni acţionează, în mod special hormonii secretaţi de cortexul adrenal, ovare şi testicule, constă în determinarea sintezei de proteine în celulele ţintă; unele dintre aceste proteine sunt enzime, care la rândul lor activează alte funcţii celulare.

Secvenţa evenimentelor (pentru un hormon steroid) ar fi următoarea: -hormonul pătrunde în citoplasma celulară, unde se leagă cu un receptor proteic specific;

-hormonul combinat cu proteina receptor difuzează sau este transportat în nucleu; această combinaţie activează specific genele pentru a forma ARN mesager;

-ARN mesager difuzează în citoplasmă promovând translaţia la nivelul ribozomilor şi sinteza de noi proteine.

Page 19: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Inactivarea- mecanisme de metabolizare urmate de excretia metabolitilor sau chiar a formei libere, active a hormonilor.Inactivarea enzimatica poate avea sediul chiar la nivel de receptor sau sedii tisulare diferite (ficat, rinichi etc).

Page 20: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Reglarea secreţiei hormonalePrincipalul mecanism de control al secreţiei endocrine îl constituie mecanismul de feed-back. Acesta funcţionează pe principiul cibernetic al sistemelor cu buclă de reacţie.După modul în care funcţionează, se disting mai multe tipuri de bucle de feed-back:1. Feed-back-ul hormonal- modificarea nivelului sanguin al unui hormon, modifică secreţia endocrină a acelui hormon.După lungimea buclei reglatoare se disting:- feed-back scurt- în care modificarea nivelului sanguin al unui hormon influenţează direct activitatea glandei care secretă acel hormon.- feed-back lung- în care modificarea nivelului sanguin al unui hormon influenţează activitatea unei alte glande endocrine, care prin secreţia ei influenţează activitatea glandei care a secretat hormonul.În acest sens intervine activitatea axului hipotalamo-hipofizar, care prin intermediul hormonilor tropi hipofizari, controlează activitatea majorităţii glandelor endocrine.

Page 21: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

2. Feed-back-ul nehormonal în care modificarea unor constante biologice dependente de nivelul hormonal, controlează secreţia glandelor endocrine respective. De exemplu, glicemia controlează secreţia de insulină; calcemia controlează secreţia de parathormon.

Page 22: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

GLANDA HIPOFIZA

Numită şi glanda pituitară are mai puţin de 1 cm în diametru şi aproximativ 1 g greutate; ocupă şaua turcească de la baza creierului şi este în legătură cu hipotalamusul prin tija pituitară.

Controleaza un mare numar de functii fie prin actiune directa a hormonilor pe care ii secreta, fie indirect prin hormonii glandulotropi care controleaza activitatea altor glande endocrine.Sinteza si eliberarea hormonilor hipofizari este controlata de SNC, hipotalamus si sistemul limbic.

Page 23: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Fiziologia hipofizei nu poate fi inteleasa in afara sistemului de traductori neuro-endocrini la care este conectat prin legaturi nervoase si vasculare asigurate de tija pituitara. Acesti traductori sunt neuroni care convertesc semnalul nervos specific intr-un raspuns hormonal. Principalele structuri hipotalamice cu rol de traductori sunt neuronii magnocelulari din nucleii supraoptic si paraventricular care secreta ADH si oxitocina si nucleii paraventriculari din aria hipofiziotropa a hipotalamusului care secreta hormoni de eliberare sau inhibare reglatori ai lobului anterior hipofizar.

Din punct de vedere fiziologic, glanda hipofiză este împărţită în două porţiuni distincte: hipofiza anterioară, denumită şi adenohipofiză şi hipofiza posterioară, denumită şi neurohipofiză.

Page 24: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Hipofiza anterioară secretă şase hormoni iar cea posterioară doi hormoni.Hormonii hipofizei anterioare sunt: Hormonul de creştere (STH); Adrenocorticotropina (ACTH); Hormonul tireo-stimulator (TSH); Prolactina; Hormonul foliculo-stimulant (FSH); Hormonul luteinizant (LH).Glanda hipofiză anterioară conţine cel puţin cinci tipuri diferite de celule secretorii. De obicei există un tip anume de celulă pentru fiecare hormon important care se sintetizează în această glandă.

Cei doi hormoni secretaţi de hipofiza posterioară sunt: Hormonul antidiuretic Oxitocina.

Page 25: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Vasele portale situate in lungul tijei conecteaza plexul de capilare provenit din arterele hipofizare superioare cu un al doilea plex de capilare sinusoide din lobul anterior al hipofizei (conexiunea permite accesul neurohormonilor hipotalamici la celulele tinta din hipofiza anterioara). Din capilarele sinusoide fenestrate ale adenohipofizei, sangele este drenat de venele hipofizare catre sinusurile venoase durale.

Tractul nervos hipotalamo-hipofizar este calea de transport tranxaxonal a secretiilor neuronilor cu soma in nucleii supraoptici si paraventriculari.

Page 26: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Controlul secreţiei glandei hipofize de către hipotalamus

Secreţia hipofizară anterioară este controlată de hipotalamus prin intermediul hormonilor de eliberare (releasing) şi hormonilor inhibitori, secretaţi de hipotalasmus însuşi şi apoi conduşi către hipofiza anterioară prin vase mici de sânge denumite vasele hipotalamo-hipofizare (sistemul port hipotalamo-hipofizar).

În hipofiza anterioară aceşti hormoni eliberatori şi inhibitori acţionează asupra celulelor glandulare şi le controlează secreţia.

Page 27: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Rolul hormonilor de eliberare şi de inhibare este de a controla secreţia hormonilor hipofizei anterioare.

Pentru fiecare tip de hormon hipofizar anterior există de obicei un hormon de eliberare corespunzător; pentru unii dintre hormonii hipofizei anterioare există un hormon inhibitor hipotalamic corespunzător.

Pentru majoritatea hormonilor hipofizari anteriori, hormonii hipotalamici de eliberare joacă rolul cel mai important; numai pentru prolactină se pare că hormonul inhibitor este cel care exercită controlul major.

Controlul exercitat de acesti hormoni se bazeaza pe bucle de feed-back, in functie de nivelul circulant al hormonilor controlati sau in functie de modificarea unor constante ale homeostaziei.

Page 28: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

1. Hormonul de eliberare a corticotropinei (CRH); 1. Hormonul de eliberare a hormonului de creştere (GHRH); 2. Hormonul de eliberare a gonadotropinei (GnRH);3. Hormonul inhibitor al prolactinei (PIH); 4. Hormonul inhibitor al secreţiei de STH (GIH); 5. Hormonul de eliberare a tireotropinei (TRH);

Toţi hormonii hipofizei anterioare, cu excepţia hormonului de creştere îşi îndeplinesc rolurile lor specifice prin stimularea unor “glande ţintă”, tiroida, corticosuprarenala, ovarele, testiculele, glandele mamare. Hormonul de creştere nu acţionează prin intermediul unei glande ţintă, dar în schimb îşi exercită efectul aproape asupra tuturor ţesuturilor din organism.

Page 29: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Relaţii cu opioidele endogene

Opioidele endogene sunt peptide asemănătoare cu acţiunea farmacologica a morfinei. Ele interacţionează cu receptori sensibili la morfină şi devin inactive în prezenţa blocanţilor specifici ai aceloraşi receptori (naloxonul).

În SNC sinteza lor pleacă de la molecule precursoare mari, ce sunt procesate diferit în diverse sedii celulare, pentru a da naştere unor peptice ce intervin în sistemul de traductori neuro-endocrini, funcţionând ca neuro-mediatori, modulatori sau hormoni.Principalele opioide endogene sunt endorfinele şi enkefalinele.

Page 30: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Endorfinele-provin dintr-un precursor glicoproteic cu GM=31000, proopiomelanocortina (POMC), a cărui sinteză a fost demonstrată în hipofiza anterioară, hipotalamus, dar şi in tractul digestiv sau plămân.Din POMC derivă- ACTH, MSH, Endorfinele (a, b, g), Lipotropinele.

În SNC endorfinele induc analgezie, sedare, depresie respiratorie, stimularea ariei hipofiziotrope hipotalamice, producând creşterea secreţiei de STH, PL, ACTH, ADH.

Page 31: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Enkefalinele- au o structură de pentapeptide, se sintetizează în diferite părţi ale SNC, nu provin din POMC ci dintr-un precursor numit proenkefalina A.

Acţionează ca neurotransmiţători sau neuromodulatori inducând la nivel spinal analgezie şi la nivelul trunchiului cerebral stimularea centrului vomei şi inhibarea centrului tusei.

Acţionează şi asupra unor structuri din sistemul limbic, nucleii amigdalieni, reglând echilibrul psiho-afectiv; în exces pot determina o stare de euforie.

Page 32: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

HORMONII GLANDULOTROPI ( au ca organe tinta alte glande endocrine)

1. Hormonul adrenocorticotrop ( corticotropina sau ACTH)Este un polipeptid cu 39 de aminoacizi şi o secvenţă peptidică comună cu hormonul melamocitostimulator (MSH).

Secreţia bazală de ACTH este reglată prin mecanisme de feed-back cu buclă lungă, controlate de nivelul circulant al glucocorticoizilor liberi.

.

Page 33: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Creşterea concentraţiei circulante de glucocorticoizi liberi inhibă structurile hipotalamice secretoare de CRH şi pe de altă parte chiar celulele adenohipofizare care secretă hormonul corticotrop.

Secreţia bazală nu este constantă; există variaţii diurne, cu un vârf în primele ore ale dimineţii, datorate în primul rând ritmului nictemeral, ciclic al secreţiei de CRH, la rândul său coordonată de un pace-maker al bioritmurilor, glanda epifiză.

ACTH este un hormon de stress. Faţă de secreţia bazală, prezentă chiar în condiţii lipsite de orice solicitare, secreţia de stress realizează concentraţii circulante crescute ale ACTH, urmate de concentraţii corespunzător crescute ale cortizolului

Page 34: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Tulburări ale secreţiei de ACTH

Sindromul Cushing este un ansamblu de manifestări clinice datorate unor microadenoame secretoare de ACTH; se caracterizează prin hiperplazia bilaterală a corticosuprarenalelor, nivel circulant crescut de ACTH, hiperpigmentarea pielii. Manifestările clinice principale constituie un model de hiperfuncţie corticosuprarenală.

Page 35: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

2. Hormonul tireotrop (tireostimulator sau tireostimulina-TSH)

Este un hormon cu structură glicoproteică, GM=28000D, alcătuit din două subunităţi, alfa şi beta. Secreţia sa este controlată de trioiodotironină (T3) şi tiroxină (T4), hormonii tiroidieni circulanţi.Creşterea concentraţiei plasmatice de T3 şi T4 inhibă celelele tireotrope adenohipofizare (prin reducerea sensibilităţii lor la acţiunea TRH) dar şi neuronii secretori de TRH din hipotalamus, care sunt mai puţin dependenţi de nivelul plasmatic al hormonilor tiroidieni. Secreţia hipotalamică de TRH este probabil în primul rând supusă rigorilor termoreglării, pentru că neuronii hipotalamici în funcţie de termodetectori şi sistemul limbic, controlează eliberarea de TRH în sistemul port. Scăderea temperaturii ambiante este semnalul pentru creşterea secreţiei de TRH, urmată de creşterea corespunzătoare a secreţiei tiroidiene.

Page 36: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

3. Gonadotropinele-hormonul luteinizant şi foliculostimulator (LH şi FSH)Sunt glicoproteine alcătuite din două subunităţi ( şi ), prima fiind identică cu subunitatea omologă din TSH şi din gonadotropina corionică umană.

Efectele FSH în interacţiunea cu celulele ţintă ale gonadelor sunt: - la nivelul ovarului stimulează maturarea foliculului ovarian şi secreţia de hormoni estrogeni de origine foliculară;-la nivelul testiculului stimulează spermatogeneza.

Efectele LH asupra gonadelor sunt:- la nivelul ovarului determină ovulaţia şi formarea corpului galben secretor de estrogeni şi progesteron;-la nivelul testiculului determină stimularea secreţiei de testosteron de către celulele interstiţiale.

Page 37: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Secreţia gonadotropă este controlată de nivelul plasmatic al steroizilor sexuali prin bucle lungi de feed-back. Controlul hipotalamic al secreţiei de FSH şi LH se realizează printr-un hormon de eliberare comun pentru ambele gonadotropine ( LH-RH), un decapeptid, pe calea sistemului port. Mecanismele reglării diferă în funcţie de sex; la femeie variază ciclic în cadrul unui bioritm specific pe toată durata vieţii adulte.

Page 38: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

HORMONII NON-GLANDULOTROPI

1.Hormonul de creştere

Hormonul se mai numeşte şi somatotrop (STH), este o moleculă proteică mică care conţine 191 aminoacizi într-un singur lanţ şi are o GM=22005 D.

Stimulează creşterea tuturor ţesuturilor din organism, care sunt capabile de creştere.

Promovează atât creşterea mărimii celulelor cât şi intensificarea mitozelor cu creşterea numărului de celule.

Page 39: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Pe lângă efectul de stimulare a creşterii în general, STH îndeplineşte şi alte funcţii metabolice specifice: creşte rata de sinteză proteică în toate celulele din corp; creşte mobilizarea acizilor graşi din ţesutul adipos ca şi utilizarea acestora pentru producţia de energie; scade rata de utilizare a glucozei în întreg organismul.

Se poate spune că STH creşte cantitatea de proteine a organismului, utilizează rezervele de grăsimi şi conservă glucidele.

Page 40: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Efecte de crestere pe cartilaj si osSTH nu are efect direct asupra creşterii elementelor cartilaginoase şi osoase ale scheletului, ci prin intermediul unor factori de crestere- somatomedine.

STH acţionează în mod indirect asupra cartilajului şi osului, adică determină ficatul să sintetizeze numeroase proteine mici numite somatomedine, cu GM variind între 4500-7500D. Funcţia lde bază a somatomedinelor este să determine producerea de către condrocite a condroitin sulfatului şi colagenului, ambele fiind necesare pentru creşterea cartilajului şi osului.

Page 41: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Somatomedina-C, acţionează asupra osului şi cartilajului promavând creşterea lor. Somatomedina C are structură asemănătoare proinsulinei, a fost denumită şi factor de creştere insulinic (IGF-1, Insulin-like Growth Factor). Stimularea creşterii are loc prin intermediul unor receptori membranari cu sensibilitate parţială la insulină, de unde şi efectele hipoglicemiante ale insulinei şi dezvoltarea exagerată a ţesuturilor moi în unele cazuri de insulinoame pancreatice. Prin intermediul somatomeninei, hormonul de creştere stimulează metabolismul cartilajului epifizar şi dezvoltarea liniară a oaselor.

Page 42: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Rolul STH în creşterea depozitelor proteice

*STH măreşte direct transportul majorităţii aminoacizilor prin membranele celulare către interiorul acestora. Aceasta determină creşterea concentraţiei aminoacizilor în celule şi se presupune că cel puţin în parte răspunde de creşterea sintezei proteice. Chiar dacă aminoacizii intracelulari nu sunt crescuţi, STH produce stimularea sintezei proteice în rate înalte. Se pare că acest efect apare în urma acţiunii directe a hormonului asupra mecanismului ribozomal care este pus să producă un număr mare de molecule proteice.

*STH stimulează procesul de transcripţie în nucleu, producând o creştere a sintezei de ARN. Acesta la rândul său promovează sinteza proteică.În plus, apare şi o scădere a descompunerii proteinelor intracelulare şi a utilizării proteinelor şi aminoacizilor în vederea producerii de energie.

Se poate concluziona că STH măreşte aproape toate etapele aportului de aminoacizi în celule şi ale sintezei proteice; în acelaşi timp reduce catabolismul proteic.

Page 43: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Efectul STH în creşterea utilizării lipidelor în vederea producţiei de energie

• STH determină eliberarea de către ţesutul adipos a acizilor graşi, ceea ce produce o creştere a concentraţiei acestora în mediul intern; • intensifică la nivelul ţesuturilor conversia acizilor graşi în aceti-CoA, cu utilizarea ulterioară a acesteia pentru producţia de energie.• în prezenţa STH, lipidele sunt utilizate preferenţial în scop energogenetic, înaintea glucidelor şi proteinelor.

Page 44: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Efectul STH asupra metabolismului glucidic

STH are următoarele efecte asupra metabolismului celular al glucozei: • scăderea utilizării glucozei în scop energetic; • creşterea depozitelor celulare de glicogen;• diminuarea pătrunderii glucozei în celule.

Deşi mecanismul scăderii utilizării glucozei în scop energetic nu se cunoaşte precis, totuşi se acceptă că acest efect apare în urma creşterii mobilizării şi utilizării acizilor graşi în vederea producţiei de energie; acizii graşi ar forma astfel cantităţi mari de acetil-CoA, care la rândul său declanşează mecanisme de feed-back ce blochează degradarea glicolitică a glucozei şi glicogenului.Deoarece glucoza şi glicogenul nu pot fi utilizate în scop energetic, glucoza intră în celule, este rapid polimerizată în glicogen şi depozitată. Celulele sunt astfel rapid saturate cu glicogen şi nu mai pot face noi depozite.Pe măsură ce celulele se saturează cu glicogen şi utilizarea glucozei în scop energetic scade, va scădea şi pătrunderea intracelulară a glucozei. În aceste condiţii de scădere a pătrunderii intracelulare a glucozei, concentraţia sanguină a glucozei creşte, uneori cu 50-100% peste valorile normale.

STH are efect diabetogen- excesul de hormon epuizează potenţialul secretor al insulelor Langerhans, producând diabetul zaharat “metahipofizar”

Page 45: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Reglarea secreţiei hormonului de creştere

Rata secreţiei STH se poate intensifica în interval de câteva minute în relaţie cu starea de nutriţie, în urma unui stress ca foamea, hipoglicemia, exerciţiul fizic, excitaţie sau traumatisme.Concentraţia normală a STH în plasmă este de 3 ng/ml la adult şi de 5 ng/ml la copil. Aceste valori adesea cresc până la 50 ng/ml după scăderea rezervelor de proteine şi glucide din corp. În condiţii de hipoglicemie, se stimulează secreţia de STH. În condiţii cronice, depleţia de proteine celulare pare să fie corelată cu secreţia STH. Se poate spune că secreţia de STH este controlată moment cu moment de starea nutriţională şi de stress a organismului şi se pare că factorul cel mai important în controlul secreţiei STH este nivelul proteinelor celulare, deşi modificările glicemiei, pot de asemenea să determine alterarea rapidă a secreţiei acestuia. STH operează într-un sistem de control de feed-back: când ţesuturile încep să sufere de malnutriţie, în special în urma scăderii aportului proteic sunt secretate cantităţi mari de STH. La rândul lui, STH stimulează sinteza de proteine noi, dar în acelaşi timp conservă proteinele deja prezente în celule.

Page 46: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

REGLAREA prin feed-back negativ cu bucla scurta- cresterea secretiei de STH inhiba celulele somatotrope adenohipofizare si structurile hipotalamice secretoare de hormoni reglatori- STH-RH si stimuleaza celulele secretoare de STH-IH (somatostatina)

Nivelul circulant al STH este variabil. Varful fiziologic al ritmului nictemeral se situeaza noaptea. In primele ore de somn profund (unde delta). Pe variatii dictate de nictemer se suprapun varfuri oscilante, ce dau secretiei de STh un caracter pulsatil.

Hipoglicemia, cresterea concc. aminoacizilor circulanti, NA, dopamina- factori stimulatori.

Cresterea concc.AGL, cortizolul- inhiba secretia de STH

Page 47: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Tulburări ale secreţiei hormonului de creştere

Nanismul-apare ca rezultat al deficienţei STH. În general caracterele morfologice ale corpului se dezvoltă proporţional, dar rata dezvoltării este mai scăzută. Un copil care atinge vârsta de 10 ani, poate avea o dezvoltare corespunzătoare vârstei de 4-5 ani. Două treimi din cei cu nanism hipofizar nu trec prin pubertate şi nu secretă cantităţi suficiente de hormoni gonadotropi pentru a-şi dezvolta funcţiile sexuale de adult. La o treime, deficienţa este numai de STH, aşa că ei se maturizează sexual. Intelectul nu are de suferit la bolnavii cu nanism hipofizar.

Page 48: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Gigantismul- este consecinţa faptului că celulele producătoare de STH devin extrem de active şi adesea apar tumori cu celule secretoare de hormon de creştere. Toate ţesuturile organismului vor creşte rapid, inclusiv oasele şi dacă epifizele oaselor lungi nu au fuzionat cu diafizele, mai ales dacă acest lucru se întâmplă în adolescenţă, individul creşte în înălţime şi poate ajunge gigant, de peste 2,5 m. Majoritatea giganţilor pot prezenta şi un hipopituitarism dacă tulburarea iniţială nu este corectată, deoarece tumora hipofizară continuă să crească până când glanda este distrusă. Această insuficienţă hormonală hipofizară globală poate conduce la moarte în perioada de vârstă a adultului tânăr. Boala poate fi oprită în evoluţie dacă se face îndepărtarea chirurgicală a tumorii sau iradierea glandei.

Page 49: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Acromegalia-(determinată de o tumoră a celulelor secretoare de STH ce apare după adolescenţă, adică după ce epifizele oaselor lungi au fuzionat cu diafizele) Persoana nu mai poate creşte în înălţime dar ţesuturile moi pot continua să crească şi oasele cresc în grosime. Creşterea este mai marcată la nivelul oaselor mici ale mâinilor, picioarelor şi la oasele craniului, mandibulă, porţiuni din vertebre, a căror creştere nu încetează în adolescenţă. Mandibula protuzionează înainte, regiunea frontală a craniului proemină din cauza dezvoltării excesive a crestelor osoase supraorbitale, nasul creşte de două ori faţă de dimensiunile normale. Picioarele se dezvoltă la dimensiuni mai mari iar degetele de la mâini devin atât de groase încât acestea capătă o mărime de două ori decât normalul. Modificările vertebrale conduc la o deformare a spatelui tip cocoaşă. Cele mai multe organe cu ţesuturi moi, mai ales limba, ficatul, rinichii capătă dimensiuni mult crescute (prin hiperplazie celulară).

Page 50: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

(determinată de o tumoră a celulelor secretoare de STH ce apare după adolescenţă, adică după ce epifizele oaselor lungi au fuzionat cu diafizele) Persoana nu mai poate creşte în înălţime dar ţesuturile moi pot continua să crească şi oasele cresc în grosime. Creşterea este mai marcată la nivelul oaselor mici ale mâinilor, picioarelor şi la oasele craniului, mandibulă, porţiuni din vertebre, a căror creştere nu încetează în adolescenţă. Picioarele se dezvoltă la dimensiuni mai mari iar degetele de la mâini devin atât de groase încât acestea capătă o mărime de două ori decât normalul. Modificările vertebrale conduc la o deformare a spatelui tip cocoaşă. Cele mai multe organe cu ţesuturi moi, mai ales limba, ficatul, rinichii capătă dimensiuni mult crescute (prin hiperplazie celulară).

Page 51: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Mandibula protuzionează înainte, regiunea frontală a craniului proemină din cauza dezvoltării excesive a crestelor osoase supraorbitale, nasul creşte de două ori faţă de dimensiunile normale.

Page 52: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

2. Prolactina

Prolactina umană este foarte asemănătoare structural cu STH, are o semi-viaţă foarte scurtă şi este alcătuit din 199 aminoacizi.Celule ţintă pentru prolactină aparţin unei glande exocrine, glanda mamară. Prolactine asemănătoare celei hipofizare sunt secretate de placentă. Receptorii specifici pentru prolactină sunt asemănători celor pentru STH.Prolactina stimulează secreţia lactată a glandei mamare, sensibilizată de estrogeni şi progesteron; sub acţiunea sa cantitatea de ARNm şi producţia de caseină şi lactalbumină a epiteliului exocrin mamar cresc. Sediul principal al acţiunii hormonului nu este nucleul, ci probabil sistemul de microtubuli din citoplasmă..

Page 53: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Prolactina este un inhibitor al activităţii gonadotrope, fiind capabilă să prevină ovulaţia. Astfel se explică în parte lipsa ciclului ovarian şi amenoreea în perioada lactaţiei post-partum. Nu este cunoscut rolul fiziologic al prolactinei la bărbat, unde concentraţia circulantă a hormonului este prezentă, dar mai redusă decât la femei.In reglarea secreţiei de prolactină hormonul inhibitor hipotalamic (PIH) are rolul esenţial

Page 54: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Dopamina, secretată de neuronii tubero-infundibulari în sistemul port hipofizar, asigură reglarea secreţiei de prolactină prin bucla scurtă de feed-back negativ, controlată de nivelul circulant al prolactinei.

Gonadoliberin Associated Peptide (GAP), un peptid format din 56 aminoacizi, ce se secretă împreună GnRH, este de asemenea implicat în reglarea secreţiei prolactinei prin hormonii hipotalamici: acţionează ca inhibitor al secreţiei de prolactină şi stimulator al secreţiei de FSH şi LH.

Page 55: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

În timpul sarcinii secreţia de prolactină creşte gradual, atingând un vârf la naştere şi revenind la nivelul circulant de control după primele aproximativ 8 zile post-partum.

Suptul determină creşterea temporară a secreţiei de prolactină prin mecanism reflex declanşat de receptorii mamelonari, dar acest mecanism funcţionează doar în primele 3 luni de alăptare.

Secreţia de prolactină în afara sarcinii este stimulată de efortul fizic, stressul chirurgical şi psihologic, hipoglicemie, somn.

Page 56: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Hiperprolactinemia este o dereglare determinată de un exces de prolactină circulantă; este cauzată de tumori ale celulelor specifice din lobul anterior al hipofizei şi de dereglări neuro-endocrine ale balanţei între hormonii hipotalamici inhibitori şi eliberatori; din acest motiv agoniştii dopaminei (bromocriptina)sunt utilizaţi cu bune rezultate pentru a stopa dezvoltarea tumorii şi hipersecreţia de hormon.

La femei excesul de prolactină determină infertilitate şi amenoree (lipsa ciclului menstrual) iar la bărbaţi impotenţă şi absenţa libidoului.

Principala manifestare specifică hipersecreţiei de prolactină este galactoreea (secreţia lactată constatată la bărbat şi femei în afara sarcinii).

Page 57: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

3. Hormonul melanocito-stimulator (MSH)

Lobul intermediar secretă acest hormon al cărui rol este legat de apărarea prin mimetism, adică prin prompte schimbări ale culorii pielii în acord cu luminozitatea şi culoarea mediului.

Având ca precursor proopiomelanocortina (POMC), ca şi ACTH, MSH este alcătuit din subunităţile , , . La peşti, amfibii, reptile MSH provoacă dispersia granulelor de pigment melanic în celulele melanofore din piele, determinând culoarea întunecată a acesteia.

La omul adult rolul fiziologic este incert; în condiţiile tratamentului farmacologic cu MSH, melanocitele din pielea umană răspund prin sinteză de melanină, determinând culoarea închisă a fanerelor şi a pielii.Subunitatea alfa a MSH conţine o secvenţă de aminoacizi comună cu ACTH; de aceea în insuficienţa corticosuprarenală primară, în care secreţia de ACTH este crescută, pielea capătă o culoare cenuşie (denumirea veche a bolii a fosrt aceea de “diabet bronzat”). Când insuficienţa corticosuprarenală este secundară insuficienţei adenohipofizei, hiperpigmentarea nu apare.

Page 58: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Glanda hipofiză posterioară

Numită şi neurohipofiză este alcătuită din celule glial-like, numite pituicite.Ele nu secretă hormoni, ci acţionează ca o structură de suport pentru un mare număr de fibre nervoase terminale sau de terminaţii butonate ce aparţin tracturilor nervoase care îşi au originea în nucleii supraoptic şi paraventricular din hipotalamusul anterior. Aceste tracturi trec către neurohipofiză prin tija pituitară. Terminaţiile nervoase sunt nişte umflături butonate care vin în contact cu suprafeţele capilarelor spre care secretă cei doi hormoni hipofizari posteriori.: hormonul antidiuretic (ADH), denumit şi vasopresina şi oxitocina. Amândoi, aceşti hormoni sunt polipeptide mici, fiecare conţinând nouă aminoacizi. Ei sunt aproape identici, diferind doar prin doi aminoacizi.

Page 59: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

ADH este sintetizat în primul rând în nucleuul supraoptic, pe când oxitocina este sintetizată în primul rând în nucleul paraventricular. În condiţii de repaus, cantităţi mari atât de ADH cât şi de oxitocină se acumulează în terminaţiile nervoase din hipofiza posterioară. Apoi când impulsurile nervoase sunt transmise în jos de-a lungul fibrelor plecate din nucleii supraoptic şi paraventricular, hormonii sunt imediat eliberaţi din terminaţiile nervoase şi absorbiţi în capilarele adiacente.

Page 60: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Rolul fiziologic al hormonului antidiureticCantităţi extrem de mici de ADH (2 ng) injectate unei persoane pot provoca antidiureză, adică scăderea excreţiei de apă de către rinichi. În absenţa ADH-ului, ductele colectoare şi tubii colectori sunt aproape total impermeabili la apă, ceea ce împiedică reabsorbţia semnificativă a apei şi permite o pierdere extremă de apă în urină. În prezenţa ADH-ului, permeabilitatea la apă a acestor ducte creşte mult, ceea ce permite ca o mare cantitate de apă din lichidul tubular să fie reabsorbită, conservând astfel apa din întreg organism.Reglarea osmotică-Când lichidele corpului sunt mult concentrate, nucleul supraoptic este excitat, impulsurile sunt transmise către hipofiza posterioară şi ADH-ul este secretat. Acesta merge pe cale sanguină la rinichi, unde creşte permeabilitatea la apă a tubilor şi a ductelor colectoare. Ca urmare, cea mai mare parte din apa din lichidul tubular este reabsorbită, în timp ce electroliţii continuă să fie pierduţi prin urină. Aceasta are ca efect diluţia lichidului extracelular, pe care îl readuce la o compoziţie osmotică normală. Unul dintre cei mai puternici stimuli de creştere a secreţiei de ADH este pierderea severă de volum sanguin. O pierdere de sânge în jur de 10% va provoca o creştere moderată a secreţiei de ADH iar o pierdere de sânge în jur de 25% va fi urmată de o creştere a secreţiei de ADH de 20 până la 50 de ori faţă de valorile normale.

Page 61: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Actioneaza pe receptori specifici:

1. V1- in musculatura neteda a vaselor si in tesutul hepatic (IP3)In interactiunea cu V1, ADH determina contractia musculaturii netede arteriolare, cresterea rezistentei periferice si cresterea PA

2. V2- la nivelul epiteliului tubului colector (AMPc)Controlul reabsorbtiei apei la nivelul tubului colector- mentinerea homeostaziei osmotice si hidrice.Cresterea concc. ADH circulant este urmata de scaderea diurezei si concentrarea produsilor de excretie intr-un minimum de volum. si invers.

ReglareaOsmotica- cresterea presiunii osmotice a plasmei stimuleaza secretia de ADH.Este un mecanism reflex neuro-endocrin; receptorii care initiaza acest reflex, osmoreceptorii, sunt traductori sensibili la deshidratare celulara prezenti in primul rand in hipotalamus, dar si in ficat.Corectarea reflexa a presiunii osmotice prin ADH reprezinta un mecanism de corectie volemica . Cresterea presiunii osmotice determina retentie de apa la nivel renal, deci crestere volemica si invers.Presiunea osmotica in spatiul extracelular depinde in proportie de 95% de Na+, deci ADH este cel mai important hormon pentru controlul concentratiei sodiului in mediul intern.

Page 62: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Volemica- scaderea volemiei determina cresterea secretiei de ADH, antidiureza, iar prin retentie hidrica refacerea partiala sau totala a volemiei. ( Receptori- atrii, vene cave, artera pulmonara- volum-receptorii sau velo-receptorii, sensibili la intindere). Aferentele de la acesti receptori realizeaza un releu sinaptic ascendent la nivelul NSO si PV; hipervolemia inhiba secretia de ADH iar hipovolemia stimuleaza secretia de ADH ).

FNA- (hipervolemie-distensie atriala)-inhiba secretia de ADH.

ATII- actionand la nivelul organului subfornial-stimuleaza secretia de ADH si declanseaza senzatia de sete

Durerea, anxietatea, emotiile- stimuleaza secretia de ADH.

Alcoolul etilic- blocheaza secretia- diureza creste dupa consum de alcool.

Page 63: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

.Diabetul insipid este expresia clinică a deficitului sau lipsei ADH. Cauzele pot fi genetice, traumatice, tumorale. Se caracterizează prin diureză mare, peste 10 l/24 ore, urini diluate, cu densitate de cel mult 1006, sete permanentă, deshidratare rapidă în lipsa unui aport corespunzător. Tratamentul se bazează de administrarea de arginin-vasopresină, un agonist care intereacţionează cu receptorii epiteliului tubilor colectori, fără efecte presoare dependente de interacţiunea cu receptorii din musculatura netedă a vaselor.

Page 64: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Secreţia inadecvată de ADH este un sindrom a cărui expresie clinică demonstrează efectele unui exces non-reglabil de ADH. Este cauzat de obicei de tumori secretante de ADH, mai frecvent carcinoame bronşice, sursa excesului fiind situată în afara sistemului hipotalamo-hipofizar, fiind practic lipsită de semnalele fiziologice de la osmo-şi volum-receptori. Se manifestă prin eliminare de urini concentrate, hiponatremie, creşteri moderate ale volemiei şi presiunii arteriale şi scăderea moderată a diurezei.

Page 65: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Oxitocina (din limba greacă ōkytokínē - naștere rapidă)Structura sa este asemănătoare vasopresinei.Oxitocina stimulează contracţiile uterului gravid în preajma travaliului.Creşterea oxitocinei circulante ante-partum se face printr-un mecanism de feed-back pozitiv în timpul travaliului cu punct de plecare în receptorii de la nivelul cervixului uterin. Expulzia laptelui din glanda mamară datorată contracţiei celulelor mioepiteliale care înconjoară alveolele este un alt efect al oxitocinei.Deficitul experimental de oxitocină permite travaliul cu oarecare întârziere, dar face imposibilă alimentarea la sân. Rolul oxitoxic este exploatat farmacologic ca stimulator în cazul unui travaliu prea lent.

La nivel comportamental, oxitocina are efecte opuse celor ale vasopresinei: la indivizi determină reducerea temerilor și creșterea încrederii, iar la mame determină apariția instinctului matern.

Page 66: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Reglarea secreţiei acestui hormon se face prin aferenţe ce pleacă de la receptorii colului uterin (în cursul travaliului) şi mamelonari (în cursul lactaţiei). Aferenţele parcurg ascendent măduva, trunchiul cerebral şi în final ajung la nucleul supraoptic şi paraventricular din hipotalamus stimulând secreţia de oxitocină.Nu este descrisă o patologie specifică legată de excesul sau deficitul de oxitocină.

Page 67: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

GLANDA TIROIDĂ

Este formată din doi lobi uniţi printr-un istm şi uneori prezintă un al treilea lob, lobul piramidal, ataşat istmului.Are o vascularizaţie bogată, cu un debit circulator/g de ţesut comparabil cu cel din glanda suprarenală şi glomusul aortic.

Page 68: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Unităţile morfo-funcţionale ale glandei sunt foliculii tiroidieni, formaţiuni sferice, delimitate de un strat de celule epiteliale secretoare; conţin cantităţi variabile de coloid. Coloidul reprezintă sediul stocului extracelular de hormoni tiroidieni. Celulele tiroidiene secretă coloidul, alcătuit din tireoglobulină (TG), o glicoproteină cu GM=660000D, bogată în tirozină, aminoacid care constituie substratul sintezelor de T3 şi T4.Sintetizată în reticulul endoplasmatic rugos, TG este preluată apoi de aparatul Golgi.

Celulele foliculare au o structură polarizată funcţional; un pol bazal pentru schimburile în dublu sens cu capilarele fenestrate şi un pol apical pentru schimburile în dublu sens cu coloidul folicular.

Page 69: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Hormonii tiroidieni

Tiroxina (T4) şi triiodotironina (T3) sunt secretaţi de tiroidă predominant ca T4 (90%); sunt derivaţi iodinaţi ai tirozinei.

Etapele sintezei1. Captatea iodului din sânge- o pompă enzimatică prezentă în

membrana celulei foliculare transportă activ iodul din spaţiul extracelular în interiorul celulei, concentrându-l de 30 de ori sau mai mult faţă de sânge.

2. Oxidarea iodului ionic. Enzima responsabilă pentru această etapă este o peroxidază, care transformă iodul ionic în iod atomic, în prezenţa peroxidului de hidrogen ca acceptor de electroni. Enzima este localizată convenabil la nivelul membranei polului apical, în apropierea TG din aparatul Golgi.

3. Iodinarea tirozinei. Din cele peste 100 de rezidii de tirozină/moleculă de TG, 4-8 sunt rapid iodinate, astfel încât oxidarea şi iodinarea tirozinei (organificarea iodului) sunt cuplate; reacţiile pot fi rezumate astfel:

- iodinarea în poziţia 3= MIT (monoiodtirozina) - iodinarea în poziţia 5=DIT (diodtirozina)4. Condensarea oxidativă: DIT+DIT=T4 (tiroxina) (3,5,3,5-tetraiodtironina) MIT+DIT=T3 (triiodtironina) (3,5,3 triiodtironina)

Page 70: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Captatea iodului din sângCaptatea iodului din sângee-- o pompă o pompă enzimatică prezentă în membrana celulei enzimatică prezentă în membrana celulei foliculare transportă activ iodul din spaţiul foliculare transportă activ iodul din spaţiul extracelular în interiorul celulei, extracelular în interiorul celulei, concentrându-l de 30 de ori sau mai mult concentrându-l de 30 de ori sau mai mult faţă de sânge. faţă de sânge. Oxidarea iodului ionicOxidarea iodului ionic. Enzima . Enzima responsabilă pentru această etapă este responsabilă pentru această etapă este o o peroxidazăperoxidază, care transformă iodul ionic în , care transformă iodul ionic în iod atomic, în prezenţa peroxidului de iod atomic, în prezenţa peroxidului de hidrogen ca acceptor de electroni. Enzima hidrogen ca acceptor de electroni. Enzima este localizată convenabil la nivelul este localizată convenabil la nivelul membranei polului apical, în apropierea TG membranei polului apical, în apropierea TG din aparatul Golgi.din aparatul Golgi.3. Iodinarea tirozinei3. Iodinarea tirozinei. Din cele peste 100 . Din cele peste 100 de rezidii de tirozină/moleculă de TG, 4-8 de rezidii de tirozină/moleculă de TG, 4-8 sunt rapid iodinate, astfel încât oxidarea şi sunt rapid iodinate, astfel încât oxidarea şi iodinarea tirozinei (organificarea iodului) iodinarea tirozinei (organificarea iodului) sunt cuplate; reacţiile pot fi rezumate astfel:sunt cuplate; reacţiile pot fi rezumate astfel: - - iodinarea în poziţia 3= iodinarea în poziţia 3= MIT MIT (monoiodtirozina(monoiodtirozina)) - - iodinarea în poziţia 5=iodinarea în poziţia 5=DIT DIT (diodtirozina(diodtirozina))4. C4. Condensarea oxidativă:ondensarea oxidativă: DIT+DIT=DIT+DIT=T4 (tiroxina)T4 (tiroxina) (3,5,3(3,5,3,5,5--tetraiodtironina)tetraiodtironina) MIT+DIT=MIT+DIT=T3 (triiodtironinaT3 (triiodtironina)) (3,5,3(3,5,3 triiodtironina)triiodtironina)

Page 71: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Propiltiouracilul şi compuşii înrudiţi blochează iodinarea torozinei şi formarea tironinelor; nivelul circulant al T3 şi T4 scade şi ca urmare secreţia de TSH adeno-hipofizară este blocată.

Urme de 3,3,5 triiodotironină numită tironina inversată sau rT3 (revers tironina) se pot sintetiza în celula foliculară; rT3 este aproape complet lipsită de activitate hormonală şi semnificaţia ei biologică rămâne neclară. Aproximativ 45% din T4 este convertită tisular în rT3; este un mecanism reglator dependent de inactivare.

Tireoglobulina în care sunt incluşi hormonii nou sintetizaţi este exocitată în coloidul folicular, realizând un stoc pe termen lung, uneori pentru zile sau luni.

SecreţiaSecreţia începe prin endocitarea coloidului, din care sub acţiunea proteazelor lizozomale se eliberează T3, T4, DIT, MIT; ultimele două sunt deiodinate sub acţiunea unei iodotirozin-dehalogenaze iar iodul este reutilizat. Lipsa congenitală a deiodinazei determină efecte asemănătoare carenţei de iod în dietă.T3 şi T4 sunt eliberate în spaţiul extracelular şi apoi în sângele din capilarele sinusoide într-o proporţie de 1/10 în favoarea T4. În decurs de câteva zile, o parte din tiroxina circulantă este deiodinată în ţesuturi la T3, forma cea mai activă. Zilnic ajung la ţesuturi 90mg T4, 35 mg T3 şi 35 mg de rT3.

Page 72: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Forme de transport

Principalele proteine transportoare sunt: TBG (thyroxine-binding globulin), TBPA (thyroxine-binding prealbumin) şi albuminele.TBG are o afinitate considerabil mai mare pentru T4 decât pentru T3; este astfel explicabilă semiviaţa mai lungă a T4 (6-7 zile) decât a T3 (o zi).

Forma activă a hormonilor este cea liberă: T4-2 ng/dl şi T3-0,3 ng/dl.

Formele legate ale T4 şi T3 fiind reversibile, au rolul unui rezervor labil circulant, utilizabil în funcţie de nevoile tisulare; formele legate determină diferenţe în latenţa şi durata de acţiune: latenţă şi durată de acţiune lungă pentru T4 şi latenţă şi durată scurtă de acţiune pentru T3.

Page 73: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Interacţiunea hormonilor cu receptorii

Celule ţintă pentru hormonii tiroidieni se află practic în toate ţesuturile. T3 are acces în celula-ţintă şi reacţionează cu un receptor specific localizat în nucleu. T4 are acelaşi mod de interacţiune dar cu o afinitate mai mică pentru receptor, ceea ce înseamnă şi un efect fiziologic mai slab.

Complexul hormon-receptor ataşat de ADN stimulează translaţia şi transcripţia ARN, cu sinteza ARNm ce va avea ca rezultat stimularea sintezei unui număr variat de protein-enzime. Intensitatea efectului hormonal depinde de densitatea numerică şi de afinitatea receptorilor din structurile-ţintă.

Au fost semnalaţi şi receptori cu localizare extranucleară, la nivelul mitocondriilor, membrana plasmatică a timocitelor, responsabili de unele efecte imediate independente de sintezele proteice. Au rol secundar comparativ cu receptorii nucleari.

Page 74: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Rolul fiziologic al hormonilor tiroidieni

1. Intensificarea metabolismelor:

metabolismul energetic- T4 şi mai ales T3 intensifică metabolismul energetic în majoritatea ţesuturilor (excepţii fac creierul, retina, adenohipofiza, testiculul, uterul, ganglionii limfatici, splina); hipersecreţia hormonilor tiroidieni determină creşteri marcate, uneori până la 100% ale metabolismului bazal. Intensificarea ratei metabolice generale se realizează prin utilizarea maximală a rolului energetic al principiilor alimentare şi prin intensificarea termogenezei- efectul calorigen. Există o ipoteză actuală conform căreia T3 şi T4 stimulează sinteza unor protein-enzime reglatoare ale proceselor de transport activ, consumatoare de O2. Activitatea ATP-azei (Na+-K+) dependentă este crescută în multe ţesuturi sub acţiunea hormonilor tiroidieni. Scăderea raportului ATP/ADP sub acţiunea enzimei stimulează respiraţia celulară. Mecanismul acesta de acţiune deşi valid, nu acoperă în întregime explicaţia efectului calorigen;

- metabolismul glucidic- hormonii tiroidieni stimulează absorbţia intestinală a glucozei, transportul intracelular al glucozei, glicoliza, gluconeogeneza, riposta insulinică;

Page 75: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

metabolismul protidic- hormonii tiroidieni stimulează translaţia/transcripţia necesară sintezelor proteice (aşa se explică rolul în creştere, dezvoltare, diferenţiere); stimulează catabolismul proteic (iar lipsa unui aport alimentar echilibrat energetic poate duce la un bilanţ azotat negativ în organism);

- metabolismul lipidic- stimularea lipolizei urmată de creşterea concentraţiei acizilor graşi liberi în plasmă şi accelerarea proceselor de beta-oxidare; stimularea sintezei lipidelor în ficat cu scăderea concentraţiei plasmatice a trigliceridelor, fosfolipidelor şi colesterolului ; determină creşterea numărului de receptori de tip LDL în ficat, asigurând un mecanism fiziologic de protecţie anti-aterosclerotică.

Page 76: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

2. Stimularea creşterii şi diferenţieriiLa mamifere toroidectomia experimentală compromite atât creşterea cât şi diferenţierea. Hormonii tiroidieni sunt indispensabili pentru ambele procese dar mecanismele de control sunt diferite. Creşterea este controlată direct şi indirect (sinteza şi secreţia de STH se află sub control tiroidian); diferenţierea este stimulată în mare măsură prin efecte directe, în special remodelarea osoasă şi dezvoltarea cerebrală. A fost semnalat controlul tiroidian al sintezei şi secreţiei de factori de creştere (GF) care sunt şi factori ai diferenţierii.

3. Efecte specifice pe aparate şi organe- aparatul cardio-vascular- creşterea forţei de contracţie a pompei ventriculare (efect inotrop şi cronotrop pozitiv, prin mecanisnul de up-regulation exercitat de T3 şi T4 asupra beta-receptorilor adrenergici miocardici); vasodilataţie şi scăderea rezistenţei vasculare periferice; rezultatul general al acţiunii T3 şi T4 ar fi creşterea PA sistolice, a presiunii pulsului, fără modificări în presiunea medie şi creşterea debitului cardiac;- muşchii sceletici- creşteri fiziologice ale secreţiei tiroidiene sunt urmate de creşterea tonusului, a forţei de contracţie şi de promtitudinea răspunsului reflex miotatic;

Page 77: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

respiraţia- amplitudinea şi frecvenţa miscărilor respiratorii cresc ca urmare a utilizării crescute a oxigenului, urmată de creşteri corespunzătoare ale producţiei de CO2;sistemul nervos- În interacţiune cu receptorii cerebrali, hormonii tiroidieni stimulează imediat după naştere diferenţierea neuronală, dezvoltarea normală a sinapselor, mielinizarea, având un rol determinant în calitatea vieţii mentale; activitatea psihică rămâne dependentă de tiroidă la adult, a cărui viteză de ideaţie şi reactivitate reflexă se corelează pozitiv cu funcţia tiroidiană; rolul stimulator se extinde şi asupra sistemului nervos periferic somatic şi vegetativ.

4. Interrelaţiile cu alte glande endocrineIntensificând metabolismul în general, creşterea şi dezvoltarea, tiroida are un efect stimulator asupra altor glane endocrine, determinând creşterea secreţiei de insulină, PTH, glucocorticoizi, sexosteroizi gonadali. Se implică astfel în reglarea glicemiei, a creşterii, a funcţiei reproductive. Somatostatina, dopamina, glucocorticoizii inhibă secreţia adenohipofizară de TSH, deci şi funcţia tiroidei.

Page 78: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Reglarea secreţiei hormonilor tiroidieni

Page 79: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Hipotiroidismul sau insuficienţa tiroidiană, poate fi congenitală sau dobândită după naştere. Copilul născut hipotiroidian prezintă un ansamblu de modificări cunoscute sub denumirea de cretinism:nanismul dizarmonic (lipsa proporţiei dintre cap, membre, trunchi, abdomem mare, limba proeminentă, ca rezultat al creşterii ţesuturilor moi în detrimentul creşterii scheletice); deficit mintal extrem; metabolism bazal foarte scăzut.

T3 şi T4 sunt indispensabili diferenţierii şi dezvoltării normale a sistemului nervos în stadii precoce de dezvoltare.

În viaţa adultă forma tipică de insuficienţă tiroidiană este mixedemul cu următoarele manifestări: - creşterea cantităţii de lichid interstiţial (edem) cauzată de acumularea crescută de mucopolizaharide bogate în acid hialuronic (acest dezechilibru metabolic demonstrează importanţa fiziologică a T3 şi T4 pentru menţinerea echilibrului anabolism/catabolism proteic);

Page 80: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

modificări ale pielii (uscăciune, lipsa de elasticitate, pierderea părului); reducerea activităţii mentale (ideaţie foarte lentă, capacitate redusă de memorare, somnolenţă, aspect facial caracteristic-“facies buhăit”-, bradilalie, voce îngroşată); lipsa unei rezistenţe normale la frig; reducerea drastică a ratei metabolismului bazal; debit cardiac scăzut, hipovolemie; constipaţie; hipercolesterolemie.-guşa

Page 81: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)
Page 82: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Guşa (hipertrofia tiroidei+hipersecreţia de coloid) însoţeşte frecvent insuficienţa tiroidiană.Cauzele apariţiei unei astfel de guşi este carenţa iodată în alimentaţie; carenţa de seleniu (necesar ca grupare prostetică a 5-deiodinazei); antitiroidiene de tip “tiocianaţi” sau “propil-tiouracil” administrate terapeutic sau prezente în alimente bogate în astfel de factori “guşogeni” (legume din familia brasicaceae- varza, conopida, ce conţin un factor inactiv, progoitrina şi un co-factor activator termolabil care o transformă în goitrină cu acţiune guşogenă; droguri guşogene utilizate în patologia non-tiroidiană (carbonatul de litiu); reacţii ale sistemului imun (inflamaţii tiroidiene şi mecanisme autoimune cu formarea de anticorpi anti-receptori tiroidieni).

Guşa lipseşte în hipotiroidismul determinat de cauze hipotalamice (deficit de TRH) sau hipofizare (deficit de TSH) şi în insuficienţa tiroidiană tranzitorie determinată de excesul de ioduri care în concentraţii circulante de 100 x nivelul normal, inhibă efectele TSH, ducând de fapt la diminuarea glandei. Efectul antitiroidian dar ne-guşogen al iodurilor este folosit în chirurgia tiroidei pentru pregătirea pre-operatorie.

Page 83: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

scintigrama tiroidiana

Page 84: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)
Page 85: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)
Page 86: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)
Page 87: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Hipertiroidismul-hiperfuncţia tiroidiană poate avea mai multe cauze, cea mai frecventă fiind boala Basedow-Graves (tireotoxicoza); boala se datorează unui mecanism autoimun de producere a unor auto-anticorpi anti-receptor pentru TSH, un ansamblu de imunoglobuline G din care face parte şi LATS (Long Acting Thyroid Stimulator), cunoscut de mai multă vreme şi prezent la 50-80% din cazurile de tireotoxicoză. Aceşti anticorpi se combină cu receptorii TSH din tiroidă şi determină un efect stimulator TSH-like de lungă durată.

Manifestările bolii sunt majoritatea consecinţa exagerării rolului fiziologic al tiroidei: - creşterea metabolismului bazal; nervozitate, insomnie, tremor muscular fin, reflexe miotatice rapide, ideaţie vie dar uneori ineficace; pierdere în greutate în ciuda unui apetit normal sau exagerat; bilanţ azotat negativ, hipercatabolism proteic; intoleranţă la căldură; piele umedă, caldă;

Page 88: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

exoftalmie (protuzia globilor oculari, retracţia pleoapei superioare, frecvenţă rară a clipitului, expresie de privire fixă); guşa (aici hipertrofia glandei se asociază nu numai cu secreţie crescută de coloid, ci şi cu hipersecreţie de hormoni tiroidieni, pentru că bucla reglatoare de feed-back funcţionează iar secreţia şi nivelul circulant de TSH scad; celulele foliculare secretă continuu T3 şi T4 sub acţiunea LATS şi a celorlalte imunoglobuline antireceptor-TSH).

O singură manifestare a hipertiroidismului nu este consecinţa directă a excesului de hormoni tiroidieni: exoftalmia.

Page 89: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)
Page 90: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)
Page 91: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

ECHILIBRUL FOSFO-CALCIC

Balanta care coreleza cateva variabile (aportul alimentar, formele circulante, stocurile si excretia) cu o constanta homeostatica- nivelul circulant al calciului si fosfatilor.

Aportul alimentar este de aproximativ 1200mg calciu si 800-12000mg fosfor/zi.

Calciul şi fosfaţii în lichidul extracelular şi plasmă; funcţia vitaminei DSursele de calciu în dietă sunt laptele şi produsele lactate, ele fiind surse majore şi de fosfaţi, deşi aceştia sunt prezenţi şi în carne.

Absorbtia calciului –transport activ, la nivelul marginii in perie a enterocitului, fiind controlat de ATP-aza Ca- dependenta si reglat de vit D3; excesul calciului in dieta inhiba absorbtia si invers; absorbtia poate fi inhibata se de compusi care formeaza saruri insolubile cu Ca++( acidul fitic, acidul oxalic etc). Fosfaţii se absorb bine cu excepţia cazului când în dietă există un exces de calciu; acesta tinde să formeze compuşi de fosfat de calciu aproape insolubili care în loc să fie absorbiţi, trec mai departe în intestinul gros şi sunt eliminaţi prin materiile fecale.

Page 92: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Concentraţia calciului în plasmă este de aproximativ 10 mg/dl sau 2,5 mmol/l.

În plasmă calciul este prezent în trei forme diferite: aproximativ 40% din calciu este combinat cu proteinele plasmatice şi nu este difuzibil prin membrana capilară; aproximativ 10% din calciu este difuzibil prin membrana capilară dar se află combinat cu alte substanţe din lichidul plasmatic sau interstiţial (citrat şi fosfat), astfel încât nu este ionizat; restul de 50% din calciul plasmatic este difuzibil prin membrana plasmatică şi ionizat. Prin urmare, plasma şi lichidul interstiţial au în mod normal o concentraţie a calciului ionic de aproximativ 1,2 mmol/l.

Calciul ionic este important pentru majoritatea funcţiilor calciului în organism: excitabilitatea membranei celularecuplarea excitatie-contractie, excitatie-excretiehemostazatransmiterea sinapticasecretia lactataformarea si remodelarea osului

Page 93: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Fosforul circulant total este de aproximativ 12mg/dl din care 1/3 se afla sub forma de fosfati anorganici, iar restul de compusi organici (ATP, AMPc etc)Fosfaţii anorganici se află în plasmă în principal sub două forme: HPO42- şi HPO4-. Împreună concentraţia lor este de aproximativ 1,3 mml/l.

Deoarece este dificil de determinat chimic raportul exact între o formă şi cealaltă din sânge, în mod obişnuit cantitatea totală de fosfat se exprimă în termen de miligrame de fosfor/dl de sânge. Cantitatea medie de fosfat anorganic reprezentată de ambii ioni fosfat este de 4mg/dl.

Page 94: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

DISTRIBUTIA CALCIULUI IN ORGANISMCorpul uman are aproximativ 1kg de calciu repartizat in trei

compartimente:Compartimentul ososCompartimentul rapid interschimbabil reprezentat de lichidul

periostal ososCompartimentul fluidelor extracelulare

Intre aceste compartimente exista in permanenta schimburi prin intermediul compartimentului 2. Intre acesta si compartimentul osos schimburile se fac prin procese de formare si resorbtie osoasa.

Compartimentul ososContine 99% din calciul organismului; de asemenea tesutul osos

contine cam 80% din fosfatii organismului. Componenta anorganica reprezinta 70% din compozitia osului si ii

asigurarezistenta.Calciul si fosfatii sunt organizati sub forma de cristale de

hidroxiapatita.In organizarea cristalelor osoase mai intra Mg, Na, K, carbonati, de

regula conjugati cu cristalele de hidroxiapatita.Componenta organica- 90-95% din fibre de colagen organizate pe

directia fortelor de tensiune osoasa si restul substanta fundamentala, mediu

omogen continand proteoglicani (condroitin sulfat, acid hialuronic)

Page 95: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

2. Compartimentul interschimbabil- este reprezentat de calciul aflat in sistemele canaliculare din jurul osteocitelor care contine fluidul osos. Reprezinta calea prin care se fac schimburile intre compartimente.

Depunerea Ca++ in oase este controlata de activitatea osteoblastelor, osteoclastelor si osteocitelor.

Page 96: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

OsteoblasteleCelule de origine mesenchimala, secreta colagen si proteine (osteonectina,osteopontina, osteocalcina), implicate in faza initiala a calcificarii sistemuluiosos.Mutatii ale genelor care codifica sinteza colagenului determina osteogenesis imperfecta (asociata cu rezistenta osoasa scazuta; boala sclerelor albastre).Datorita unei fosfataze alcaline de origine osteoblastica, concentratia fosfatilor din imediata vecinatate o osteoblastelor creste, calcificarea matricei organice este initiata.Pirofosfatul, pH-ul acid- inhiba mineralizarea.O parte din Fa difuzeaza in sangele din spatiul interstitial osos, astfel ca nivelul circulant al enzimei este un indicator al ritmului osteogenezei.Osteoblastele prezinta receptori pentru PTH, calcitonina, VitD3.

Page 97: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Sindromul Marfan este boală ereditară care se transmite după modelul autozomal dominant şi care afectează în primul rând scheletul, ochiul şi sistemul cardio-vascular. Afectarea cardio-vasculară este responsabilă de mortalitatea asociată sindromului. Braţele sunt lungi şi gambele sunt mari (dolicostenomelie). Oasele lungi sunt cu atât mai lungi cu cât sunt mai periferice, anomaliile sunt maximale la nivelul mâinilor: degetele sunt foarte lungi (arahnodactilie). Deformaţia toracică constă în adesea în pectus excavatum sau carinatum (torace înfundat sau bombat).Coloana vertebrală poate prezenta aspect de cifoscolioză. Aceste deformaţii se dezvoltă în cursul pubertăţii şi atunci când sunt foarte pronunţate pot justifica un tratament chirurgical, după ce creşterea este finalizată.Hiperlaxitatea ligamentară poate fi responsabilă de o instabilitate a articulaţiilor. Piciorul plat este o complicaţie clasică şi frecventă.

Page 98: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)
Page 99: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

2. OsteociteleProvin din osteoblaste dupa ce matricea osoasa din jurul lor se impregneaza cu saruri minerale ramanand inconjurate de o lacuna care se prelungeste formand canale de-alungul prelungirilor lor, metaforic numite “osteoblaste ghinioniste”, sechestrate de propria lor opera, sau mai probabil sunt celule programate sa devina mature.Prin numeroasele lor prelungiri participa impreuna cu osteoblastele la formarea unui sistem membranar interconectat, oferind o suprafata mare de schimb cu spatiul extracelular; densitatea mare a receptorilor membranari le fac deosebit de susceptibile la reglarea hormonala. In functie de natura semnalelor reglatoare ele pot functiona fie ca celule formatoare de os, fie ca celule care determina osteoliza.

3. OsteoclasteleCelule multinucleate, cu aceeasi origine cu monocitele si macrofagele SRH, determina resorbtia si remodelarea fiziologica a osului actionand atat asupra fazei minerale cat si a celei organice.Cu ajutorul unei ATP-aza H+ dependente prezente in membrana lor, ele acidifica aria de tesut osos cu care se afla in contact pana la o valoare de pH de 4; la aceasta valoare hidroxiapatita se solubilizeaza si faza minerala a osului se dizolva; de asemenea secreta si proteaze care hidrolizeaza matricea organica..

Page 100: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Osteoclastele sunt capabile sa ingere si sa degere prin fagocitoza fragmente de substanta organica.Deficitul genetic al osteoclastelor, numit osteopetrosis, are ca rezultat cresterea densitatii osului cu efecte hematologice datorate expulzarii celulelor hematogene si neurologice datorate ingustarii orificiilor osoase destinate pasajului nervilor periferici.

Cresterea oaselor se afla sub controlul endocrin al STH-ului mediat de somatomedine, al HT, I si sexosteroizilor gonadali.

Remodelarea osoasa insoteste procesul de crestere si continua si dupa ce acesta s-a incheiat. Numerosi factori controleaza acest proces pe osul intreg sau pe culturi de celule: factori de crestere fibroblastica, insulin-like, PDGF, IL-1, IFN-gama.

Remodelarea osoasa si echilibrul fosfo-calcic se afla sub controlul PTH, Calcitoninei, VitD3.

Remodelarea osoasa inseamna formarea si resorbtia osoasa, care au loc in permanenta la nivelul scheletului. Suma acestor procese este in permanenta controlata si din balanta lor se formeaza un schelet sanatos, capabil sa faca fata cerintelor. Orice dezechilibru conduce la instalarea diverselor patologii, inclusiv a osteoporozei

Page 101: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Remodelarea sau turnoverul osos au loc prin cuplarea proceselor de resorbtie si formare in cadrul unor unitati de formare osoasa, numite unitati multicelulare de baza (CMB), in cadrul carora au loc secvente fin orchestrate.

La adultii tineri, resorbtia si formarea sunt egale. Postmenopauza si la persoanele in varsta resorbtia intrece formarea si se activeaza mai multe unitati decat in mod normal. Aceste CMB isi mentin integritatea cca 4-8 luni in medie, dar cu limite intre 3 luni si 2 ani. Resorbtia dureaza 10-13 zile, in timp ce formarea pana la 3 luni.

In orice moment, in organism, sunt active cca 1-2 milioane de CMB, care inlocuiesc intre 8-10% din tesutul osos al unui adult pe an, in vederea mentinerii proprietatilor lui in timp .

Page 102: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Vitamina D are un puternic efect de stimulare a absorbţiei calciului din intestin, precum şi efecte asupra depunerii şi reabsorbţiei osoase a acestuia.

Vitamina D trebuie mai întâi convertită în ficat şi rinichi printr-o succesiune de reacţii până la produsul final, activ, 1,25-dihidroxicolecalciferol.

Necesarul de vitamină D la adult este de 150-300 UI/zi, mai crescut la femeia gravidă sau la copil.

Concentraţia plasmatică a vitaminei D3 este de 3,3 ng/dl.

Transportul plasmatic se face legat de o globulină numită transcalciferol (vitamina D- Binding Protein)

Din familia vitaminei D fac parte mai mulţi compuşi, derivaţi din steroli. Sursa exogena este vitD din alimentatie (ergocalciferolul); absorbtia prin mecanisme specifice vitaminelor liposolubileCel mai important este colecalciferolul, numit şi vitamina D3. Cea mai mare parte din această substanţă se formează în piele ca urmare a iradierii ,7-dehidrocolesterolului, de către razele ultraviolete (expunerea corespunzătoare la soare previne deficitul vitaminei D).

Page 103: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Vit D ingerata si cea sintetizata in piele sunt convertite în 25-hidroxicolecalciferol şi are loc în ficat.

In celula epiteliala tubului contort proximal al nefronului se face conversia la 1,25-dihidroxicolecalciferol, vit D3 activa, sub actiunea unei alfa 1-hidroxilaze, stimulata de PTH, prolactina si inhibata de excesul de vit D3.Activitatea renala a vitaminei este controlata de calciul seric, hipercalcemia determina hidroxilarea in pozitia 24 iar 24,25- dihidroxicolecalciferolul este un metabolit cu activitate mult redusa.

Page 104: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Vit D3 interactioneaza cu receptori intracelulari- intestin, os, rinichi;Receptori specifici au mai fost identificati in piele, membrana limfocitelor si monocitelor, in muschiul scheletic, cardiac, gl.mamara, hipofiza, paratiroida.

Page 105: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Efecte

!. Creste absorbtia intestinala a calciului-mecanismul constind in fixarea de receptori citosolici si:- formarea unei proteine care leaga calciul in intestin (Ca2+ binding protein) ce transporta Ca2+ inspre membrana bazala laterala;- stimuleaza formarea unei ATP-aze Ca2+ la nivelul marginii in perie- stimuleaza activarea fosfatazei alcaline intracelulare

2. Osul- in doze mici favorizeaza mineralizarea; efectul este datorat cresterii absorbtiei intestinale a calciului si fosfatilor; se produce cresterea transferului Ca2+ prin membranele celulare sub efectul vitaminei - in doze mari favorizeaza absorbtia osului in mod similar cu PTH - In absenta vit. efectul PTH de absorbtie osoasa este diminuat(mec. de crestere a transferului Ca2+ prin membranele celulare.

3. Interealatia VitD3-PTHDeficitul de vitamina scade absorbtia intestinala de Ca2+; hipocalcemia stimuleaza sinteza PTH care favorizeaza mobilizarea calciului din oase si retinerea lui la nivel renal, cu eliminare crescuta de fosfati; se normalizeaza calciul cu demineralizare osoasa si hipofosfatemie- la copil apare rahitismul iar la adult osteomalacia

Page 106: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

4. Stimuleaza reabsorbtia renala a calciului, efect sinergic cu PTH. In exces, 1,25 OHD3 inhiba prin efect feed-back negativ mecanismul propriei sale activari renale.

5. Interactioneaza cu sistemul imun; a fost semnalata asocierea frecventa a deficitului de vitD (rahitismul) cu procese infectioase.

Page 107: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

ParathormonulEste secretat de glandele paratiroide, este un polipeptid cu GM=9500D, provine dintr-un precursor, pre-pro-hormon (115 aminoacizi), care este procesat în reticulul endoplasmatic până la un pro-hormon (90 aminoacizi) şi apoi în aparatul Golgi până la hormonul propriu zis (84 aminoacizi).Este secretat prin exocitoză şi circulă liber în plasmă. Nivelul circulant variază între 10-15 pg/ml şi are un timp de îngumătăţire de 20 minute.Metabolizarea lui se face în celulele Kupfer din ficat, rinichi, paratiroidă, prin proteoliză, rezultând un peptid C-terminal inactiv şi un peptid N-terminal biologic activ. Fragmentele peptidice sunt supuse proteolizei maui departe sub acţiunea proteazelor tisulare până la inactivare.Efectele PTH-ului- se remarcă asupra osului, rinichiului, tractului digestiv, fie prin efecte directe, fie prin efectele vitaminei D a cărei sinteză o controlează.

Page 108: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

1. Sistemul osos PTH creşte mobilizarea calciului din oase; efectul este realizat în două

faze:

1.Faza rapidă-se instalează la intervale de minute; se datorează acţiunii PTH asupra osteocitelor şi se produce mobilizarea calciului din depozitele uşor mobilizabile. Studii histologice arată că mobilizarea calciului se face în vecinătatea osteocitelor; acestea prezintă numeroase prelungiri care vin în contact cu o mare suprafaţă a osului, prin sistemul membranei osteocitice. Între această membrană şi osul propriu zis se găseşte o mică cantitate de fluid osos; tot la nivelul membranei există şi o pompă de calciu care realizează transportul dinspre fluidul osos spre spaţiul extracelular. PTH-ul activează această pompă, favorizând transportul ionului de calciu dinspre os spre spaţiul extracelular, sărurile de calciu fiind absorbite di os; se produce osteoliza osteocitică.

2. Faza tardivă-apare în zile sau săptămâni. Prima dată are loc activarea osteoclastelor deja existente, cu creşterea cantităţii de enzime lizozomale, urmează apoi formarea de noi osteoclaste din celulele progenitoare. Astfel celulele nediferenţiate se transformă în osteocite şi osteoclaste, cu reducerea relativă a numărului de osteoblaste. Compoziţia celulară a osului devine favorabilă resorbţiei osoase în dauna formării şi calcificării matricei osoase. Ţesutul osos este înlocuit cu ţesut fibros, cu formarea de chiste multiple, proces denumit-osteită fibrochistică.

Page 109: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)
Page 110: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

2. La nivel renalcreşte eliminarea urinară a fosfaţilor (hiperfosfaturie); creşte reabsorbţia tubulară a calciului în nefronul distal (hipocalciurie); intensifică reabsorbţia tubulară a ionilor de Mg2+ şi H+ ,inhibă reabsorbţia de K+, Na+ şi a unor aminoacizi.

3.La nivelul tractului digestiv-absoarbe activ calciul în funcţie de conţinutul dietei în fosfaţi, acid fitic, acid oxalic, sub controlul vitaminei D

Page 111: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Reglarea sintezei de PTHSe face în general prin mecanisme de feed-back şi mecanisme asociate după cum urmează:-mecanism de feed-back negativ cu buclă scurtă- care controlează direct celulele secretoare de PTH cu nivelul calciului ionic; hipercalcemia inhibă secreţia de PTH şi invers; promtitudinea răspunsului este de ordinul minutelor;-mecanisme asociate- feed-back negativ exercitat de 1,25 dihidroxicolecalciferol asupra celulelor parotidiene: excesul de Vitamină D3 inhibă formarea ARNm necesar sintezei de pre-proPTH şi invers;-feed-back negativ exercitat de Mg2+ circulant- hipomagnezemia inhibă secreţia de PTH şi invers;-interrelaţii cu receptorii adrenergici- stimularea beta-receptorilor adrenergici determină creşterea secreţiei de PTH.

Page 112: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

CalcitoninaEste secretată ca polipeptid format din 32 aminoacizi cu GM=3500D; provine dintr-un pre-pro-hormon din care rezultă pe lângă calcitonină şi un peptid izolat din circulaţie cu rol neclarificat, katacalcina.

Stimulul declanşator al secreţiei de calcitonină este hipercalcemia. O creştere de 10% a calcemiei este urmată de creşterea de câteva ori a nivelului circulant calcitoninei. Secretată prin exocitoză, calcitonina circulă liberă. Este metabolizată prin proteoliză şi are o semiviaţă de circulaţie de 10 minute.Interacţionând cu receptori specifici în os şi epiteliul tubular al nefronului, calcitonina utilizează AMPc ca mesager secund.

Osul răspunde iniţial la acţiunea calcitoninei prin reducerea osteolizei osteocitare, deplasând spre osteogeneză echilibrul proceselor de remaniere osoasă, proces vizibil în special în organismele tinere. Ulterior calcitonina determină stimularea osteoblastelor şi apoi inhibă formarea de osteoclaste noi din celule progenitoare.Calcitonina inhibă efectele resorbtive ale PTH asupra osului.Rinichiul nu este un organ ţintă esenţial pentru calcitonină; calcitonina determină un efect minor de reducere a reabsorbţiei tubulare a calciului.Rezultatul final al efectelor calcitoninei este hipocalcemia.

Page 113: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Reglarea secreţiei de calcitonină se face prin bucla scurtă de feed-back negativ ce coreleaza nivelul seric al calciului ionic cu celulele secretoare de calcitonină.

Două mecanisme homeostatice controlează calcemia şi sunt controlate de calcemie. Calcitonina acţionează prompt şi pe termen scurt iar PTH are o latenţă mare şi asigură un mecanism reglator pe termen lung.

I se atribuie calcitoninei un rol în edificarea organismelor tinere, în protecţia organismului matern împotriva pierderilor de calciu în timpul sarcinii, precum şi rolul de revenire al hipercalcemiei postprandiale (gastrina stimulează secreţia de calcitonină).

Page 114: Fiziologia Glandelor Endocrine.hipofiza (1)

Alti hormoni care influenteaza echilibrul fosfo-calcic:

Estrogenii- deficitul lor este asociat cu scaderea rezistentei osoase, datorat unei hipofunctii osteoblastice si a unui deficit de matrice organica. Estrogenii stimuleaza si secretia de PTH deoarece administrarea de estrogeni in doze de substitutie fiziologice in perioada menopauzei determina cresterea nivelului circulant al PTH, calcemiei si 1,25OHD3.

Glucocorticoizii- calcemia scade dupa administrarea lor, datorita inhibitiei immediate a productiei si activitatii osteoclastelor. Efectul de lunga durata consta in deprimarea osteogenezei si stimularea resorbtiei osoase.

Prostaglandinele- PGE2-un stimulator al resorbtiei osoase

STH- determina un bilant pozitiv al calciului si fosfatilor si prin TGF-1 stimuleaza sintezele proteice in os.

Insulina- stimuleaza procesul de crestere si anabolismul proteic in sistemul osos. Procesul de crestere la copilul diabetic este deficitar iar resorbtia osoasa la bolnavii cu DZ netratat este excesiva.


Recommended