Hormony – to wytwarzane przez organizm, niezbędne dla procesów przemiany materii związki, których zadaniem jest koordynowanie procesów chemicznych zachodzących w komórkach. Hormony nie są budulcem ani nie ostarczają energii. Od ich działania zależy jednak równowaga środowiska wewnętrznego (homeostaza), co jest warunkiem prawidłowego funkcjonowania wszystkich narządów. Hormony występują w organizmie w bardzo małym stężeniu, ale każde odchylenie od stanu pożądanego zakłóca równowagę i powoduje wystąpienie objawów chorobowych.
Większość hormonów wytwarzają gruczoły wydzielania wewnętrznego, zwane też gruczołami dokrewnymi. Wydzielina tych gruczołów przedostaje się bezpośrednio do krwi,a następnie, wraz z krwią, jest transportowana do narządów docelowych. Odpowiednie hormony trafiają pod właściwe adresy dzięki „pasującym” do nich receptorom znajdującym się na powierzchni komórek.
Ośrodek sterowania produkcją hormonów znajduje się w podwzgórzu mózgu, gdzie „komunikują się” ze sobą system nerwowy i system hormonalny. Komunikat o zapotrzebowaniu poszczególnych narządów na odpowiednie hormony kierowany jest do przysadki mózgowej, która produkuje hormony sterujące – pobudzające lub hamujące aktywność gruczołów dokrewnych.
Najważniejszymi gruczołami wydzielania wewnętrznego są, obok przysadki, tarczyce, przytarczyce, nadnercza, trzustka oraz męskie i żeńskie gruczoły płciowe.
Niedoczynność lub nadczynność gruczołów dokrewnych powoduje odpowiednio niedobór lub nadmiar poszczególnych hormonów, co prowadzi do chorób.
Niektóre gruczoły dokrewne mają własne „czujniki” (rodzaj receptorów). Alarmują one, że homeostaza organizmu została zakłócona i należy ją szybko przywrócić. Na przykład trzustka dowiaduje się, że wzrósł poziom cukru we krwi, więc szybko wydziela insulinę (hormon trzustkowy), lub przytarczyce odpowiadając na sygnał, że obniżyło się stężenie wapnia we krwi, wydzielają parathormon ( hormon przytarczyc )
Insulina natychmiast oddziałuje na odpowiednie tkanki, które przetwarzają i magazynują nadmiar glukozy. Dzięki temu jej poziom we krwi normalizuje się, parathormon zaś pobudza odpowiednie narządy (nerki, przewód pokarmowy, kości), których współdziałanie doprowadza do przywrócenia prawidłowego poziomu wapnia we krwi.
Właściwy poziom hormonów ma zasadnicze znaczenie dla funkcjonowania zdrowego organizmu.
Ich niedobory lub nadmiar są przyczyną ciężkich, najczęściej groźnych dla życia, chorób: niedoczynności lub nadczynności gruczołów dokrewnych.
W organizmie człowieka znajdują się liczne gruczoły, których zadaniem jest produkcja hormonów i kontrolowane wydzielanie ich do krwi. Są to tzw. gruczoły dokrewne, inaczej zwane gruczołami wydzielania wewnętrznego.
Nazwa gruczoły dokrewne, inaczej zwane gruczołami wydzielania wewnętrznego wywodzi się stąd, że wydzielina, którą produkują, nie wydostaje się na zewnątrz, jak np. wydzielina gruczołów ślinowych (czyli po prostu ślina), czy też wydzielina gruczołów błony śluzowej oskrzeli. Produkt wytworzony w gruczole dokrewnym – hormon – dostaje się do krwi i jest transportowany przez naczynia krwionośne (tętnice) do tkanek i narządów, w których jest potrzebny, tzw. narządów docelowych.
Jest więc wydzielany do wnętrza organizmu i w nim przejawia swoje działanie.
Gruczoły dokrewne i najważniejsze hormony przez nie wytwarzane:
.przysadka mózgowa – wydziela hormon wzrostu regulujący wzrost organizmu, prolaktynę pobudzającą wytwarzanie mleka, oksytocynę pobudzającą skurcz mięśniówki macicy w czasie porodu, wazopresynę zmniejszającą wydalanie wody z organizmu oraz tzw. hormony uwalniające, które wpływają na inne gruczoły dokrewne: tarczycę, nadnercza, jajniki i jądra,
.tarczyca – wydziela hormony tarczycowe: tyroksynę i trójjodotyroninę, które zwiększają przemianę materii, oraz kalcytoninę regulującą poziom wapnia we krwi (obniża wapń do wartości prawidłowych, gdy jest on podwyższony),
.przytarczyce – wydzielają parathormon utrzymujący odpowiedni poziom wapnia we krwi (podnosi wapń do wartości prawidłowych, gdy jest on obniżony),
.nadnercza – rdzeń nadnerczy wydziela adrenalinę, przygotowującą organizm do szybkiej reakcji na stres, kora nadnerczy zaś wydziela kortyzon uczestniczący w reakcjach na stres i aldosteron regulujący gospodarkę mineralną ustroju,
.trzustka – wydziela insulinę obniżającą poziom cukru we krwi oraz glukagon przeciwdziałający obniżeniu poziomu cukru poniżej wartości prawidłowych,
.jajniki – wydzielają estrogeny i progesteron kontrolujące cykle miesięczne, płodność i przebieg ciąży,
.jądra – wydzielają testosteron odpowiedzialny za męskie cechy płciowe.
Przysadka mózgowa jest niewielkim gruczołem dokrewnym mieszczącym się wewnątrz czaszki, w tzw. siodełku tureckim. Ważąc zaledwie 0,5 – 0,8 g, pełni ona kluczową rolę w prawidłowym funkcjonowaniu całego organizmu. Przysadka mózgowa składa się z części nerwowej i części gruczołowej, która stanowi 70% masy gruczołu.
Wydziela ona kilka hormonów wpływających na czynności całego organizmu lub regulujących funkcjonowanie innych gruczołów dokrewnych.
Aktywność wewnątrzwydzielnicza przysadki jest sterowana potrzebami organizmu i pozostaje pod kontrolą centralnego układu nerwowego. Część hormonów przysadkowych jest wydzielana pod wpływem hormonów uwalniających, produkowanych przez część mózgu zwaną podwzgórzem.
Przysadka mózgowa wydziela siedem dobrze poznanych hormonów: hormon wzrostu, hormon tyreotropowy, hormon kortykotropowy, hormon dojrzewania pęcherzyków, hormon luteinizujący, prolaktynę i hormon melanotropowy.
Hormon wzrostu
Przysadka wydziela substancję pobudzającą wzrost, zwaną hormonem wzrostu lub somatotropiną Hormon wzrostu pobudza wzrost u dzieci, a ponadto wywiera wpływ na gospodarkę białkową, tłuszczową i węglowodanową organizmu. Pobudza przyswajanie aminokwasów i zwiększa syntezę białka.
Nadmierne wydzielanie somatotropiny w okresie wzrostu prowadzi do tzw. gigantyzmu (bardzo wysoki wzrost – powyżej 200 cm u mężczyzn i 190 cm u kobiet), a u osób dorosłych do akromegalii (powiększenie rąk, stóp i części kostnych twarzy, z charakterystycznym uwydatnieniem żuchwy i „pogrubieniem” rysów twarzy).
Niedobór hormonu wzrostu u dzieci prowadzi do karłowatości przysadkowej.
Hormon tyreotropowy
Hormon tyreotropowy działa przede wszystkim na tarczycę, wywołując jej powiększenie, zwiększone unaczynienie i pobudzenie wytwarzania oraz uwalniania do krwi hormonów tarczycowych.
Pomiędzy tarczycą a komórkami przysadki wytwarzającymi tyreotropinę ( TSH ) istnieje tzw. ujemne sprzężenie zwrotne. Polega ono na tym, że nadmiar hormonów tarczycy blokuje wytwarzanie w przysadce tyreotropiny, natomiast niedobór hormonów tarczycy powoduje wzrost wydzielania tyreotropiny.
Osoby leczące się z powodu nadczynności lub niedoczynności tarczycy wiedzą, jak ważne dla oceny skuteczności leczenia jest oznaczenie we krwi poziomu tyreotropiny.
Jeżeli ktoś z nadczynnością tarczycy ma w trakcie leczenia bardzo niski poziom tyreotropiny, oznacza to, że nadczynność tarczycy nie została jeszcze opanowana (przysadka mózgowa jest zablokowana przez nadmiar hormonów tarczycowych.
Poziom TSH mieszczący się w granicach normy oznacza, że u pacjenta osiągnięto normalizację funkcji tarczycy.
Osoby z niedoczynnością tarczycy mają bardzo wysoki poziom TSH we krwi, przysadka mózgowa bowiem „usiłuje wymusić” wytwarzanie przez tarczycę większej ilości hormonów, produkuje więc dużo hormonu tyreotropowego.
Patologia przysadki mózgowej może prowadzić do dysfunkcji tarczycy: brak lub niedobór TSH prowadzi do niedoczynności tarczycy, nadmiar – do jej nadczynności.
Sprzężenie zwrotne jest w tych stanach zaburzone i funkcja przysadki nie jest sterowana poziomem hormonów tarczycowych, tarczyca natomiast jest uzależniona od nadmiaru TSH (nadczynność przysadkowa tarczycy) lub niedoboru tyreotropiny (niedoczynność przysadkowa tarczycy).
Hormon kortykotropowy
Hormon kortykotropowy (ACTH) oddziałuje na korę nadnerczy, stymulując ją do wydzielania hormonów.
W razie niedoboru ACTH dochodzi do groźnej dla życia niedoczynności kory nadnerczy.
Nadmiar ACTH prowadzi do nadczynności kory nadnerczy (tzw. choroba Cushinga).
Gonadotropiny
Przysadka mózgowa wytwarza trzy rodzaje hormonów wpływających na funkcję narządów płciowych (hormonów gonadotropowych):
1) folitropinę (FSH ) hormon, który u kobiet pobudza dojrzewanie pęcherzyków w jajnikach i wzmaga wytwarzanie estrogenów, natomiast u mężczyzn powoduje powiększenie cewek nasiennych i pobudza wytwarzanie plemników,
2) hormon luteinizujący (LH), który u kobiet pobudza jajeczkowanie (owulację), natomiast u mężczyzn stymuluje wydzielanie testosteronu w jądrach.
Poziom FSH i LH u kobiet zmienia się w czasie cyklu miesięcznego. U mężczyzn wydzielanie gonadotropin utrzymuje się na stałym poziomie.
W przypadku uszkodzenia gruczołów płciowych (jajników u kobiet, jąder u mężczyzn) poziom hormonów gonadotropowych we krwi jest podwyższony.
Niedomoga przysadki w zakresie wydzielania gonadotropin prowadzi wtórnie do hipogonadyzmu, czyli niedostatecznej funkcji jajników czy jąder.
3) prolaktynę, czyli hormon laktogenny, wpływający na rozpoczęcie i podtrzymanie laktacji u ssaków.
U ludzi w warunkach fizjologicznych wysoki poziom prolaktyny jest charakterystyczny dla ciąży i okresu karmienia.
Hormon melanotropowy
Hormon melanotropowy (MSH )wpływa na czynność melanocytów (czyli komórek barwnikowych), powodując zwiększenie się ziarnistości melaniny i wzrost zabarwienia skóry.
Zaburzenia i leczenie
Choroby przysadki mózgowej to jej niedoczynność (wrodzona lub spowodowana jej zniszczeniem, najczęściej w przebiegu powikłań okołoporodowych prowadzących do zakrzepów w naczyniach przysadki) oraz nadczynność (najczęściej w przypadku rozrostu hormonalnie czynnych guzów przysadki).
Objawy niedoczynności lub nadczynności tego gruczołu zależą od tego, jaki rodzaj zaburzeń hormonalnych dominuje w obrazie klinicznym.
Leczenie przysadkowej niedoczynności gruczołów dokrewnych polega najczęściej na podawaniu hormonów (tzw. substytucja hormonalna) zastępujących brakujące hormony gruczołów, które nie są stymulowane przez niewydolną przysadkę.
I tak np. w razie wystąpienia objawów niedoczynności tarczycy wskutek braku przysadkowego TSH, leczenie polega na podawaniu hormonów tarczycowych (głównie
L-tyroksyny). W razie niedomogi kory nadnerczy wtórnej wobec braku ACTH pacjent otrzymuje substytucję hormonów nadnerczowych.
Złożone zaburzenia hormonalne spowodowane rozległym uszkodzeniem przysadki mózgowej wymagają podawania kilku hormonów w celu skorygowania wszystkich zaburzeń.
Leczenie nadczynności przysadki spowodowanej obecnością guzów wytwarzających hormony przysadkowe jest najczęściej operacyjne i polega na usunięciu guza.
W przypadku nadmiernego wytwarzania przez przysadkę prolaktyny może wystarczyć leczenie farmakologiczne.
Tarczyca jest jednym z największych gruczołów dokrewnych. Jej masa wynosi od 15 do 30 g. Położona na przedniej powierzchni szyi składa się z dwóch symetrycznych płatów – prawego i lewego, połączonych wąskim pasmem tkanki gruczołowej, tzw. cieśnią. Otoczona jest torebką zbudowaną z tkanki łącznej i jest bardzo bogato unaczyniona. Przez 1 g tkanki tarczycowej przepływa w ciągu 1 minuty około 5 litrów krwi.
Płaty tarczycy zbudowane są z drobnych płacików, z których każdy zawiera 20 – 40 ściśle do siebie przylegających pęcherzyków. W pęcherzykach znajduje się tzw. koloid, będący miejscem magazynowania hormonów tarczycowych. Wokół pęcherzyków tarczycowych umiejscowione są komórki, które różnią się wyglądem od komórek tworzących pęcherzyki. Są to tzw. komórki C, których funkcja jest inna niż pozostałej tkanki gruczołowej.
Funkcje tarczycy
Tarczyca wytwarza i wydziela do krwi hormony trójjodotyroninę (T3) i tyroksynę (T4). Hormony te sterują przemianą materii we wszystkich narządach i tkankach organizmu. Do produkcji hormonów tarczyca potrzebuje wystarczających ilości jodu, który organizm przyswaja z pożywienia i powietrza (jod jest pierwiastkiem lotnym). I tak np. masa jodu w tyroksynie stanowi 65% masy hormonu, natomiast w trójjodotyroninie ok. 59%. Daje to nam pojęcie o tym, jak ważny jest jod dla prawidłowej funkcji hormonalnej tarczycy.
T3 jest hormonem „silniejszym” od T4. Jej aktywność biologiczna jest 2 – 4 – krotnie większa niż aktywność T4. Hormony tarczycowe mają wielokierunkowy wpływ na wzrost i rozwój ustroju oraz na metabolizm, czyli przemianę materii. W okresie rozwoju regulują one wzrost tkanek i powstawanie niektórych enzymów komórkowych, pobudzają dojrzewanie centralnego układu nerwowego i układu kostnego. Wpływ na przemianę materii to regulacja tzw. podstawowej przemiany materii (czyli tempa spalania różnych substancji i tworzenia innych), transportu wody i różnych pierwiastków, przemiany cholesterolu, wapnia, fosforu, białka i innych związków chemicznych. Oddziałując na przemianę materii i funkcję różnych komórek, hormony tarczycowe odgrywają ogromną rolę w pracy układu pokarmowego, serca, mięśni i układu nerwowego. Praktycznie mają znaczenie dla sprawności całego organizmu.
Funkcja tarczycy pozostaje pod ścisłą kontrolą podwzgórza i przysadki mózgowej. Kiedy organizm „odczuwa” niedostatek hormonów tarczycowych podwzgórze wydziela czynnik (hormon) uwalniający tyreotropinę (TSH – RH). Pod wpływem hormonu uwalniającego przysadka „wysyła” tyreotropinę (TSH), która pobudza tarczycę do produkcji i wydzielania do krwi jej hormonów. Kiedy we krwi krąży zbyt dużo hormonów tarczycowych, przysadka zostaje „wyłączona”. Jest to tzw. mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego pomiędzy tarczycą i przysadką mózgową. W medycynie wykorzystuje się go w diagnostyce nadczynności i niedoczynności tarczycy..
Niedoczynność tarczycy
Niedoczynność tarczycy, najczęściej spowodowana niedoborem jodu w organizmie, (ale może też być pooperacyjna czy pozapalna) ma implikacje kliniczne zależne od wieku chorego. Wrodzona niedoczynność tarczycy (tzw. kretynizm tarczycowy) prowadzi do ciężkich zaburzeń rozwoju organizmu, w tym do niedorozwoju centralnego układu nerwowego.
Niedoczynność tarczycy w późniejszym wieku objawia się przyrostem masy ciała (wskutek spowolnienia przemiany materii), nagromadzeniem substancji śluzowatych w tkance podskórnej (tzw. obrzęk śluzowaty) z charakterystycznym wyrazem twarzy (twarz „nalana”, amimiczna), wypadaniem włosów. Pacjenci z niedoczynnością tarczycy skarżą się na stałe uczucie chłodu, zaparcia, senność, suchość i szorstkość skóry. Mają obniżoną temperaturę ciała. W badaniu stwierdza się zwolnione tętno. Wiele osób ma powiększoną tarczycę (wole niedoczynne), przysadka mózgowa bowiem, „chcąc” doprowadzić do prawidłowego poziomu hormonów tarczycowych, wydziela intensywnie TSH, co pobudza gruczoł tarczowy do rozrostu.
W badaniach krwi stwierdza się charakterystyczny dla niedoczynności tarczycy wysoki poziom cholesterolu, a ponadto zaburzenia w oznaczeniach hormonów: obniżone T3 i T4 oraz wysoki poziom TSH.
Nadczynność tarczycy
Nadczynność tarczycy może być spowodowana uogólnionym rozrostem tkanki gruczołowej (wole nadczynne), guzkiem (przeważnie tzw. gorącym) wydzielającym zbyt dużo hormonów lub wczesną fazą zapalenia gruczołu tarczowego.
Chory z nadczynnością tarczycy to jakby przeciwieństwo chorego z niedoczynnością: szczupły, często wręcz wychudzony i nadal chudnący, stale mu ciepło, ma podwyższoną temperaturę ciała (stan podgorączkowy), skarży się na biegunki, nerwowość, labilność emocjonalną (łatwo się denerwuje, miewa bez powodu obniżony nastrój), drżenie rąk, kołatanie serca. W wyglądzie pacjenta zwraca uwagę wygładzona, cienka i wilgotna skóra, błyszczące oczy, a w przypadku postaci nadczynności tarczycy zwanej chorobą Gravesa – Basedowa – wytrzeszcz oczu.
W badaniu układu krążenia stwierdza się przyspieszoną pracę serca, często powyżej 100/min, i podwyższone ciśnienie tętnicze (przede wszystkim skurczowe).W badaniach krwi stwierdza się obniżony poziom cholesterolu, wysokie wartości hormonów T3 i T4 oraz niskie (czasami nieoznaczalne) TSH, jako że przysadka mózgowa jest blokowana wysokim stężeniem krążących we krwi hormonów tarczycowych.
Profilaktyka i leczenie
Leczenie niedoczynności tarczycy, niezależnie od jej przyczyny, polega na doustnym podawaniu hormonów tarczycowych.
Profilaktyka wola niedoczynnego polega na spożywaniu jodowanej soli. W Polsce jest to ważny problem, ponieważ istnieją całe obszary tzw. wola endemicznego w tych regionach Polski, gdzie gleba i woda są ubogie w zawartość jodu (szczególnie Polska południowa – Podkarpacie i Dolny Śląsk wzdłuż Sudetów).
Leczenie nadczynności tarczycy zależy od jej przyczyny i może być farmakologiczne (leki hamujące czynność gruczołu – tzw. tyreostatyki, jod promieniotwórczy) lub chirurgiczne (usunięcie guzka lub znacznej części wola).
Należy podkreślić, że zarówno nadczynność, jak i niedoczynność tarczycy są groźne dla życia i nie leczone mogą doprowadzić do tzw. przełomu tarczycowego, będącego stanem bezpośredniego zagrożenia życia i obciążonego niepewnym rokowaniem.
Poza wspomnianymi wcześniej badaniami biochemicznymi, niezbędnymi w diagnostyce chorób tarczycy, medycyna dysponuje całym warsztatem diagnostycznym pozwalającym na ustalenie rodzaju patologii i podjęcie decyzji o sposobie leczenia.
Z najczęściej wykonywanych badań można wymienić USG, scyntygrafię tarczycy, zdjęcie rtg (w poszukiwaniu tzw. wola zamostkowego, które „schodzi” do klatki piersiowej) i biopsję cienkoigłową wykorzystywaną w przedoperacyjnym diagnozowaniu guzków.
Hormony przytarczyc
Organizm dysponuje trzema głównymi hormonami kalcytropowymi, „dbającymi” o zapewnienie prawidłowych stężeń wapnia, fosforu (także magnezu) w surowicy krwi i płynach ustrojowych. Są to: kalcytonina, parathormon i aktywne metabolity witaminy D.
Hormon komórek C tarczycy, hormon przytarczyc i witaminę D współuczestniczą w regulacji gospodarki wapniowo – fosforowej organizmu i odgrywają dużą rolę w patogenezie i leczeniu wielu schorzeń tkanki kostnej – tzw. chorobach metabolicznych kości.
Komórki C tarczycy i ich hormon – kalcytonina
W tarczycy, poza komnam mi wytwarzającymi znane o pojuż hormony – tyroksynę i trójjodotyroninę, znajdują się tzw. komórki okołopęcherzykowe, inaczej zwane komórkami C. Wytwarzają one kalcytoninę. Produkcją tego hormonu nie steruje przysadka mózgowa, jak ma to miejsce w przypadku pozostałych hormonów tarczycy.
U człowieka kalcytonina powstaje nie tylko w tarczycy. Komórki C można znaleźć także w przytarczycach, grasicy, w skupiskach położonych wzdłuż dużych naczyń.
Kalcytonina odgrywa istotną rolę w regulacji poziomu wapnia i fosforu we krwi, a jej wytwarzanie i wydzielanie zależy od poziomu wapnia w surowicy.
Bodźcem do wydzielania kalcytoniny jest wzrost stężenia wapnia we krwi. Spadek jego stężenia prowadzi natomiast do zahamowania powstawania kalcytoniny w komórkach C.
Kalcytonina działa na tkankę kostną, hamując jej resorpcję (rozpuszczenie macierzy kostnej przez komórki kościogubne – osteoklasty), czego skutkiem jest zablokowanie uwalniania wapnia z kości do krwi. Zwiększa też ona wydalanie wapnia i fosforu przez nerki oraz zmniejsza wchłanianie wapnia w jelicie cienkim. Wszystkie te mechanizmy prowadzą do obniżenia stężenia wapnia we krwi.
Kalcytonina zatem przyczynia się do zachowania homeostazy (stałości środowiska wewnętrznego) wapniowo – fosforanowej.
Przytarczyce i ich hormon – parathormon
Przytarczyce to małe gruczoły dokrewne (przeciętne wymiary każdej wynoszą 6,5 x 6,0 x 3 mm), umiejscowione najczęściej za tarczycą w okolicy jej biegunów: po jednej za biegunem górnym płata prawego i lewego i po jednej za biegunami tylnymi obu płatów.
Ponad 80% ludzi ma 4 przytarczyce, u pozostałych może ich być 3, 5, 6 lub 2. Nie zawsze są one położone za tarczycą, czasem znajdują się wewnątrz tarczycy lub w śródpiersiu. Przytarczyce produkują parathormon, który, podobnie jak kalcytonina, ma zapewnić homeostazę wapniowo – fosforanową.
Wytwarzanie parathormonu nie podlega kontroli przysadki, lecz – podobnie jak w przypadku komórek C – zależy od poziomu wapnia w surowicy. Jednak tutaj zależność jest odwrotna niż dla komórek C i kalcytoniny. Wzrost stężenia wapnia hamuje wydzielanie parathormonu, natomiast spadek jest bodźcem do jego wytwarzania i wydzielania.
Pod wpływem parathormonu dochodzi do zwiększenia resorpcji kości przez osteoklasty (komórki kościogubne) i uwalniania wapnia z magazynów kostnych do krwi. Działając na nerki, hormon ten nasila wchłanianie zwrotne wapnia, a zmniejsza wchłanianie zwrotne fosforu, czyli prowadzi do mniejszej utraty wapnia z moczem, a zwiększa utratę fosforu.
Parathormon nasila wytwarzanie w nerkach aktywnej postaci witaminy D, co w efekcie również prowadzi do podwyższenia stężenia wapnia we krwi.
Biochemicznym efektem działania parathormonu jest więc podwyższenie poziomu wapnia i obniżenie stężenia fosforu w surowicy. Kalcytonina i parathormon, dążąc do zachowania homeostazy wapniowej, mogą „krzywdzić” pewne tkanki czy narządy. Na przykład parathormon dla doprowadzenia do normalizacji poziomu wapnia może istotnie niszczyć kość.
Witamina, która jest hormonem
Wiemy, że witaminy – to niezbędne dla przemiany materii substancje, których organizm sam nie potrafi wytworzyć. Do niedawna tak klasyfikowano też witaminę D.
Ostatnio jednak zalicza się ją, a ściśle mówiąc, jej aktywną pochodną – 1,25(OH) D3 – do hormonów.
Jest to jeden z tzw. hormonów kalcytropowych, związanych z gospodarką wapniową organizmu, tak jak kalcytonina i parathormon.
Witamina D3 (cholekalcyferol) pochodzi z dwóch źródeł: pokarmu (ryby, jaja, wątroba, produkty mleczne), z którego zostaje wchłonięta w przewodzie pokarmowym, lub powstaje w skórze pod wpływem promieniowania ultrafioletowego ze światła słonecznego.
Przyjęta z pokarmem lub wytworzona w skórze witamina D jest następnie przetwarzana w wątrobie i nerkach Zadaniem witaminy D w organizmie jest regulacja białka jelitowego umożliwiającego wchłanianie wapnia. Zwiększa ona również wchłanianie fosforu w jelitach. Witamina D „współpracuje” z parathormonem, który nasila powstawanie jej czynnej postaci w nerkach. Od obecności witaminy D zależy odpowiedni poziom wapnia i fosforu w organizmie. Ma ona kolosalne znaczenie w zapewnieniu prawidłowej mineralizacji tkanki kostnej.
Organizm dysponuje trzema głównymi hormonami kalcytropowymi, „dbającymi” o zapewnienie prawidłowych stężeń wapnia, fosforu (także magnezu) w surowicy krwi i płynach ustrojowych. Są to: kalcytonina, parathormon i aktywne metabolity witaminy D. Działają one poprzez wpływ na tkankę kostną, jelita i nerki.
Nadmiar i niedobór hormonów kalcytropowych
Z kalcytoniną na ogół nie ma problemów, ponieważ komórek C jest w organizmie dużo i raczej trudno o sytuację, w której wszystkie uległyby jakiejś dysfunkcji.
Niedoczynność przytarczyc (niedobór lub brak parathormonu) – najczęściej zdarzająca się po przypadkowym usunięciu przytarczyc w czasie operacji wola tarczycy – prowadzi do spadku poziomu wapnia we krwi i objawów tężyczki (nadmierne skurcze mięśni). Leczy się ją aktywnymi metabolitami witaminy D i solami wapnia.
Nadczynność przytarczyc, spowodowana guzem gruczołu przytarczycznego, jest przyczyną wzrostu stężenia wapnia we krwi (co wywołuje groźne zaburzenia funkcji mózgu)i niszczenia kości mogącego prowadzić do złamań. Leczy się ją operacyjnie (usunięcie guza).
Niedobór witaminy D u dzieci powoduje krzywicę, u dorosłych tzw. osteomalację („rozmiękanie kości” – zaburzenia mineralizacji tkanki kostnej). Leczy się go, podając odpowiednie dawki witaminy D i zalecając korzystanie z kąpieli słonecznych. Wystarczy przebywanie na dworze z odkrytą twarzą i ramionami przez 20 – 30 minut dziennie w miesiącach wiosenno-letnich, by organizm – „zrobił sobie” zapasy witaminy D na cały rok.
Stałe stosowanie kremów z filtrami UV na odsłonięte części ciała może powodować niedobór witaminy D w organizmie.
Nadmiar witaminy D, czyli zatrucie tą witaminą, jest powodowany nadmierną jej podażą. Leczenie polega na przerwaniu podawania tego preparatu. Czasami konieczne jest farmakologiczne obniżenie nadmiernego poziomu wapnia. Szczególnie często dochodziło do zatrucia witaminą D w czasie leczenia tzw. dawkami uderzeniowymi, co obecnie raczej nie jest praktykowane.
Hormony trzustki
Wszystkie hormony produkowane przez trzustkę są ważne dla organizmu, bowiem współpracują w utrzymaniu równowagi biochemicznej.
Trzustka to narząd gruczołowy położony w nadbrzuszu, poprzecznie, za żołądkiem. Składa się z głowy, trzonu i ogona, ma strukturę płatowo-zrazikową. Waży od 60 do 125 gramów, jednak przeważająca część jej masy nie jest gruczołem dokrewnym; nie produkuje hormonów, lecz soki trawienne, które są odprowadzane do przewodu pokarmowego, ściślej mówiąc – do dwunastnicy. Dziennie narząd ten wytwarza 1200-1500 ml soku trzustkowego, zawierającego enzymy trawiące cukry, białka i tłuszcz.
Ta czynność trzustki to jej funkcja egzokrynna, czyli wydzielanie zewnętrzne.
Funkcję endokrynną, czyli produkcję i wydzielanie do krwi hormonów, pełnią komórki zgrupowane w niewielkich skupiskach zwanych wyspami Langerhansa. Wyspy te są rozrzucone w całym narządzie, jest ich około miliona, a ich łączna masa stanowi zaledwie 2% masy całego gruczołu. W obrębie wysp Langerhansa wyróżniono 3 rodzaje komórek: A, B, i D. W komórkach A wytwarzany jest glukagon, w komórkach B insulina, w D-somatostatyna.
Wszystkie hormony produkowane przez trzustkę są ważne dla organizmu, bowiem współpracują w utrzymaniu równowagi biochemicznej. I tak np. przeciwstawne oddziaływanie insuliny i glukagonu na gospodarkę węglowodanową pomaga w utrzymaniu stałego poziomu glukozy we krwi.
Glukagon ingeruje w przemianę tłuszczów, cukrów i białek. Powoduje rozpad glikogenu i uwolnienie glukozy z zapasów w wątrobie, rozpad tłuszczów (czyli lipolizę) w tkance tłuszczowej i wątrobie, oraz ma wpływ kataboliczny na białka. Szybko i efektywnie podnosi poziom glukozy we krwi, a bodźcem do jego wydzielania jest spadek glikemii.
Jego rola w organizmie to współpraca z insuliną w utrzymaniu równowagi przemiany materii i zachowaniu homeostazy (stałości środowiska wewnętrznego) węglowodanowej. Funkcja somatostatyny zaś polega na hamowaniu uwalniania innych hormonów.
Jednak z klinicznego punktu widzenia zdecydowanie najważniejsza jest insulina. O chorobach spowodowanych nadmiarem lub niedoborem innych hormonów trzustkowych prawie się nie słyszy, należą bowiem one do rzadkich patologii. Dlatego też dalej skupimy się na omówieniu działania insuliny.
Insulina
Insulina jest hormonem o budowie białkowej, a dokładnie – polipeptydowej.
Produkujące ją komórki B zajmują najwięcej miejsca w wyspach Langerhansa, stanowią bowiem 80% ogółu komórek wysp. Insulina jest bardzo ważnym hormonem regulującym zużytkowanie i magazynowanie składników pokarmowych. Reguluje przemianę cukrów, białek i tłuszczów. Osoby chore na cukrzycę, której istotą jest niedobór insuliny, muszą codziennie lub kilka razy dziennie przyjmować insulinę w postaci zastrzyków.
Wpływ insuliny na gospodarkę węglowodanową
Insulina nasila transport glukozy do wnętrza komórek (np. komórek wątrobowych czy mięśniowych). Zwiększa wewnątrzkomórkowe zużytkowanie glukozy, czyli jej spalanie. W wątrobie i mięśniach zwiększa wytwarzanie glikogenu – wielocukru, który jest magazynowany w komórkach i wykorzystywany w razie potrzeby (jeżeli wystąpi niedobór glukozy w płynach ustrojowych czy tkankach, glikogen rozpada się i uwalnia potrzebną glukozę).
Wypadkową tych wszystkich procesów metabolicznych jest obniżenie poziomu glukozy we krwi. Bodźcem do wydzielania insuliny przez komórki B wysp Langerhansa jest wzrost poziomu cukru we krwi, np. po posiłku. Wydzielona przez trzustkę insulina normalizuje ten poziom, czyli tzw. glikemię. Jeśli glikemia obniży się, wydzielanie insuliny ustaje. Dzięki tej samoregulacji (ujemnemu sprzężeniu zwrotnemu między poziomem cukru a wydzielaniem insuliny) nie dochodzi do nadmiernego obniżenia poziomu cukru we krwi.
Podanie insuliny w iniekcji powoduje obniżenie stężenia glukozy we krwi. Jeśli poda się za dużą dawkę tego hormonu, następuje znaczy spadek glikemii, tzw. hypoglikemia (niedocukrzenie), co jest groźne dla życia, powoduje bowiem zaburzenia funkcji, a następnie uszkodzenie komórek mózgowych, które są bardzo wrażliwe na niedocukrzenie.
Wpływ insuliny na przemianę tłuszczów i białek
Insulina nasila syntezę kwasów tłuszczowych. Nasila wytwarzanie trójglicerydów, czyli estryfikację kwasów tłuszczowych do trójglicerydów. Hamuje też lipolizę, czyli rozpad tłuszczów. Efektem jej działania jest magazynowanie tłuszczów w tkankach.
Insulina jest też ważnym hormonem anabolicznym, nasilającym wytwarzanie białka i zarazem hamującym jego rozpad. Zwiększa ona transport aminokwasów (podstawowa jednostka, z której zbudowane są białka) do wnętrza komórek. Intensyfikuje wewnątrzkomórkowe wytwarzanie białka i przez wpływ na przemianę aminokwasów hamuje jego rozpad.
Insulina, oddziałując na procesy metaboliczne, wpływa przede wszystkim na:
.mięśnie, w których umożliwia ona wykorzystanie glukozy jako źródła energii i biosyntezę białka,
.tkankę tłuszczową, gdzie jej głównym zadaniem jest szybkie przekształcanie glukozy w tłuszcz i utrzymanie tego zapasu,
.wątrobę, w której jej wpływ przejawia się w zwiększeniu wytwarzania glikogenu (magazynowanie cukru), trójglicerydów i białek.
Skutki niedoboru insuliny
Niedobór insuliny powoduje głębokie zaburzenia metaboliczne obejmujące przemianę cukrów, białek i tłuszczów. Choroba, w której występuje niedobór lub brak insuliny, nosi nazwę cukrzycy. Pierwszą biochemiczną oznaką cukrzycy jest wzrost poziomu cukru we krwi. Potem dołączają się inne zaburzenia. W wypadku cukrzycy typu 1 (tzw. młodzieńczej), niezbędne jest regularne podawanie insuliny.
W cukrzycy typu 2 (tzw. cukrzycy dorosłych) zdarza się często, że trzustka produkuje sporo insuliny, lecz tkanki są na nią oporne. Ta postać cukrzycy jest leczona lekami zmniejszającymi wchłanianie glukozy w przewodzie pokarmowym, zwiększającymi wydzielanie insuliny przez komórki B trzustki, lub insuliną. Często łączy się dwa leki o różnych mechanizmach działania.
Gruczoły Wydzielany hormon Działanie Nadczynność Niedoczynność
Przysadka mózgowa Wzrostu, pobudza hormon: nad
nercza, tarczyca, jądra, jajniki Pobudza do wzrostu Karłowatość Gigantyzm
Tarczyca Tyroksyna Uzależnione od jodu Nadczynność tarczycy: powiększenie tarczycy, wyłupienie oczu, szybsze bicie serca, niepokój, zmęczenie Osłabienie, senneość, spowolnienie mowy, zobojętnieniem, przytępienie umysłowe
Przytarczyczne Parathormen Reguluje gospodarkę wapniwo-fosforową Wzrost poziomu wapnia we krwi: odwapnienie kości, osłabienie kości i ukł. Moczowego i pokarmowego Spadek poziomu wapnia we krwi: napady tężyczki , niekontrolowane skurcze mięśni
Trzustka Insulina, glukilon Insulina obniża poziom cukru we krwi, glubagon odwrotnie Cukrzyca, :wzrost poziowu cukru we krwi, wzmożone pragnienie, częste oddawanie moczu
Nadnercza Kortykosteryd, adrenalina Przemiana materii i gospodarka wodna, pobudza ukł. Nerwowy , przyspiesza serce, wzrost ciśnienia Gniew, trema, w zagrożeniu powoduje nadmierny wysiłek
