chemické signály
DESCRIPTION
Chemické signály. 2007. Existují dva systémy vnitřní komunikace nervový a hormonální. Nervový systém - rychlejší poselství, odpověď těla na environmentální stimuly (např. ucuknutí ruky z rozpálených kamen) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/1.jpg)
Chemické signály
2007
![Page 2: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/2.jpg)
Existují dva systémy vnitřní komunikacenervový a hormonální
• Nervový systém - rychlejší poselství, odpověď těla na environmentální stimuly (např. ucuknutí ruky z rozpálených kamen)
• hormonální systém - zpravidla pomalejší poselství, jak rychle růst, kdy vzniknou sekundární pohlavní znaky, kdy se housenka změní v kuklu atd.
• ačkoli se oba systémy od sebe obvykle odlišují, často pracují společně a hranice mezi nimi nemusí být ostrá
![Page 3: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/3.jpg)
Endokrinní systém
• Endokrinní systém je tvořen všemi buňkami těla, které vylučují hormony
• endokrinní žlázy (=žlázy s vnitřní sekrecí) - nemají vyústění, hormony vylučují přímo do tělních tekutin
• exokrinní žlázy (žlázy s vnější sekrecí) - mají kanálky, které vylučují produkty těchto žláz na příslušná místa (žlázy potní, mléčné, slinné atd.)
![Page 4: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/4.jpg)
Endokrinní systém a nervový systém jsou spolu strukturálně, chemicky a funkčně
spojeny
• Neurosekreční buňky v mozku produkují hormony do krve
• adrenalin pracuje jako hormon („fight or flight“
hormon) i jako neurotransmiter
při kojení stimuluje sání kojence nervová zakončení v prsu, nervový systém přenese impulsy do mozku a hypotalamus spustí vylučování oxytocinu z hypofýzy. Oxytocin způsobí v prsu sekreci mléka
![Page 5: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/5.jpg)
Oba systémy pracují často mechanismem zpětné vazby
• Pozitivní zpětná vazba - např. při kojení
• Negativní zpětná vazba - mnohem častější, uplatňuje se v procesech udržení homeostázy
![Page 6: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/6.jpg)
Příklad negativní zpětné vazbyudržení rovnováhy Ca++ iontů antagonistickým
působením kalcitoninu a parathyroidního hormonu
![Page 7: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/7.jpg)
Hormony u bezobratlých• U nezmara znám hormon podporující růst a pučení a
zároveň zabraňující sexuálnímu rozmnožování
• u zeje obrovského znám hormon stimulující kladení tisíců vajíček a zároveň zabraňující pohybu a příjmu potravy, které jsou u tohoto plže neslučitelné s rozmnožováním
• u hmyzu a korýšů způsobuje hormon ekdyzon svlékání
![Page 8: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/8.jpg)
Hormonální regulace vývoje hmyzu
![Page 9: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/9.jpg)
Hormonální regulace vývoje hmyzu
• Ekdyzon je vylučován párem prothorakálních žlaz, umístěných těsně za hlavou. Ekdyzon
– podporuje svlékání– podporuje vývoj znaků
dospělce (proměnu housenky na motýla)
Ekdyzon sám je kontrolován jiným hormonem, zvaným mozkový hormon (BH). Tento hormon podporuje prothorakální žlázy, aby vylučovaly ekdyzon.
![Page 10: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/10.jpg)
Hormonální regulace vývoje hmyzu
• Účinky ekdyzonu a BH vyrovnává tzv. juvenilní hormon. Juvenilní hormon je vylučován malými žlazami těsně za mozkem, zvanými corpora allata.
• Juvenilní hormon podporuje udržení larválních charakteristik
• za přítomnosti velkých dávek ekdyzonu sice svlékání nastane, výsledkem je ovšem jen větší larva
• pokud hladina JH poklesne, výsledkem svlékání je kukla
![Page 11: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/11.jpg)
Hormony, místní regulátory, feromony
• Hormony - přenáší informaci díky krevního systému v rámci těla
• Místní regulátory - působí pouze na sousední buňky, pronikají do nich, nebo zůstanou v extracelulární matrix a jsou odbourány enzymy, to vše během vteřin nebo dokonce milisekund
• feromony - přenáší informaci mezi organismy (např. pohlavní feromony hmyzu, agregační feromony…)
![Page 12: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/12.jpg)
Mechanismus chemické signalizace
![Page 13: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/13.jpg)
Místní regulátory(local regulators)
• Růstové faktory - peptidy nebo proteiny stimulující buněčnou proliferaci. Jeden růstový faktor může mít i více cílových buněk. Růstové faktory zřejmě odpovídají za diferenciaci buněk v embryonálním vývoji
![Page 14: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/14.jpg)
Oxid dusnatý
• oxid dusnatý (NO) - velmi reaktivní a jedovatý plyn. Navodí v buňce změny a během sekund je odbourán. Sekretují ho nervové buňky, kde slouží jako neurotransmitery, pokud ho vylučují bílé krvinky, slouží k zabíjení bakterií nebo rakovinových buněk. Rovněž uvolňuje stěny cév a cévy rozšiřuje.
![Page 15: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/15.jpg)
Prostaglandiny• prostaglandiny - modifikované mastné kyseliny,
často odvozené od lipidů plazmatické membrány. Název podle prvního místa objevu - prostata. – Prostaglandiny ve spermatu způsobují kontrakce
hladkého svalstva ve stěně dělohy, čímž se pomáhá spermiím v cestě k vajíčku.
– Prostaglandiny vylučované placentou způsobí změnu ve svalových buňkách dělohy, které jsou pak více excitabilní což pomáhá k navození porodu
– prostaglandiny napomáhají vzniku horečky, zánětu a zesilují pocit bolesti. Aspirin a ibuprofen zabraňují syntéze prostaglandinů
![Page 16: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/16.jpg)
Mechanismy chemické signalizace• Recepce - molekula hormonu se naváže na receptorový
protein buď v membráně, nebo uvnitř buňky
• signální transdukce - signál může vést přes několik dalších přenašečů
• odpověď - změna chování buňky
![Page 17: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/17.jpg)
Mechanismy chemické signalizace(recepce, signální transdukce, odpověď)
![Page 18: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/18.jpg)
Mechanismy chemické signalizace
![Page 19: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/19.jpg)
Signální transdukce• Je řada kroků uvnitř buňky, vedoucí k odpovědi. Cílové
místo může být buď v cytoplasmě (např. aktivace nějakého enzymu) nebo v jádře (ovlivnění exprese genů)
• stejný signál může u různých buněk vyvolat různé odpovědi - na obr. acetylcholin
![Page 20: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/20.jpg)
Mechanismus účinku steroidních a thyroidních hormonů
Na rozdíl od hormonů odvozených od proteinů, steroidní hormony a hormony štítné žlázy vstupují do buňky.Jejich účinky nebývají tak rychlé, ale trvají déle (např. vývoj pohlavních znaků)
![Page 21: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/21.jpg)
Mechanismus účinku hormonů odvozených od proteinů
V tomto případě hormon do buňky sám nevstoupí.
![Page 22: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/22.jpg)
Hormony
• Steroidní (hormony kůry nadledvin a pohlavní hormony)
• peptidické nebo proteinové
• Působení: principiálně na všechny buňky, jen některé ale na ně mají receptory
![Page 23: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/23.jpg)
Endokrinní systém obratlovců
![Page 24: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/24.jpg)
Endokrinní systém obratlovců
• Některé hormony zasahují jen jednu cílovou tkáň
• jiné, jako např. pohlavní hormony, zasahují většinu tkání
• tropní hormony zasahují jiné endokrinní žlázy a jsou důležité pro koordinaci a regulaci celého systému
![Page 25: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/27.jpg)
Hypotalamus a hypofýza
• Hypotalamus (součást mezimozku) - přijímá informace z nervů z celého těla, jakož i z jiných částí mozku, a vysílá endokrinní signály podle potřeb
• například u mnoha obratlovců dostává hypotalamus od mozku signál o změně ročního období a hypotalamus spustí tvorbu pohlavních hormonů
• hypofýza je prostorově i funkčně spojena s hypotalamem, kterému je podřízena
![Page 28: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/28.jpg)
Hypotalamus a hypofýza
![Page 29: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/29.jpg)
Hypotalamus a hypofýza
![Page 30: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/30.jpg)
Hypofýza(podvěsek mozkový)
• Se skládá ze dvou částí: – adenohypofýza (přední lalok hypofýzy)– neurohypofýza (zadní lalok hypofýzy)
• adenohypofýza vzniká z tkáně tvořící u embrya ústní patro, která se pohybuje směrem vzhůru a nakonec ztrácí spojení s ústy.
• Adenohypofýza je tvořena endokrinními buňkami, tvořícími a vylučujícími hormony přímo do krve
![Page 31: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/31.jpg)
Hypofýza(podvěsek mozkový)
• hypotalamus kontroluje činnost adenohypofýzy dvěma skupinami hormonů– RH - uvolňující hormony (releasing hormones)
„liberiny“
– IH - inhibiční hormony – „statiny“
• RH a IH se dostávají do krevních kapilár na bázi hypotalamu a díky portálním cévám k adenohypofýze, kde se tyto cévy opět rozvětvují
![Page 32: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/32.jpg)
Hypofýza(podvěsek mozkový)
• Neurohypofýza - je součást mozku. Embryonálně vzniká jako hrbolek na hypotalamu a roste směrem dolů, až se setká s budoucí adenohypofýzou.
• Neurohypofýza zůstává celý život částí hypotalamu
• uchovává a vylučuje dva hormony, které jsou tvořeny neurosekrečními buňkami hypotalamu: oxytocin a antidiuretický hormon (ADH) (=vazopresin)
![Page 33: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/33.jpg)
Neurohypofýza• Oxytocin
– kontrakce děložního svalstva při porodu
– stahy svalů mléčných žlaz při kojení
• ADH– podporuje zpětné
vstřebávání vody v nefronech ledvin
![Page 34: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/34.jpg)
Neurohypofýzamechanismus funkce ADH
• Krevní osmolarita je monitorována skupinami nervových buněk v hypotalamu, které pracují jako osmoreceptory na principu zpětné vazby
• když se koncentrace krve zvýší, tyto buňky se díky osmóze slabě svraští a vyšlou nervové signály do neurosekrečních buněk hypotalamu
• tyto hypotalamické buňky zareagují vyloučením ADH ze svých konců, které jsou umístěny v neurohypofýze
• když se ADH dostane k ledvinám, naváže se na receptory buněk lemující sběrné kanálky
![Page 35: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/35.jpg)
Neurohypofýzamechanismus funkce ADH
• tato vazba zvýší propustnost těchto kanálků pro vodu, která se tak dostane do krve, čímž se zabrání zvyšování koncentrace krve
• Osmoreceptory v hypotalamu rovněž navodí pocit žízně - požitá voda dále sníží krevní osmolaritu až na žádanou hladinu - nastává tedy i behaviorální odpověď organismu
• snížení koncentrace krve způsobí mechanismem zpětné vazby snížení vylučování ADH a rovněž snížení pocitu žízně
• porucha nedostatku ADH: nemoc žíznivka (až 20 l moči denně)
![Page 36: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/36.jpg)
Neurohypofýzaoxytocin a ADH jsou tvořeny devíti aminokyselinami
• Oba hormony se liší jen dvěma aminokyselinami
![Page 37: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/38.jpg)
Adenohypofýza
![Page 39: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/39.jpg)
Adenohypofýzatropní hormony
• Produkuje množství hormonů. Čtyři z nich jsou tropní hormony:– TSH (thyreotropin)- podporuje činnost štítné
žlázy (thyroxin a trijodtyronin)– ACTH (adrenokortikotropní hormon,
kortikotropin) - stimuluje činnost kůry nadledvin
– FSH (folikulostimulační hormon) a LH (luteinizační hormon) - kontrolují gonády
![Page 40: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/40.jpg)
Adenohypofýzatropní hormony
• FSH, LH a TSH jsou si velmi blízké chemicky - glykoproteiny
• FSH a LH se nazývají gonadotropiny, protože stimulují práci pohlavních žláz
![Page 41: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/41.jpg)
Adenohypofýzaostatní hormony
• GH (růstový hormon) (=STH, somatotropin) - protein, asi 200 aminokyselin, podporuje růst přímo, rovněž podporuje vznik růstových faktorů (=tropní efekt)
• např. stimuluje růst kostí a chrupavek tak, že stimuluje játra k produkci IGFs (insulinlike growth factors), které se uvolní do krve a přímo stimulují růst kostí a chrupavek
• za této situace se dá GH chápat jako tropní hormon a játra jako endokrinní žláza
![Page 42: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/42.jpg)
Růstový hormonnemoci
• Nadbytek v mládí: gigantismus
• nadbytek v dospělosti: akromegalie (abnormální růst kostí končetin a hlavy)
• nedostatek v mládí: trpasličí vzrůst (nanismus)– léčba: užití STH z mrtvol = stálý nedostatek– průlomem se stává genové inženýrství a jeho
tvorba z cDNA bakteriemi– někteří atleti užívají ilegálně ke tvorbě svalů
![Page 43: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/43.jpg)
Růstový hormonnemoci
Gigantismus - zde způsobený rakovinou adenohypofýzy
akromegalie
![Page 44: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/44.jpg)
Adenohypofýzaostatní hormony - prolaktin
• Prolaktin (PRL) - velmi podobný růstovému hormonu, je možné že vznikly ze stejného genu
• fyziologická role je však odlišná• velká diversita rolí u různých skupin obratlovců
– u savců stimuluje růst mléčných žláz a syntézu mléka
– u ptáků regulace metabolismu tuků a rozmnožování
– u obojživelníků zpožďuje metamorfózu
– u sladkovodních ryb regulace iontové rovnováhy
• = jedná se zřejmě o velmi starobylý hormon, jehož funkce během evoluce diverzifikovala
![Page 45: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/45.jpg)
Adenohypofýzaostatní hormony
• ACTH - adrenokortikotropní hormon - stimuluje produkci a sekreci steroidních hormonů z kůry nadledvin
• MSH (melanocyte stimulating hormone) - reguluje aktivitu pigmentových buněk v kůži některých obratlovců; rovněž důležitý v metabolismu tuků
• endorfiny - produkován některými neurony v mozku - zbraňují vnímání bolesti (tyto hormony chemicky napodobuje heroin a váže se ke stejným receptorům)
![Page 46: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/46.jpg)
Epifýza(šišinka mozková)
• Vylučuje hormon melatonin• pro Descarta byla epifýza sídlem
duše • podle druhu obratlovce epifýza obsahuje
světločivné buňky nebo je nervovými vlákny spojena s očima a melatonin reguluje funkce závisející na roční době
• spolu s MSH stimuluje pigmentaci kůže• melatonin je vylučován v noci a jeho množství
závisí na její délce
![Page 47: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/47.jpg)
Epifýza(šišinka mozková)
• V zimním období je melatoninu vylučováno víc• produkce melatoninu je spojena s aktivitou tzv.
biologických hodin, a s ní spojenými aktivitami, např. načasování rozmnožování
• cílovými buňkami jsou asi SCN (suprachiasmatická jádra) v mozku
![Page 48: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/48.jpg)
Štítná žláza• Tvořena dvěma laloky na ventrální straně tracheje
• produkuje thyroxin (T4) a trijodtyronin (T3)
![Page 49: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/49.jpg)
Štítná žláza
• Savci tvoří převážně (T4) - 95%, ale cílové buňky z něj většinu přetvoří na (T3) , která má větší afinitu k receptoru, který se nachází uvnitř jídra
• sekrece thyroxinu a trijidtyroninu je kontrolována hypotalamem a hypofýzou principem zpětné vazby
![Page 50: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/50.jpg)
Štítná žláza• U pulců je thyroxinem kontrolována metamorfóza
na žábu• thyroidní hormony zvyšují spotřebu kyslíku a
buněčný metabolismus (viz choroby)• u člověka vede nedostatek ke kretenismu - zpomalená
kosterní růst a mentální zaostalost. Alespoň částečně může být nemoc léčena dávkami thyroxinu podávanými v mládí
• opakem je Basedowova choroba
• thyroidní hormony se rovněž podílejí na udržení krevního tlaku, tepové frekvence, svalového tonu, trávení a reprodukce
![Page 51: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/51.jpg)
Štítná žlázanemoci
• Hypothyroidismus - může vést až ke kretenismu
• hyperthyroidismus - vysoká tělní teplota, silné pocení, ztráta tělní váhy, vysoký krevní tlak, iritabilita
![Page 52: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/52.jpg)
Štítná žlázanemoci
• Při nedostatku jódu se netvoří dostatečné množství thyroidních hormonů, které tak nemohou zpětnovazebně regulovat hypothalamus. TSH tak stále stimuluje růst štítné žlázy, což má za následek její zbytnění (vole)
![Page 53: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/53.jpg)
Štítná žláza
• Kromě hormonů T4 a T3 obsahuje štítná žláza i buňky, produkující hormon kalcitonin
• kalcitonin snižuje hladinu vápníku v krvi
![Page 54: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/54.jpg)
Příštitná tělíska(glandula parathyreoidea)
• 4 drobná tělíska velikosti hrášku při štítné žláze
• vylučuje parathormon, který zvyšuje hladinu Ca++ v krvi.
![Page 55: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/55.jpg)
Regulace hladiny vápníku v krvikalcitonin snižuje, parathormon zvyšuje
![Page 56: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/56.jpg)
Regulace hladiny vápníku v krvikalcitonin snižuje, parathormon zvyšuje
•Hladina vápníku v krvi je nastavena na 10mg/100ml•vzestup koncentrace vápníku způsobí vylučování kalcitoninu ze štítné žlázy, což způsobí ukládání vápníku v kostech,sníží reabsorpci ledvinami a sníží jehozískávání ve střevech. •Snížení koncentrace vápníku naopak způsobí vylučování parathormonu z příštitných tělísek, který podporuje jeho uvolňování z kostí a zpětné vstřebávání v ledvinách•parathormon rovněž aktivuje vitamín D v ledvinách. Aktivní forma vitamínu D podporuje získávání vápníků ve střevech z potravy
![Page 57: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/57.jpg)
Regulace hladiny vápníku v krvikalcitonin snižuje, parathormon zvyšuje
• V kostech parathormon (PTH) způsobuje, že osteoklasty uvolňují mineralizovaný vápník do krve
• v ledvinách aktivizuje PTH absorpci vápníku v renálních tubulech a aktivuje přeměnu vitamínu D z neaktivní do aktivní formy
• neaktivní forma vitamínu D je získávána z potravy a zároveň se tvoří v kůži. V játrech a v ledvinách vzniká aktivní forma.
![Page 58: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/58.jpg)
Neaktivní a aktivní forma vitamínu D
Aktivní forma vitamínu Dse nazývá kalcitriol
Prekurzory jsoucholekalciferol a kalciferol
![Page 59: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/59.jpg)
Vitamín D
• Vitamín D je možno považovat za hormon. Chemicky je odvozen od steroidů
• vitamín D se naváže k receptorům v jádře buňky a ovlivní genovou expresi
• Aktivní forma vitamínu D působí na střeva tím, že je stimuluje k vyšší absorpci vápníku z potravy
![Page 60: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/60.jpg)
Příštitná tělíska(glandula parathyreoidea)
• Hypoparathyroidismus, nedostatek parathormonu se projeví sníženou koncentrací Ca++, což má za následek zvýšenou tvorbu spontánních nervových impulsů, vedoucích k tvorbě křečí
Parathormon
![Page 61: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/61.jpg)
Pancreas (Štítná žláza)tvoří inzulin a glukagon, kontrolující hladinu
glukosy v krvi
• Pancreas je jedna z mnoha žláz, která má zároveň endokrinní a zároveň exokrinní funkci
• endokrinní buňky tvoří jen 1 - 2% váhy pankreatu
• zbytek buněk tvoří hydrogenuhličitanové ionty a trávicí enzymy, které pankreatický kanál vede do tenkého střeva
![Page 62: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/62.jpg)
Pancreas je zároveň endokrinní i exokrinní žláza
![Page 63: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/63.jpg)
Pancreas
• mezi exokrinními buňkami jsou rozptýleny Langerhansovy ostrůvky, což jsou shluky endokrinních buněk, které vylučují přímo do krve oba hormony. Beta buněk je 75%.
• alfa buňky vylučují glukagon
• beta buňky vylučují insulin
![Page 64: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/64.jpg)
Alfa a beta buňky
Hladina glukosy v krvi je nastavena na 90 mg/100ml. Insulin snižuje hladinu glukosy v krvi, glukagon zvyšuje.
![Page 65: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/65.jpg)
Insulin a glukagon
![Page 66: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/66.jpg)
Insulin
• Insulin aktivuje v podstatě všechny buňky těla s výjimkou mozkových buněk k odebrání glukosy z krve
• insulin rovněž zpomaluje štěpení glykogenu na glukosu v játrech
• insulin také zabraňuje konverzi aminokyselin a glycerolu (z tuků) na cukry
![Page 67: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/67.jpg)
Insulin
![Page 68: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/68.jpg)
Insulin
![Page 69: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/69.jpg)
Glukagon
• Na glukagon jsou citlivé pouze jaterní buňky
• jaterní buňky začnou hydrolyzovat glykogen a přeměňovat aminokyseliny a cholesterol na glukosu
![Page 70: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/70.jpg)
Glukagon
![Page 71: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/71.jpg)
Diabetes mellitus• Je způsobena buď nedostatkem insulinu nebo
necitlivostí cílových buněk k insulinu• hladina glukosy v krvi je zvýšena a glukóza se objeví
v moči, čímž je vylučováno i velké množství vody• výsledkem je stálá žízeň a časté močení• protože buňky nejsou schopny využívat krevní
glukosu, hlavním palivem pro buněčnou respiraci se stávají tuky
• kyselé metabolity z odbourávání tuků se objevují v krvi, snižují pH krve a mohou způsobit smrt
![Page 72: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/72.jpg)
Diabetes mellitus
• diabainein = časté močení
• meli = med (odvozeno od faktu, že v moči se nachází cukr)
![Page 73: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/73.jpg)
Diabetes mellitusTyp I.
• Je autoimunitní choroba, při které buňky imunitního systému atakují pankreatické buňky
• tato choroba propuká spíše náhle a v dětství• léčí se injekcemi insulinu i několikrát denně• dříve se užíval insulin z pankreatu zvířat, dnes
díky genovému inženýrství produkují bakterie• uvažuje se o léčbě kmenovými buňkami
![Page 74: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/74.jpg)
![Page 75: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/75.jpg)
Diabetes mellitusTyp II.
• DM2T tvoří 85 % - 90 % všech onemocnění s diabetem
• Insulinu je zpravidla dostatek, ale buňky na něj přestávají být citlivé
• objevuje se nejčastěji kolem 40. roku věku a s přibývajícím věkem stoupá i pravděpodobnost onemocnění
• více než 90% diabetu II. typu se dá léčit pouhou dietou
• k chorobě přispívá obezita, sedavý způsob života, jakož i dědičné faktory
![Page 76: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/76.jpg)
Kůra a dřeň nadledvin
![Page 77: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/77.jpg)
Kůra a dřeň nadledvin pomáhají se vyrovnat se stresem
• Jedná se o dvě žlázy, které jsou tvořeny dvěma typy buněk odlišného embryonálního původu a funkce
![Page 78: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/78.jpg)
Dřeň nadledvin
• Dřeň nadledvin má velmi těsné spojení s nervovou soustavou. Její buňky jsou odvozeny z buněk neurálního hřebene
![Page 79: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/79.jpg)
Dřeň nadledvin
• Některé buňky neurálního hřebene se v průběhu embryonálního vývoje mohou diferencovat buď v buňky dřeně nadledvina nebo do neuronů, v závislosti na přijatých chemických signálech
![Page 80: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/80.jpg)
Dřeň nadledvin vylučuje dva hormony: adrenalin a noradrenalin
• Adrenalin (epinephrine) a noradrenalin (norepinephrine) patří chemicky do skupiny katecholaminů, které vznikají z aminokyseliny tyrozinu
![Page 81: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/81.jpg)
Adrenalin a noradrenalin způsobují „fight or flight“ reakci
• Adrenalin i noradrenalin jsou vylučovány v odpovědi na stres:– zvýší hydrolýzu glykogenu v játrech a
uvolňování mastných kyselin z tukových buněk– zvýší počet tepů a srdeční objem– rozšíří bronchioly v plicích a tím zvýší příjem
kyslíku (noradrenalin se proto předepisuje při astmatu)
– omezí průtok krve kůží, trávicími orgány a ledvinami, zvýší průtok krve v srdci, mozku a svalech
![Page 82: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/82.jpg)
Adrenalin a noradrenalin způsobují „fight or flight“ reakci
![Page 83: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/83.jpg)
Adrenalin a noradrenalin způsobují „fight or flight“ reakci
• Dřeň nadledvin je spojena s autonomním nervovým systémem - se sympatikem
• sympatikus vyloučí acetylcholin jako odpověď na stres (…což je další příklad spolupráce nervové a hormonální soustavy)
• acetylcholin způsobí vyloučení adrenalinu• noradrenalin udržuje stálý krevní tlak, zatímco
adrenalin ovlivňuje přímo srdce a úroveň metabolismu
![Page 84: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/84.jpg)
Kůra nadledvin• Rovněž odpovídá na stres, ale je stimulována spíše
endokrinními signály než nervy• stresové podněty stimulují hypotalamus k
uvolňování RH, který způsobí, že adenohypofýza začne vylučovat ACTH. ACTH způsobí vylučování kortikosteroidů z kůry nadledvin
• dvě hlavní skupiny kortikosteroidů jsou – glukokortikoidy (např. kortisol) a– mineralokortikoidy (např. aldosteron)
![Page 85: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/85.jpg)
Glukokortikoidy a mineralokortikoidy
Pohlavní hormony: většina testosteronu je vyráběna v testes (varlata), a většinu estrogenů a progestinů v ovariích (vaječníky). Malá množství těchto pohlavních hormonů je rovněž vyráběno v kůře nadledvin
![Page 86: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/86.jpg)
Glukokortikoidy• Způsobují tvorbu glukosy z necukerných zdrojů,
jako jsou proteiny• způsobují odbourávání proteinů ze svalů; proteiny
jsou transportovány do jater a ledvin, kde se z nich vyrábí glukosa
• tím se pomáhá tělu přestát dlouhé období environmentální zátěže (hladu)
• velké dávky glukokortikoidů působí jako imunosupresiva - potlačují vznik zánětu
• dlouhodobé užívání však má negativní dopad na práci imunitního systému
![Page 87: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/87.jpg)
Mineralokortikoidy
• Udržují rovnováhu vody a solí• aldosteron podporuje absorbci Na+ a vody z
ledvin, čímž zvyšuje krevní tlak a objem krve• aldosteron (reninangiotensin - aldosteron systém, RAAS),
ADH z neurohypofýzy a atrial natriuretic factor (ANF) ze srdce udržují schopnost ledvin vyvážit koncenraci solí a vody v krvi
![Page 88: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/88.jpg)
Glukokortikoidy a mineralokortikoidysrovnání krátkodobé a dlouhodobé odpovědi na stres
• Obě skupiny hormonů zřejmě pomáhají vyrovnat se s dlouhodobým stresem
![Page 89: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/89.jpg)
Anabolické steroidyprodukované kůrou nadledvin a testes
• Jsou uvolňovány ve stresu, atletických závodech atd.
• Jejich užívání jako dopingu má řadu negativních účinků: otoky, snížená mentální schopnost, poruchy plodnosti
![Page 90: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/90.jpg)
Pohlavní hormony regulují růst, vývoj, reprodukční cykly a sexuální
chování• Gonády produkují tři hlavní skupiny pohlavních
steroidních hormonů
– androgeny
– estrogeny
– progestiny
• muži i ženy mají všechny tyto hormony, ale v rozdílných koncentracích
• syntéza estrogenů i androgenů je kontrolována gonadotropiny, FSH a LH z adenohypofýzy. Vylučování FSH a LH kontroluje GnRH z hypotalamu
![Page 91: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/91.jpg)
Androgeny• Produkovány v testes• zejména testosteron• androgeny stimulují vývoj a udržení pohlavního
systému muže• androgeny produkované v raném embryonálním
vývoji zajišťují, že vývoj embrya půjde mužským směrem
• v období dospívání zajišťují androgeny vývoj sekundárních pohlavních znaků, jako jsou vousy a hluboký hlas
![Page 92: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/92.jpg)
Androgeny
• testosteron, který je nejvýznamnějším androgenem spolus dalšími tzv. anabolickými steroidy zneužíván atlety, ačkoliv nepřispívá k pohyblivosti a svalové koordinaci– zakázán ve většině sportů
![Page 93: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/93.jpg)
Estrogeny a progestiny
• Nejdůležitějším estrogenem je estradiol
• zajišťuje vývoj ženských sekundarismů
• nejvýznamějším progestinem je progesteron, který připravuje dělohu a růst a vývoj embrya
![Page 94: Chemické signály](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081504/568146ea550346895db42453/html5/thumbnails/94.jpg)