Chương 1: Tổng quan về sinh lý nội tiết

Chức năng của hệ thống nội tiết là điều phối và tích hợp hoạt động của tế bào trong toàn bộ cơ thể bằng cách điều chỉnh chức năng của tế bào và các cơ quan của sự sống và duy trì cân bằng nội môi. Cân bằng nội môi, hoặc duy trì môi trường bên trong ổn định, rất quan trọng để đảm bảo chức năng của tế bào.

Hệ thống nội tiết: Chức năng sinh lý và các thành phần của hệ thống nội tiết

Một số chức năng chính của hệ thống nội tiết bao gồm:

: • Điều chỉnh cân bằng nước và điện giải; kiểm soát khối lượng tuần hoàn và huyết áp

• Điều chỉnh cân bằng canxi và photphat để duy trì nồng độ thể tích dịch ngoại bào cần thiết cho tính toàn vẹn của màng và tín hiệu nội bào

• Điều chỉnh cân bằng năng lượng và kiểm soát việc huy động, sử dụng và dự trữ nguyên liệu để đảm bảo đáp ứng các nhu cầu trao đổi chất của tế bào

• Phối hợp các phản ứng ngược điều hòa huyết động và chuyển hóa của vật chủ đối với căng thẳng

• Điều chỉnh sinh sản, phát triển, tăng trưởng và lão hóa

Theo mô tả cổ điển về hệ thống nội tiết, một chất truyền tin hóa học hoặc hormone được sản xuất bởi một cơ quan được giải phóng vào tuần hoàn để tác động lên cơ quan đích. Hiện nay, khái niệm chính xác về hệ thống nội tiết là một mạng lưới tích hợp của nhiều cơ quan khác nhau có nguồn gốc từ phôi thai giải phóng các hormone khác nhau, từ peptide đến glycoprotein, phát huy tác dụng của chúng trong các cơ quan khác nhau. ô lân cận hoặc ô xa. Mạng lưới nội tiết của các cơ quan và chất trung gian này không hoạt động riêng lẻ và được tích hợp chặt chẽ với hệ thống thần kinh trung ương và ngoại vi cũng như với hệ thống miễn dịch, dẫn đến thuật ngữ hiện đang được sử dụng. được gọi là hệ thống “nội tiết thần kinh” hoặc “hệ thống miễn dịch nội tiết thần kinh” để mô tả mối tương quan của chúng. Ba thành phần cơ bản tạo nên cốt lõi của hệ thống nội tiết.

Hình 1-1. Hệ thống nội tiết. Các cơ quan nội tiết nằm khắp cơ thể, và chức năng của chúng được kiểm soát bởi các hormone được cung cấp thông qua tuần hoàn hoặc được sản xuất tại chỗ hoặc bằng cách kích thích thần kinh trực tiếp. Sự kết hợp sản xuất hormone từ các cơ quan nội tiết được điều hòa bởi vùng dưới đồi. ACTH, hormone vỏ thượng thận; CRH, hormone giải phóng corticotropin; FSH, hormone kích thích nang trứng; GHRH, hormone giải phóng hormone tăng trưởng; GnRH, hormone giải phóng gonadotropin; LH, hormone hình thành hoàng thể; MSH, hormone điều hòa sắc tố melanin; TRH, hormone giải phóng thyrotropin; TSH, hormone kích thích tuyến giáp; T3, triiodothyronine; T4, thyroxine.

Các tuyến nội tiết

Các tuyến nội tiết cổ điển không có ống dẫn và tiết ra các sản phẩm hóa học (hormone) của chúng vào các kẽ từ nơi chúng đến vòng tuần hoàn. Không giống như hệ thống tim mạch, thận và tiêu hóa, các tuyến nội tiết không được kết nối về mặt giải phẫu và nằm rải rác khắp cơ thể (Hình 1–1). Thông tin liên lạc giữa các cơ quan khác nhau được đảm bảo thông qua việc giải phóng các hormone hoặc chất dẫn truyền thần kinh ..

Nội tiết tố

Hormon là các sản phẩm hóa học, được giải phóng với một lượng rất nhỏ từ tế bào, có tác dụng sinh học đối với tế bào đích. Hormone có thể được giải phóng từ các tuyến nội tiết (tức là insulin, cortisol); não (tức là, hormone giải phóng corticotropin, oxytocin, và hormone chống bài niệu); và các cơ quan khác như tim (natri peptit lợi tiểu nhĩ), gan (insulin – yếu tố tăng trưởng 1), và mô mỡ (leptin).

Mục tiêu cơ thể

Cơ quan đích chứa các tế bào biểu hiện các thụ thể đặc hiệu với hormone và đáp ứng với sự liên kết hormone bằng một phản ứng sinh học có thể chứng minh được.

HORMONE VÀ CƠ CHẾ LÀM VIỆC

Dựa trên cấu trúc hóa học của chúng, hormone có thể được phân loại thành protein (hoặc peptit), steroid và dẫn xuất axit amin (amin). Cấu trúc hormone, ở một mức độ lớn, xác định vị trí của thụ thể hormone, với các amin và hormone peptide liên kết với các thụ thể bề mặt tế bào và các hormone steroid có thể đi qua màng sinh chất và liên kết với các thụ thể nội bào. Một ngoại lệ cho sự tổng quát này là hormone tuyến giáp, một loại hormone có nguồn gốc từ axit amin được vận chuyển vào tế bào để liên kết với thụ thể nhân của nó. Cấu trúc hormone cũng ảnh hưởng đến thời gian bán hủy của hormone. Các amin có thời gian bán hủy ngắn nhất (2–3 phút), tiếp theo là polypeptit (4–40 phút), steroid và protein (4–170 phút), và hormone tuyến giáp (0,75–6,7 ngày). ).
Protein hoặc Hormone Peptides Protein hoặc hormone peptide tạo nên phần lớn các hormone. Đây là những phân tử có từ 3 đến 200 gốc axit amin. Mắt được tổng hợp như prerohormone và trải qua quá trình xử lý sau dịch mã. Mắt được lưu trữ trong các hạt tiết trước khi được phóng thích bởi quá trình xuất bào (Hình 1–2), theo cách gợi nhớ đến cách các chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng khỏi các đầu cuối thần kinh.
Ví dụ về hormone peptide bao gồm insulin, glucagon và hormone vỏ thượng thận (ACTH). Một số hormone trong nhóm này, chẳng hạn như hormone tuyến sinh dục, hormone tạo hoàng thể và hormone kích thích nang trứng, cùng với hormone kích thích tuyến giáp (TSH) và gonadotropin màng đệm ở người, được thể hiện trong Hình 1–2. Tổng hợp các hoocmôn peptit. Hormon peptit được tổng hợp dưới dạng prerohormone trong ribosome và được xử lý thành prohormone trong lưới nội chất (ER). Trong bộ máy Golgi, các hormone hoặc prohormone được bao bọc trong các túi tiết, chúng được giải phóng ra khỏi tế bào để đáp ứng với lượng Ca 2+. Sự gia tăng Ca2 + trong tế bào chất là cần thiết để liên kết các túi tiết trong màng sinh chất và cho sự xuất bào của các chất chứa trong mụn nước. Các hormone và các sản phẩm sau dịch mã xảy ra trong túi bài tiết được giải phóng ra chất nền ngoại bào.

Ví dụ: Về hormone peptide là hormone vỏ thượng thận (ACTH), insulin, hormone tăng trưởng và glucagon. Tế bào nội tiết Màng tế bào Nội tiết Tổng hợp Lưới nội chất hạt nhân Bộ máy Golgi Túi tiết Preprohormone Prohormone Đóng gói Prohormone Dự trữ Hormone Hormone Tiết Ca2 + Hormone (và bất kỳ đoạn “pro” nào) thành phần carbohydrate, dẫn đến chúng được chỉ định là glycoprotein. Các gốc carbohydrate đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định các hoạt động sinh học và tỷ lệ thanh thải tuần hoàn của các hormone glycoprotein.

Hình 1–2. Tổng hợp các hoocmôn peptit. Hormon peptit được tổng hợp dưới dạng prerohormone trong ribosome và được xử lý thành prohormone trong lưới nội chất (ER). Trong bộ máy Golgi, các hormone hoặc prohormone được bao bọc trong các túi tiết, chúng được giải phóng ra khỏi tế bào để đáp ứng với lượng Ca 2+. Sự gia tăng Ca2 + trong tế bào chất là cần thiết để liên kết các túi tiết trong màng sinh chất và cho sự xuất bào của các chất chứa trong mụn nước. Các hormone và các sản phẩm sau dịch mã xảy ra trong túi bài tiết được giải phóng ra chất nền ngoại bào. Ví dụ về hormone peptide là hormone vỏ thượng thận (ACTH), insulin, hormone tăng trưởng và glucagon.

Hormon steroid

Hormone steroid có nguồn gốc từ cholesterol và được tổng hợp ở vỏ thượng thận, tuyến sinh dục và nhau thai. Chúng hòa tan trong lipid, lưu thông liên kết với các protein liên kết trong huyết tương, và vượt qua màng sinh chất để liên kết với các thụ thể nội bào hoặc nhân. Vitamin D và các chất chuyển hóa của nó cũng được coi là hormone steroid. Quá trình tổng hợp hormone steroid được mô tả trong Chương 5 và 6.

Axit amin-Hormon có nguồn gốc

Hormone có nguồn gốc axit amin là những hormone được tổng hợp từ axit amin tyrosine và bao gồm catecholamine norepinephrine, epinephrine và dopamine; cũng như các hormone tuyến giáp, có nguồn gốc từ sự kết hợp của hai axit amin tyrosine iốt. Quá trình tổng hợp hormone tuyến giáp và catecholamine được mô tả trong Chương 4 và 6.

Hiệu ứng hormone

Tùy thuộc vào nơi tạo ra các tác dụng sinh học của hormone so với nơi hormone được tiết ra, tác dụng của nó có thể được phân loại theo 1 trong 3 cách (Hình 1–3). Tác dụng nội tiết khi một nội tiết tố được giải phóng vào tuần hoàn và sau đó đi qua máu để phát huy tác dụng sinh học đối với các tế bào đích ở xa. Tác dụng này mang tính chất nội tiết khi một hormone được tiết ra từ một tế bào có tác dụng sinh học đối với các tế bào lân cận, thường là các tế bào trong cùng một cơ quan hoặc mô. Hiệu ứng này là tự tiết ra khi một hormone tác động sinh học lên chính tế bào đã tiết ra nó. Gần đây, một cơ chế hoạt động bổ sung của hormone đã được đề xuất trong đó một hormone được tổng hợp và hoạt động nội bào trong cùng một tế bào. Cơ chế Th đã được gọi là endocytosis và đã được xác định là có liên quan đến tác động của các peptit liên quan đến hormone tuyến cận giáp trong các tế bào ác tính và trong một số tác động của các estrogen có nguồn gốc androgen (xem Hình 9).

Hình 1–3. Cơ chế hoạt động của nội tiết tố. Tùy thuộc vào vị trí hoạt động của các hormone, chúng có thể được phân loại thành các chất trung gian nội tiết, nội tiết và nội tiết tự động. Các hormone này đi vào máu và liên kết với các thụ thể hormone trong các tế bào đích ở các cơ quan xa trung gian hoạt động nội tiết. Các hormone liên kết với các tế bào gần và giải phóng chúng để làm trung gian cho hoạt động của paracrine. Hormon phát huy tác dụng sinh lý của chúng bằng cách liên kết với các thụ thể trên cùng các tế bào khiến chúng trở thành trung gian của các hiệu ứng tự tiết.