Zawartość kursu
Konkurs Kuratoryjny z Biologii — Śląskie — III stopień (wojewódzki)

Drugi film do tej lekcji: zaburzenia hormonalne i stres (13 min)

Lekcja ma dwie części. Pierwsza dotyczy regulacji wydzielania hormonów: hormonów działających antagonistycznie (poziom glukozy i wapnia we krwi), nadrzędnej roli podwzgórza i przysadki, które koordynują pracę układu nerwowego i hormonalnego, oraz ujemnego sprzężenia zwrotnego. Druga opisuje skutki niedoczynności i nadczynności gruczołów dokrewnych oraz udział hormonów w reakcji na stres.

Dlaczego wydzielanie hormonów jest tak dokładnie kontrolowane

Nawet niewielkie odchylenia od normy w wydzielaniu hormonów zaburzają funkcjonowanie organizmu. Z tego powodu wydzielanie hormonów podlega precyzyjnej regulacji.

🔑 Zasadniczą rolę w tej regulacji odgrywają mechanizmy ujemnego sprzężenia zwrotnego.

Hormony o działaniu antagonistycznym

🔑 Każdy hormon wywołuje TYLKO JEDEN rodzaj reakcji: zachodzący proces np. przyspiesza lub hamuje.

Niektóre czynności życiowe reguluje para hormonów działających antagonistycznie: reakcja, którą wywołuje w organizmie pierwszy z nich, jest przeciwna do reakcji wywoływanej przez drugi.

Przykład takiej pary to insulina i glukagon. Antagonistami są również kalcytonina i parathormon.

Dwie pary antagonistów: regulacja poziomu glukozy i wapnia we krwi

Glukoza. Insulina i glukagon to dwa hormony trzustki (insulinę wydzielają komórki B trzustki). Oba hormony odpowiadają za to, żeby poziom glukozy we krwi był właściwy: insulina obniża stężenie glukozy we krwi, a glukagon je podwyższa. W ten sposób do komórek organizmu trafia odpowiednia ilość substratu oddechowego.

Wapń. Poziom wapnia we krwi regulują kalcytonina, którą wydziela tarczyca, oraz parathormon — hormon przytarczyc. Kalcytonina poziom wapnia obniża, parathormon go podwyższa.

BodziecHormon i gruczołCo się dzieje pod wpływem hormonu
Zbyt WYSOKI poziom glukozy we krwiinsulina — wydziela ją trzustkaglukozę pobiera wątroba, która przekształca ją w glikogen; komórki ciała pobierają jej WIĘCEJ
Zbyt NISKI poziom glukozy we krwiglukagon — wydziela go trzustkaglikogen w wątrobie jest rozkładany do glukozy, a ta zostaje uwolniona do krwi; komórki ciała pobierają glukozy MNIEJ
Zbyt WYSOKI poziom wapnia we krwikalcytonina — wydziela ją tarczycawapń jest odkładany w kościach; w jelitach zmniejsza się wchłanianie wapnia; w nerkach zmniejsza się jego wchłanianie zwrotne
Zbyt NISKI poziom wapnia we krwiparathormon — wydzielają go przytarczycekości uwalniają wapń; w jelitach zwiększa się wchłanianie wapnia; w nerkach zwiększa się jego wchłanianie zwrotne

W każdym z tych przypadków działanie hormonu przywraca prawidłowy poziom glukozy albo wapnia we krwi.

🔑 Kalcytonina i parathormon działają każdy w TRZECH miejscach naraz: w kościach, jelitach i nerkach.

Podwzgórze i przysadka — nadrzędne ogniwo regulacji

Układ hormonalny pozostaje w ścisłym związku z układem nerwowym. Układ nerwowy wpływa na gruczoły dokrewne bezpośrednio i pośrednio:

Wpływ układu nerwowegoNa czym polega
Bezpośrednipracę gruczołów dokrewnych regulują nerwy autonomicznego układu nerwowego
Pośredniopiera się na neurowydzielniczej funkcji podwzgórza: to hormony podwzgórza regulują pracę przysadki

🔑 Podwzgórze i przysadka pełnią nadrzędną rolę w koordynowaniu pracy układu nerwowego i hormonalnego. Podwzgórze jest częścią mózgowia i kontroluje pracę przysadki. Przysadkę uznaje się za gruczoł nadrzędny wobec pozostałych gruczołów dokrewnych. Steruje ona funkcjonowaniem niektórych z nich — w tej lekcji są to tarczyca, kora nadnerczy i gonady.

Z przednim płatem przysadki podwzgórze łączy się inaczej niż z tylnym:

Płat przysadkiPołączenie z podwzgórzemCo tą drogą dociera
PRZEDNIżyły wrotne podwzgórzowo-przysadkoweliberyny, czyli hormony uwalniające — stymulują wydzielanie hormonów przysadki;
statyny, czyli hormony hamujące — hamują wydzielanie hormonów przysadki
TYLNYneuronywazopresyna i oksytocyna — neurony te wytwarzają je i transportują. Tylny płat przysadki magazynuje oba hormony i w razie potrzeby uwalnia je do krwiobiegu

🔑 Żyły wrotne podwzgórzowo-przysadkowe to połączenie między sieciami naczyń włosowatych podwzgórza i przysadki. Do przysadki neurohormony podwzgórza docierają więc z pominięciem reszty obiegu ustrojowego. Chroni je to przed nadmiernym rozcieńczeniem.

Hormony podwzgórza: uwalniające i hamujące

Hormon podwzgórzaDziałanieHormon przysadki, na którego wydzielanie działa
Tyreoliberynastymulujetyreotropina
Kortykoliberynastymulujekortykotropina
Gonadoliberynastymulujegonadotropiny
Somatoliberynastymulujehormon wzrostu
Somatostatynahamujehormon wzrostu
Prolaktoliberynastymulujeprolaktyna
Dopaminahamujeprolaktyna

Ujemne sprzężenie zwrotne na osi podwzgórze – przysadka – gruczoł

🔑 W ujemnym sprzężeniu zwrotnym końcowy efekt procesu powoduje zahamowanie tego samego procesu.

Taki mechanizm reguluje wydzielanie hormonów na osi: podwzgórze – przysadka – gruczoł dokrewny. Poniżej trzy przykłady: tarczyca, kora nadnerczy i gonady. Kolejność etapów jest w nich taka sama.

EtapTarczycaKora nadnerczyGonady (jajniki lub jądra)
Bodziecm.in. spadek temperatury otoczeniam.in. stres, urazy fizyczneza niski poziom hormonów płciowych (testosteronu lub estrogenów) we krwi
1. Informacja o bodźcu trafia do podwzgórzanp. o spadku temperatury otoczenianp. o urazie fizycznym lub silnym stresienp. o tym, że stężenie hormonów płciowych we krwi nadmiernie spadło
2. Podwzgórze wydziela liberynętyreoliberynę — bodziec to dla podwzgórza sygnał do wydzielania odpowiednich liberynkortykoliberynęgonadoliberynę
3. Liberyna pobudza przysadkę, która wydzielahormon tropowy — tyreotropinękortykotropinęgonadotropiny
4. Hormon przysadki działa na gruczołtarczyca, pobudzona tyreotropiną, wydziela swoje hormony: tyroksynę i trójjodotyroninękora nadnerczy pod wpływem kortykotropiny zwiększa wydzielanie kortyzolugonady pod wpływem gonadotropin zwiększają wydzielanie hormonów płciowych: jądra (u mężczyzn) — testosteronu, jajniki (u kobiet) — estrogenów
5. Efekthormony tarczycy sprawiają, że komórki zwiększają tempo metabolizmu. W tkankach powstaje wtedy więcej ciepła, więc organizm może utrzymać stałą temperaturęskutkiem rosnącego stężenia kortyzolu we krwi jest m.in. wzrost stężenia glukozy we krwi oraz wzrost ciśnienia krwigdy stężenie hormonów płciowych we krwi wzrośnie, układ rozrodczy może pracować prawidłowo. Odpowiedni poziom tych hormonów umożliwia m.in. prawidłową pracę gonad
6. Hamowanie zwrotnewyższe stężenie hormonów tarczycy we krwi hamuje w podwzgórzu wydzielanie liberyn, a w przysadce — wydzielanie hormonu tropowego. Przysadka przestaje pobudzać tarczycę, tarczyca przestaje wydzielać hormony, a ich stężenie we krwi zaczyna spadaćwysokie stężenie kortyzolu we krwi to sygnał hamujący dla podwzgórza i przysadki; obie struktury wstrzymują wydzielanie swoich hormonówhormony płciowe hamują podwzgórze i przysadkę; obie struktury wstrzymują wydzielanie swoich hormonów. Wyjątek: przed owulacją wysokie stężenie estradiolu pobudza przysadkę do wydzielania LH — to sprzężenie zwrotne dodatnie
💊 Produkcja ludzkich hormonów białkowych
  • Metodami inżynierii genetycznej wytwarza się na skalę przemysłową niektóre ludzkie hormony białkowe, m.in. hormon wzrostu i insulinę. Producentami są genetycznie zmodyfikowane mikroorganizmy — głównie bakterie i drożdże.
  • Insulina była pierwszym hormonem, który wytworzono tymi metodami.
  • W przemysłowej produkcji insuliny używa się obecnie pałeczek okrężnicy oraz drożdży piekarskich. Wszczepia się im gen ludzkiej insuliny.
  • Zmodyfikowane genetycznie bakterie i drożdże hoduje się w specjalnych bioreaktorach. Powstałą insulinę oczyszcza się, a potem używa do produkcji leków.

Skąd biorą się zaburzenia hormonalne

Układ hormonalny reguluje pracę narządów organizmu, a robi to za pośrednictwem hormonów. Hormony uczestniczą w wielu procesach fizjologicznych, m.in. w reakcji stresowej.

🔑 Homeostazę organizmu może zaburzyć ZARÓWNO za mała, JAK I za duża ilość hormonów. Skutki zdrowotne mogą być poważne.

Główne przyczyny zaburzeń hormonalnych:

Główna przyczynaCo oznacza
Niedoczynność gruczoługruczoł wydziela za mało hormonów
Nadczynność gruczoługruczoł wydziela za dużo hormonów
Nowotwory gruczołówwydzielanie hormonów jest zaburzone przez zmiany nowotworowe

Leczeniem zaburzeń funkcji gruczołów dokrewnych zajmuje się endokrynologia — dziedzina medycyny.

Rozpoznawanie i leczenie zaburzeń hormonalnych

BadanieKiedy się je wykonuje i co daje
Badanie krwi (osocza)Gruczoły wewnątrzwydzielnicze uwalniają hormony do krwi, więc poziom hormonów najłatwiej oznaczyć, badając osocze. Zazwyczaj jest to pierwszy krok diagnostyki endokrynologicznej. Wyniki badań krwi pozwalają rozpoznać nadczynność lub niedoczynność danego gruczołu i zacząć leczenie.
USGWykonuje się je dodatkowo, gdy podejrzewa się zmiany nowotworowe. Pozwala wykryć nieprawidłowości w budowie narządów. Dodatkowe badania, np. USG danego gruczołu, są w diagnostyce zaburzeń hormonalnych często niezbędne.
BiopsjaJeśli w strukturze narządów widać zmiany, m.in. guzy, ich fragment pobiera się podczas biopsji.
Badanie histopatologiczneBada się wycinek pobrany podczas biopsji. Wynik określa charakter zmiany (łagodna lub złośliwa) i pozwala dobrać odpowiednie metody leczenia.

🔑 Zaburzenia pracy gruczołów dokrewnych leczy się najczęściej terapią hormonalną.

Niedoczynność i nadczynność wybranych gruczołów — skutki

Gruczoł i jego hormonyNiedoczynność ▼ (za mało hormonu)Nadczynność ▲ (za dużo hormonu)
Przysadka
m.in. hormon wzrostu (somatotropina)
Za mało somatotropiny w okresie wzrostu → karłowatość przysadkowa: niski wzrost i krępa budowa ciała. Niepełnosprawność intelektualna tu NIE występuje — inaczej niż w karłowatości tarczycowej.Za dużo somatotropiny w okresie wzrostu → gigantyzm: osoby bardzo wysokie, o zachowanych proporcjach ciała.
Za dużo somatotropiny PO okresie wzrostu → akromegalia: niektóre części ciała, np. nos i żuchwa, rosną nadmiernie.
Tarczyca
tyroksyna, trójjodotyronina, kalcytonina
U dzieci niedobór tyroksyny i trójjodotyroniny prowadzi do kretynizmu (zaburzenie związane z opóźnieniem rozwoju psychoruchowego), a niekiedy także do karłowatości tarczycowej.
U dorosłych niedobór tych dwóch hormonów powoduje: zmęczenie, zwiększenie masy ciała, powiększenie tarczycy, obwisłe powieki oraz suchą i szorstką skórę.
Gdy brakuje kalcytoniny, we krwi może pojawić się nadmiar wapnia.
Może być związana z chorobą Gravesa–Basedowa [wym. grejwsa basedowa]. Do jej objawów należą m.in.: wytrzeszcz gałek ocznych, drżenie rąk, bezsenność, ogólne osłabienie, powiększenie tarczycy, utrata masy ciała i przyspieszone tempo przemiany materii.
Przytarczyce
parathormon
Niedobór parathormonu zmniejsza ilość wapnia we krwi. Pojawiają się uczucie mrowienia i tężyczka, czyli nadmierne skurcze mięśni szkieletowych, niekiedy również oddechowych. Stan ten może doprowadzić do śmierci.Nadmiar parathormonu odwapnia kości, przez co zmienia się ich struktura. Skutkiem są bóle kości i problemy z chodzeniem. Nadczynność przytarczyc to także jedna z przyczyn rozwoju wrzodów żołądka i kamicy nerkowej.
Nadnercza
mineralokortykosteroidy (aldosteron), glikokortykosteroidy (kortyzol), adrenalina
Niedobór glikokortykosteroidów i mineralokortykosteroidów wywołuje chorobę Addisona. Do jej objawów należą m.in.: przebarwienia skóry, brak łaknienia, bóle brzucha i zmniejszenie masy ciała. Obserwuje się też ogólne osłabienie organizmu i mniejszą wydolność fizyczną (męczliwość).Nadmiar mineralokortykosteroidów → zespół Conna [wym. kona]; w jego przebiegu występują m.in. osłabienie mięśni i nadciśnienie tętnicze.
Nadmiar glikokortykosteroidów → zespół Cushinga [wym. kuszinga]; obserwuje się w nim otyłość, nadciśnienie tętnicze, osłabienie siły mięśni oraz zaburzenie gospodarki węglowodanowej i tłuszczowej.
Trzustka
insulina, glukagon
Niedobór insuliny wywołuje cukrzycę typu I. W tej chorobie metabolicznej poziom glukozy we krwi jest podwyższony (hiperglikemia).Skutkiem nadmiaru insuliny jest niedobór glukozy we krwi — hipoglikemia.
Jądra
testosteron
Obniżony poziom testosteronu w okresie dojrzewania może sprawić, że typowo męskie cechy budowy ciała rozwiną się słabo.
U dorosłych skutkiem niedoboru testosteronu mogą być m.in. zaburzenia płodności i obniżenie popędu płciowego.
Podwyższony poziom testosteronu w dzieciństwie może prowadzić do przedwczesnego dojrzewania płciowego oraz do nadmiernego rozwoju owłosienia i muskulatury ciała.
U dorosłych nadmiar testosteronu może prowadzić do chorób serca i zaburzeń płodności.
Jajniki
progesteron, estrogeny
W okresie dojrzewania może być przyczyną słabego rozwoju typowo kobiecych cech budowy ciała.
W dorosłości może powodować m.in. zaburzenia płodności i miesiączkowania.
Powoduje nadmierny rozrost narządów płciowych, bóle brzucha oraz zaburzenia płodności i miesiączkowania.
Grasica
tymozyna
Skutki niedoczynności grasicy: odporność jest zaburzona, a limfocytów we krwi jest zbyt mało.Po okresie dojrzewania grasica powinna zanikać. Jeśli jest obecna u osoby dorosłej, może prowadzić do miastenii — choroby z nadmierną męczliwością mięśni.

Czym jest stres i co go wywołuje

Stres to reakcja organizmu — fizjologiczna i psychologiczna — na działanie stresorów. Stresory są czynnikami zewnętrznymi lub wewnętrznymi, które zmieniają funkcjonowanie organizmu.

🔑 To, co wywołuje stres, często ma podłoże indywidualne. Przykład: kogoś, kto boi się pająków, może stresować spotkanie z nimi, a u innych osób identyczna sytuacja nie wywoła żadnej reakcji.

Grupa stresorówStresory z tej grupy
Fizyczneból, hałas, choroba, uraz, silne bodźce wzrokowe lub dotykowe
Psychiczne zewnętrznenadmiar obowiązków, problemy finansowe, duże zmiany w życiu, trudności w relacjach z innymi ludźmi, trudna sytuacja w domu, pracy, szkole
Psychiczne wewnętrzneperfekcjonizm, pesymizm, niska samoocena, nierealistyczne oczekiwania dotyczące życia, niezdolność do pogodzenia się ze zmianami

Stresory aktywują układ współczulny. Pod jego wpływem rdzeń nadnerczy wydziela adrenalinę i noradrenalinę. Oba hormony stymulują organizm do działania i w ten sposób pozwalają na stosowną reakcję, np. walkę lub ucieczkę.

Za pośrednictwem kortykotropiny stres aktywuje także korę nadnerczy. Natężenie reakcji stresowej regulują hormony kory, m.in. kortyzol.

Dwa rodzaje stresu: krótkotrwały i długotrwały

Rodzaj stresuJak działa na organizm
KrótkotrwałyZazwyczaj mobilizuje. Pozwala skupić uwagę, np. w czasie trudnego sprawdzianu. Kiedy stresor ustąpi, organizm człowieka zaczyna znów funkcjonować tak jak wcześniej.
Długotrwały (przewlekły)Szkodzi organizmowi. Nasila napięcie emocjonalne; zaburza zapamiętywanie, koncentrację i zdolność podejmowania decyzji. Dlatego bywa przyczyną poważnych zaburzeń, m.in. depresji, przewlekłego zmęczenia czy rozwoju nerwicy lękowej.
Stres, który utrzymuje się długo, może też prowadzić do miażdżycy, nadciśnienia tętniczego i choroby wrzodowej żołądka, u kobiet — do zatrzymania cyklu miesiączkowego, u mężczyzn — do problemów z erekcją.
Spada również odporność, więc organizm łatwiej ulega infekcjom.

Reakcja stresowa: droga neuronalna i droga hormonalna

🔑 Podwzgórze jest najważniejszą strukturą odpowiadającą za homeostazę. Reakcje organizmu na stresor kontroluje ono zarówno drogą neuronalną (działa wtedy na współczulny układ nerwowy), jak też drogą hormonalną (działa na przysadkę).

Co porównujemyDroga neuronalnaDroga hormonalna
Co robi podwzgórzeimpulsami nerwowymi aktywuje współczulny układ nerwowyhormonami pobudza przysadkę
Następne ogniwoukład współczulny pobudza rdzeń nadnerczyprzysadka wydziela hormon tropowy — kortykotropinę — który stymuluje korę nadnerczy
Wydzielane hormonyadrenalina i noradrenalinakortyzol
W skróciestresor → podwzgórze → impulsy nerwowe → układ współczulny → rdzeń nadnerczy → adrenalina i noradrenalinastresor → podwzgórze → hormony → przysadka → kortykotropina → kora nadnerczy → kortyzol
Kiedy ujawnia się wpływ hormonuadrenaliny — już w pierwszej minuciekortyzolu — po ok. 30 min
Wpływ hormonu na organizmAdrenalina:
serce kurczy się częściej (kołatanie)
ciśnienie krwi rośnie
ukrwienie mózgu i mięśni szkieletowych się zwiększa
oskrzela się rozszerzają (rozszerzenie dróg oddechowych)
tempo oddechu rośnie
źrenice się rozszerzają
naczynia krwionośne w skórze się zwężają — skutkiem jest bladość skóry
glikogen zmagazynowany w wątrobie jest rozkładany — stężenie glukozy we krwi się podwyższa
Kortyzol:
wątroba jest pobudzana do glukoneogenezy, czyli do syntezy glukozy z substratów niecukrowych, np. z aminokwasów
skutkiem nasilonej glukoneogenezy w wątrobie jest pozyskiwanie aminokwasów z innych narządów, głównie z mięśni szkieletowych; gdy stres trwa długo, prowadzi to do zaników mięśniowych
układ odpornościowy działa słabiej — hamowane są stany zapalne i reakcje alergiczne
aktywność podwzgórza i przysadki jest zwrotnie hamowana

⚠️ Uwaga na pomyłkę w nazwie hormonu. Zdarza się, że w opisie hormonalnej drogi reakcji stresowej jako hormon tropowy przysadki podana jest tyreotropina. To pomyłka: tyreotropina pobudza tarczycę. Korę nadnerczy do wydzielania kortyzolu stymuluje kortykotropina (ACTH) — i tę nazwę podawaj w odpowiedziach.

🔑 Wpływ adrenaliny widać już w pierwszej minucie, a kortyzolu — dopiero po ok. 30 minutach.

Stadium wyczerpania i przewlekły nadmiar kortyzolu

Jeśli czynniki stresujące działają zbyt długo lub zbyt intensywnie, może dojść do tzw. stadium wyczerpania. Reakcja stresowa nie zostaje wtedy zahamowana, a poziom kortyzolu we krwi przez długi czas pozostaje wysoki.

Przewlekły nadmiar kortyzolu powoduje m.in.:

Czego dotyczySkutek przewlekłego nadmiaru kortyzolu
Kości i jelitademineralizacja kości oraz słabsze wchłanianie jonów wapnia w jelitach; może to prowadzić do rozwoju osteoporozy
Żołądekpobudzenie wydzielania kwasu solnego oraz uszkodzenia błony śluzowej żołądka
Tkanka tłuszczowauwalnianie z niej kwasów tłuszczowych; może to prowadzić do spadku masy ciała
Kwasy nukleinowezahamowanie ich syntezy w komórkach
Glukoza we krwiutrzymuje się jej wysoki poziom; może się to przyczyniać do rozwoju cukrzycy
Białkazwiększenie ich katabolizmu, które prowadzi do zaników mięśniowych
Układ odpornościowyupośledzenie jego działania przez: zahamowanie reakcji zapalnych (są one częścią obrony nieswoistej organizmu); zmniejszanie liczby limfocytów, eozynofilów i bazofilów; zanik tkanki limfatycznej; zahamowanie syntezy przeciwciał
💡 Czy wiesz, że…
  • Kortyzol hamuje aktywność układu odpornościowego.
  • Z tego względu może być stosowany jako lek immunosupresyjny u osób po transplantacji narządów — zmniejsza ryzyko, że przeszczep zostanie odrzucony.

Jak radzić sobie ze stresem

Stres to naturalna reakcja organizmu na zmiany w życiu i codzienne wyzwania. Całkowicie wyeliminować się go nie da, ale można sobie z nim radzić.

Zdrowo rozładować stres pomagają m.in.: odpowiednia ilość snu, aktywność fizyczna, właściwa dieta oraz wsparcie osób bliskich lub specjalistów, np. terapeutów, psychologów.

Sposób na stresCo daje
Aktywność fizycznaw czasie wysiłku wydzielają się endorfiny — hormony peptydowe, które wywołują m.in. dobre samopoczucie
Odpoczynekpozwala organizmowi się zregenerować; odpoczynkiem jest np. sen, spacer czy słuchanie relaksującej muzyki
Zdrowa dietasmaczny posiłek poprawia nastrój, a dieta zrównoważona umożliwia organizmowi prawidłowe funkcjonowanie
Prośba o pomocgdy ze stresem trudno poradzić sobie samodzielnie, warto poprosić specjalistę (np. psychologa) o pomoc

Długotrwały stres może sprawić, że z własnymi emocjami trudno sobie poradzić. W takiej sytuacji warto poszukać pomocy specjalisty, np. psychologa.

Cukrzyca typu I i typu II

Cukrzyca jest chorobą metaboliczną. Jej główny objaw to stale podwyższony poziom glukozy we krwi. Taki poziom glukozy zaburza pracę wielu narządów ciała, w tym serca, nerek i oczu.

Podział na cukrzycę typu I i cukrzycę typu II wynika z przyczyny, która wywołała chorobę.

Co porównujemyCukrzyca typu ICukrzyca typu II
Przyczynaniedobór insuliny w organizmie; powstaje dlatego, że własny układ odpornościowy niszczy komórki trzustki (choroba autoimmunizacyjna)zbyt mała produkcja insuliny i zmniejszona wrażliwość komórek na insulinę
Rozwój chorobynie zależy od stylu życiawiąże się z otyłością i niezdrowym trybem życia
Kiedy pojawiają się objawydo 30. roku życia — nagle, w młodym wieku; są silne i szybko narastająpo 35. roku życia; często są niezauważalne i narastają powoli
Objawyniski poziom insuliny na czczo, częste oddawanie moczu, wzmożone pragnienie, zapach acetonu z ustm.in. chroniczne zmęczenie, senność po posiłkach, powolne gojenie się ran, częste oddawanie moczu, lekko wzmożone pragnienie
Najczęstszy sposób wykryciawtedy, gdy pacjent nagle musi skorzystać z pomocy lekarskiejnajczęściej przypadkowo — podczas innych badań
Leczenieinsulinę trzeba przyjmować dożywotnio; nowoczesna metoda to stałe podawanie insuliny pompą insulinowąpomagają zmiana diety i aktywność fizyczna, ale często konieczne są też zastrzyki z insuliny

W cukrzycy typu II choroba prowadzi do insulinooporności: tkanki stają się mniej wrażliwe na działanie insuliny. W efekcie komórki trzustki ulegają uszkodzeniu i w organizmie brakuje insuliny.

Osoby chore na cukrzycę muszą regularnie kontrolować stężenie glukozy we krwi.

Bioniczna trzustka: prototyp i etapy tworzenia

Na cukrzycę choruje w Polsce ok. 3 mln osób, z czego ok. 200 tys. ma cukrzycę typu I. Przy tym typie choroby konieczna jest codzienna insulinoterapia. Jedyną szansą na wyleczenie jest przeszczep trzustki, ale organizm pacjenta często go odrzuca.

W 2019 r. zespół naukowców, którym kierował dr hab. Michał Wszoła, wydrukował w pełni unaczyniony prototyp bionicznej trzustki — pierwszy na świecie. Prototyp podłączono do bioreaktora. Efekty były pozytywne i badania weszły w fazę testów przedklinicznych.

Tworzenie bionicznej trzustki obejmuje kilka etapów:

EtapCo się robi
1od pacjenta pobiera się komórki macierzyste i namnaża je
2komórki macierzyste poddaje się transformacji w komórki, które produkują insulinę i glukagon
3biodruk trzustki bionicznej
4funkcjonalny narząd przeszczepia się do ciała pacjenta

🔑 Główna zaleta transplantacji bionicznej trzustki to minimalne ryzyko odrzucenia przeszczepu (narząd jest zbudowany wyłącznie z komórek, które pobrano od pacjenta) oraz całkowite wyleczenie choroby. Dzięki bionicznej trzustce stosowanie insulinoterapii nie będzie u pacjentów z cukrzycą konieczne.

⚠️ Pułapki konkursowe — regulacja hormonalna i zaburzenia
  • Każdy hormon — tylko jeden rodzaj reakcji. Antagonizm polega na przeciwstawnym działaniu dwóch różnych hormonów, a nie na tym, że ten sam hormon działa raz tak, raz przeciwnie.
  • „Jeden rodzaj reakcji” to nie to samo co „jeden skutek w organizmie”. Zasada mówi o tym, jak hormon działa na dany proces (np. przyspiesza go albo hamuje). Hormon oddziałuje na komórki docelowe w różnych narządach, dlatego jego skutków może być wiele — adrenalina np. rozszerza oskrzela, podwyższa stężenie glukozy we krwi i zwiększa częstość skurczów serca.
  • Dwie pary antagonistów: insulina obniża poziom glukozy, glukagon go podwyższa; kalcytonina obniża poziom wapnia, parathormon go podwyższa.
  • Kalcytonina i parathormon: kości, jelita, nerki. Pod wpływem kalcytoniny wchłanianie wapnia w jelitach i jego wchłanianie zwrotne w nerkach zmniejszają się, pod wpływem parathormonu — zwiększają się.
  • Liberyny stymulują, statyny hamują. Hormon wzrostu ma osobną liberynę (somatoliberyna) i osobną statynę (somatostatyna). Wydzielanie prolaktyny stymuluje prolaktoliberyna, a hamuje dopamina.
  • Dopamina hamuje wydzielanie prolaktyny, somatostatyna — hormonu wzrostu. To dwa hormony hamujące spośród siedmiu hormonów podwzgórza wymienionych w tej lekcji; pozostałych pięć stymuluje.
  • Z PRZEDNIM płatem przysadki podwzgórze łączą żyły wrotne, z TYLNYM — neurony. Wazopresynę i oksytocynę wytwarzają i transportują neurony; tylny płat je magazynuje i w razie potrzeby uwalnia.
  • Żyłami wrotnymi neurohormony podwzgórza trafiają do przysadki i omijają resztę obiegu ustrojowego — to zabezpiecza je przed nadmiernym rozcieńczeniem.
  • Ujemne sprzężenie zwrotne: efekt końcowy hamuje proces, który do niego doprowadził. Hormony tarczycy hamują dwa piętra osi, nie jedno: podwzgórze (liberyny) i przysadkę (hormon tropowy).
  • Bodźce na trzech osiach: tarczyca — m.in. spadek temperatury otoczenia; kora nadnerczy — m.in. stres i urazy fizyczne; gonady — zbyt niski poziom hormonów płciowych we krwi.
  • Kolejność na każdej osi: liberyna podwzgórza → hormon tropowy przysadki → hormon gruczołu. Tyreoliberyna → tyreotropina → tyroksyna i trójjodotyronina; kortykoliberyna → kortykotropina → kortyzol; gonadoliberyna → gonadotropiny → testosteron lub estrogeny.
  • Karłowatość przysadkowa przebiega BEZ niepełnosprawności intelektualnej — właśnie to odróżnia ją od karłowatości tarczycowej.
  • Nadmiar somatotropiny: W OKRESIE wzrostu → gigantyzm (proporcje ciała zachowane); PO okresie wzrostu → akromegalia (nadmiernie rosną niektóre części ciała, np. nos i żuchwa).
  • Powiększenie tarczycy jest objawem wymienianym i przy niedoczynności, i przy nadczynności. Przy niedoczynności u dorosłych (niedobór tyroksyny i trójjodotyroniny) towarzyszą mu: zmęczenie, zwiększenie masy ciała, obwisłe powieki oraz sucha i szorstka skóra. W chorobie Gravesa–Basedowa, z którą może być związana nadczynność: wytrzeszcz gałek ocznych, drżenie rąk, bezsenność, ogólne osłabienie, utrata masy ciała i przyspieszone tempo przemiany materii.
  • Niedobór kalcytoniny MOŻE dać nadmiar wapnia we krwi. Niedobór parathormonu → mniej wapnia we krwi, mrowienie i tężyczka. Nadmiar parathormonu → odwapnienie kości; nadczynność przytarczyc to też jedna z przyczyn wrzodów żołądka i kamicy nerkowej.
  • Po okresie dojrzewania grasica powinna zanikać — obecna u dorosłych może prowadzić do miastenii.
  • Choroba Addisona — NIEDOBÓR mineralokortykosteroidów i glikokortykosteroidów. Zespół Conna — nadmiar mineralokortykosteroidów. Zespół Cushinga — nadmiar glikokortykosteroidów.
  • Cukrzyca typu I jest chorobą autoimmunizacyjną — komórki trzustki niszczy układ odpornościowy. Typ II rozwija się w związku z otyłością i niezdrowym trybem życia; prowadzi do insulinooporności (tkanki słabiej reagują na insulinę), a w efekcie uszkodzeniu ulegają komórki trzustki i pojawia się niedobór insuliny.
  • Typ I: do 30. roku życia, objawy nagłe. Typ II: po 35. roku życia, objawy często niezauważalne. Rozwój typu I nie zależy od stylu życia.
  • Hiperglikemia — za dużo glukozy we krwi (niedobór insuliny). Hipoglikemia — za mało glukozy (nadmiar insuliny).
  • Stresory są fizyczne albo psychiczne, a psychiczne — zewnętrzne albo wewnętrzne. Niska samoocena i perfekcjonizm to stresory wewnętrzne, nadmiar obowiązków — zewnętrzny.
  • Adrenalina: rdzeń nadnerczy, droga NEURONALNA (układ współczulny), wpływ już w pierwszej minucie. Kortyzol: kora nadnerczy, droga HORMONALNA (przez przysadkę), wpływ po ok. 30 minutach.
  • Adrenalina powoduje rozkład glikogenu zmagazynowanego w wątrobie, kortyzol pobudza wątrobę do glukoneogenezy — oba hormony podwyższają stężenie glukozy we krwi, ale innym mechanizmem. Glukoneogeneza to synteza glukozy z substratów niecukrowych, np. z aminokwasów.
  • Adrenalina ROZSZERZA źrenice i oskrzela, a ZWĘŻA naczynia krwionośne w skórze (dlatego skóra blednie). Równocześnie zwiększa ukrwienie mózgu i mięśni szkieletowych.
  • Kortyzol zwrotnie hamuje podwzgórze i przysadkę — to ten sam mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego, który działa na osi podwzgórze – przysadka – kora nadnerczy.
  • Stadium wyczerpania: reakcja stresowa NIE zostaje zahamowana, a poziom kortyzolu długo pozostaje wysoki.
  • Kortyzol a masa ciała — dwie różne informacje. Przy przewlekłym nadmiarze kortyzolu tkanka tłuszczowa uwalnia kwasy tłuszczowe, co MOŻE prowadzić do spadku masy ciała. Wśród objawów zespołu Cushinga (nadmiar glikokortykosteroidów) jest natomiast otyłość.
  • Endorfiny to hormony peptydowe wydzielane w czasie wysiłku; wywołują m.in. dobre samopoczucie.
  • Insulina to pierwszy hormon wytworzony metodami inżynierii genetycznej. Dziś produkują ją pałeczki okrężnicy i drożdże piekarskie, którym wszczepiono gen ludzkiej insuliny.
  • Bioniczna trzustka: minimalne ryzyko odrzucenia przeszczepu, ponieważ narząd powstaje wyłącznie z komórek pacjenta.

To najważniejsze!

  1. Wydzielanie hormonów jest precyzyjnie regulowane. Zasadniczą rolę odgrywa ujemne sprzężenie zwrotne: końcowy efekt procesu hamuje ten proces.
  2. Hormony antagonistyczne wywołują przeciwne reakcje. Insulina obniża poziom glukozy we krwi, glukagon go podwyższa. Kalcytonina obniża poziom wapnia we krwi, parathormon go podwyższa.
  3. Podwzgórze kontroluje przysadkę: z przednim płatem łączą je żyły wrotne podwzgórzowo-przysadkowe (liberyny stymulują, statyny hamują), z tylnym — neurony wytwarzające i transportujące wazopresynę i oksytocynę.
  4. Trzy osie: tyreoliberyna → tyreotropina → tyroksyna i trójjodotyronina; kortykoliberyna → kortykotropina → kortyzol; gonadoliberyna → gonadotropiny → testosteron lub estrogeny. Hormon gruczołu hamuje zwrotnie podwzgórze i przysadkę.
  5. Główne przyczyny zaburzeń hormonalnych to niedoczynność gruczołu, jego nadczynność i nowotwory gruczołów. Przykłady skutków: karłowatość przysadkowa, gigantyzm i akromegalia (somatotropina), choroba Addisona, zespół Conna i zespół Cushinga (hormony nadnerczy).
  6. Cukrzyca typu I jest chorobą autoimmunizacyjną i nie zależy od stylu życia; typ II wiąże się z otyłością i niezdrowym trybem życia i prowadzi do insulinooporności.
  7. Reakcję stresową kontroluje podwzgórze. Drogą neuronalną pobudzany jest rdzeń nadnerczy (adrenalina i noradrenalina; wpływ adrenaliny już w pierwszej minucie), drogą hormonalną — przez kortykotropinę — kora nadnerczy (kortyzol; wpływ po ok. 30 min).
  8. Stres krótkotrwały zazwyczaj mobilizuje, długotrwały szkodzi. W stadium wyczerpania reakcja stresowa nie zostaje zahamowana, a skutkami przewlekłego nadmiaru kortyzolu są m.in. demineralizacja kości, zaniki mięśniowe i upośledzenie działania układu odpornościowego.
Pliki ćwiczeń
Odporność i regulacja hormonalna — zadania z arkuszy (MAL, etap rejonowy).pdf
Rozmiar: 857,29 KB
Zadania otwarte z arkuszy: Moduł 5 — Homeostaza i zaburzenia hormonalne.pdf
Rozmiar: 583,84 KB
0% Zakończ
Przewijanie do góry
×Pamięciówka