Hormonii

Sunt biocatalizatori care mpreun cu enzimele i vitaminele asigur desfurarea tuturor reaciilor metabolice din organism.

Sunt secretai de glandele endocrine i eliberai n snge i limf, de unde ajung la nivelul esuturilor i celulelor crescnd sau diminund viteza reaciilor metabolice, inhibnd sau activnd enzimele. Hormonii sunt astfel mesageri chimici ai sistemului endocrin, i au rolul fundamental de a regla i coordona ntregul metabolism intermediar, i prin aceasta de a regla i coordona funciile diverselor organe.

Exist o corelaie ntre aciunea tuturor glandelor endocrine, o strns interdependen n funcionarea acestor glande. Hipofuncia uneia dintre ele producnd o deficien n elaborarea hormonilor ei specifici, o alt gland cu aciune sinergic va secreta mai mult din hormonul su specific pentru a compensa aceast lips; de asemenea, n acelai caz, o alt gland care secret un hormon cu aciune antagonist, i va reduce nivelul su secretor pentru a menine un echilibru n organism. Capacitatea secretoare a fiecrei glande n parte este astfel subordonat aciunii celorlalte glande, aciunea tuturor fiind reglat n ansamblu de sistemul nervos central. Reglrile hormonale sunt controlate de sistemul nervos central, precum i prin echilibrul lor reciproc, activitatea nervoas fiind pe de alt parte supus influenelor hormonale.

Sistemul endocrin este legat de sistemul nervos att structural ct i funcional prin sistemul port-hipofizar i tractul hipotalamo-hipofizar. Datorit acestei legturi sistemul nervos intervine n reglarea tuturor glandelor endocrine, iar hipofiza este considerat creierul endocrin.

Hormonii nu se depoziteaz n glandele care i-au produs, de aceea rolurile sau activitile lor le putem evidenia prin diferite manifestri clinice.

Ramura tiinific care se ocup cu studiul structurii chimice, mecanismului de aciune, rolului biologic i efectelor de hipo i hipersecreie hormonal se numete endocrinologie.

Metodele de studiu ale hormonilor

Studiul hormonilor, respectiv al aciunii hormonale, a fost efectuat (ca i pentru vitamine) prin experiene pe animale, i anume:

1. Prin studiul aa-ziselor fenomene de insuficien hormonal care apar n urma extirprii glandelor hormono-formatoare.

2. Prin studiul direct al aciunii extractelor glandelor endocrine asupra fenomenelor de insuficien hormonal prin administrarea de extracte sau preparate glandulare.Mecanismele de aciune ale hormonilor

Dei fiecare hormon i exercit efectele sale caracteristice asupra celulelor-int, hormonii aflai n aceeai categorie chimic prezint mecanisme similare de aciune. Aceste similariti se datoreaz interaciunii hormonilor cu receptorii specifici. Interaciunea hormon-receptor prezint o mare specificitate. n legtur cu aceast proprietate, hormonii interacioneaz cu receptorii de nalt afinitate i cu o capacitate redus. Aceast din urm caracteristic se refer la posibilitatea saturrii receptorilor de ctre hormoni datorit existenei unui numr limitat de receptori la nivelul celulei-int (de obicei cteva mii). Localizarea receptorilor pe celula-int depinde de natura chimic a hormonilor. Deoarece hormonii lipofilici (steroizi i tiroidieni) pot strbate membrana plasmatic a celulelor-int, receptorii pentru aceti hormoni se gsesc n citoplasm i n nucleu. n cazul hormonilor hidrosolubili (catecolamine, polipeptide i glicoproteine), receptorii acestora se gsesc la nivelul membranei celulei-int. Aceti hormoni determin activarea mesagerilor secundari la nivel celular.

Interaciunea hormonilor cu receptorii nucleari

Steroizii i hormonii tiroidieni sunt transportai pn la celulele-int de ctre proteine transportoare (carrier). Aceti hormoni se deprind de transportori n snge, strbat componenta lipidic a membranei celulei-int i se cupleaz cu receptorii specifici. Receptorii hormonilor lipofilici se numesc receptori hormonali nucleari deoarece ei activeaz enzime care modific metabolismul celulei-int ntr-un mod dictat de hormonul respectiv.

Mecanismul de aciune al hormonilor polipeptidici i glicoproteici

Catecolaminele (adrenalina i noradrenalina), hormonii polipeptidici i glicoproteici hidrosolubili, de regul, nu strbat membranele plasmatice ale celulelor-int, acionnd prin intermediul unor receptori membranari. Aciunile acestor hormoni sunt mediate n interiorul celulelor-int prin intermediul unor mediatori intracelulari numii mesageri secundari.Clasificare (d.p.d.v. chimic):1. Hormoni azotai pot proveni din AA i proteine:- Hormoni derivai din aminoacizi:

Derivai din tirozin:

Catecolamine: adrenalina, noradrenalina, dopamina

Hormonii tiroidieni: tiroxina i triiodotironina

Derivai din triptofan:

Melatonina (secretat de epifiz)

- Hormonii proteici:

Hormonii polipeptidici:

ADH, oxitocina, hormonii reglatori (secretai de hipotalamus)

ACTH (corticotropina), STH (somatotropina), MSH (melatonina), PRL (prolactina) secretai de adenohipofiz

Insulina, glucagonul (secretai de pancreasul endocrin)

PTH (parathormonul) i CT (calcitonina) (secretai de paratitroide)

Hormonii glicoproteici:

TSH (tirotropina), FSH (foliculostimulina), LH (luteotropina) secretai de hipofiz

Eritropoietina secretat de rinichi;2. Hormoni steroizi provin din steroli, n principal din colesterol

1. Hormoni azotai- hormoni tiroidieni - triiodotironina (T3)

- tetraiodotironina (tiroxinaT4)

- hormoni paratiroidieni - parathormonul (PTH)

- calcitonina (CT) - hormoni hipofizari - lobul anterior - somatotropul (STH)

- prolactina (PRL)

- corticotrop (ACTH)

- tireotrop (TSH)

- gonadotropi - foliculostimulator (FSH)

- luteinizant (LH)

- lobul intermediar - melanocitostimulator (MSH)

- lobul posterior (hormoni hipotalamici)

- vasopresina (antidiuretic ADH)

- ocitocina - hormoni secretai de pancreas: insulina i glucagonul

- hormoni medulosuprarenalieni adrenalina i noradrenalina

- hormoni epifizari - melatonina

2. Hormoni steroizi- hormoni sexuali - feminini - estrogen (foliculin)

- progesteron

- masculini - testosteron

- hormoni corticosuprarenalieni - mineralocorticoizi - aldosteron

- glucocorticoizi cortizol

- sexosteroizi

Hormonii hipotalamici

1. Hormonii produi de nucleii anteriori ai hipotalamusului:

a. Vasopresina (antidiuretic - ADH): stimuleaz absorbia apei la nivel renal, avnd ca rezultat creterea concentraiei urinei i a presiunii sanguine;b. Oxitocina (ocitocina): stimuleaz contracia uterului n timpul travaliului i contracia celulelor mioepiteliale din canalele galactofore i ejecia laptelui.

2. Hormonii produi de nucleii mijlocii ai hipotalamusului controleaz secreia hormonilor produi de hipofiz:

a. GnRh (hormon reglator de gonadotropine): controleaz secreia de FSH i LH;b. CRH (hormon reglator de corticotropin): controleaz secreia de ACTH;c. TRH (hormon reglator de tireotropin): controleaz secreia de TSH.Hormonii hipofizari

Hipofiza prezint legturi structurale i funcionale cu hipotalamusul. Prezint 3 lobi:

1. lobul anterior - secret hormonul de cretere, prolactina i hormonii glandulotropi ce regleaz activitatea celorlalte glande endocrine;2. lobul intermediar - secret hormonul melanocitostimulator;3. lobul posterior conine 2 hormoni ce sunt secretai de fapt de hipotalamus: antidiureticul i ocitocina.Hormonul somatotrop stimuleaz creterea oaselor lungi, sinteza proteinelor i contribuie mpreun cu ali hormoni la creterea organismului.

Diminueaz eliminrile de N, P, K, Ca, Na

Crete coninutul n proteine al organismului

Stimuleaz transportul aminoacizilor n celule i ncorporarea lor n noi proteine

Stimuleaz descrcarea de glucoz din ficat i diminueaz consumul tisular de glucoz (hiperglicemie)

Intensific oxidarea lipidelor furniznd energia necesar sintezei proteice

Secreia de STH este controlat de hipotalamus prin 2 neurohormoni, unul stimulator i altul inhibitor.

STH-ul se secret n tot cursul vieii, iar inaniia, hipoglicemia, creterea concentraiei de aminoacizi plasmatici, starile de stres provoac descrcri crescute de STH.

Hipersecreia - nainte de pubertate determin gigantism (cretere exagerat n nlime, dezvolatare psihic normal)

- dup pubertate acromegalia (cretere exagerat a extremitilor membrelor, oaselor feei, buzelor, limbii, viscerelor)

Hiposecreia n copilrie nanism hipofizar (piticism, cu dezvoltare fizic proporional i intelect normal)

- la adult caexia hipofizar (atrofii ale organelor, cderea prului, a dinilor i unghiilor, regresia organelor genitale, sterilitate i in final moarte.

Hormonii glandulotropi1. Tirotropina (TSH)

stimuleaz secreia tiroidian i creterea glandei.

secreia este controlat prin:

- feed back negativ, exercitat de concentraiile crescute de hormoni tiroidieni asupra adenohipofizei

- mecanism nervos care acioneaz prin descrcarea unui hormon eliberator de tirotropin din hipotalamus (TRH)

tiroxina sanguin (+) ( hipotalamus ( TRH (-) ( adenohipofiz ( TSH (-) ( tiroid ( tiroxin (-) ( tiroxin sanguin (-)

TRH = hormon reglator de tirotropin (TSH)2. Corticotropina (ACTH) stimuleaz secreia corticosuprarenalelor.

- secreia este controlat prin mecanism nervos i prin feed-back.

3. Gonadotropinele regleaz activitatea gonadelor.

hormonul foliculostimulant (FSH) determin:

- la femeie creterea i maturarea foliculilor ovarieni i secreia de estrogeni

- la brbat stimuleaz dezvoltarea tubilor seminiferi i spermartogeneza

- hormonul luteinizant (LH): - la femeie stimuleaz ovulaia, secreia corpului galben

- la brbat stimuleaz secreia androgenilor

- secreia este controlat de hipotalamus

Prolactina

stimuleaz, la femeie, dezvoltarea glandelor mamare i menine secreia lactat.

secreia este controlat de hipotalamus prin 2 hormoni, unul stimulator i altul inhibitor

secreia crete dup efort fizic, stres, somn, graviditate

Hormonul melanocitostimulator secretat de lobul intermediar i asigur repartiia granulelor de melanin n celulele pigmentare determinnd pigmentarea pielii; n lipsa hormonului pielea se decoloreaz.

Vasopresina (antidiuretic ADH)Are ca aciune principal conservarea apei n organism prin scderea eliminrilor hidrice renale, datorit creterii permeabilitii prii terminale a nefronului; volumul urinar scade i concentraia urinar crete; n doze mari hormonul determin creterea presiunii arteriale.

Reglarea secreiei se realizeaz n raport de concentraia plasmei (presiunea osmotic a sngelui) prin mecanism feed-back.

Leziuni ale hipotalamusului anterior sau ale hipofizei posterioare determin diabetul insipid (fr gust); prin lipsa ADH se elimin cantiti mari de urin. Semne poliurie, polidipsie.

Ocitocina

Are ca efect principal contracia celulelor mioepiteliale din pereii canalelor galactofore, urmat de ejecia laptelui; provoac contracia musculaturii netede a uterului, are efect slab pe uterul negravid i din ce n ce mai puternic pe uterul gravid, pe msur ce sarcina se apropiede termen; n timpul travaliului crete secreia de ocitocin, ceea ce contribuie la realizarea expulziei fetale.

Hormonii tiroidieniDeriv din aminoacidul tirozin care formeaz prin iodare iodotironinele (triiodotironina i tetraiodotironina tiroxina). Roluri:

1. Intensific consumul de oxigen la nivelul esuturilor (stimuleaz oxidarea celular, intervine n termoreglare) avnd drept consecin cantitatea de energie (metabolismul energetic).2. Stimuleaz i controleaz creterea i dezvoltarea somatic i psihic a organismului3. Intensific absorbia de glucoz4. Determin scderea lipemiei, colesterolemiei;5. Stimuleaz sinteza de reticulocite, hematii, hemoglobin

Reglarea secreiei prin intermediul sistemului nervos, a adenohipofizei i a mecanismelor feed-back, n raport de concentraia hormonului respectiv n snge.

Vezi schema de la pag. 6Tulburri de secreie

hipertiroidism boala Basedow-Graves (Gu exoftalmic) crete metabolismul energetic, poliurie, polidipsie, polifagie, iritabilitate, nelinite, transpiraie, tremurturi, slbire a organismului, exoftamine, gu hipotiroidia se manifest diferit la copii i aduli

- la copii: cretinism guogen sau nanism tiroidian (boala ereditar, prin absena congenital a glandei sau prin mutaia unei gene) organism pitic, segmentele corpului disproporionate, deformri osoase, ale dinilor, tulburri n dezvoltarea glandelor genitale, tulburri psiho-intelectuale;- la adult: mixedem semne clinice inverse fa de hipertiroidie: organismul se ngra, metabolismul energetic bazal sczut, diureza sczut, anemie, reacii psiho-motorii ntrziate, stare permanent de somnolen, acumulare de lichid mucos subcutanat;- gua endemic apare n regiunile endemice unde lipsete iodul din ap; glanda crete n volum, apare gua pentru a satisface necesarul minim de hormoni care se sintetizeaz.Hormoni paratiroidieni

Paratiroidele secret parathormonul i calcitonina, hormoni cu rol n meninerea echilibrului fosfocalcic al organismului.1. Parathormonul are ca aciune principal creterea calcemiei, prin eliminarea calciului n lichidul extracelular i scderea fosfatemiei, prin eliminarea pe cale renal a fosforului.

- Hiposecreia - determin scderea calcemiei si tulburri n excitabilitatea neuro-muscular: spasmofilia contracii spastice uoare i tetania contracii spastice pe musculatura striat, putnd determina moartea prin asfixiere dac apar spasme pe musculatura laringelui; mai apar sensibilitate la frig, irascibilitate, halucinaii, caderea prului, a dinilor, unghii friabile, spasme ale laringelui, musculaturii digestive.- Hipersecreia determin creterea calcemiei prin mobilizarea calciului din oase i depunerea lui n esuturile moi sau eliminarea pe cale renal a Ca cnd poate aprea calculoza renal. Pot aprea fracturi osoase frecvente i dureroase.

2. Calcitonina determin scderea calcemiei - reduce concentraia de calciu n lichidele corpului prin: inhibarea activitii osteoclastelor, diminund rata de eliminare a calciului din oase; diminueaz reabsorbia calciului la nivel renal.Hormoni pancreaticiInsulina este sintetizat de celulele beta i descrcat n snge.

Este fixat rapid n multe esuturi, n special n ficat i rinichi.

Efecte

Stimuleaz ptrunderea glucozei n anumite celule a cror membran nu permite intrarea liber a glucozei (es. muscular, es. adipos).

Intensific consumul tisular de glucoz

Favorizeaz glicogenogeneza (transformarea glucozei n glicogen) la nivel hepatic i muscular

n es. adipos stimuleaz transformarea glucozei n trigliceride

Inhib gluconeogeneza hepatic

Determin creterea permeabilitii membranelor pentru aminoacizi i cruarea acestora de a fi oxidai n celule, stimulnd astfel sinteza proteinelor

Reglarea prin mecanism nervos i prin feed-back

Secreia este stimulat i de ali hormoni: secretin, colecistokinin, gastrin, glucagon i inhibat de adrenalin i noradrenalin.

Hiposecreia determin diabetul zaharat, manifestat prin hiperglicemie, glucozurie, poliurie, polifagie, polidipsie. Neutilizarea glucozei ca surs de energie (lipsind insulina) este compensat de mobilizarea i oxidarea lipidelor, proteinelor, ceea ce duce la producerea de corpi cetonici, cu acumularea n snge (acidoza metabolic) i eliminarea n urin (cetonurie). Accentuarea acidozei diabetice, asociat cu tulburrile profunde hidroelectrolitice va duce la coma diabetic (hiperglicemic).

Hipersecreia determin hipoglicemie. Are consecine n special asupra SNC, care este lipsit de rezerve glicogenice i consum glucoz pentru activitatea sa. n stadii grave com hipoglicemic.Glucagonul este secretat de celulele alfa insulare, dar i de celule similare din pereii stomacului, duodenului.

Efecte antagonice fa de insulin.

determin hiperglicemie prin glicogenoliz hepatic

stimuleaz gluconeogeneza din aminoacizi

exercit efect lipolitic prin activarea lipazei din celulele adipoase

Reglarea prin feed-back i mecanism nervos

Secreia crete n timpul inaniiei.Hormoni medulosuprarenalieni

Adrenalina i noradrenalina - au aceleai efecte, dar adrenalina activeaz n special metabolismul energetic, iar noradrenalina are aciuni vasculare mai intense.

Efecte:

1.Asupra sistemului cardio-vascular:

Adrenalina determin creterea excitabilitii cardiace, a forei de contracie a miocardului, a frecvenei contraciilor inimii; noradrenalina - efecte mai reduse;

Adrenalina determin vasoconstricie pe vasele hepatice i vasodilataie pe vasele coronare, pulmonare i a celor din muchii scheletici Noradrenalina determin vasoconstricie pe toate teritoriile vasculare, creterea tensiunii arteriale sistemice

2.Asupra SNC

stri de alert cortical, anxietate, fric (noradrenalina are efecte mai reduse)

3.Asupra musculaturii netede visceraleAdrenalina determin:

relaxarea musculaturii tractului digestiv, bronhiilor, vezicii urinare contracia sfincterelor digestive, splinei, muchilor firelor de pr, dilatarea pupilei Noradrenalina are efecte mai slabe.

2. Asupra metabolismului

Adrenalina determin: hiperglicemie, glicogenoliz hepatic i muscular

stimuleaz metabolismul lipidic prin mobilizarea acizilor grai din depozite, aciune calorigen

Noradrenalina are efecte mai slabe.

Reglarea este realizat pe cale nervoas.

n timpul somnului secreia este redus. Efortul fizic, frigul, anxietatea, durerea, hipotensiunea arterial, hipoglicemia, frica, determin descrcri importante de hormoni. Stresul obinuit determin creterea secreiei de noradrenalin, iar cel neobinuit secreia de adrenalin.Hormoni epifizari

Melatonina - rol n reglarea bioritmurilor endocrine circadiene i sezoniere, n controlul funciei sexuale (prin inhibarea eliberrii de gonadotropine).

Hormonii steroizi1. Hormoni mineralocorticoizi aldosteronul secretat de corticosuprarenal; acioneaz la nivelul tubilor distali i colectori i mrete reabsorbia de ap i sodiu din urin, stimuleaz eliminrile de potasiu i cresterea aciditii urinare; acioneaz i la nivelul glandelor salivare, sudoripare, pancreasului;2. Hormonii glucocorticoizi cortizolul secretat de corticosuprarenal; n snge se combin cu o protein i doar o mic parte rmne sub form liber.

Efecte:

intervin n metabolismul intermediar al glucidelor - stimuleaz gluconeogeneza (sinteza de glucide din aminoacizi sau lipide, la nivelul ficatului) i glicogenogeneza; activeaz catabolismul proteinelor, cu excepia celui din celulele hepatice i cresc eliminrile de azot; mobilizeaz acizii grai din esutul adipos; efecte antiinflamatorii, prin inhibarea activitii leucocitelor i a altor componente ale sistemului imunitar.

Hiposecreia - determin boala Addison, care se manifest prin melanodermie (colorarea pielii n brun), astenie, adinamie, scderea eficienei neuromusculare, pierderi de sare i ap, tulburri gastrointestinale i cardiovasculare (hTA), scdere n greutate, diminuarea functiei imunitare.

Hipersecreia:

boala Conn, povocat de excesul de aldosteron, se caracterizeaz prin retenie de ap i sare, edeme, creterea masei sngelui circulant i hipertensiune arterial;

boala Cushing, provocat de excesul de cortizol, se manifest prin obezitate, hipertensiune arterial, hiperglicemie;

3. Hormonii sexosteroizi sunt secretai de gonade i n cantiti mici de corticosuprarenale, contribuind n special la apariia i dezvoltarea caracterelor sexuale secundare. Acestea difereniaz cele dou sexe prin: dezvoltarea specific a musculaturii, depunerile lipidice, pilozitate caracteristic, timbrul vocii etc. Excesul de hormoni sexuali determin sindromul androgenital - masculinizare, iar la copii stoparea creterii i apariia unei puberti precoce.

Testosteronul

Stimuleaz creterea i dezvoltarea organelor genitale masculine, asigur dezvoltarea i meninerea caracterelor sexuale secundare; efect anabolic puternic asupra metabolismului proteic. Influeneaz absorbia intestinal a calciului i a fosforului i fixarea lor n oase.

Estrogenii

Stimuleaz proliferarea mucoasei i musculaturii uterine, dezvoltarea glandelor mamare, a caracterelor sexuale secundare. Acioneaz asupra uterului, osificrii cartilajelor oaselor lungi, asupra metabolismului calciului i fosforului, favoriznd fixarea calciului n oase, asupra reteniei de ap n organism, reduc nivelul plasmatic al colesterolului, reduc fragilitatea capilarelor.

Progesteronul

Influeneaz activitatea secretorie uterin. Pregtete mucoasa uterin pentru nidaie i meninerea ovulului fecundat. Este indispensabil pentru meninerea sarcinii, intervine n metabolismul proteic i lipidic. Nu doar glandele endocrine clasice secret hormoni. n organism exist i alte organe i esuturi specializate n secreia de hormoni.

Inima secret un hormon ce regleaz excreia de sodiu la nivelul rinichilor, numit peptidiul atrial natriuretic.

Rinichiul, pe lng funciile sale clasice, secret trei hormoni: eritropoetina(stimuleaz producia de globule roii),calcitriol(important n metabolismul calciului stimuleaz absorbia intestinal a calciului) irenina(responsabil de controlul tensiunii arteriale acioneaz asupra angiotensinogenului secretat de ficat i-l transform angiotensin hormon peptidic ce determin vasoconstricie i creterea tensiunii arteriale).

Tractul intestinal, pe lng funciile digestive, secret i el hormoni, printre care gastrina (hormon peptidic care stimuleaz secreia de acid clorhidric de ctre celulele parietale ale stomacului), colecistochinina (hormon ce se formeaz la nivelul mucoasei duodenale prin contactul cu chimul acid provenit din stomac i cu principiile alimentare, dintre care mai importante sunt grsimile; acioneaz asupra vezicii biliare), secretina (hormon polipetidic secretat de mucoasa duodenal sub influena coninutului gastric acid; inhib secreia acid a stomacului, stimuleaz funcia biliar i ncetinete digestia prin scderea motilitii intestinale, stimulator asupra secreiei pancreatice). 12