17.10 Líffæri sem gegna einnig innkirtlahlutverki
17.10 Líffæri sem gegna einnig innkirtlahlutverki
Námsmarkmið
Að loknum þessum hluta átt þú að geta:
- Tilgreina líffæri sem gegna einnig innkirtlahlutverki, hormónin sem þau mynda og áhrif þeirra
Í námi þínu í líffæra- og lífeðlisfræði hefur þú þegar kynnst nokkrum af fjölmörgum líffærum líkamans sem gegna einnig innkirtlahlutverki. Hér verður fjallað um hormónamyndun í hjarta, meltingarvegi, nýrum, beinagrind, fituvef, húð og hóstarkirtli.
Hjarta
Þegar blóðrúmmál eða þrýstingur í gáttum eykst teygist á gáttaveggnum. Sérhæfðar hjartavöðvafrumur í gáttunum svara með því að mynda og seyta peptíðhormóninu gáttanatríumræsipeptíði (ANP). ANP minnkar endurupptöku natríums í nýrum og eykur þannig útskilnað natríums og vatns með þvagi. Það hamlar einnig renínlosun og þar með renín-angíótensín-aldósterón-kerfinu (RAAS) og stuðlar að æðavíkkun. Saman draga þessi áhrif úr blóðrúmmáli og blóðþrýstingi. Aðaláhrif ANP á natríum eru aukinn útskilnaður þess, ekki nauðsynlega lægri natríumstyrkur í blóði.
Meltingarvegur
Innkirtlafrumur meltingarvegarins eru í slímhúð maga og smáþarma. Mörg hormón þeirra losna í tengslum við máltíð og samhæfa meltingu. G-frumur magans seyta til dæmis peptíðhormóninu gastríni meðal annars þegar fæða, einkum peptíð, berst í magann og þegar þenst á honum; gastrín örvar seytingu saltsýru. Þegar súrt iðramauk, það er blanda að hluta meltrar fæðu og vökva, berst úr maga í skeifugörn losnar sekretín. Það örvar bíkarbónatríka seytingu frá brisi og gallvegum, sem hlutleysir sýruna, og dregur úr sýruseytingu og magatæmingu. Kólestókínín (CCK) losnar einnig úr smáþörmum, einkum sem svar við fitu og amínósýrum. Það örvar seytingu brisensíma og samdrátt gallblöðru svo gall losnar og melting auðveldast. Þarmahormónin glúkósaháð insúlínörvandi peptíð (GIP) og glúkagonlíkt peptíð 1 (GLP-1) auka glúkósaháða insúlínlosun frá beta-frumum brissins; GLP-1 dregur jafnframt úr glúkagonlosun, hægir á magatæmingu og stuðlar að mettun.
Nýru
Nýrun taka þátt í nokkrum flóknum innkirtlaferlum og mynda einnig hormón. Minnkað gegnflæði um nýru, lækkaður blóðþrýstingur eða minni natríumklóríðflutningur til þéttskellu getur örvað losun ensímsins reníns frá gauklaskjóðubúnaði. Renín ræsir renín-angíótensín-aldósterón-kerfið (RAAS), sem eykur endurupptöku natríums og vatns og getur þannig aukið blóðrúmmál og blóðþrýsting. Nýrun ljúka einnig virkjun D3-vítamíns: kalsidíól frá lifur er umbreytt í kalsítríól, og kalkkirtlahormón (PTH) örvar það skref ásamt öðrum stjórnáhrifum. Kalsítríól stuðlar meðal annars að kalsíum- og fosfatjafnvægi. Millivefsfrumur í nýrum mynda hormónið rauðkornavaka (EPO) þegar súrefnisstyrkur í nýrnavef lækkar. EPO örvar myndun rauðra blóðkorna í beinmerg og eykur þannig súrefnisflutningsgetu blóðsins. Tilbúið EPO hefur verið misnotað til að bæta íþróttaárangur, en getur aukið seigju blóðs og hættu á alvarlegum fylgikvillum.
Beinagrind
Þótt bein hafi lengi verið þekkt sem markvefur hormóna er nú einnig litið á beinagrindina sem hormónamyndandi líffærakerfi. Vaxtarþáttur trefjakímfrumna 23 (FGF23) myndast einkum í beinfrumum og beinmyndunarfrumum þegar fosfatstyrkur eða styrkur virks D3-vítamíns eykst. FGF23 dregur úr endurupptöku fosfats í nýrum, eykur fosfatútskilnað og hamlar myndun kalsítríóls úr D3-vítamíni. Osteókalsín, sem beinmyndunarfrumur framleiða, hefur í dýrarannsóknum örvað insúlínmyndun og aukið insúlínnæmi og glúkósanýtingu í útlægum vefjum. Athuganir hjá mönnum sýna tengsl osteókalsíns við efnaskipti, en bein hormónaverkun þess og klínískt mikilvægi hjá mönnum eru ekki fullsönnuð.
Fituvefur
Fituvefur myndar og seytir mörgum hormónum, svokölluðum fituhormónum, sem tengjast orkuefnaskiptum og fitugeymslu. Eitt þeirra er leptín, prótein sem fitufrumur mynda. Styrkur þess í blóði endurspeglar að miklu leyti fitumassa en breytist einnig með orkuframboði. Leptín verkar á taugabrautir í undirstúku sem stjórna fæðuinntöku og orkunotkun og stuðlar að mettun og minni matarlyst. Flest fólk með offitu hefur háan leptínstyrk fremur en leptínskort, en svörun við hormóninu getur verið skert, svokallað leptínviðnám. Tilraunir, einkum á nagdýrum, benda til samskipta milli leptínboða, drifkerfis og beina, en áhrif þeirra á barkarbein hjá mönnum eru ekki fullstaðfest. Adípónektín er annað fituhormón. Það tengist auknu insúlínnæmi og bólgueyðandi og æðaverndandi áhrifum. Styrkur þess er oft lægri við offitu og hækkar gjarnan við þyngdartap, en orsakatengslin eru flókin.
Húð
Húðin tekur þátt í innkirtlastarfsemi með myndun kólekalsíferóls, líffræðilega óvirks forms D3-vítamíns. Útfjólubláir B-geislar (UVB) umbreyta kólesterólafleiðu í húðþekju fyrst í forstig D-vítamíns og síðan kólekalsíferól, sem berst út í blóð. Lifrin hýdroxýlerar kólekalsíferól í kalsidíól og nýrun umbreyta því síðan í kalsítríól, virkt hormónaform D3-vítamíns. D-vítamín er mikilvægt fyrir frásog kalsíums og fosfats í þörmum, beinmyndun og ýmsa þætti ónæmisstarfsemi. Lágur styrkur D-vítamíns hefur í athugunarrannsóknum tengst meðal annars krabbameini, alvarlegum astma og heila- og mænusiggi, en slík tengsl sanna hvorki orsakasamband né að D-vítamínviðbót komi í veg fyrir sjúkdómana. D-vítamínskortur getur valdið beinkröm hjá börnum og beinmeyru hjá fullorðnum; í báðum tilvikum verður steinefnamyndun beina ófullnægjandi.
Hóstarkirtill
Hóstarkirtillinn er líffæri ónæmiskerfisins. Hann er hlutfallslega stór og virkur á fósturskeiði, í frumbernsku og á bernskuárum en rýrnar smám saman frá kynþroska, þótt nokkur starfsemi haldist. Þekjufrumur hóstarkirtils og aðrar frumur í umhverfi hans mynda peptíð og boðefni sem styðja þroska og sérhæfingu T-eitilfrumna. Heitið týmósín nær yfir nokkur slík peptíð. Hlutverk þeirra eru fjölbreytt og ekki öll fullskýrð, og týmósín finnast einnig í öðrum vefjum. Þau verða því ekki öll flokkuð afdráttarlaust sem sértæk hóstarkirtlishormón.
Lifur
Lifrin seytir að minnsta kosti fjórum mikilvægum hormónum eða hormónaforstigum: insúlínlíkum vaxtarþætti, áður nefndum sómatómedíni, angíótensínógeni, trombópóetíni og hepsidíni. Insúlínlíkur vaxtarþáttur 1 miðlar mörgum, en ekki öllum, vaxtaráhrifum vaxtarhormóns, meðal annars í beinum. Angíótensínógen er óvirkt forstig angíótensínpeptíða í renín-angíótensín-aldósterón-kerfinu; það hækkar því ekki blóðþrýsting eitt og sér. Trombópóetín, eða blóðflögufjölgunarvaki, örvar þroska risakjarnafrumna og myndun blóðflagna. Hepsidín er helsta hormónið sem stjórnar járnjafnvægi líkamans. Það binst járnflutningspróteininu ferróportíni og leiðir til innfrumunar og niðurbrots þess, svo frásog járns úr þörmum og losun þess úr járngeymslum í blóð minnkar. Helstu hormón þessara líffæra eru tekin saman í töflu 17.8.
| Líffæri | Helstu hormón | Áhrif |
|---|---|---|
| Hjarta | Gáttanatríumræsipeptíð (ANP) | Dregur úr blóðrúmmáli og blóðþrýstingi og eykur útskilnað Na+ með þvagi |
| Meltingarvegur | Gastrín, sekretín og kólestókínín | Styðja meltingu og hlutleysingu sýrs iðramauks |
| Meltingarvegur | Glúkósaháð insúlínörvandi peptíð (GIP) og glúkagonlíkt peptíð 1 (GLP-1) | Auka glúkósaháða insúlínlosun frá beta-frumum brissins |
| Nýru | Renín | Ræsir RAAS og stuðlar óbeint að aldósterónlosun |
| Nýru | Kalsítríól | Eykur frásog |
| Nýru | Rauðkornavaki (EPO) | Örvar myndun rauðra blóðkorna í beinmerg |
| Beinagrind | FGF23 | Hamlar myndun kalsítríóls og eykur fosfatútskilnað |
| Beinagrind | Osteókalsín | Tengt aukinni insúlínmyndun í dýrarannsóknum |
| Fituvefur | Leptín | Stuðlar að mettunarboðum í heila |
| Fituvefur | Adípónektín | Eykur insúlínnæmi |
| Húð | Kólekalsíferól | Forstig virks D-vítamíns |
| Hóstarkirtill og önnur líffæri | Týmósín | Stuðla meðal annars að þroska T-eitilfrumna ónæmiskerfisins |
| Lifur | Insúlínlíkur vaxtarþáttur 1 | Miðlar mörgum vaxtaráhrifum vaxtarhormóns |
| Lifur | Angíótensínógen | Forstig angíótensínpeptíða í RAAS |
| Lifur | Trombópóetín | Örvar þroska risakjarnafrumna og myndun blóðflagna |
| Lifur | Hepsidín | Minnkar járnflutning út í blóð með því að hamla ferróportíni |