kjertler og hormoner (+ stress og regulering av blodsukker) (kap 41)

hormon

stoff som dannes i spesialiserte celler, beveges med kroppsvæsker og fungerer på spesifikke målceller i andre deler av organismen slik at den endrer målcellens funksjon. når alle celler i kroppen, men har bare effekt på celler med en reseptor som binder det spesifikke hormonet

det endokrine systemet

det indre systemet av kommunikasjon som involverer hormoner, kjertler uten kanaler som skiller ut hormoner, og de molekylære reseptorene på eller i målceller som responderer til hormoner, fungerer sammen med nervesystemet

endokrin signalisering

sekrerte molekyler diffunderer inn i blodet og trigger responser i målceller hvor som helst i kroppen

parakrin signalisering

sekrerte molekyler diffunderer lokalt og trigger en respons i naboceller

autokrin signalisering

sekrerte molekyler diffunderer lokalt og trigger en respons i cellene som skilte dem ut

lokal regulator

utskilt molekyl som påvirker celler nær der molekylet ble skilt ut, fungerer over korte distanser og når målceller ved diffusjon

prostoglandin

gruppe modifiserte fettsyrer som skilles ut av omtrent alle vev og som utfører mange ulike funksjoner som lokale regulatorer

hva er et eksempel på funksjonen til prostoglandin?

i immunsystemet: promoterer inflammasjon og sensing av smerte i respons til skade

cytokin

polypeptid som fungerer som lokal regulator, muliggjør kommunikasjon mellom immunceller

vekstfaktor

polypeptid som fungerer som lokal regulator, promoterer cellevekst, deling og utvikling

hva er funksjonen til nitrogenmonoksid (NO)?

fungerer som lokal regulator og nevrotransmitter

O2-nivå i blodet faller → endotelialceller i blodårevegger syntetiserer og slipper ut NO → diffunderer inn i omringende glatte muskelceller → aktiverer enzym som avslapper cellene → vasodilation → økt blodflyt til vev

synaptisk signalisering

nevrotransmittere diffunderer over synapser og trigger responser i målvev (nevroner, muskler, kjertler)

nevrotransmitter

molekyl sluppet ut fra den synaptiske terminalen av et nevron ved en kjemisk synapse, diffunderer over synapse-rommet og binder til den post-synaptiske cellen → trigger respons

nevroendokrin signalisering

nevrohormoner diffunderer inn i blodet og trigger responser i målceller hvor som helst i kroppen

nevrohormoner

molekyl som er skilt ut av et nevron, reiser i kroppsvæsker og fungerer på spesifikke målceller ved å endre funksjonen deres, mange regulerer endokrin signalisering

feromonsignalisering

signalisering via feromoner, mange funksjoner inkludert definere territoriet, advare mot predatorer, tiltrekking av potensielle partnere

feromoner

lite molekyl sluppet ut i miljøet som fungerer i kommunikasjon mellom medlemmer av samme art

hvilke 3 store kjemiske klasser inngår hormoner i?

polypeptider, steroider og aminer

hvilke typer hormoner er vannløselige og hvilke er fett/lipidløselige?

polypeptider og de fleste aminhormoner er vannløselige. steroidhormoner og andre store ikke-polare aminhormoner er fettløselige

steroider

lipider som inneholder 4 sammenslåtte karbonringer, alle avledet av kolesterol

aminhormon

hormon syntetisert fra en enkelt aminosyre, enten tyrosin eller tryptofan

hvordan foregår en generell responsvei for vannløselige hormoner?

skilt ut ved eksocytose, reiser fritt i blodet → uløselige i lipider så kan ikke diffundere gjennom plasmamembranen til målceller → binder til celleoverflate-reseptorer → induserer endringer i cytoplasmiske molekyler og endrer noen ganger gentranskripsjon

hvordan foregår en generell responsvei for fettløselige hormoner?

går ut av endokrine celler ved å diffundere over membraner - binder til transportproteiner (holder dem løselige i vann) → diffunderer inn i målceller og binder typisk til reseptorer i cytoplasma eller nukleus → kompleks → trigger oftest endring i gentranskripsjon

signaltranduksjon

kobling av mekanisk, kjemisk eller elektromagnetisk stimuli til en spesifikk cellulær respons

endokrin kjertel

kanalfri kjertel som skiller ut hormoner direkte i interstitiell væske hvor de diffunderer inn i blodet. endokrine celler oftest gruppert sammen i endokrine kjertler

eksokrin kjertel

har kanaler som frakter utskilte substanser som svette eller spytt over kroppsoverflater eller hulrom

skjoldbruskkjertelen/thyroid gland

syntetiserer og skiller ut skjoldbruskkjertel-hormon (T3 og T4), stimulerer og opprettholder metabolske prosesser. skiller også ut kalsitonin som senker nivået av kalsium i blodet.

biskjoldbruskkjertelen/parathyroid gland

syntetiserer og skiller ut biskjoldbruskkjertel-hormon (PTH), øker kalsium i blodet

binyrene/adrenal glands

sitter over nyrene, inkluderer binyremargen og binyrebarken

binyremargen/adrenal medulla

syntetiserer og skiller ut epinefrin og norepinefrin, øker mengden glukose i blodet, øker metabolsk aktivitet, øker eller minker diameteren til blodårer

binyrebarken/adrenal cortex

syntetiserer og skiller ut glukokortikoider (øker mengden glukose i blodet og kontrollerer inflammasjon) og mineralkortikoider (promoterer reabsorpsjon av Na+ og utskilling av K+ fra nyrene)

eggstokker

syntetiserer og skiller ut østrogener, stimulerer vekst av livmorslimhinnen, promoterer utvikling og opprettholdelse av hunnlige sekundære kjønnskarakteristikker. også progesteron som promoterer vekst av livmorslimhinnen

testikler

syntetiserer og skiller ut androgener, støtter dannelse av sperm, promoterer utvikling og opprettholdelse av hannlige sekundære kjønnskarakteristikker

pinealkjertelen

syntetiserer og skiller ut melatonin, deltar i reguleringen av biologiske rytmer

hypothalamus

ventral del av vertebrat forhjerne, funksjoner innen opprettholdelse av homeostase, spesielt innen koordinering av endokrin- og nervesystemer. skiller ut hormoner til bakre hypofyse og skiller ut faktorer som regulerer fremre hypofyse.

hypofysen/pituitary gland

endokrin kjertel ved basen av hypothalamus, består av en bakre lobe/lapp og en fremre lapp.

bakre hypofyse/posterior pituitary

utvidelse av nerve-vevet til hypothalamus og skiller ut hormoner produsert av hypothalamus. skiller ut oksytocin. skiller ut vasopressin/antidiuretisk hormon (ADH), promoterer bevaring av vann av nyrene, modulerer atferd

fremre hypofyse/anterior pituitary

del av hypofysen som utvikles fra ikke-nevralt vev, består av endokrine celler som syntetiserer og sekrerer flere tropic og nontropic hormoner (stimulerende og ikke-stimulerende). syntetiserer og skiller ut follikel-stimulerende hormon (FSH) og luteiniserende hormon (LH), skjoldbruskkjertel-stimulerende hormon (TSH), adrenokortikotropisk hormon (ACTH), prolaktin, veksthormon (GH), melanocytt-stimulerende hormon (MSH).

bukspyttkjertelen/pancreas

syntetiserer og skiller ut insulin (senker glukosenivå i blod) og glukagon (hever glukosenivå i blod)

enkelt endokrint reaksjonsspor

endokrine celler responderer direkte til en indre/miljøstimulus ved å skille ut et spesifikt hormon. hormon → i blodet → målceller → interaksjon med spesifikke reseptorer → signaltransduksjon i målceller → fysiologisk respons

enkle nevroendokrine reaksjonsspor

stimulus blir mottatt av et sensorisk nevron heller enn endokrint vev. sensorisk nevron stimulerer nevrosekrerende celle → skiller ut nevrohormon → inn i blodet → til målceller osv.

oksytocin

hormon produsert av hypothalamus og sluppet ut fra bakre hypofyse. induserer sammentrekninger av livmor-muskler under fødsel og får brystkjertlene til å skille ut melk under amming

negativ feedback

form for regulering hvor akkumulering av et sluttprodukt av en prosess sakker ned prosessen.

positiv feedback

form for regulering hvor et sluttprodukt av en prosess øker prosessen. kontrollmekanisme hvor en endring i en variabel trigger en respons styrker eller forsterker endringen, forsterker stimulus slik at prosesser fullføres

follikel-stimulerende hormon (FSH)

stimulerer gonader

luteiniserende hormon (LH)

stimulerer gonader

skjoldbruskkjertel-stimulerende hormon (TSH)

stimulerer skjoldbruskkjertelen

adrenokortikotropisk hormon (ACTH)

stimulerer binyrebarken

prolaktin

stimulerer bryst-kjertelceller og melkesyntese i pattedyr

veksthormon (GH)

stimulerer vekst og metabolske funksjoner

melanocytt-stimulerende hormon (MSH)

påvirker fargen til melanocytter (hudcelle).

Hva er ikke sant om nevroendokrin koordinering i invertebrater (møll)?

1. eksoskjelett må periodisk byttes ut (gjelder ikke voksne)

2. reaksjonssporet starter i hjernen

3. nevrosekretiske celler produserer PTTH (polypeptid nevrohormon), som fører til utskilling av ecdysteroid, der rask økning trigger felling

4. larver har grupperinger med celler som skal bli ulike voksne organer

5. når en larve skal bli en puppe skilles det ut høye konsentrasjoner av et juvenilt hormon

5. når en larve skal bli en puppe skilles det ut høye konsentrasjoner av et juvenilt hormon

Konsentrasjonen av juvenilt hormon (skilt ut av kjertler bak hjernen) bestemmer om felling (eksoskjelett) resulterer i nytt larvestadie (høy konsentrasjon) eller puppestadie (lav konsentrasjon)

Hva er ikke sant om nevroendokrin koordinering i vertebrater?

1. i stor grad avhengig av hypothalamys

2. signaler fra hypotalamus fører til nevrohormoner sekrert fra hypofysen

3. hypofysen er delt inn i bakre og fremre del, der den bakre delen står for syntese av hormoner og den fremre delen står for lagring og sekresjon

4. alle stemmer

3. hypofysen er delt inn i bakre og fremre del, der den bakre delen står for syntese av hormoner og den fremre delen står for lagring og sekresjon

bakre hypofyse er en utvidelse av nerve-vevet til hypotalamys som skiller ut oksytosin og antidiuretisk hormon laget i hypotalamys - midlertidig lagringssted for hormonene.

fremre hypofyse er en del av hypofysen som utvikles fra ikke-nevralt vev, består av endokrine celler som syntetiserer og sekrerer flere tropic (stimulerende - stimulerende endokrine kjertler) og nontropic (ikke-stimulerende) hormoner

oksytocin har flere funksjoner relatert til reproduksjon, blant annet utskilling av melk, regulering av livmorssammentrekninger under fødsel, atferd relatert til omsorg og seksuell aktivitet.

• true

• false

true

hormoner fra fremre del av hypofysen regulerer flere ulike prosesser hos mennesker. hvilke er ikke en del av disse?

1. metabolisme

2. osmoregulering

3. reproduksjon

4. fordøyelse

5. endokrine kjertler (noen)

6. vev (noen)

7. utslippende eller inhiberende hormoner

4. fordøyelse

Fyll inn på figuren

Hva er en hormonkaskade?

en form for regulering der flere endokrine organer og signaler fungerer sammen i en serie

Hva er sant om veksthormonet GH og hormonell regulering av vekst?

1. hormonet GH blir produsert og sekrert av fremre hypothalamus

2. GH har direkte effekter på mange ulike vev

3. bukspyttkjertelen er et viktig mål for GH, og skiller ut insulin-liknende vekstfaktorer som stimulerer til bein og bruskvekst

4. alle påstandene er sanne

5. ingen av påstandene er sanne.

5. ingen av påstandene er sanne.

1. hormonet GH blir produsert og sekrert av fremre hypofyse

2. GH har både direkte (nontropic) og tropic effekter på mange ulike vev

3. leveren er et viktig mål for GH, og skiller ut insulin-liknende vekstfaktorer som stimulerer til bein og bruskvekst

Hva gjør parathyroid hormonet?

sørger for kontroll av kalsiumioner i blodet.

om kalsium faller nok vil skjelettmuskulatur trekkes sammen krampaktig, potensielt dødelig.

om kalsium øker nok kan kalsiumfosfat danne utfellinger i kroppsvev og gi omfattende organskade

hva er binyrene og hva gjør de? (adrenal glands)

• 2 endokrine kjertler som ligger over/nær nyrene i pattedyr

• deles inn i ytre del, cortex, og indre/sentrale del, medulla/binyremarg.

  • cortex responderer til ACTH (adrenokortikotropt hormon) ved å skille ut steroidhormoner som hjelper med å opprettholde homeostase under langtidsstress

  • medulla er nevrosekrerende celler som sekrerer epinefrin og norepinefrin i respons til nervesignaler trigget av kortidsstress

Hva gjør binyremargen/adrenal medulla?

• “fight-or-flight” respons - trigget av 2 hormoner fra binyremargen: epinefri og norepinefrin

• epinefrin/adrenalin + norepinefrin/noradrenalin - begge er katecholaminer (aminhormon syntetisert fra tyrosin)

  • begge fungerer også som nevrotransmittere

  • øker mengden kjemisk energi tilgjengelig for bruk - øker raten glykogen nedbrutt og promoterer utslipp av glukose og fettsyrer → i sirkulajsons-systemet → brensel

  • effekter på kardiovaskulært- og respirasjonssystemet øker hjerterate, slagvolum, øker diameteren til bronkioler → øker O2 rate til blodceller

    • endrer blodflyt → sammentrekker noen årer, avslapper andre

    • samlet effekt: blod vekk fra hud, fordøyelsesorganer og nyrer → økt blodtilførsel til hjerte, hjerne og skjelettmuskulatur

Hva gjør binyrebarken? (adrenal cortex)

endokrin respons til stress

aktiv når stress inkluderer lavt blodsukker, minket blodvolum, sjokk

• hypothalamus skille rut hormon → fremre hypofyse skiller ut adrenokortikotropisk hormon (ACTH)

• ACTH → binyrebark → endokrine celler syntetiserer og skiller ut kortikosteroider

hva er norepinefrin?

katecholamin som er kjemisk og funksjonelt liknende epinefrin og fungerer som et hormon eller nevrotransmitter

også kalt noradrenalin

Hva er ikke en effekt av epinefrin?

1. i leverceller binder hormonet seg til beta-type reseptor i plasmamembranen som fører til reaksjonsspor og utslipp av glukose i blod

2. i glatt muskulatur som dekker blodårer til skjelettmuskulatur binder hormonet seg til beta-type reseptor som gjennom reaksjonsspor fører til økt blod til skjelettmusklene

3. i glatt muskulatur som dekker blodårene til tarmene binder hormonet seg til beta-type reseptor som gjennom reaksjonsspor fører til redirigering av blod til aktiv skjelettmuskulatur

4. alle påstandene stemmer

5. ingen av påstandene stemmer

3. i glatt muskulatur som dekker blodårene til tarmene binder hormonet seg til alfa-type reseptor som gjennom reaksjonsspor fører til redirigering av blod til aktiv skjelettmuskulatur

hvilke typer kortikosteroider har vi i mennesker?

1. glukokortikoider

2. mineralkortikoider

3. glyserolkortikoider

4. adrenalkortikoider

1. glukokortikoider

2. mineralkortikoider

Hva er egenskapene til kortikosteroider i mennesket?

glukokortikoider

• steroidhormon skilt ut av binyrebarken som påvirker glukosemetabolisme og immunfunksjon

• eks. kortisol

• gjør glukose tilgjengelig ved å promotere glukosesyntese fra ikke-karbohydrater

• funsjoner på skjelettmuskulatur → nedbryting av muskelproteiner → aminosyrer → til lever og nyre → glukose → inn i blod

• for høyt nivå → undertrykker deler av kroppens immunsystem

mineralkortikoider

• steroidhormon skilt ut av binyrebarken som regulerer salt- og vannhomeostase

  • opprettholder salt- og bannbalanse

  • eks. aldosteron → ion- og vannhomeostase for blod

  • deltar i homeostatisk regulering av metabolisme

Hva er ikke sant om kjønnshormoner

1. påviker vekst utvikling, reproduktive sykluser og seksuell atferd

2. hovedsaklig produsert og skilt ut av gonader

3. 2 hovedtyper, østrogen og testosteron

4. syntese primært kontrollert av 2 gonadotropiner fra fremre hypofyse

3. 3 2 hovedtyper, androgener, østrogener og progesteron testosteron

Hva er androgener?

• steroidhormoner som stimulerer utvikling og opprettholdelse av hannlig reproduktivt system og sekundære kjønnskarakteristikker

• eks. testosteron

• pubertet: utvikling av hannlige sekundære kjønnskarakteristikker

  • høyere konsentrasjon → lengre og tykkere stemmebånd = dypere stemme, hannlig mønster for hårvekst, økt muskel- og beinmasse

Hva er testosteron?

steroidhormon krevd for utvikling av hannlig reproduktivt system, spermatogenese og hannlige sekundære kjønnskarakteristikker

• XY embryo → utvikling hannlig reprod. strukturer

• XX embryo → mangel testosteron → muliggjør utvikling av hunnlig reprod. strukturer

hoved-androgen i pattedyr

Hva er østrogener

steroidhormon som stimulerer utvikling og opprettholdelse av hunnlig reprod. system og sekundære kjønnskarakteristikker

østradiol viktigst

Hva er østradiol?

steroidhormon som stimulerer utvikling og opprettholdelse av hunnlig reprod. system og sekundære kjønnskarakteristikker

hoved-østrogen i pattedyr

Hva er progesteron?

steroidhormon som bidrar til menstruasjonssyklus og forbereder livmoren for graviditet

hoved progestin i pattedyr

Melatonin:

hormon skilt ut av pinealkjertelen som er involvert i regulering av biologiske rytmer og søvn

modifisert aminosyre, regulerer funksjoner relatert til lys og årstider

kan påvirke hudpigmentering, men hovedsakelig effekt på biologiske rytmer assosiert med reproduksjon og daglig aktivitetsnivå

skilt ut om natten, mengde avhengig av lengde på natten

• eks. om vinteren er det lange netter → mer melatonin

utslipp kontrollert av en gruppe nevroner i hypothalamus (SCN)

Hva er pinealkjernen/pineal gland?

• liten kjertel på dorsal overflate av vertebrat forhjerne som skiller ut melatonin

• liten masse nær senteret av pattedyrhjernen

melanocytt-stimulerende hormon (MSH)

hormon produsert og sekrert av fremre hypofyse med flere aktiviteter, inkluert regulering av atferding til pigmentinnholdende celler i huden til noen vertebrater

amfibier, fisk, reptil: regulerer hudfarge - kontrollerer pigmentfordeling i hudceller kalt melanocytter

pattedyr: sult og metabolisme + hudfarge