Hormonit Elina Itkonen
Yleistä hormoneista Hormoni = kemiallinen viesti- eli signaaliaine Leviää verenkierron mukana koko elimistöön, mutta vaikuttaa vain soluihin, joissa on sen reseptori Reseptorien määrää säätelemällä voidaan vaikuttaa hormonin vaikutuksiin soluun. Hormonaalinen vaikutus on hitaampi kun hermostollinen vaikutus
Olennaista osata: Umpieritysrauhaset ja niiden erittämät hormonit Hormonien säätelytehtävät ja kohde-elimet Hypotalamuksen ja aivolisäkkeen rooli umpieritysrauhasten säätelyssä http://www.kyyti.fi/sites/default/files/imagecache/ suosittelut/resize.jpg
Hormonin sitoutuminen reseptoriin Hormoni kulkee verenkierrossa kohdesoluun Kohdesolun pinnalla se sitoutuu reseptoriin aiheuttaen muutoksen solun toiminnassa = vaste Vaste voi olla esim. geenin aktivoituminen tai eritystoiminta Reseptorit joko solukalvolla, solulimassa tai tumassa
Rasvaliukoinen hormoni h-p://www.google.fi/imgres?um=1&hl=fi&client=firefox- a&rls=org.mozilla:en- US:official&biw=1680&bih=894&tbm=isch&tbnid=vEZYM1_w9udMYM:&imgrefurl=h-p:// Rasvaliukoinen hormoni pääsee solukalvon läpi solun sisään Reseptori on solulimassa tai tumassa Aktivoi tai estää geenin toimintaa Vaste hitaampi, kun vesiliukoisilla Esim. steroidihormonit, kortikosteroidit
Vesiliukoinen hormoni Vesiliukoinen hormoni ei pääse solukalvon läpi Reseptori on solukalvolla Hormonin sitoutuminen reseptoriin aktivoi solun sisällä toisiolähetin, joka välittää viestin eteenpäin à vaste Esim. insuliini ja glukagoni h-p://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ a4/1signal_transducron_pathways_model.jpg
Reseptorivälitteisten viestiaineiden solunsisäisiä signaalireittejä http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/signal_transduction_v1.png
Umpieritysrauhaset Opettele tunnistamaan ja osoittamaan sijainti!
Hypotalamus h-p://wiki.du.se/@api/deki/files/403/=hjarnan_hypotal300.jpg Talamuksen alapuolella Säätelee aivolisäkkeen etulohkon hormonieritystä ja tuottaa takalohkon hormonit Hypotalamuksen tuottamat hormonit: - Liberiinit - Statiinit - Takalohkon oksitosiini ja ADH
Aivolisäke h-p://de.wikipedia.org/w/index.php?rtle=datei: Hypophyse.png&fileRmestamp=20071010135514 Väliaivojen pohjaosassa Etu- ja takalohko, jotka poikkeavat toisistaan rakenteellisesti ja toiminnallisesti Etulohkon hormonit säätelevät muiden umpieritysrauhasten toimintaa Takalohkon hormonit valmistuvat hypotalamuksessa, mistä ne siirtyvät takalohkoon
Aivolisäkkeen lohkot: TAKALOHKO: Toimii hormoni varastona OKSITOSIINI, ADH ETULOHKO: Endokriinisia soluja Neuroendokriiniset solut srmuloivat neurohormonien avulla endokriinisia soluja Neuroendokriiniset solut ACTH, TSH, FSH, LH, KASVUHORMONI, PROLAKTIINI
Aivolisäkkeeen etulohko (adenohypofyysi) Runsaasti umpieritteisiä soluja (epiteelistä) Osa hormoneista vaikuttaa suoraan soluihin, osa säätelee muiden umpirauhasten toimintaa Prolaktiini säätelee maidoneritystä maitorauhasesta Gonadotropiinit FSH ja LH vaikuttavat sukupuolirauhasiin (kivekset ja munasarjat) Tyreotropiini säätelee kilpirauhasen eritystoimintaa Somatotropiini (kasvuhormoni) säätelee elinten kasvua ja aineenvaihduntaa Kortikotropiini säätelee lisämunuaisen kuorikerroksen eritystoimintaa
Aivolisäkkeen takalohko (neurohypofyysi) Takalohko muodostuu pääosin hermokudoksesta: hermosoluja, hermotukisoluja ja verisuonia Oksitosiini aiheuttaa kohdun supistukset & stimuloi maidoneritystä supistamalla rintarauhasen sileää lihaskudosta ADH eli antidiureettinen hormoni väkevöi virtsaa munuaistubuluksissa ( nesteen takaisin imeytyminen kasvaa) ja siten ylläpitää nestetasapainoa Hormonit syntetisoidaan hypotalamuksessa, mistä ne siirtyvät hermosyitä pitkin takalohkoon ja sieltä edelleen verenkiertoon
Hypotalamuksen ja aivolisäkkeen vuorovaikutus h-p://simple.wikipedia.org/wiki/file:locaronofhypothalamus.jpg Hypotalamukseen tulee viestejä keskushermostosta, verenkierrosta ( lämpörla, aine konsentraarot) Hypotalamus toimii linkkinä hermostollisen ja hormonaalisen säätelyn välillä Hypotalamus rekisteröi elimistön viestejä ja niiden perusteella säätelee aivolisäkkeen etulohkon eritystoimintaa Liberiinit vapauttavat aivolisäkkeen etulohkon hormoneja ja statiinit estävät niiden vapautumista Hypotalamuksessa valmistuvat oksitosiini ja ADH siirtyvät hermosyitä pitkin aivolisäkkeen takalohkoon
Kilpirauhanen SITOUTUVAT TUMARESEPTORIIN! h-p://en.wikipedia.org/wiki/ File:Illu_thyroid_parathyroid.jpg Kurkunpään alapuolella, henkitorven etupuolella Hormonit säätelevät kasvua ja aineenvaihduntaa Tyroksiini ( T4) Trijodityroniini ( T3) Kalsitoniini vähentää veren kalsiumpitoisuutta vaikutus vähäinen
Esimerkki hormonaalisesta säätelystä: kilpirauhashormonit Hypotalamukselle viesti energiantarpeesta (esim. stressi) à tyreoliberiinin eritys hypotalamuksesta à tyreotropiinin eritys aivolisäkkeen etulohkosta à trijodityroniinin ja tyroksiinin eritys kilpirauhasesta à vaste (energia-aineenvaihdunnan vilkastuminen) à negatiivinen palautesäätely: trijodityroniini ja tyroksiini säätelevät omaa eritystään estämällä tyreoliberiinin ja tyreotropiinin eritystä ( = NEGATIIVINEN FEED BACK) Minkä kivennäisaineen puutos vaiku-aa kilpirauhaseen?
Ongelmat kilpirauhashormonien tuotossa Liikaeritys eli hypertyreoosi: Aineenvaihdunta liian nopeaa: à laihtuminen, hikoilu Syynä tyreotropiinin tavoin kilpirauhasta srmuloivat immunoglobuliinit! Vajaatoiminta eli hypotyreoosi: Aineenvaihdunta liian hidasta: à painon nousu, väsymys, palelu, lapsilla kasvun hidastuminen
Lisäkilpirauhanen Miten D- vitamiini vaiku=aa veran Ca- ioni pitoisuuteen? h-p://en.wikipedia.org/wiki/ File:Illu_thyroid_parathyroid.jpg 4 kpl kilpirauhasen takapinnalla Parathormoni säätelee veren kalsiumtasoa Peptidihormoni Matala veren Ca-pitoisuus: à parathormonia erittyy vereen à kalsiumin takaisinimeytyminen tehostuu munuaisissa sekä luuta hajottavat osteoklastit aktiovoituvat à lisää kalsiumioneja vereen
Kasvuhormoni eli somatotropiini Erittyy aivolisäkkeestä ( hypotalamuksen somatostatiini ja somatoliberiini säätelevät eritystä) Ohjaa pituuskasvua kasvutekijöiden tuotannon kautta ( luiden kasvu) Lisää proteiinisynteesiä à kudosten kasvu Nostaa verensokeria lisäämällä rasvojen pilkkoutumista ja vähentämällä glukoosin soluunottoa ( insuliinin kanssa vastakkaiset vaikutukset) h-p://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/99/ Endocrine_growth_regulaRon.svg/240px- Endocrine_growth_regulaRon.svg.png
Haiman Langerhansin saarekkeet Tuottavat sokeriaineenvaihduntaa sääteleviä insuliinia ja glukagonia Haimalla myös eksokriininen osa (entsyymit rskanavaan!) h-p://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/ thumb/6/64/illu_pancrease.jpg/220px- Illu_pancrease.jpg
Glukagonin ja insuliinin vaikutukset Glukagoni: Erittyy alfasoluista, kun verensokeri on matala Vaikutus: hajottaa maksan glykogeenia glukoosiksi vereen, tehostaa glukoneogeneesiä Insuliini: Erittyy beetasoluista, kun verensokeri on korkea Vaikutus: tehostaa glukoosin siirtymistä verestä soluihin (ei hermosoluihin) Lisäksi tehostaa triglyseridisynteesiä, estää triglyseridien vapautumista rasvakudoksesta
Diabetes Häiriö insuliinin erityksessä/ toiminnassa johtaa liian korkeaan veren glukoosipitoisuuteen Tyypin I diabeteksessa insuliinia tuottavat haiman beetasolut tuhoutuvat autoimmuuniprosessin kautta, ja insuliinia on liian vähän Tyypin II diabeteksessa (aikuisiän diabetes) insuliini ei toimi kunnolla kohdesoluissa (insuliiniresistenssi) Tyypin II diabetekseen liittyy usein lihavuus, vähäinen liikunta ja kohonnut verenpaine h-p://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/04/ Insulin_ApplicaRon.jpg/200px- Insulin_ApplicaRon.jpg
Pohdi: Millä eri tavoilla insuliinia voidaan antaa diabeetikolle? Mikä on insuliinin reitti soluihin eri lääkemuodoissa?
Lisämunuaiset Munuaisten yläpuolella Kaksi toiminnallista yksikköä: kuori ja ydin, jotka erittävät eri hormoneja h-p://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/thumb/1/14/illu_adrenal_gland.jpg/ 230px- Illu_adrenal_gland.jpg
Lisämunuaisen osat YDIN Erittää adrenaliinia ja noradrenaliinia Erittyy sympaattisen hermoston stimulaation avulla Vaikutus fyysistä suorituskykyä tehostava: mm. sykkeen nousu, ravintoaineiden pilkkoutumisen kiihtyminen Aivolisäke säätelee lisämunuaiskuoren eritystoimintaa kortikotropiiniilla KUORI Erittää mineralokortikoideja (tärkein aldosteroni) ja glukokortikoideja (esim. kortisoli), jotka säätelevät ravintoaineiden/ ionien käyttöä ja aineenvaihduntaa Ovat steroidihormoneja Lisäksi erittyy androgeeneja (sukupuolihormoneja)
Lisämunuaisen hormonit ja stressi Stressin alussa sympaattinen hermosto ja adrenaliini: verenkierron kiihtyminen à SUORITUSKYKY sykkeen nousu NOUSEE verenpaineen nousu Stressitilan pitkittyessä lisämunuaisen kuorikerroksesta glukortikoideja (mm. kortisoli) energiavarastojen käyttöönotto (rasvojen ja proteiinien hajotus) tehostuu à katabolia à immuniteetti heikkenee mm. tulehduksenvälittäjaineiden tuotannon vuoksi
Aldosteroni Säätelee suolojen aineenvaihduntaa, tärkeimpänä Na+ Tehostaa Na/K- ATPaasin toimintaa - Stimuloina Na+ takaisinottoa munuaisissa à verenpaine nousee - Edistää K+ erittymistä munuaisissa
Käpylisäke Väliaivojen takaosassa Säätelee vuorokausirytmiä erittämällä melatoniinia Melatoniinia on veressä eniten yöllä h-p://fi.wikipedia.org/wiki/ Tiedosto:Illu_pituitary_pineal_glands.jpg
Sukupuolihormonit ja murrosikä Hypotalamuksen kypsyminen 10-15 vuoden iässä à gonadotropiineja vapauttavan hormonin GnRH eritys à aivolisäkkeestä FSH ja LH à sukupuolielinten kasvu ja sukupuolihormonien eritys sukurauhasissa
Kivekset Tehtävät: testosteronin ja siittiöiden tuotanto Siittiöt valmistuvat siementiehyissä Testosteroni valmistuu siementiehyiden välisoluissa h-p://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/ 2/2e/Male_reproducRve_system_lateral_nolabel.png/ 220px- Male_reproducRve_system_lateral_nolabel.png
Testosteronin tuotto ja vaikutukset Hypotalamus: Gonadotropiineja vapauttava hormoni GnRH à aivolisäkkeestä LH ja FSH à testosteronin vapautuminen Vaikutukset: miehen sekundääriset sukupuoliominaisuudet, lihasten kasvu, siittiöiden muodostuminen h-p://fi.wikipedia.org/wiki/tiedosto:nbodybuilder.jpg h-p://en.wikipedia.org/wiki/file:captra-ansikh.jpg
Munasarjat Murrosiässä GnRH käynnistää munasarjoissa munasolujen kypsymisen ja estrogeenin tuotannon Estrogeeni aikaansaa naiselliset sukupuoliominaisuudet h-p://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/ Female_reproducRve_system_lateral_nolabel.png
Hormonit kuukautiskierrossa h-p://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/ f0/menstrualcycle.png Hypotalamus erittää gonadotropiineja vapauttavaa hormonia GnRH à aivolisäkkeestä FSH ja LH FSH säätelee munasolun kypsymistä, ja munarakkuloiden solut erittävät estrogeenia Munarakkulan suurentuessa estrogeenia enemmän à FSH ja LH nousevat LH-piikki kierron keskivaiheilla saa munasolun irtoamaan, keltarauhasen muodostumaan irtoamiskohtaan ja erittämään progesteronia Progesteronin ja estrogeenin vähentyminen käynnistää kierron uudelleen
Sukupuolihormonit 1 FSH 2 LH 3 Progesteroni 4 Estrogeeni 5 Hypotalamus 6 Aivolisäke 7 Munasarja 8 Pregnancy - hcg (Human chorionic gonadotropin) 9 Testosteroni 10 Kivekset 12 Prolaktiini h-p://en.wikipedia.org/wiki/file:hormons_feedback_- _Sprz%C4%99%C5%BCenie_zwrotne_hormonow.svg
Yhteenveto: Hormonit säätelevät hermoston ohella elimistön toimintoja Vaikuttavat pieninä määrinä ja pitkällä aikavälillä Erittyvät umpieritysrauhasista verenkiertoon Kohdesolussa on oikeanlainen reseptori, johon hormoni sitoutuu Negatiivinen palautesäätely: verenkiertoon vapautunut hormoni inhiboi omaa eritystään Hypotalamuksen ja aivolisäkkeen muodostama säätelyjärjestelmä ohjaa hormonieritystä
Pohdi: Miten rasva- ja vesiliukoiset hormonit poikkeavat kemialliselta rakenteeltaan? Mitä biomolekyylejä ne voivat olla?