10. Endokrin szabályozások II. II./10-es tétel Flashcards
A szénhidrátforgalom hormonjai, hol termelődnek
Inzulin - bőség hormon
Glukagon - szükség hormon
hasnyálmirigyben termelődnek
Inzulin (miért egyedi ez a hormon?)
Az egyetlen hormon, ami a vércukorszintet csökkenti
Glukagon mit csinál?
Serkenti a glükóz vérbe juttatását és a glükoneogenezist
- glükóz zsírsejtbe és mitokondriumba juttatása –> itt ketontestek keletkeznek belőle
Legfontosabb energiatartalékunk
trigliceridek a zsírszövetben
zsírszövet és típusai
mindenhol ott van
barna és fehér –> barna a hőképzésért, fehér a raktározásért felelős
Vércukorszint szabályozás hormonjai
Vércukorszint csökkentés: Inzulin
Vércukorszint növelés: Glukagon, Adrenalin, Növekedési hormon
Permisszív szerep a vér glükózszint növelésében (állandó szinten tartás): legfontosabb glükokortikoid hormon –> Kortizol (mellékvese kéregben termelődik), pajzsmirigyhormonok (T4 (tiroxin), T3 (triiodothyronine) - aktívabb), Növekedési hormon
Hasnyálmirigy Langerhans szigeteinek sejtjei
Hasnyálmirigy Langerhans szigeteiben (1 millió, belső elválasztású mirigy (a vérbe választ ki))
Pancreas, azaz hasnyálmirigy tömegének 1-1,5%a a Langerhans szigetek, viszont a vérellátásnak a 10%-át adja
Hasnyálmirigy az egyetlen olyan mirigy, ami belső és külső elválasztású is –> külső elválasztású rész: emésztőnedvek (lipáz, amiláz)
Alfa sejtek (25 %): Glukagon termelés
Béta sejt (65 %): Inzulin termelés
Delta sejt (10 %): Szomatosztatin termelés (általános gátló hatású hormon) –> parakrin módon szabályozza az alfa és béta sejtek működését, gátolja őket, alfa és béta sejtekből a glukagon és az inzulin endokrin úton jut el a célsejtekhez
Inzulin felépítés
Polipeptid, aminosavakból áll
A (21 aminosav) és B (30 aminosav) lánc diszulfid hidakkal kapcsolódik össze, C lánc a kettő között (proinzulin), ez utóbbi lehasad és kialakul az Inzulin, az összekapaszkodott A és B lánc alkotja
Mennyi inzulin termelődik/raktározódik?
10 egység inzulin termelődik –> ez mindig termelődik, még ha nincs is bőség –> 25-40 egység táplálkozásnál
180 egység raktározódik a béta sejtekben
Béta sejt Inzulin szekréciója
Glükóz bevitel az inger
4,5 mmol/l a vérben a glükóz szint –> ha ez megnövekszik –> beindul az inzulin szekréció
- GLUT-2 transzporter - facilitált glükóztranszporter (passzív - koncentrációgradiens mentén) –> ha túl sok a glükóz, megjelenik a sejt felszínén és segíti a glükóz bejutását
GLUT 1-5 –> csak a GLUT 2 inzulin független - Glukokináz enzim: a glükózt glükóz-6-foszfáttá alakítja
csak magas glükóz koncentrációnál működik –> glükóz szenzor - Glikolízis, citrát-kör, eredménye a piruvát –> CO2 + H2O és ATP
–> megnövekedett ATP szint –> K+ csatornák bezárulnak, a K+ a sejtben marad –> membrán depolarizáció
–> feszültségfüggó Ca2+ csatornákon keresztül a Ca2+ beáramlik a sejtbe
–> Inzulin granulumok exocitózisát keltik –> Inzulin szintézis
glükóz-6-foszfát serkenti a proinzulin gén átírását
Béta sejt inzulin szekréciójának egyéb serkentői
GLP1-R (glucagon-like polipeptid): GLP1-receptor
mACh-R: muszkarinos Ach-receptor (acetilkolin)
alfa2-R: adrenerg (adrenalinnal működő) alfa2-receptor
SUR: szulfonilurea (gyógyszer) receptor alegység (gyógyszerként bejuttatva) –> aktiválja az ATP érzékeny K+ csatorna zárását ATP nélkül is –> így is kialakulhat a depolarizáció mellyel az inzulinszekréció
–> nincs szükség a glükóz szint emelkedéséhez, hogy csökkentsük a glükózszintet inzulinnal
Inzulin szekréciót serkentő folyamatok
- Magasabb vér glükóz szint (hiperglikémia = éhgyomornál 7 mmol/l feletti a glükózszint, evés után 8 mmol/l felett)
- Magasabb vér szabad zsírsav (FFA) tartalom
- Magasabb vér szabad aminosav tartalom (Arg, Leu, Lys)
- Inkretinek, gasztrointesztinális hormonok - táplálkozás hatására szabadulnak fel (GLP-1, gastrin, secretin, GIP=gastrin inhibitory peptid)
- Hormonok: glukagon, növekedési hormon (GH), kortizol
- paraszimpatikus hatás a X. agyidegen keresztül (acetilkolin) –> édes íz elindítja az inzulin szekréciót
- béta-adrenerg hatás (katekolaminok)
- Inzulin rezisztencia (van inzulin, mégsem használ), obezitás
- Szulfonilurea gyógyszerek (glibenklamid, tolbutamid)
Inzulin szekréciót gátolják
- csökkent vér glükóz szint (hipoglikémia = 3 mmol/l alatti a glükózszint a vérben)
- éhezés
- somatostatin
- leptin (zsírszövetben termelődik, sok zsírban megnövekedik)
–> sok zsír, jóllakottság van - alfa2-adrenerg aktivitás (katekolaminok), stressz
Inzulin legfontosabb hatásai
Májban:
glikogénszintézis nő
glikogenolízis csökken
glukoneogenezis csökken
glükózleadás csökken
zsírsavszintézis glükózból nő
ketontestképződés csökken (zsírsavból ketontestek alacsony glükózszintnél, éhezésnél keletkezik)
K+ felvétel nő - hipokalémia (a vérben a K+ mennyisége alacsony)
Izomszövet:
glükózfelvétel nő
glikogénszintézis nő
glikogenolízis csökken
aminosavfelvétel nő
aminosav-leadás csökken
proteinszintézis nő
proteolízis csökken
K+ felvétel nő - hipokalémia (a vérben a K+ mennyisége alacsony)
Zsírszövet:
glükózfelvétel nő
glicerin-1-foszfát képződés nő
trigliceridszintézis nő
lipolízis csökken
szabad zsírsav leadás csökken
lipoproteinlipáz működése az endothelsejtek felszínén nő (trigliceridek bontása a vérben keringő lipoproteinekben)
Inzulin receptor
Az inzulin peptid hormon, nem jut át a membránon könnyen
heterotetramer
2 alfa lánc, 2 béta lánc diszulfid hidakkal összekötve
inzulin kapcsolódva konformációváltozást indít
béta alegység egy protein tirozin kináz –> foszforilálja a sejten belüli enzimeket
inzulin receptor szubsztrátok foszforilációja
–> génexpresszió, glikogénszintézis, zsírszintézis, protein szintézis, glükóz transzport
GLUT4-es glükóz transzporter –> ez inzulin függő
GLUT4 transzporter kihelyeződése pár perc, míg a génexpressziós lépés 1-2 óra
inzulin-receptor komplex a sejtbe jut, az inzulin lebomlik, a receptor visszakerül a helyére
inzulin rezisztencia: receptorok csökkent érzékenységűek vagy nem ülnek ki a membrán felszínére
Inzulin hatása állatkísérletben –> pancreas kivétel
- a vér glükóztartalma nő
- szabad zsírsavtartalom nő
- ketontestek száma is nő
megnövekedett vér glükóz szintnél –> első szakaszban meglévő inzulinok működésbe jönnek, majd ennek száma lecsökken, újabb termelődés indul a béta sejtekből
Inzulin hatása a zsírszövetben
- inzulin receptor segítségével glükóz transzport (GLUT4)
–> glicerin-1-foszfát –> triglicerid –> glicerin + FFA - lipoproteinlipáz működése nő az endothelsejteknél az inzulin hatására –> zsír lebontását végzi –> LDL (low density lipoprotein) –> FFA –> trigliceriddé alakul
- Az inzulin a foszfodiészteráz működését fokozza, ami a csökkenti a cAMP szintet. Hormonszenzitív lipáz működésének csökkenése révén a trigliceridek nem bomlanak le
Inzulin hatása az izomszövetben
- GLUT2 és GLUT4 glükóztranszport
- a glükóz nagy része (80%) az izomba jut
- Inzulin hatására nagyobb mennyiségű glükóz lép be
- izommunka hatására GLUT 4 kiül a membránra –> nagyobb mennyiségű glükóz jut az izomszövetbe –> cukorbetegségnél a mozgás nagyon sokat segít, gyógyszer helyett is!!:)
Az inzulin hatása a növekedésre
IGF-1, IGF-2 –> Inzulin like growth factor (ezeknek is van A, B és C polipeptid részük) –> a növekedési hormon hatására a májban választódnak ki –> izomnövekedés, fehérjebeépítés
Állat kísérlet: pancreas (inzulin) és a hipofízis (növekedési hormon) eltávolítása –> növekedés megáll
GH: helyreáll a növekedés valamilyen szinten
Inzulin: növekedő növekedés egy ideig
GH + Inzulin együtt: együtt van szükség rájuk
A glukagon szekréciója
- proglukagonból képződik, a gén kis része a glukagon, a pancreas alfa sejtjeiben
- proglukagonból GLP-1 és GLP-2 termelődik a bél L-sejtjeiben
Inzulin, glukagon és szomatosztatin együttes működése
Inzulin: gátolja a szomatosztatin és a glukagon hatását is, csökkenti a glükóz szintet a vérben, aminosav építés
Szomatosztatin: gátolja mind az inzulint mind a glukagont
Glukagon: serkenti az inzulin és a szomatosztatin működését is, ezzel a glükóz szint szabályozás a célja –> az inzulint serkenti közvetlenül, míg közvetetten a szomatosztatinon keresztül gátolja
aminosav bontás, és glükóz szint növelés vérben
A glukagon szekréciót fokozó illetve gátló hatások, a szekréciót lehetővé tevő anyagok
Glukagon szekréciót fokozza: hipoglikémia, egyes aminosavak, katekolaminok, növekedési hormon
Gátol: hiperglikémia, inzulin, szomatosztatin
Glukagon szintézist lehetővé teszi: glukokortikoid, növekedési hormon
normál vér glükóz szint (mg/100 ml)
glükóz szint - plazma glukagon tartalom diagram
80-100 mg/100 ml
Az éhezés. Hol vannak raktárak? Hol nincsenek?
Raktárak vannak: máj, izom, zsírszövetben
Nincsenek: agy és vörösvértest –> vér glükózszintjére vannak utalva
időhatárt szab: glükóz mennyiség, zsírsavmennyiség
inzulin-glukagon arány csökken (nem kell mindkettőnek változnia, elég csak az egyiknek)
vázizom: fehérjelebontás nő, proteinszintézis csökken
máj: glukoneogenezis nő, glikogenolízis nő, glikogénszintézis csökken, zsírsav-oxidáció nő, ketontestképzés nő
zsírszövet: lipolízis nő, trigliceridszintézis csökken
Az éhezés szakaszai
- éhgyomri állapot (3-24 óra)
(posztabszorptív szakasz)
- inzulin/glukagon arány csökken
- glikogenolízis és glükoneogenezis nő
- vércukor szint állandó - rövid távú éhezés (24-72 óra)
- inzulin/glukagon arány nagyobb mértékben csökken
- glükoneogenezis
- glikogén raktárak kiürülnek –> megkezdődik a fehérjebontás
- vércukor szint csökken –> éhezési ketonémia (vérben nagyon magas ketontest szám) - krónikus éhezés (>72 óra)
- inzulin/glukagon arány még nagyobb mértékben csökken
- glükoneogenezis csökken
- fehérjebontás csökken
- ketogenezis nő
- légzőizmok sorvadnak
kevesebb energiára van szükség
Éhgyomri és 2 órás glükózszintek értékelése normál, prediabetikus és diabetes állapot esetén
éhgyomri vércukorszint értékelése:
normál: < 6,1 mmol/l
IFG (impaired fasting glucose) - prediabetikus állapot: 6,1 - 6,9 mmol/l
daibetes mellitus: >= 7,0 mmol/l
kétórás glükózszintek értékelése:
normál: < 7,8 mmol/l
IFG (impaired fasting glucose) - prediabetikus állapot: 7,8 - 11,0 mmol/l
daibetes mellitus: >= 11,1 mmol/l
2 diabétesz típus
- IDDM - Inzulin Dependens Diabetes Mellitus
Életkor: < 20 év
Ok: béta-sejtek elhalnak, vírusfertőzést követő autoimmun reakció
Testtömeg: alacsony vagy normális
Vér inzulinszint: alacsony v. nincs
Vér glukagonszint: magas, de lehet gátolt is
Vércukorszint: extrém magas
Inzulin érzékenység: normális
Kezelés: inzulin
Kezelés nélkül: kóma, halál - NIDDM - Non Inzulin Dependens Diabetes Mellitus
Életkor: > 30 év
Ok: inzulin rezisztencia, elhízás, szénhidrát dús étkezés
Testtömeg: túlsúly (obezitás)
Vér inzulinszint: normális v. kezdetben magas
Vér glukagonszint: magas, gátlásra rezisztens
Vércukorszint: magas
Inzulin érzékenység: alacsony
Kezelés: fogyás, orális antidiabetikumok (thiazid, metformin, szulfonilurea), inzulin
Kezelés nélkül: szövődmények (ér, vese érszűkület, acidózis)
különbség az exogén és endogén hiperglikémia között
exogén: az inzulin hiánya okozza a tápanyagból felvett glükóz mennyiség
endogén: a glukagon nagyobb mennyisége okozza, glükóz vérbe juttatása
A diabétesz (inzulinhiány) következményei
sok vizelet, csípő vizelet –> húgyhólyagban a glükóz hatására elszaporodnak a baktériumok
glukoneogenezis nő, glükózfelhasználás csökken –> hiperglikémia –> glycosuria (vizeletben magasabb glükózszint) –> ozmotikus diuresis (nagyobb mennyiségű víz/folyadék választódik ki), vér- és elektrolit vesztés –> exsiccosis (kiszáradás) –> keringési elégtelenség –> agyi hypoxia (oxigénhiány), működési zavarok –> coma
lipolízis –> ketogenezis, ketonémia –> acidózis, ketonuria
acidózis –> hiperventilláció (gyors légzés), hányás –> exsiccosis (kiszáradás)
Inzulinrezisztencia okai
- obezitás/túlsúly
- glukokortikoid fölösleg (Cushing kór vagy szteroid kezelés)
- növekedési hormon fölösleg (akromegália)
- terhességi (gesztációs) diabétesz
- policisztás ovárium (petefészek)
stb.
