Hormonálna sústava

Látkové riadenie činnosti organizmu, známe ako humorálna regulácia, je starší a evolučne primitívnejší spôsob riadenia v porovnaní s nervovou sústavou. Tento systém funguje prostredníctvom hormónov, ktoré sú chemickými nositeľmi informácií. Hormóny majú v tele len riadiace funkcie – nie sú zdrojom energie ani stavebným materiálom pre bunky. Tvoria sa v špecifických tkanivách a sú rozvážané krvou, aby pôsobili na cieľové bunky a orgány, ktoré majú pre tieto hormóny špecifické receptory.

Hormonálna regulácia nie je obmedzená len na ľudí alebo stavovce. Hormóny majú aj iné živočíchy, vrátane bezstavovcov, kde zabezpečujú mnohé dôležité procesy. Napríklad u kôrovcov hormóny regulujú hospodárenie s vodou, zvliekanie pokožky, reprodukciu a činnosť srdca. Hmyz má dve hlavné hormonálne sústavy. Prvá je spojená s nervovými bunkami v mozgu, ktoré produkujú hormóny. Druhá sústava je spojená so špeciálnymi orgánmi nazývanými corpus allatum a corpus cardiacum, ktoré produkujú napr. juvenílny hormón, ktorý ovplyvňuje rast a vývin hmyzu, a ekdyzón, ktorý riadi zvliekanie pokožky počas rastu. Feromóny sú veľmi silné signály, ktoré hmyz (napr. motýle, mravce) používa na komunikáciu, a sú často využívané aj v poľnohospodárstve na monitorovanie a kontrolu škodcov.

Podľa chemickej povahy delíme hormóny do 3 skupín:

1. látky odvodené od fenolu – nízkomolekulové látky (200–300 Da), ktoré sa ľahko rozpúštajú vo vode (napr. adrenalín, tyroxín)
2. látky odvodené od sacharidov (steroidy) – nízkomolekulové látky (200–300 Da), ktoré sa rozpúšťajú v tukoch (napr. pohlavné hormóny)
3. látky bielkovinovej povahy – majú vyššiu molekulovú hmotnosť (2–100 kDa) (napr. hormóny hypofýzy, pankreasu)

Podľa pôvodu delíme hormóny na:

• žľazové hormóny – produkujú sa v špeciálnych orgánoch – žľazách s vnútornou sekréciou – endokrinné žľazy
• tkanivové hormóny – produkujú ich bunky alebo skupiny buniek v orgánoch, ktoré majú inú ako vnútorne sekretorickú funkciu (hormóny sliznice žalúdka alebo tenkého čreva ovplyvňujúce časť tráviacej sústavy, hormóny na nervových zakončeniach, mnoho peptidov tvorených v mozgu atď.)

Hypofýza link

Hypofýza – podmozgová žľaza (hypophysis, glandula pituitaria) je malé oválne teliesko (asi 1 cm) uložené na lebečnej spodine. Obidva jej laloky sú vývojovo, štruktúrne aj funkčne od seba odlišné.

Predný lalok hypofýzy link

Predný lalok hypofýzy – adenohypofýza (adenohypophysis) – je pravou žľazou s vnútornou sekréciou. Vylučuje niekoľko dôležitých hormónov, z ktorých väčšina riadi činnosť ostatných žliaz s vnútornou sekréciou a pohlavných žliaz – glandotropné a gonádotropné hormóny. Preto má adenohypofýza ústredné postavenie v hormonálnych reguláciách. Sama podlieha riadiacemu vplyvu hypotalamu (podlôžko – súčasť medzimozgu), v ktorého tesnej blízkosti sa nachádza a s ktorým je spojená krvnými cievami. V hypotalame sa tvoria regulačné hormóny, ktoré sa krvou dostávajú do adenohypofýzy a tam ovplyvňujú tvorbu a uvoľňovanie jej hormónov. Na hypotalamus pôsobia zasa vplyvy z ostatných oblastí mozgu. Tak je sprostredkované pôsobenie ústrednej nervovej sústavy na žľazy s vnútornou sekréciou.

Medzi hormóny adenohypofýzy patria:

• rastový hormón (somatotropný hormón, STH) – podporuje súmerný rast kostry a mäkkých orgánov, čo súvisí s jeho metabolickými účinkami (zvyšuje tvorbu bielkovín); nadbytok rastového hormónu v mladosti spôsobuje nadmerný vzrast – gigantizmus; pri jeho nedostatku vzniká trpasličí vzrast – nanizmus
  
  
• adrenokortikotropný hormón (ACTH) – glandotropný hormón; riadi činnosť kôry nadobličiek, najmä sekréciu glukokortikoidov
• tyreotropný hormón (TTH) – glandotropný hormón; riadi činnosť štítnej žľazy
  
  
• folikulostimulačný hormón (FSH) – gonádotropný hormón; u žien riadi dozrievanie folikulov, u mužov podporuje spermiogenézu
• luteinizačný hormón (LH) – gonádotropný hormón; u žien urýchľuje dozrievanie vajíčka a tvorbu žltého telieska, u mužov tlmí bunky produkujúce testosterón
• prolaktín (luteotropný hormón, LPH) – gonádotropný hormón; len u žien – spolu s LH podporuje produkciu progesterónu v žltom teliesku a pravdepodobne spolu s STH pripravuje prsné žľazy na produkciu mlieka

Zadný lalok hypofýzy link

Zadný lalok hypofýzy – neurohypofýza (neurohypophysis) – nie je pravá žľaza s vnútornou sekréciou. Obidva jej hormóny sa tvoria v hypotalame a do neurohypofýzy sa dostávajú nervovými vláknami. V neurohypofýze sa ukladajú a z nej sa dostávajú do krvi.

• antidiuretický hormón (adiuretín, vazopresín, ADH) – riadi hospodárenie s vodou; vylučuje sa ho viac, keď má organizmus nedostatok vody – zvýši v obličkových kanálikoch spätné vstrebávanie vody do krvi (moču je málo a má väčšiu hustotu); po vypití väčšieho množstva vody prebiehajú opačné deje, sekrécia hormónu sa utlmí a nadbytok vody sa obličkami vylúči
• oxytocín – u žien podnecuje sťahy svalov maternice, čo je dôležité pri pôrode, a sťahy svalových buniek v mliečnej žľaze, a tak vystrekovanie mlieka do vývodov, čo má význam pri dojčení

Šuškovité teliesko link

Šuškovité teliesko (epifýza, corpus pineale) je malý (asi 8 mm) kužeľovitý útvar umiestnený v zadnej časti medzimozgu.

• melatonín – vyznačuje sa výraznou cirkadiálnou produkciou s maximom v noci a reguluje denný rytmus; pravdepodobne taktiež ovplyvňuje aj činnosť iných endokrinných žliaz a sekréciu pohlavných hormónov pôsobením na bunky adenohypofýzy; u živočíchov ovplyvňuje kontrakciu melanofórov (živočíchy strácajú farbu)

Štítna žľaza link

Štítna žľaza (glandula thyreoidea) sa skladá z dvoch lalokov priložených k hrtanu a začiatku priedušnice. Produkuje hormóny, najmä tyroxín (T4) a trijódtyronín (T3), ktoré vo svojej molekuly obsahujú jód. Nedostatok jódu vo vode a v potrave má za následok zníženú tvorbu hormónov štítnej žľazy a prejavy ich nedostatku. Preto sa kuchynská soľ jodizuje. Nedostatočná činnosť štítnej žľazy u novorodencov a malých detí spôsobuje oneskorenie telesného a duševného vývinu, až kretenizmus. U dospelého človeka sa prejaví znížením premeny látok, útlmom mnohých telesných funkcií. Nadmerná sekrečná činnosť štítnej žľazy vedie k opačným prejavom: dráždivosť, nepokoj, zrýchlenie srdcovej činnosti, chudnutie a pod.

• tyroxín (T4) – nevyhnutný pre normálny priebeh premeny látok, povzbudzuje celkovú premenu živín, zvyšuje spotrebu kyslíka a tvorbu tepla v tkanivách, v skorých vývinových štádiách má aj rastové účinky; silným podnetom pre vylučovanie tyroxínu je chlad; vo svojej molekule obsahuje 4 atómy jódu; nadbytkom tyroxínu vzniká hypertyreóza – Basedova choroba - prejavujúca sa navonok zväčšenou štítnou žľazou a vystúpenými očnými guľami
• trijodtyronín (T3) – skrátene len tyronín; má podobné účinky ako tyroxín (správny metabolizmus a rast), ale je aktívnejší a jeho účinky sú silnejšie; vo svojej molekule obsahuje 3 atómy jódu
• tyreokalcitonín – má opačné účinky ako parathormón (produkovaný prištítnymi telieskami) – bráni odbúravaniu kostného tkaniva a znižuje hladinu vápnika v krvi

Prištítne telieska link

Prištítne telieska (glandulae parathyreoidae) sú malé oválne útvary, zvyčajne štyri, uložené na zadnej strane štítnej žľazy.

• parathormón – udržiava stálu hladiny vápnika v krvi a v mimobunkovej tekutine a podľa potreby podnecuje uvoľňovanie vápnika z kostí; vylučovanie parathormónu je riadené hladinou vápnika v krvi (spätná väzba)

Podžalúdková žľaza link

Podžalúdková žľaza (pancreas) je jednou z najväčších žliaz v tele. Okrem vytvárania pankreatickej šťavy, ktorá pôsobí ako tráviaca šťava v tenkom čreve, má aj endokrinnú funkciu. V Langerhansových ostrovčekoch sa produkujú inzulín a glukagón.

• inzulín – zasahuje do metabolizmu cukrov v organizme tým, že zvyšuje schopnosť buniek prijímať glukózu z krvi, čím jej hladinu v krvi znižuje; taktiež podporuje vytváranie tukov zo sacharidov a tvorbu bielkovín
• glukagón – pôsobí opačne – zvyšuje hladinu glukózy v krvi; na rozdiel od inzulínu nie je pre život nevyhnutný

Cukrovka link

Cukrovka (diabetes mellitus) je chronické ochorenie, ktorého základným prejavom je zvýšená hladina cukru v krvi – hyperglykémia, čo je viac ako 7 mmol/l nalačno alebo viac ako 11 mmol/l po jedle. Normálna hodnota cukru v krvi – glykémia – je do 5,5 mmol/l (po jedle prechodne aj 7,8 mmol/l).

Vzhľadom na príčinu jej vzniku rozlišujeme v princípe 2 typy cukrovky:

• typ 1 – následok autoimunitného ochorenia, ktorého cieľom sú β-bunky Langerhansových ostrovčekov pankreasu produkujúce inzulín – hovoríme o tzv. absolútnom nedostatku inzulínu; diagnostikuje sa väčšinou v mladom veku a na Slovensku tvorí 7,6% prípadov cukrovky; hladina krvného cukru sa musí regulovať vonkajším príjmom inzulínu pomocou inzulínových injekcií (tzv. inzulínové perá)
• typ 2 – následok vysokého príjmu cukrov v strave spôsobí, že tkanivá prestanú reagovať na častú zvýšenú hladinu inzulínu v krvi – hovoríme o tzv. relatívnom nedostatku inzulínu; vyskytuje sa predovšetkým vo vyššom veku, na Slovensku tvorí 91% všetkých cukroviek a výrazne súvisí s obezitou; liečba zahŕňa predovšetkým diétu

Cukrovka je systémové ochorenie. Dlhodobo zvýšená hladina krvného cukru je príčinou závažných postihnutí periférnych ciev a nervov, ktoré môžu viesť až k slepote, srdcovému infarktu, cievnej mozgovej príhode, zlyhaniu obličiek alebo amputáciám končatín v dôsledku nedokrvenosti a odumierania tkaniva.

Výskyt cukrovky na Slovensku má dlhodobo stúpajúcu tendenciu; postihuje asi 6,5% populácie. Cukrovka (predovšetkým typu 2) je novodobá civilizačná choroba, ktorá súvisí s nezdravým životným štýlom spojeným s nedostatkom pohybu a nadmerným príjmom kalórií. Náchylnosť na rozvoj cukrovky je ovplyvnená aj genetickou výbavou.

* číselné údaje spojené s výskytom cukrovky na Slovensku pochádzajú z údajov Národného centra zdravotníckych informácií pre rok 2018

Nadobličky link

Nadobličky (glandulae suprarenales) sú párové žľazy uložené na hornom póle obličiek. Majú dve časti, kôru a dreň, ktorých vývojový pôvod je odlišný a vylučujú svoje vlastné hormóny.

Kôra nadobličiek link

Hormóny kôry nadobličiek označujeme kortikosteroidy, čo je súhrn asi 30 látok steroidnej povahy patriacich do 2 hlavných skupín:

1. glukokortikoidy – riadia premenu živín; sekrécia je riadená z medzimozgu cez adenohypofýzu
   • kortizol – zasahuje do premeny živín, najmä bielkovín a tukov; zvyšuje rozpad bielkovín a zo zásobární uvoľňuje tuky, čím mobilizuje vnútorné rezervy zdrojov energie a udržiava hladinu glukózy najmä v situáciách, keď sú na organizmus kladené zvýšené nároky; vo väčších dávkach tlmí zápalové a alergické procesy, čo sa využíva pri liečbe
     
     
2. mineralokortikoidy – riadia premenu anorganických látok a vody; sekrécia riadená priamo obsahom sodíka v tele
   • aldosterón – riadi hospodárenie so sodíkom a draslíkom; podnecuje zadržiavanie sodíka v organizme (obmedzuje jeho straty, najmä obličkami) a zvyšuje vylučovanie draslíka; aldosterón je pre život nevyhnutný - akútny nedostatok vedie k stratám sodíka, a tým aj vody z organizmu, postupne nastáva rozvrat vnútorného prostredia, ktorý má za následok poruchy telesných funkcií a napokon aj smrť

Dreň nadobličiek link

Dreň nadobličiek je vlastne prispôsobené nervové tkanivo riadené sympatickými nervami.

• adrenalín a noradrenalín – obidva povzbudzujú činnosť obehovej sústavy; menia priesvit ciev a zvyšujú činnosť srdca; zväčšujú prietok krvi činnými svalmi, v iných oblastiach väčšinou cievy zužujú; rozširujú priedušky ochabnutím hladkých svalov v ich stenách; pôsobia aj na premenu látok, zvyšujú hladinu krvného cukru a rozklad tukov v tukovom tkanive, čím zvyšujú zdroje využiteľnej energie

Hormóny drene nadobličiek a glukokortikoidy zvyšujú odolnosť organizmu proti stresu, čo vyplýva z ich účinkov: mobilizujú zdroje energie, povzbudzujú obehovú sústavu, zlepšujú dýchanie, povzbudzujú aj činnosť mozgu. Stres je záťaž organizmu, ktorá môže byť spôsobená najrozličnejšími podnetmi a procesmi. Je to napr. poranenie, chirurgický zákrok, infekcia, pracovné preťaženie fyzické alebo psychické a pod.

Hormóny pohlavných žliaz link

Pohlavné hormóny slúžia na zachovanie druhu, ale pre život jednotlivca nie sú nevyhnutné. Ich úloha spočíva v regulácii pohlavných funkcií a procesov, ktoré s nimi súvisia. Tvoria sa v pohlavných orgánoch a u žien počas tehotenstva aj v placente.

• estrogény (estradiol, estrón, estriol) – tvorí sa vo vaječníkoch a placente; jeho hladina kolíše podľa veku a štádia menštruačného cyklu (zvýšená hladina podporuje formovanie žliaz vo výstelke maternice a jej regeneráciu); podporuje vznik sekundárnych pohlavných znakov u žien; u mužov sa malé množstvo estrogénu produkuje v semenníkoch, u ktorých má protizápalové účinky a taktiež má vplyv na optimálnu hustotu kostí
• progesterón (gestagén) – tvorí sa v žltom teliesku a placente; jeho hladina je najvyššia ku koncu menštruačného cyklu a koncu gravidity; udržuje funkčnú časť endometria maternice v sekrečnej fáze a ovplyvňuje zloženie a množstvo hlienu krčku maternice
• choriongonadotropín – tvorí sa v placente počas gravidity, kde podporuje tvorbu estrogénov a progesterónu i tvorbu progesterónu žltého telieska; udržiava vhodné podmienky pre nidáciu a vývin plodu, zastavuje dozrievanie ďalších folikulov a pripravuje prsné žľazy na produkciu mlieka
• testosterón – tvorí sa v semenníkoch; je nevyhnutný pre vznik a vývin mužských pohlavných orgánov (predstojnice, semenných vačkov, pohlavného údu a pod.), vývin sekundárnych pohlavných znakov u mužov (zväčšenie hrtana a hlbší hlas, rast fúzov, ochlpenie, hrubšia koža, mohutnejšie svaly kostry) a v dospelosti udržuje vitalitu spermií; podporuje tvorbu bielkovín