Bài giảng Sinh lý hệ nội tiết

SINH LÝ HỆ NỘI TIẾTNGUYỄN TRUNG KIÊNMỤC TIÊUTrình bày được các khái niệm về hormon, mô đích, receptor. Phân loại hormon và nêu được đặc điểm chung trong quá trình sinh tổng hợp, bài tiết, vận chuyển, tác dụng của hormon.Trình bày các cơ chế tác dụng của hormon.Trình bày các cơ chế điều hoà hoạt động hệ nội tiếtĐiều hoà chức năng cơ thểCơ chế thần kinh:Hệ thần kinhCơ chế thể dịch:Hệ nội tiếtThành phần và nồng độ các chất trong huyết tươngÁp suất thẩm thấuThể tích dịch nội bào, ngoại bàopH 1. TUYẾN NỘI TIẾTTUYẾN NỘI TIẾT TUYẾN NGOẠI TIẾTĐặc điểm hệ nội tiếtNằm rải rácKích thước nhỏNhiều loại: - Cơ quan nội tiết riêng - Đám tế bào trong cơ quan - Cơ quan làm chức năng nội tiết - Cơ quan nội tiết mà chức năng chưa rõ2. HORMON2.1. Khái niệm - Hormon - Mô đích - Receptor2.1.1. Hormon- Quan niệm cổ điển: Hormon chung (General hormon): Trung gian hoá học - Tuyến nội tiết bài tiết - Máu phân phối - Tác dụng sinh học trên tế bào đích- Quan niệm hiện nay:+ Hoạt chất sinh học: Trung gian hoá học – Không do tuyến nội tiết bài tiết - Máu phân phối - Tác dụng sinh học trên tế bào đích+ Hormon địa phương (Local hormon): Trung gian hoá học – Không do tuyến nội tiết bài tiết – Không được máu phân phối - Tác dụng sinh học trên tế bào đíchCơ chế cận tiếtCơ chế tự tiếtTóm lạiHormon: Là một chất trung gian hoá học được bài tiết vào trong dịch cơ thể bởi một hoặc một nhóm tế bào và có tác dụng sinh học trên mô đích2.1.2. Mô đíchMô chịu sự tác động của hormon gọi là mô đíchMô đích có tính đặc hiệu với receptorĐặc biệt:Có những hormon có mô đích là tất cả tế bào trong cơ thể (GH, T3-T4)Có thể tuyến nội tiết này là mô đích cho hormon của tuyến nội tiết khác Tuyến yên ACTH Vỏ thượng thận 2.1.3. ReceptorThành phần tiếp nhận hormon ở mô đíchReceptor có tính đặc hiệu (chuyên biệt) với hormonBản chất: proteinSố lượng: 2.000-100.000/tế bào. Điều chỉnh số lượng tăng hoặc giảm tuỳ theo loại hormonVị trí:Màng tế bàoTrong bào tươngTrong nhânHormon tan trong nướcHormon tan trong lipid2.2. Phân loại3 loại:Hormon lipidHormon acid aminHormon peptidHormon acid béo: là các dẫn xuất của acid béoHormon steroid: là các dẫn xuất của steroid Nhân Cyclopentanoperhydrophenanthrene2.2.1. Hormon lipid2.2.2. Hormon acid aminLà dẫn xuất của các acid amin:Acid amin tyrosin: HO CH2CHCOOH NH2 T3-T4Catecholamin Acid amin tryptophan: melatonin, serotoninAcid amin histidin: histaminAcid amin glutamic: GABA 2.2.3. Hormon peptidLà các hormon có các liên kết peptid: COOH-R1-N-H + HO-C-R2-NH2 H OCOOH-R1-N C-O-R2-NH2 + H2O H ONếu 2 chuỗi: liên kết nhau bằng cầu nối disulfur S SMột số hormon có thêm gốc carbohydrat tạo thành glycoprotein: FSH, TSH, LH, HCG, Erythropoietin Qui ước1 acid amin : acid amin2-20 acid amin : peptid21-100 acid amin : polypeptid>100 acid amin : protein 2.3. Sinh tổng hợp và bài tiết hormon2.3.1. Hormon peptid:Preprohormon Prohormon Hormon Prohormon Hormon2.3.2. Hormon acid aminCatecholamin: dự trữ sẵn trong các túiT3-T4: T3-T4 Thyroglobulin 2.3.3. Hormon steroidTổng hợp ở lưới nội bào tương trơnDạng tiền chấtNguyên liệu: Cholesterol hoặc Acetyl CoA (Cholesterol cung cấp chủ yếu từ LDL)Các hormon steroid có chung một nguồn gốc, do quá trình chuyển hoá tạo những hormon khác nhau (mạch nhánh khác nhau, nhân giống nhau)Nhận xétHormon peptid và catecholamin: tổng hợp và dự trữ sẵn, bài tiết nhanhHormon T3, T4 và hormon steroid: tổng hợp và dự trữ dưới dạng tiền chất, bài tiết chậm2.4. Vận chuyển hormon trong máu2 dạng vận chuyển: - Dạng tự do: dạng tác dụng - Dạng kết hợp: dạng dự trữ (dễ phân ly)2 protein vận chuyển: - Protein vận chuyển đặc hiệu: Globulin - Protein vận chuyển chung: AlbuminÝ nghĩa dạng kết hợp: - Vận chuyển - Tránh bị lọc ở thận - Dự trữ (đệm)3. CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA HORMONHai cơ chế:Cơ chế tác dụng thông qua chất truyền tin thứ haiCơ chế tác dụng trên hệ thống gen của tế bào3.1. Cơ chế tác dụng thông qua chất truyền tin thứ haiTruyền tin Tế bào nội tiết Tế bào đíchChất truyền tin thứ nhấtChất truyền tin thứ haiHormon tan trong nước: peptid và catecholaminReceptor nằm trên màng tế bào A A’BB’CC’DD’Đáp ứng sinh lýCùng một chất truyền tin thứ hai nhưng các hormon khác nhau tác động trên các tế bào đích khác nhau gây ra những tác dụng khác nhau. Lý do: - Tính đặc hiệu của receptor - Bản chất, số lượng hệ thống enzymĐáp ứng sinh lý: thay đổi tính thấm màng tế bào, co hoặc dãn cơ, tổng hợp protein, bài tiết Các chất truyền tin thứ haiAMPc hay GMPcCa++-CalmodulinInositol triphosphat (IP3) và DiacylglycerolAMPc hay GMPc (+) ATP  5'-AMPHormon-Receptor  Adenyl cyclase   phosphodiesterase AMPc  (+) Protein kinase A  Phosphoryl hóa Phospho + Protein  Phosphoprotein  Đáp ứng sinh lýCa++-CalmodulinHormon-Receptor  Mở cổng kênh Ca++  Ca++ vào tế bào Calmodulin Ca++-Calmodulin  Hoạt hóa enzym  Đáp ứng sinh lýCa++CalmodulinInositol triphosphat (IP3) và Diacylglycerol (+) Phosphatidyl inositol 4,5-DiphosphateHormon-Receptor  Phospholipase C  Inositol Triphosphat Diacylglycerol (Khuếch tán vào bào tương) (Ở tại màng tế bào) Ty thể MLNBT (+) Ca++ Protein kinase C Protein  Phosphoryl hóa Ca++-Protein Phosphoprotein   Đáp ứng sinh lý Đáp ứng sinh lý3.2. Cơ chế tác dụng trên hệ thống gen tế bàoHormon tan trong lipid: steroid và T3-T4Receptor nằm trong bào tương hoặc trong nhân tế bào ADN ARNm Sao mãARNmARNVC Dịch mãprotein Đáp ứng sinh lýNhận xétHormon peptid và catecholaminTác dụng thông qua chất truyền tin thứ haiTác dụng nhanh, ngắnHormon steroid và T3-T4Tác dụng trên hệ thống gen tế bàoTác dụng chậm, dàiTóm lạiHormon peptid và catechominHormon steroid và T3-T4TanNướcLipidTổng hợp-dự trữHormonTiền hormonBài tiếtNhanhChậmVC trong máuDạng tự doDạng kết hợpReceptorMàng tế bàoTrong tế bàoCơ chế tác dụngChất TT thứ haiGen Thời gian tác dụngNhanh, ngắnChậm, dài3.3. Đặc điểm tác dụng của hormonTác dụng đặc hiệu trên mô đích với một lượng rất thấp. Tăng: ưu năng, giảm: nhược năngĐiều hoà cấp thời và lâu dài theo 2 cơ chếMột hormon có thể tác dụng trên một số mô đích tạo nên đáp ứng tổng thể của hormonNhiều hormon có thể cùng điều hoà một quá trìnhMột hormon có thể điều hoà nhiều khâu của một quá trìnhPhối hợp hoạt động với proteinHormon có bản chất protein có thể gây tạo kháng thểHormon có tác dụng điều hoà ngược (feedback)4. ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG HỆ NỘI TIẾT Nồng độ hormon trong máu bình thường rất thấp chỉ khoảng vài picogram (1 picogram = 1/1.000 tỷ gram) đến vài microgram/mL và chịu ảnh hưởng của những yếu tố sau:Sự bài tiết căn bản do trục vùng dưới đồi-tuyến yên điều khiểnSự bài tiết theo nhịp sinh họcSự bài tiết do kích thíchSự bài tiết theo cơ chế feedback: - Feedback âm - Feedback dương4.1. Sự bài tiết căn bản do trục vùng dưới đồi-tuyến yên điều khiển Một số hormon được điều hòa bài tiết theo trục vùng dưới đồi-tuyến yên-tuyến nội tiết. Ví dụ:Trục vùng dưới đồi-tuyến yên-tuyến giáp: TRHTSHT3-T4.Trục vùng dưới đồi-tuyến yên-vỏ thượng thận: CRHACTHCortisol.Trục vùng dưới đồi-tuyến yên-tuyến sinh dục: GnRHFSH,LHhormon sinh dục.4.2. Sự bài tiết theo nhịp sinh học Hormon không phải được bài tiết liên tục với một nồng độ nhất định mà có khi nhiều khi ít, có hormon được bài tiết gián đoạn từng lúc theo nhịp sinh học. Ví dụ:Trục vùng dưới đồi - tuyến yên - vỏ thượng thận: CRHACTHCortisol. ACTH được bài tiết theo chu kỳ cao nhất vào buổi sáng và giảm dần vào buổi chiều, nên cortisol được bài tiết nhiều nhất lúc 9 giờ sáng.Trục vùng dưới đồi - tuyến yên - tuyến sinh dục: GnRHFSH,LHhormon sinh dục. Sau khi sanh đến trước dậy thì, vùng dưới đồi chưa tiết GnRH nên tuyến yên không bài tiết FSH và LH, tuyến sinh dục chưa tiết hormon sinh dục. Hoạt động của trục này chỉ xảy ra sau tuổi dậy thì. Ở nữ, sau tuổi mãn kinh hoạt động của trục này cũng thay đổi.4.3. Sự bài tiết do kích thích Tác nhân kích thích có thể là thần kinh, hormon khác hoặc các tác nhân vật lý, hóa học. Ví dụ:Nồng độ glucose trong máu cao kích thích bài tiết insulin.Kích thích thần kinh giao cảm gây bài tiết PTH.4.4. Sự bài tiết theo cơ chế feedbackQuan trọng, 2 kiểu feedback:- Feedback âm: thường gặp, chủ yếu- Feedback dương: ít gặp, tạm thời4.4.1. Cơ chế feedback âmHormon sau khi được bài tiết ra sẽ gây đáp ứng sinh học trên tế bào đích, độ lớn của các đáp ứng sẽ được theo dõi, kiểm tra bởi tế bào nội tiết: Nếu đáp ứng quá nhỏ, tế bào nội tiết sẽ gia tăng sản xuất và bài tiết hormon. Nếu đáp ứng quá lớn, tế bào nội tiết sẽ giảm bài tiết hormon để đưa đáp ứng trở về giới hạn bình thường. Đây là cơ chế điều hòa chủ yếu, nhanh nhậy nhằm duy trì hằng định nồng độ hormon.Ví dụĐiều hòa bài tiết insulin:Đảo Langerhans (tụy)  insulin (-)   đường máuCơ chế feedback có thể nhiều cấp: Feedback (-) vòng cực ngắn Vùng dưới đồi  TRH Feedback (-) vòng ngắn  (+) Feedback (-) Feedback (-) Tuyến yên  TSH vòng dài vòng ngắn  (+) Tuyến giáp T3, T4Trục VDĐ-Tuyến yên-Tuyến giáp Vùng dưới đồi  TRH  (+) Tuyến yên  TSH  (+) Tuyến giáp T3, T4Kết quả xét nghiệm TRH, TSH, T3-T4?*Ưu năng: + Ưu năng tuyến giáp nguyên phát: + Ưu năng tuyến giáp thứ phát: + Ưu năng tuyến giáp tam phát: *Nhược năng: + Nhược năng tuyến giáp nguyên phát: + Nhược năng tuyến giáp thứ phát: + Nhược năng tuyến giáp tam phát: T3-T4, TSH, TRH - T3-T4, TSH, TRHT3-T4, TSH, TRH T3-T4, TSH, TRH -  T3-T4, TSH, TRHT3-T4, TSH, TRH Trục VDĐ-Tuyến yên-Tuyến vỏ TT Vùng dưới đồi  CRH  (+) Tuyến yên  ACTH  (+) Tuyến vỏ TT  Cortisol1. Kết quả xét nghiệm CRH, ACTH, Cortisol?Ưu năng vỏ thượng thận Nhược năng vỏ thượng thận2. Uống thuốc corticoid: 2 lần hay 1 lần/ngày, nếu 1 lần uống buổi nào?4.4.2. Cơ chế feedback dươngCơ chế feedback dương rất ít gặp. Về bản chất feedback dương sẽ làm mất sự ổn định của nồng độ hormon nhưng lại rất cần thiết Chỉ xảy ra trong một thời gian ngắn sau đó quay lại kiểu feedback âm bình thường.Ví dụCơ chế feeback dương xảy ra vào giữa chu kỳ kinh nguyệt gây phóng noãn: Vùng dưới đồi  GnRH   (+) Tuyến yên  LH  Feedback (+)  (+) Buồng trứng  Estrogen Cơ chế feedback dương xảy ra khi cơ thể bị stress giúp cơ thể chống stress: Vùng dưới đồi  CRH   (+) Tuyến yên  ACTH  Feedback (+)  (+) Vỏ thượng thận  Cortisol 5. THOÁI HOÁ HORMON- CHỐNG VÀ KHÁNG HORMONThoái hoá: - Hormon steroid: ở gan - Hormon peptid: mô đích, thận, gan - Hormon địa phương: mô đíchChống hormon và kháng hormon: - Chống hormon: tác dụng ngược lại hormon - Kháng hormon: kháng thể kháng hormon6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NỘI TIẾTCổ điển: - Cắt bỏ tuyến - Ghép tuyến hoặc tiêm chiết xuất của tuyến - Nghiên cứu các rối loạn chức năng bằng LS và CLSHiện đại: các kỹ thuật nhạy và chính xác cao như RIA, chụp hình phóng xạ, đo nhấp nháy lỏng, miễn dịch huỳnh quang