ΗΠΑΡ: μεταβολική λειτουργία και ορμονικός έλεγχος

Transcript

1 ΗΠΑΡ: μεταβολική λειτουργία και ορμονικός έλεγχος Αρκετές μεταβολικές αντιδράσεις που γίνονται στο ήπαρ είναι διαδικασίες αντιθέτων ενεργειών Σύνθεση και διάσπαση γλυκογόνου, αμινοξέων ή λιπαρών οξέων Ποιά από τις αντιδράσεις θα επικρατήσει κάποια δεδομένη στιγμή καθορίζεται από τις ορμόνες Τα κύτταρα του οργανισμού απαιτούν σταθερό ποσό ενέργειας και ουσιών για το μεταβολισμό τους Όμως, η πρόσληψη των ουσιών γίνεται διακεκομμένα (κάθε 3-5 ώρες) Ετσι, ο μεταβολισμός γίνεται βασικά στα ακραία όρια λήψης τροφής και νηστείας

2 ΗΠΑΡ: μεταβολική λειτουργία και ορμονικός έλεγχος Κατά τη λήψη τροφής (στάδιο απορρόφησης) η παρεχόμενη ενέργεια ξεπερνά τις ανάγκες του οργανισμού Ετσι, το πλεόνασμα ως γλυκογόνο και λιπίδια για περαιτέρω χρήση Μετά την απορρόφηση από το έντερο των προϊόντων της τροφής, κινητοποιούνται οι ενεργειακές αποθήκες για την κάλυψη της αυξανόμενης ανάγκης του οργανισμού Εχουμε επομένως μια ταλάντωση κάτω από ορμονικό έλεγχο: αποθήκευσης ενέργειας (αναβολισμός) και κινητοποίησης ενεργειακών αποθεμάτων (καταβολισμός) Ποιες ορμόνες? ινσουλίνη, γλυκαγόνη, γλυκοκορτικοειδή, κατεχολαμίνες

3 ΗΠΑΡ: μεταβολική λειτουργία και ορμονικός έλεγχος Ινσουλίνη Γλυκαγόνη Κατεχολαμίνες Αυξητική ορμόνη Ολοκληρωμένη δράση των ορμονών

4 ΗΠΑΡ: μεταβολική λειτουργία και ορμονικός έλεγχος Ινσουλίνη Ινσουλίνη Αναβολική ορμόνη Γεύμα αύξηση γλυκόζης αίματος διέγερση των κυττάρων β των νησιδίων του Langerhans (ενδοκρινής μοίρα παγκρέατος) Η ινσουλίνη επάγει την πρόσληψη γλυκόζης από τα κύτταρα Αποθήκευση γλυκόζης (ως γλυκογόνο) ή Μετατροπή της γλυκόζης σε λιπαρά οξέα Μεταφορά λιπαρών οξέων σε αποθήκες λίπους

5 Το πάγκρεας παράγει ινσουλίνη Η ινσουλίνη ελαττώνει την συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα Μετά από πλούσιο σε υδατάνθρακές γεύμα αυξάνεται η έκκριση ινσουλίνης Πως? Περιορίζεται η σύνθεση της γλυκόζης στο ήπαρ και αυξάνεται ή πρόσληψη της από τους μυς

6 ΗΠΑΡ: μεταβολική λειτουργία και ορμονικός έλεγχος Γλυκαγόνη -Παθοφυσιολογία Ορμόνη Παράγεται από τα α2- κύτταρα των νησιδίων του παγκρέατος Έχει αντίστροφη δράση από την ινσουλίνη O κύριος ρόλος της είναι η αύξηση της γλυκόζης στο αίμα Συμμετέχει στη ρύθμιση του σακχάρου αίματος με δράση αντίθετη της ινσουλίνης Υψηλές [γλυκόζης] αυξάνουν την έκκριση ινσουλίνης και αναστέλλουν την έκκριση γλυκαγόνης Τα πρωτεϊνούχα γεύματα και οι χαμηλές [ινσουλίνης] επάγουν την έκκριση γλυκαγόνης Επάγει τον καταβολισμό του γλυκογόνου Επάγει τον καταβολισμό του αποθηκευμένου λίπους απελευθερώνοντας γλυκόζη στην κυκλοφορία Η γλυκαγόνη αυξάνει τη γλυκόζη αίματος ενεργοποιώντας τη γλυκογονόλυση και γλυκονεογένεση από το ήπαρ Επάγει την κετογένεση και αναστέλλει τη λιπογένεση

7 γλυκαγόνη Όταν σταματήσει η απορρόφηση της γλυκόζης από το έντερο: ελάττωση των επιπέδων γλυκόζης πλάσματος έκκριση γλυκαγόνης Η επίδραση της γλυκαγόνης εξαρτάται και από τα επίπεδα των γλυκοκορτικοειδών (στεροειδείς ορμόνες από το φλοιό των επινεφριδίων) Τα γλυκοκορτικοειδή αυξάνουν τα επίπεδα της γλυκόζης του αίματος H γλυκαγόνη κινείται σε δύο άξονες όσον αφορά το μεταβολισμό της γλυκόζης: αφενός διασπά το γλυκογόνο του ήπατος και αφετέρου αυξάνει την γλυκονεογένεση στο ήπαρ. Και οι δύο αυτές διαδικασίες αυξάνουν τη συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα

8

9 Γλυκαγονώματα Υπάρχουν τρία διαφορετιά σύνδρομα Η 1 η μορφή εμφανίζει πολύ υψηλές τιμές γλυκαγόνης >1000 pg/ml και χαρακτηρίζεται από νεκρολυτικό μεταναστευτικό ερύθημα, ήπιο σακχαρώδη διαβήτη, απώλεια βάρους και φλεβική θρόμβωση Η 2 η μορφή συνοδεύεται από σοβαρό σακχαρώδη διαβήτη και Η 3 η μορφή εμφανίζεται στο Μ.Ε.Ν.1 (Πολλαπλής Ενδοκρινικής Νεοπλασίας ή σύνδρομο Wermer) - οι παραθυρεοειδείς - το πάγκρεας - η υπόφυση

10 Catecholamines 2 ορμόνες Αδρεναλίνη (επινεφρίνη) και Νοραδρεναλίνη (νορεπινεφρίνη) Εκκρίνονται απ τα επινεφρίδια (μυελώδης μοίρα) Εpinephrine, (80%) of the adrenal medullary secretion, is synthesized from norepinephrine Επάγουν την αύξηση της γλυκόζης στο αίμα Μέσω απελευθέρωσης της γλυκόζης από τις αποθήκες λίπους ή γλυκογόνου Stress ή χαμηλά επίπεδα γλυκόζης στο αίμα νεύρα του συμπαθητικού συστήματος μυελός επινεφριδίων έκκριση κατεχολαμινών The sympathetic impulses originate in the hypothalamus in response to stress Εφεδρικός μηχανισμός ελέγχου της γλυκόζης Εξασφαλίζεται, όταν απαιτείται, η ενίσχυση του φυσιολογικού συστήματος γλυκαγόνης / κορτικοστεροειδών

11 Δράσεις κατεχολαμινών

12 Epi-nephrine and Nor-epinephrine Ιncrease: heart rate the force of cardiac muscle contraction breathing rate and blood glucose level elevate blood pressure and Decrease digestive activity

13 Anterior Pituitary Hormones Στο επιθήλιο του προσθίου λοβού της υπόφυσης υπάρχουν 5 τύποι εκκριτικών κυττάρων 4 από τα κύτταρα αυτά εκκρίνουν το κάθε ένα μια διαφορετική ορμόνη growth hormone (GH) αυξητική ορμόνη prolactin (PRL) thyroid-stimulating hormone (TSH), and adrenocorticotropic hormone (ACTH) Ο 5 ος τύπος των εκκριτικών κυττάρων εκκρίνει: follicle-stimulating hormone (FSH) και luteinizing hormone (LH) (στους άνδρες η LH είναι γνωστή ως: interstitial cell stimulating hormone, or ICSH)

14 Αυξητική ορμόνη Peptide hormones Σημαντικές δράσεις στο μεταβολισμό των λιπιδίων και υδατανθράκων Οι δράσεις της διαμεσολαβούνται μέσω: insulin-like growth factor 1 (IGF-1, somatomedin C) insulin-like growth factor 2 (IGF-2).

15 Αυξητική ορμόνη (GH) Νηστεία ή χαμηλά επίπεδα γλυκόζης πρόσθιος λοβός υπόφυσης έκλυση αυξητικής ορμόνης Δράσεις της GH Κινητοποίηση λιπαρών οξέων από τις λιπαποθήκες Οξείδωση λιπαρών οξέων για παροχή ενέργειας ελάττωση της πρόσληψης και διάσπασης της γλυκόζης στο λίπος και τους σκελετικούς μυς αύξηση της παραγωγής γλυκόζης στο ήπαρ αύξηση των επιπέδων γλυκόζης στο ήπαρ

16 Αυξητική ορμόνη Growth hormone (GH) Διεγείρει τα κύτταρα για αύξηση μεγέθους και πιο συχνή διαίρεση Επίσης, ενισχύει τη διακίνηση των αμινοξέων να διέλθουν τις κυτταρικές μεμβράνες και επιταχύνουν το ρυθμό χρησιμοποίησης των υδατανθράκων και λιπών 2 ορμόνες του υποθαλάμου ελέγχουν την έκκριση της GH : GH-releasing hormone και GH release inhibiting hormone Το διατροφικό status επιδρά επίσης στον έλεγχο της GH Για παράδειγμα: Σε περιόδους έλλειψης λευκωμάτων και χαμηλών επιπέδων γλυκόζης εκλύεται περισσότερη GH Αντίθετα, όταν το λεύκωμα και η γλυκόζη του πλάσματος είναι σε υψηλά επίπεδα, η έκκριση της GH ελαττώνεται

17

18 hypothalamic- pituitary endocrine system

19 Απαρτιωμένη δράση ορμονών Ελέγχουν και περιορίζουν τις διακυμάνσεις των επιπέδων της γλυκόζης του αίματος, η οποία διατηρείται στα 5 mmol/l Ιδιαίτερη σημασία για τον εγκέφαλο Διότι οι νευρώνες χρησιμοποιούν ως πηγή ενέργεια αποκλειστικά τη γλυκόζη Παθολογικά χαμηλά επίπεδα γλυκόζης πλάσματος: Μπορεί να προκαλέσουν: σύγχυση διαταραχές συμπεριφοράς απώλεια συνειδήσεως θάνατο

20 Σύνθεση πρωτεϊνών πλάσματος Παραγωγή αλβουμίνης ελέγχει την ωσμωτική πίεση του πλάσματος Παραγωγή άλλων πρωτεϊνών με ειδικές λειτουργίες προθρομβίνη, παράγοντες πήξεως κλπ Ηπατική ανεπάρκεια ελάττωση παραγόντων πήξεως αιμορραγίες

21 Μεταβολισμός πρωτεϊνών

22 Μεταβολισμός πρωτεϊνών Λευκωματίνη (12-15 γρ/ημ) Κολλοειδωσμωτική πίεση Πρωτεϊνη δέσμευσης και μεταφοράς Α- εμβρυική πρωτεϊνη (α- FP) βλάβη, φλεγμονή, νεόπλασμα Προπηκτικοί παράγοντες Ορμονες Κυτταροκίνες IL-6 Πρωτεϊνες οξείας φάσης CRP Hepsidin Πρωτεϊνες μεταφοράς

23 Important role in vitamins Ενεργός σύνθεση μερικών μορφών βιταμινών συμπλέγματος Β Λευκώματα για μεταφορά βιταμινών Ρετινοειδή (retinoids) αποθήκευση και μεταβολισμός

24 Μεταβολισμός της vit. D

25

26 Ενεργοποίηση vit. D H vit D παίζει σημαντικό ρόλο στην πρόσληψη του Ca 2+ από το έντερο Απορροφάται ως λιποδιαλυτή πρωτεϊνη Παράγεται με τη δράση της υπεριώδους ακτινοβολίας στο δέρμα Για την ενεργοποίησή της απαιτούνται δύο στάδια υδροξυλίωσης Το πρώτο στάδιο γίνεται στο ήπαρ δημιουργία 25- υδροξυχολικαλτσιφερόλη νεφροί υδροξυλίωση 1,25- διϋδροξυχολικαλτσιφερόλη The recommended intakes Calcium = 1000mg Vitamin D = 400 IU

27

28 Vit. D Vit. D Λειτουργίες Προάγει την απορρόφηση Ca 2+ από το λεπτό έντερο Διατηρεί στο αίμα τα επίπεδα Ca 2+ και φωσφόρου για σχηματισμό οστού, μετάλλωση και επιδιόρθωση Ενισχύει τη μυική δύναμη Ανεπάρκεια Vit. D Breastfed infants Older adults People with limited sun exposure Darker skin pigments Certain religious groups Vit. D νοσήματα Rickets Osteomalacia Osteoporosis

29 Metabolism of vit A Ελλειψη: Night blindness Decreased resistance to infections Extremely dry skin, hair or nails Fat-soluble Retinol One of the most active, usable forms Found in animal and plant sources Beta-carotene is the most abundant and widespread provitamin A

30 Αποτοξίνωση (Detoxification) Το ήπαρ μπορεί να αδρανοποιήσει και να απομακρύνει: Φυσιολογικά μόρια Ενδογενή και εξωγενή στοιχεία Στεροειδείς ορμόνες Παραπροϊόντα μεταβολισμού των πρωτεϊνών Ξένα μόρια Τοξικές ουσίες Φάρμακα Μηχανισμοί: Οξείδωση Αναγωγή Συζεύξεις υδρολύσεις

31 Φαγοκυττάρωση (phagocytosis) Το ήπαρ απομακρύνει γηρασμένα ερυθρά αιμοσφαίρια ξένα κύτταρα (βακτήρια) Η λειτοργία της φαγοκυτταρικής λειτουργίας του ήπατος γίνεται με τη συμβολή των κυττάρων Kuppfer Τα κύτταρα Kuppfer Στοιχεία του mononuclear phagocytic system Είναι είδος φαγοκυττάρων Βρίσκονται στα ηπατικά κολποειδή Είναι μέρος του δικτυοενδοθηλιακού συστήματος (ΔΕΣ) Kupffer cell function and regulation will likely provide new insights into the potential for therapeutic manipulation of Kupffer cells to promote the resolution of inflammation and enhance wound healing in liver disease.

32 Αποθήκευση βιταμινών και μετάλλων Στο ήπαρ, μπορεί να αποθηκευθούν (όπως συμβαίνει και με το γλυκογόνο): Σίδηρος Χαλκός Βιταμίνες Β12 Επαρκεί για ένα χρόνο σε περίπτωση που δεν έχει προσληφθεί καθόλου με την τροφή

33 ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΟΥ ΗΠΑΤΟΣ ΣΤΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ oξεοβασικής ισορροπίας 1. Καθημερινά από τον μεταβολισμό των ουδέτερων αμινοξέων παράγονται στο ήπαρ περίπου 1000 meq HCO 3 - και 1000 meq NH Τα περισσότερα αδρανοποιούνται κατά την παραγωγή ουρίας κατά την αντίδραση : 2NH HCO 3 - H 2 N-CO-NH 2 + CO 2 + 3H 2 O

34 LIVER

35 Liver secretion & Gallbladder emptying

36 Mεταβολισμός χολερυθρίνης UDP: διφωσφορική ουριδίνη

37 Bilirubin metabolism and excretion Ηb Bilirubin αίμα (δέσμευση με αλβουμίνη) Το ήπαρ λαμβάνει τη bilirubin και τη συνδέει με glucuronic acid Η δεσμευμένη (conjugated) χολερυθρίνη απεκκρίνεται διαμέσου των χοληφόρων στο έντερο Μετατροπή σε urobilinogen (το μεγαλύτερο ποσοστό οξειδώνεται σε urobilin (ουροχολίνη) στο παχύ έντερο απέκκριση) Μέρος του urobilinogen απορροφάται από το λεπτό έντερο και εισέρχεται στην enterohepatic circulation (το μεγαλύτερο ποσοστό εκκρίνεται στη χολή, μέρος στη συστηματική κυκλοφορία και απεκκρίνεται στα ούρα)

38

39 Hyper- bilirubinemia Αυξημένα επίπεδα χολερυθρίνης στο αίμα ( >10 mg/l); Διάχυση στους περιφερικούς ιστούς κίτρινο χρώμα ΙΚΤΕΡΟΣ (jaundice) Αίτια: 1. Pre-hepatic: Υπερβολικός σχηματισμός χολερυθρίνης, λόγω αυξημένης καταστροφής ερυθροκυττάρων (icterus neonatus, hemolytic anemia) 2. Hepatic: ανεπαρκής διεργασία χολερυθρίνης ως αποτέλεσμα ηπατικής βλάβης i (hepatitis, liver toxic damage, cirrhosis, hepatic failure) 3. Post-hepatic: μειονεξία της χοληδόχου (αποφρακτικός ίκτερος λόγω χολολίθων, φλεγμονή χοληφόρου δένδρου) Αδέσμευτη ασύζευκτη bilirubin μπορεί να διέλθει τον αιματο-εγκεφαλικό φραγμό (blood-brain barrier) βλάβη εγκεφάλου Νεογνικός ίκτερος (increased bilirubin degradation+immaturity of the conjugation enzymes): phototerapy isomerization of bilirubin to more soluble pigments

40 Bilirubin blood urine deriv. in feces blood Urobilinogen urine Prehepatic (UC) N Intrahepatic (both) N Posthepatic (C)

41 Gastrointestinal Hormones

42 Ηπατική βλάβη από αιθανόλη -Liver damage Ανώτερα επιτρεπτά όρια για άρρενες 60 g ημερησίως, και για γυναίκες 50 g Σε chronic alcoholism- θάνατος ηπατικών κυττάρων (cirrhosis ήπατος, μη αναστρέψιμη προοδευτική απώλεια ηπατικής λειτουργίας)

43