Endokrynologia

Endokrynologia
Blausen 0345 EndocrineSystem Female2.png
Ilustracja przedstawiająca główne narządy wydzielania wewnętrznego kobiety
System Dokrewny
Istotne choroby Cukrzyca , Choroby tarczycy , Nadmiar androgenów
Znaczące testy Testy czynności tarczycy , poziom cukru we krwi
Specjalista Endokrynolog
Słowniczek Słowniczek medycyny

Endokrynologia (od endokrynologia + -ologia ) to dziedzina biologii i medycyny zajmująca się układem hormonalnym , jego chorobami i specyficznymi wydzielinami zwanymi hormonami . Zajmuje się również integracją zdarzeń rozwojowych proliferacji, wzrostu i różnicowania oraz psychologicznymi lub behawioralnymi czynnościami metabolizmu, wzrostu i rozwoju , funkcji tkanek , snu , trawienia , oddychania , wydalania , nastroju , stresu , laktacji , ruchu , reprodukcji oraz percepcja sensoryczna wywołana przez hormony . Specjalizacje obejmują endokrynologię behawioralną i endokrynologię porównawczą .

Układ hormonalny składa się z kilku gruczołów , znajdujących się w różnych częściach ciała, które wydzielają hormony bezpośrednio do krwi, a nie do układu przewodów. Dlatego gruczoły dokrewne są uważane za gruczoły bezkanałowe. Hormony mają wiele różnych funkcji i sposobów działania; jeden hormon może mieć kilka wpływów na różne narządy docelowe i odwrotnie, na jeden narząd docelowy może wpływać więcej niż jeden hormon.

Układ endokrynologiczny

Endokrynologia to nauka o układzie hormonalnym w organizmie człowieka . Jest to system gruczołów wydzielających hormony. Hormony to substancje chemiczne, które wpływają na działanie różnych układów narządów w organizmie. Przykłady obejmują hormon tarczycy , hormon wzrostu i insulinę . Układ hormonalny obejmuje szereg mechanizmów sprzężenia zwrotnego, tak że często jeden hormon (taki jak hormon stymulujący tarczycę ) kontroluje działanie lub uwalnianie innego hormonu drugorzędowego (takiego jak hormon tarczycy ). Jeśli hormonu drugorzędowego jest za dużo, może on dostarczać ujemnego sprzężenia zwrotnego do hormonu głównego, utrzymując homeostazę . [ potrzebne źródło ]

W oryginalnej definicji Baylissa i Starlinga z 1902 roku (patrz poniżej) określono, że aby substancja chemiczna została sklasyfikowana jako hormon, musi być produkowana przez narząd, uwalniana (w niewielkich ilościach) do krwi i transportowana przez krew do odległego narządu, aby spełniał swoją specyficzną funkcję. Ta definicja dotyczy większości „klasycznych” hormonów, ale istnieją również parakrynne (komunikacja chemiczna między komórkami w tkance lub narządzie), sygnały autokrynne (substancja chemiczna działająca na tę samą komórkę) i sygnały wewnątrzkrynne (substancja chemiczna działająca w obrębie ta sama komórka). Sygnał neuroendokrynny to „klasyczny” hormon, który jest uwalniany do krwi przez neuron neurosekrecyjny (patrz artykuł na temat neuroendokrynologii ).

Hormony

Griffin i Ojeda identyfikują trzy różne klasy hormonów na podstawie ich składu chemicznego:

Aminy

Przykłady hormonów aminowych

Aminy, takie jak norepinefryna , epinefryna i dopamina ( katecholaminy ), pochodzą z pojedynczych aminokwasów , w tym przypadku tyrozyny. Hormony tarczycy , takie jak 3,5,3'-trójjodotyronina (T3) i 3,5,3',5'-tetrajodotyronina (tyroksyna, T4) stanowią podgrupę tej klasy, ponieważ wywodzą się z połączenia dwóch jodowanych aminokwasów tyrozyny pozostałości kwasu. [ potrzebne źródło ]

Peptyd i białko

Hormony peptydowe i hormony białkowe składają się z trzech (w przypadku hormonu uwalniającego tyreotropinę ) do ponad 200 (w przypadku hormonu folikulotropowego ) reszt aminokwasowych i mogą mieć masę cząsteczkową nawet 31 000 gramów na mol. Wszystkie hormony wydzielane przez przysadkę mózgową są hormonami peptydowymi, podobnie jak leptyna z adipocytów, grelina z żołądka i insulina z trzustki . [ potrzebne źródło ]

Steryd

Przykłady hormonów steroidowych

Hormony steroidowe są przekształcane z ich związku macierzystego, cholesterolu . Ssacze hormony steroidowe można podzielić na pięć grup według receptorów, z którymi się wiążą: glukokortykoidy , mineralokortykoidy , androgeny , estrogeny i progestageny . Niektóre formy witaminy D , takie jak kalcytriol , są steroidopodobne i wiążą się z homologicznymi receptorami, ale nie mają charakterystycznej skondensowanej struktury pierścieniowej prawdziwych steroidów.

Jako zawód

Endokrynolog
Zawód
Nazwy Lekarz, specjalista medycyny
Rodzaj zawodu
Specjalność
Sektory działalności
Medycyna
Opis
Wymagane wykształcenie

Dziedziny zatrudnienia
Szpitale , Kliniki

Chociaż każdy układ narządów wydziela i reaguje na hormony (w tym mózg , płuca , serce , jelita , skórę i nerki ), specjalność kliniczna endokrynologii koncentruje się przede wszystkim na narządach wydzielania wewnętrznego , czyli narządach, których podstawową funkcją jest wydzielanie hormonów. Narządy te obejmują przysadkę mózgową , tarczycę , nadnercza , jajniki , jądra i trzustkę .

Endokrynolog to lekarz specjalizujący się w leczeniu zaburzeń układu hormonalnego, takich jak cukrzyca , nadczynność tarczycy i wiele innych (patrz lista chorób ).

Praca

Specjalizacja medyczna endokrynologii obejmuje diagnostyczną ocenę szerokiej gamy objawów i odmian oraz długoterminowe leczenie zaburzeń niedoboru lub nadmiaru jednego lub więcej hormonów. [ potrzebne źródło ]

W diagnostyce i leczeniu chorób endokrynologicznych w większym stopniu niż w przypadku większości specjalności kierują się badaniami laboratoryjnymi . Wiele chorób bada się za pomocą testów pobudzenia/stymulacji lub hamowania/tłumienia . Może to obejmować wstrzyknięcie środka stymulującego w celu sprawdzenia funkcji narządu wydzielania wewnętrznego. Następnie pobiera się krew w celu oceny zmian odpowiednich hormonów lub metabolitów. Endokrynolog potrzebuje rozległej wiedzy z zakresu chemii klinicznej i biochemii , aby zrozumieć zastosowania i ograniczenia badań.

Drugim ważnym aspektem praktyki endokrynologicznej jest odróżnienie ludzkiej zmienności od choroby. Nietypowe wzorce rozwoju fizycznego i nieprawidłowe wyniki badań należy ocenić jako wskazujące na chorobę lub nie. Obrazowanie diagnostyczne narządów dokrewnych może ujawnić przypadkowe znaleziska zwane incydentaloma , które mogą, ale nie muszą, reprezentować chorobę. [ potrzebne źródło ]

Endokrynologia obejmuje opiekę zarówno nad człowiekiem, jak i nad chorobą. Większość zaburzeń endokrynologicznych to choroby przewlekłe , które wymagają opieki przez całe życie. Niektóre z najczęstszych chorób endokrynologicznych to cukrzyca , niedoczynność tarczycy i zespół metaboliczny . Opieka nad cukrzycą, otyłością i innymi chorobami przewlekłymi wymaga zrozumienia pacjenta na poziomie osobistym, społecznym i molekularnym, a relacja lekarz-pacjent może być ważnym procesem terapeutycznym.

Oprócz leczenia pacjentów, wielu endokrynologów zajmuje się naukami klinicznymi i badaniami medycznymi , nauczaniem i zarządzaniem szpitalem .

Szkolenie

Endokrynolodzy to specjaliści chorób wewnętrznych lub pediatrii . Endokrynolodzy zajmujący się reprodukcją zajmują się przede wszystkim problemami płodności i funkcji menstruacyjnych - często najpierw szkolą się w położnictwie. Większość kwalifikuje się jako internista , pediatra lub ginekolog przez kilka lat przed specjalizacją, w zależności od lokalnego systemu szkolenia. W Stanach Zjednoczonych i Kanadzie szkolenie w celu uzyskania certyfikatu zarządu w zakresie chorób wewnętrznych, pediatrii lub ginekologii po szkole medycznej nazywa się rezydencją. Dalsze formalne szkolenie w celu specjalizacji w endokrynologii dorosłych, pediatrycznej lub reprodukcyjnej nazywa się stypendium. Typowe szkolenie dla endokrynologa z Ameryki Północnej obejmuje 4 lata studiów, 4 lata szkoły medycznej, 3 lata rezydentury i 2 lata stypendium. W Stanach Zjednoczonych dorośli endokrynolodzy są certyfikowani przez American Board of Internal Medicine (ABIM) lub American Osteopathic Board of Internal Medicine (AOBIM) w zakresie endokrynologii, cukrzycy i metabolizmu. [ potrzebne źródło ]

Choroby i medycyna

Choroby

Zobacz główny artykuł na temat chorób endokrynologicznych

Endokrynologia obejmuje również badanie chorób układu hormonalnego. Choroby te mogą dotyczyć zbyt małego lub zbyt dużego wydzielania hormonu, zbyt małego lub zbyt dużego działania hormonu lub problemów z przyjmowaniem hormonu.

Stowarzyszenia i organizacje

Ponieważ endokrynologia obejmuje tak wiele stanów i chorób, istnieje wiele organizacji, które zapewniają edukację pacjentom i społeczeństwu. Hormone Foundation jest filią stowarzyszenia The Endocrine Society zajmującą się edukacją publiczną i dostarcza informacji na temat wszystkich schorzeń związanych z układem hormonalnym. Inne organizacje edukacyjne, które koncentrują się na jednym lub kilku schorzeniach związanych z układem hormonalnym, to American Diabetes Association , Human Growth Foundation , American Menopause Foundation, Inc. i Thyroid Foundation of America. [ potrzebne źródło ]

W Ameryce Północnej do głównych organizacji zawodowych endokrynologów należą The Endocrine Society, American Association of Clinical Endocrinologists , American Diabetes Association, Lawson Wilkins Pediatric Endocrine Society oraz American Thyroid Association.

W Europie Europejskie Towarzystwo Endokrynologiczne (ESE) i Europejskie Towarzystwo Endokrynologii Dziecięcej (ESPE) są głównymi organizacjami reprezentującymi specjalistów odpowiednio w dziedzinie endokrynologii dorosłych i pediatrycznej.

W Wielkiej Brytanii głównymi organizacjami zawodowymi są Towarzystwo Endokrynologii i Brytyjskie Towarzystwo Endokrynologii Dziecięcej i Diabetologii.

Europejskie Towarzystwo Endokrynologii Dziecięcej jest największym międzynarodowym stowarzyszeniem zawodowym zajmującym się wyłącznie endokrynologią dziecięcą. Na całym świecie istnieje wiele podobnych stowarzyszeń.

Historia

Arnold Berthold jest znany jako pionier w dziedzinie endokrynologii.

Najwcześniejsze badania endokrynologiczne rozpoczęły się w Chinach. Chińczycy izolowali hormony płciowe i przysadkowe z ludzkiego moczu i używali ich do celów leczniczych do 200 roku pne. Stosowali wiele skomplikowanych metod, takich jak sublimacja hormonów steroidowych. Inna metoda określona w tekstach chińskich - najwcześniejsza z 1110 r. - określała użycie saponiny (z fasoli Gleditsia sinensis ) do ekstrakcji hormonów, ale wiadomo było również, że używano gipsu (zawierającego siarczan wapnia ).

Chociaż większość odpowiednich tkanek i gruczołów dokrewnych została zidentyfikowana przez wczesnych anatomów, bardziej humorystyczne podejście do zrozumienia funkcji biologicznych i chorób było preferowane przez starożytnych myślicieli greckich i rzymskich , takich jak Arystoteles , Hipokrates , Lukrecjusz , Celsus i Galen , według Freeman i wsp., a teorie te utrzymywały się aż do pojawienia się teorii zarazków , fizjologii i podstaw patologii narządów w XIX wieku.

W 1849 roku Arnold Berthold zauważył, że wykastrowane koguciki nie wykształciły grzebieni i dzwonków ani nie przejawiały jawnie męskiego zachowania. Odkrył, że ponowne umieszczenie jąder w jamie brzusznej tego samego ptaka lub innego wykastrowanego ptaka skutkuje normalnym rozwojem behawioralnym i morfologicznym, i doszedł do wniosku (błędnie), że jądra wydzielają substancję „kondycjonującą” krew, która z kolei działał na ciało koguta. W rzeczywistości jedna z dwóch innych rzeczy mogła być prawdziwa: że jądra zmodyfikowały lub aktywowały składnik krwi lub że jądra usunęły czynnik hamujący z krwi. Nie udowodniono, że jądra uwalniają substancję, która wywołuje cechy męskie, dopóki nie wykazano, że ekstrakt z jąder może zastąpić ich funkcję u wykastrowanych zwierząt. Czysty, krystaliczny testosteron został wyizolowany w 1935 roku.

Choroba Gravesa-Basedowa została nazwana na cześć irlandzkiego lekarza Roberta Jamesa Gravesa , który w 1835 roku opisał przypadek wola z wytrzeszczem . Niemiecki Karl Adolph von Basedow również niezależnie opisał tę samą konstelację objawów w 1840 roku, podczas gdy wcześniejsze doniesienia o chorobie zostały również opublikowane przez Włosi Giuseppe Flajani i Antonio Giuseppe Testa odpowiednio w 1802 i 1810 r. oraz angielski lekarz Caleb Hillier Parry (przyjaciel Edwarda Jennera ) pod koniec XVIII wieku. Thomas Addison jako pierwszy opisał chorobę Addisona w 1849 roku.

W 1902 roku William Bayliss i Ernest Starling przeprowadzili eksperyment, w którym zaobserwowali, że kwas wprowadzony do dwunastnicy powoduje rozpoczęcie wydzielania trzustki , nawet po usunięciu wszystkich połączeń nerwowych między nimi. Tę samą odpowiedź można uzyskać przez wstrzyknięcie ekstraktu z błony śluzowej jelita czczego do żyły szyjnej, wykazując, że odpowiedzialny jest jakiś czynnik w błonie śluzowej. Nazwali tę substancję „ sekretyną ” i ukuli termin hormon dla substancji chemicznych, które działają w ten sposób.

Joseph von Mering i Oskar Minkowski zauważyli w 1889 r., że chirurgiczne usunięcie trzustki prowadzi do wzrostu poziomu cukru we krwi , po którym następuje śpiączka i ostatecznie śmierć — objawy cukrzycy . W 1922 roku Banting i Best zdali sobie sprawę, że homogenizacja trzustki i wstrzyknięcie uzyskanego ekstraktu odwraca ten stan.

Neurohormony zostały po raz pierwszy zidentyfikowane przez Otto Loewi w 1921 r. Inkubował serce żaby (unerwione z przyczepionym nerwem błędnym ) w kąpieli solankowej i pozostawił w roztworze na jakiś czas. Roztwór był następnie używany do kąpieli nieunerwionego drugiego serca. Jeśli stymulowano nerw błędny na pierwszym sercu, w obu sercach obserwowano ujemną aktywność inotropową (amplituda uderzeń) i chronotropową (częstość uderzeń). Nie wystąpiło to w żadnym sercu, jeśli nerw błędny nie był stymulowany. Nerw błędny dodawał coś do roztworu soli fizjologicznej. Efekt można zablokować za pomocą atropiny , znanego inhibitora stymulacji nerwu błędnego serca . Najwyraźniej coś było wydzielane przez nerw błędny i wpływało na serce. „Vagusstuff” (jak to nazwał Loewi) powodujący efekty miotropowe (wzmacniające mięśnie), został później zidentyfikowany jako acetylocholina i norepinefryna . Za swoje odkrycie Loewi otrzymał Nagrodę Nobla.

Najnowsze prace z zakresu endokrynologii skupiają się na mechanizmach molekularnych odpowiedzialnych za wyzwalanie działania hormonów . Pierwszym przykładem takiej pracy był Earl Sutherland w 1962 roku . Sutherland zbadał, czy hormony wchodzą do komórek, aby wywołać działanie, czy też pozostają poza komórkami. Badał norepinefrynę , która działa na wątrobę, przekształcając glikogen w glukozę poprzez aktywację enzymu fosforylazy . Zhomogenizował wątrobę na frakcję błonową i frakcję rozpuszczalną (fosforylaza jest rozpuszczalna), do frakcji błonowej dodał noradrenalinę, wyekstrahował jej rozpuszczalne produkty i dodał je do pierwszej frakcji rozpuszczalnej. Fosforylaza aktywowana, co wskazuje, że docelowy receptor noradrenaliny znajdował się na błonie komórkowej, a nie wewnątrz komórki. Później zidentyfikował ten związek jako cykliczny AMP ( cAMP ) i dzięki swojemu odkryciu stworzył koncepcję szlaków, w których pośredniczy drugi posłaniec. On, podobnie jak Loewi, zdobył Nagrodę Nobla za przełomową pracę w dziedzinie endokrynologii.

Zobacz też