Oppimistavoitteet

Tämän jakson lopussa osaat:

  • Luetella ja kuvata lisäkilpirauhasten hormonien kohdetoiminnan.

Lisäkilpirauhaset ovat pieniä, pyöreitä rakenteita, jotka tavallisesti sijaitsevat kilpirauhasen takapintaan upotettuna (kuva 1). Paksu sidekudoskapseli erottaa rauhaset kilpirauhaskudoksesta. Useimmilla ihmisillä on neljä lisäkilpirauhasta, mutta toisinaan niitä on enemmän kaulan tai rintakehän kudoksissa. Yhden lisäkilpirauhassolutyypin, oksyfiilisolujen, tehtävä ei ole selvä. Lisäkilpirauhasten ensisijaiset toiminnalliset solut ovat pääsoluja. Nämä epiteelisolut tuottavat ja erittävät lisäkilpirauhashormonia (PTH), joka on tärkein veren kalsiumpitoisuuden säätelyyn osallistuva hormoni.

Tässä kuvassa A-osassa on neljä pientä, pientä, levynmuotoista lisäkilpirauhasta, jotka on upotettu kilpirauhasen takapintaan. B-osassa on mikrokuva lisäkilpirauhaskudoksesta. Kudos koostuu suurelta osin kuution muotoisista pääsoluista, jotka ympäröivät keskeistä verisuonta. Monien pääsolujen sisään on upotettu muutamia suurempia ja tummemmin värjäytyneitä oksyfiilisoluja.

Kuva 1. Pienet lisäkilpirauhaset ovat upotettuina kilpirauhasen takapinnalle. LM × 760. (Micrograph provided by the Regents of the University of Michigan Medical School © 2012)

Katsele Michiganin yliopiston WebScope-ohjelmaa tutkiaksesi kudosnäytettä yksityiskohtaisemmin.

Lisäkilpirauhaset tuottavat ja erittävät lisäkilpirauhashormonia, joka on peptidihormoni, vasteena veren alhaiseen kalsiumpitoisuuteen (kuva 2). Lisäkilpirauhashormonin eritys saa aikaan kalsiumin vapautumisen luista stimuloimalla osteoklasteja, jotka erittävät entsyymejä, jotka hajottavat luuta ja vapauttavat kalsiumia interstitiaaliseen nesteeseen. Lisäkilpirauhashormoni estää myös osteoblasteja eli luun kertymiseen osallistuvia soluja, mikä säästää veren kalsiumia. Lisäkilpirauhashormoni aiheuttaa kalsiumin (ja magnesiumin) lisääntynyttä takaisinimeytymistä munuaistiehyissä virtsafiltraatista. Lisäksi lisäkilpirauhashormoni käynnistää D3-vitamiinin aktiivisen muodon, steroidihormoni kalsitriolin (tunnetaan myös nimellä 1,25-dihydroksidivitamiini D) tuotannon munuaisissa. Kalsitrioli stimuloi sitten ravinnon kalsiumin lisääntynyttä imeytymistä suolistossa. Negatiivinen takaisinkytkentä säätelee lisäkilpirauhashormonin tasoja, jolloin veren kalsiumpitoisuuden nousu estää lisäkilpirauhashormonin vapautumisen edelleen.

Tässä kaaviossa esitetään lisäkilpirauhashormonin rooli veren kalsiumhomeostaasin ylläpitämisessä. Kun veren kalsiumpitoisuus laskee, lisäkilpirauhasen pääsolut vapauttavat parathormonia (PTH). PTH vaikuttaa luustoon, munuaisiin ja suolistoon. Luun osalta PTH estää osteoblasteja ja stimuloi osteoklasteja. Seurauksena on tiiviin luun hajoaminen, jota kuvaa luun pintaan kaivautuva osteoklasti. Hajoaminen vapauttaa kalsiumioneja läheiseen verisuonistoon. Osteoblastit ovat tässä vaiheessa inaktiivisia. Munuaisten osalta PTH stimuloi munuaisten tubulussoluja ottamaan talteen jätekalsiumia virtsasta. PTH stimuloi myös munuaistubulussoluja vapauttamaan kalsitrolia. Tätä havainnollistaa munuaistubuluksen poikkileikkaus, jossa näkyvät tubuluksen seinämän solut. Virtsa virtaa tubuluksen seinämän solujen vasemmalla puolella, kun taas valtimo on oikealla puolella. Tubuluksen seinämän solujen oikeaa reunaa ja valtimon vasenta reunaa erottaa pieni interstitiaalinen tila. Solut poistavat kalsiumia virtsasta ja pumppaavat sitä interstitiaaliseen nesteeseen, jonka jälkeen kalsium kulkeutuu valtimoon. Solut pumppaavat myös kalsitrolia verisuoniin. Suoliston osalta PTH stimuloi suolistoa imemään kalsiumia ruoan sulattamisesta. Kuvassa on poikkileikkaus suolistosolusta, joka on kuution muotoinen, mutta jonka suolen luumenin puolella on sormimaisia ulokkeita (ylhäällä). Suolistosolun alla on valtimo. Kalsitroli poistuu valtimosta ja pääsee suolistosoluun, mikä stimuloi sitä imemään kalsiumia ruoasta suolen luumenissa. PTH:n vaikutukset luustoon, munuaisiin ja suolistoon aiheuttavat kaikki veren kalsiumpitoisuuden nousua. Veren korkeat kalsiumpitoisuudet stimuloivat kilpirauhasen parafollikulaarisia soluja vapauttamaan kalsitoniinia. Kalsitoniini kumoaa PTH:n vaikutukset stimuloimalla osteoblasteja ja estämällä osteoklasteja luukudoksessa. Tätä havainnollistaa kalsiumionien poistuminen verisuonesta ja kulkeutuminen osteoblasteihin tiiviissä luun osassa. Osteoblastit paksuuntuvat tiiviiseen luukerrokseen, kun taas osteoklastit ovat tässä vaiheessa inaktiivisia.

Kuva 2. Lisäkilpirauhashormoni nostaa veren kalsiumpitoisuutta, kun se laskee liian alas. Sitä vastoin kilpirauhasesta vapautuva kalsitoniini laskee veren kalsiumpitoisuutta, kun se nousee liian korkeaksi. Nämä kaksi mekanismia pitävät veren kalsiumpitoisuuden jatkuvasti homeostaasissa.

Lisäkilpirauhasen epänormaalin suuri aktiivisuus voi aiheuttaa hyperparatyreoosin, häiriön, joka johtuu lisäkilpirauhashormonin ylituotannosta, joka johtaa liialliseen kalsiumin takaisinimeytymiseen luusta. Hyperparatyreoosi voi vähentää merkittävästi luun tiheyttä, mikä johtaa spontaaneihin murtumiin tai epämuodostumiin. Kun veren kalsiumpitoisuus nousee, solukalvojen läpäisevyys natriumille vähenee ja hermoston reagointikyky heikkenee. Samalla elimistön kudoksiin ja elimiin voi kertyä kalsiumkertymiä, jotka heikentävät niiden toimintaa.

Verhon epänormaalin matalat kalsiumpitoisuudet voivat sen sijaan johtua lisäkilpirauhashormonin puutteesta, jota kutsutaan hypoparatyreoosiksi ja joka voi kehittyä kilpirauhasen loukkaantumisen tai leikkauksen seurauksena. Alhainen veren kalsiumpitoisuus lisää kalvojen läpäisevyyttä natriumille, mikä johtaa lihasnykäyksiin, kouristuksiin, kouristuksiin tai kouristuksiin. Vakavat puutokset voivat halvaannuttaa lihakset, myös hengitykseen osallistuvat, ja ne voivat johtaa kuolemaan.

Kun veren kalsiumpitoisuus on korkea, kilpirauhasen parafollikulaariset solut tuottavat ja erittävät kalsitoniinia. Kuten aiemmin käsiteltiin, kalsitoniini estää osteoklastien toimintaa, vähentää ravinnosta saadun kalsiumin imeytymistä suolistossa ja antaa munuaisille signaalin imeä takaisin vähemmän kalsiumia, jolloin virtsaan erittyy enemmän kalsiumia.

Luvun katsaus

Kalsiumia tarvitaan moniin tärkeisiin fysiologisiin prosesseihin, mukaan lukien hermo-lihaksiston toimintaan; siksi veren kalsiumpitoisuuksia säädellään tarkasti. Lisäkilpirauhaset ovat kilpirauhasen takaosassa sijaitsevia pieniä rakenteita, jotka tuottavat lisäkilpirauhashormonia, joka säätelee veren kalsiumpitoisuuksia. Alhaiset veren kalsiumpitoisuudet aiheuttavat lisäkilpirauhashormonin tuotannon ja erittymisen. Sitä vastoin kohonneet veren kalsiumpitoisuudet estävät lisäkilpirauhashormonin eritystä ja käynnistävät kilpirauhashormoni kalsitoniinin erityksen. Lisäkilpirauhashormonin alituotanto voi johtaa hypoparatyroidismiin. Sen sijaan lisäkilpirauhashormonin ylituotanto voi johtaa hyperparatyreoosiin.

Itsetarkistus

Vastaamalla alla olevaan kysymykseen (kysymyksiin) näet, kuinka hyvin ymmärrät edellisessä osiossa käsiteltyjä aiheita.

Kriittisen ajattelun kysymykset

  1. Kuvaile negatiivisen takaisinkytkentäpainotteisen palautteen merkitystä lisäkilpirauhasen toiminnassa.
  2. Erittele, miksi joku, jolla on lisäkilpirauhaskasvain, saattaa kehittää munuaiskiviä.
Näytä vastaukset

  1. Lisäkilpirauhashormonin tuotantoa ja eritystä säätelee negatiivinen palautekierre. Alhainen veren kalsiumpitoisuus käynnistää lisäkilpirauhashormonin tuotannon ja erittymisen. Lisäkilpirauhashormoni lisää luun resorptiota, kalsiumin imeytymistä suolistosta ja kalsiumin takaisinimeytymistä munuaisista. Tämän seurauksena veren kalsiumpitoisuus alkaa nousta. Tämä puolestaan estää lisäkilpirauhashormonin tuotannon ja erittymisen edelleen.
  2. Lisäkilpirauhaskasvain voi saada aikaan lisäkilpirauhashormonin ylierittymisen. Tämä voi nostaa veren kalsiumpitoisuutta niin kohtuuttomasti, että kalsiumkertymiä alkaa kertyä koko elimistöön, myös munuaistiehyisiin, jossa niitä kutsutaan munuaiskiviksi.

Sanasto

hyperparatyreoosi: lisäkilpirauhashormonin ylituotannosta johtuva häiriö, jonka seurauksena veren kalsiumpitoisuus nousee epätavallisen korkeaksi

hypoparatyreoosi: lisäkilpirauhashormonin alimman tuotannon aiheuttama häiriö, jonka seurauksena veren kalsiumpitoisuus laskee epätavallisen matalaksi

lisäkilpirauhaset: pienet, pyöreät kilpirauhasen takaosaan upotetut rauhaset, jotka tuottavat lisäkilpirauhashormonia

lisäkilpirauhashormoni (PTH): lisäkilpirauhasten tuottama ja erittämä peptidihormoni vasteena veren alhaiselle kalsiumpitoisuudelle

.