Cele nauczania

Do końca tego rozdziału będziesz w stanie:

  • Wymienić i opisać docelowe działanie hormonów gruczołów przytarczycznych.

Gruczoły przytarczyczne są maleńkimi, okrągłymi strukturami zwykle osadzonymi w tylnej powierzchni tarczycy (ryc. 1). Gruba torebka łącznotkankowa oddziela gruczoły od tkanki tarczycy. Większość ludzi ma cztery przytarczyce, ale czasami jest ich więcej w tkankach szyi lub klatki piersiowej. Funkcja jednego typu komórek przytarczyc, komórek oksyfilnych, nie jest jasna. Podstawowymi komórkami funkcjonalnymi gruczołów przytarczycznych są komórki naczelne. Te komórki nabłonkowe produkują i wydzielają hormon przytarczyc (PTH), główny hormon biorący udział w regulacji poziomu wapnia we krwi.

Część A tego schematu przedstawia cztery, małe, tarczowate przytarczyce osadzone w tylnej powierzchni tarczycy. Część B przedstawia mikrograf tkanki przytarczyc. Tkanka składa się głównie z komórek głównych w kształcie sześcianu otaczających centralnie położone naczynie krwionośne. Kilka większych i ciemniej wybarwiających się komórek oksyfilnych jest osadzonych wewnątrz wielu komórek głównych.

Rysunek 1. Małe gruczoły przytarczyczne są osadzone na tylnej powierzchni tarczycy. LM × 760. (Mikrograf udostępniony przez Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Zobacz w programie University of Michigan WebScope, aby zbadać próbkę tkanki w sposób bardziej szczegółowy.

Gruczoły przytarczyczne produkują i wydzielają hormon przytarczyc, hormon peptydowy, w odpowiedzi na niski poziom wapnia we krwi (ryc. 2). Wydzielanie hormonu przytarczyc powoduje uwalnianie wapnia z kości poprzez stymulację osteoklastów, które wydzielają enzymy degradujące kości i uwalniające wapń do płynu śródmiąższowego. Hormon przytarczyc hamuje również osteoblasty, komórki biorące udział w odkładaniu kości, oszczędzając w ten sposób wapń we krwi. Hormon przytarczyc powoduje zwiększoną reabsorpcję wapnia (i magnezu) w kanalikach nerkowych z przesączu moczu. Ponadto, hormon przytarczyc inicjuje w nerkach produkcję hormonu steroidowego – kalcytriolu (znanego również jako 1,25-dihydroksywitamina D), który jest aktywną formą witaminy D3. Kalcytriol następnie stymuluje zwiększone wchłanianie wapnia z diety przez jelita. Pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego reguluje poziom hormonu przytarczyc, przy czym rosnący poziom wapnia we krwi hamuje dalsze uwalnianie hormonu przytarczyc.

Ten schemat przedstawia rolę hormonu przytarczyc w utrzymaniu homeostazy wapnia we krwi. Kiedy stężenie wapnia we krwi spada, komórki naczelne gruczołu przytarczyc uwalniają hormon przytarczyc (PTH). PTH oddziałuje na kości, nerki i jelita. W odniesieniu do kości, PTH hamuje osteoblasty i pobudza osteoklasty. W wyniku tego dochodzi do rozpadu kości zbitej, co ilustruje osteoklast zagłębiający się w powierzchnię kości. W wyniku rozpadu uwalniane są jony wapnia do pobliskiego naczynia krwionośnego. Na tym etapie osteoblasty są nieaktywne. W odniesieniu do nerek, PTH stymuluje komórki kanalików nerkowych do odzyskiwania zbędnego wapnia z moczu. PTH stymuluje również komórki kanalików nerkowych do uwalniania kalcytrolu. Ilustruje to przekrój poprzeczny kanalika nerkowego, ukazujący komórki ściany kanalika. Po lewej stronie komórek ściany kanalika biegnie mocz, a po prawej tętnica. Prawy brzeg komórek ściany kanalika i lewy brzeg tętnicy oddzielone są od siebie niewielkim obszarem przestrzeni śródmiąższowej. Komórki usuwają wapń z moczu i pompują go do płynu śródmiąższowego, po czym wapń dostaje się do tętnicy. Komórki pompują również kalcytrol do naczynia krwionośnego. W odniesieniu do jelit, PTH stymuluje jelita do wchłaniania wapnia pochodzącego z trawienia pokarmu. Pokazany jest przekrój poprzeczny komórki jelitowej, która ma kształt sześcianu, ale od strony światła jelita ma wystające palce (u góry). Pod komórką jelitową znajduje się tętnica. Kalcytrol opuszcza tętnicę i wnika do komórki jelitowej, stymulując ją do wchłaniania wapnia z pożywienia w świetle jelita. Działanie PTH na kości, nerki i jelita powoduje wzrost poziomu wapnia we krwi. Wysokie stężenie wapnia we krwi stymuluje komórki parafolikularne w tarczycy do uwalniania kalcytoniny. Kalcytonina odwraca skutki działania PTH poprzez stymulację osteoblastów i hamowanie osteoklastów w tkance kostnej. Obrazuje to jon wapnia opuszczający naczynie krwionośne i wędrujący do osteoblastów na fragmencie kości zbitej. Osteoblasty zagęszczają warstwę kości zbitej, podczas gdy na tym etapie osteoklasty są nieaktywne.

Ryc. 2. Hormon przytarczyc zwiększa poziom wapnia we krwi, gdy spada on zbyt nisko. I odwrotnie, kalcytonina, która jest uwalniana z tarczycy, obniża poziom wapnia we krwi, gdy staje się on zbyt wysoki. Te dwa mechanizmy stale utrzymują stężenie wapnia we krwi w stanie homeostazy.

Nienormalnie wysoka aktywność przytarczyc może powodować nadczynność przytarczyc, zaburzenie spowodowane nadprodukcją hormonu przytarczyc, które skutkuje nadmiernym wchłanianiem wapnia z kości. Nadczynność przytarczyc może znacznie zmniejszyć gęstość kości, prowadząc do samoistnych złamań lub deformacji. Wraz ze wzrostem poziomu wapnia we krwi, zmniejsza się przepuszczalność błon komórkowych dla sodu, a reaktywność układu nerwowego ulega zmniejszeniu. W tym samym czasie, złogi wapnia mogą gromadzić się w tkankach i narządach ciała, upośledzając ich funkcjonowanie.

W przeciwieństwie do tego, nienormalnie niski poziom wapnia we krwi może być spowodowany niedoborem hormonu przytarczyc, zwanym niedoczynnością przytarczyc, który może wystąpić po urazie lub operacji z udziałem tarczycy. Niski poziom wapnia we krwi zwiększa przepuszczalność błon dla sodu, co powoduje drgawki mięśni, skurcze, spazmy lub drgawki. Poważne deficyty mogą sparaliżować mięśnie, w tym te zaangażowane w oddychanie, i może być śmiertelne.

Gdy poziom wapnia we krwi jest wysoki, kalcytonina jest produkowana i wydzielana przez komórki parafolikularne gruczołu tarczowego. Jak omówiono wcześniej, kalcytonina hamuje aktywność osteoklastów, zmniejsza wchłanianie wapnia z diety w jelitach i sygnalizuje nerkom, aby wchłaniały mniej wapnia, co skutkuje większą ilością wapnia wydalanego z moczem.

Przegląd rozdziałów

Wapń jest wymagany dla wielu ważnych procesów fizjologicznych, w tym funkcjonowania nerwowo-mięśniowego; dlatego poziom wapnia we krwi jest ściśle regulowany. Gruczoły przytarczyczne to małe struktury zlokalizowane na tylnej części tarczycy, które produkują hormon przytarczyc, który reguluje poziom wapnia we krwi. Niski poziom wapnia we krwi powoduje produkcję i wydzielanie hormonu przytarczyc. Z kolei podwyższony poziom wapnia we krwi hamuje wydzielanie hormonu przytarczyc i wywołuje wydzielanie hormonu tarczycy – kalcytoniny. Niewystarczająca produkcja hormonu przytarczyc może prowadzić do niedoczynności przytarczyc. Z kolei nadprodukcja hormonu przytarczyc może skutkować nadczynnością przytarczyc.

Self Check

Odpowiedz na poniższe pytanie(a), aby sprawdzić, jak dobrze rozumiesz tematy poruszone w poprzedniej części.

Pytania dotyczące krytycznego myślenia

  1. Opisz rolę ujemnego sprzężenia zwrotnego w funkcjonowaniu przytarczyc.
  2. Wyjaśnij, dlaczego u osoby z guzem przytarczyc mogą wystąpić kamienie nerkowe.
Pokaż odpowiedzi

  1. Produkcja i wydzielanie hormonu przytarczyc jest regulowane przez pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego. Niski poziom wapnia we krwi inicjuje produkcję i wydzielanie hormonu przytarczyc. Hormon przytarczyc zwiększa resorpcję kości, wchłanianie wapnia z jelit i reabsorpcję wapnia przez nerki. W rezultacie poziom wapnia we krwi zaczyna wzrastać. To, z kolei, hamuje dalszą produkcję i wydzielanie hormonu przytarczyc.
  2. Guz przytarczyc może spowodować hipersekrecję hormonu przytarczyc. To może podnieść poziom wapnia we krwi tak nadmiernie, że złogi wapnia zaczynają gromadzić się w całym organizmie, w tym w kanalikach nerkowych, gdzie są one określane jako kamienie nerkowe.

Słowniczek

nadczynność przytarczyc: zaburzenie spowodowane nadprodukcją hormonu przytarczyc, którego skutkiem jest nieprawidłowo podwyższony poziom wapnia we krwi

nadczynność przytarczyc: zaburzenie spowodowane niedostateczną produkcją hormonu przytarczyc, którego skutkiem jest nieprawidłowo niski poziom wapnia we krwi

gruczoły przytarczyc: małe, okrągłe gruczoły osadzone w tylnej części tarczycy, które produkują hormon przytarczyc

hormon przytarczyc (PTH): hormon peptydowy produkowany i wydzielany przez przytarczyce w odpowiedzi na niski poziom wapnia we krwi

.