Zenuwcorrelatie



Dovnload 367.95 Kb.
Pagina5/6
Datum22.07.2016
Grootte367.95 Kb.
1   2   3   4   5   6

Addendum : beenderfysiologie :

° 95% van het calcium bevindt zich in kristalvorm (tesamen met fosfaat) in de beenderen, slechts 1% zit in het bloedplasma (2,5 mmol/liter) en de rest bevindt zich in het celcytoplasma

° beenderen zijn opgebouwd uit cellen, intercellulaire organische matrix (glycoproteïnen, collageenvezels) en mineralen (calciumhydroxyapatietkristallen). Er worden drie celtypes onderscheiden :


  • osteoblasten : synthetiseren het collageen en de glycoproteïnen van de beendermatrix, bevatten alkalisch fosfatase en secreteren het osteocalcine, een niet-collageen proteïne dat glutaminezuur bevat : dit proteïne kan de mineralisatie van de niet-gecalcifieerde organische matrix (osteoid) initiëren

  • osteocyten : in reeds gevormd been bevinden ze zich in de Haverse kanalen en zorgen hier voor resorptie en transport van nutriënten en afbraakproducten

  • osteoclasten : dragen bij tot de plaatselijke afbraak van been (beenresorptie) via lytische enzymen en organische zuren (bvb. citroenzuur)

° er kunnen twee beendertypes onderscheiden worden :

  • spongieus been : bevindt zich ondermeer t.h.v. de metafysen van lange beenderen, is opgebouwd uit trabeculae en is het meest metabool actief

  • compact been : bevindt zich t.h.v. de cortex en de diafyse van de lange beenderen, is sterk gecalcifieerd en is minder metabool actief

° de beenderen zijn voortdurend aan hermodellering onderhevig (Eng. : remodelling) : gecalcifieerd been wordt geresorbeerd en vervangen door nieuw been. Fysiologische factoren die deze hermodellering beïnvloeden zijn :

  • veranderingen in bloeddoorstroming t.g.v. gewijzigde anatomische, biochemische of nerveuze hoedanigheden

  • hormonen (CT, PTH en vit D3) en groeifactoren (-transforming growth factor)

  • ionenconcentraties (stijging van plasmafosfaat bevordert de afzetting van calcium in het been en inhibeert beenresorptie) ; fluoride beïnvloedt de oplosbaarheid en de grootte van de hydroxyapatietkristallen

  • mechanische stress : veroorzaakt veranderingen in de piëzzo-electrische veldjes van de beenderen t.h.v. de insertieplaatsen van pezen en beïnvloedt de verdeling van osteoblasten en osteoclasten in het been

  • pyrofosfaat : inhibeert zowel aangroei als resorptie van been door de plaats in te nemen van fosfaat in de kristallen


Addendum : calciummetabolisme :

° plasmacalcium bestaat onder drie vormen :



  • vrij (geïoniseerd, diffundeerbaar) : 55% van het totale plasmacalcium, in voortdurende uitwisseling met extracellulaire vloeistoffen

  • gecomplexeerd (onder chelaatvorm, wel ultrafiltreerbaar) aan bicarbonaat, citraat en fosfaat

  • gebonden aan plasmaproteïnen albumine en globuline

° het grootste deel van het intracellulaire calcium is opgeslagen in het endoplasmatisch reticulum of in inositol-responsieve organellen (calciosomen ; in alle zoogdiercellen is een complex inositol-fosfaat-Ca++ intracellulair boodschappersysteem werkzaam)

° calciumionen spelen een rol bij bloedstolling (cofactoren van enzymen), spiercontractie, membraanpermeabiliteit, zenuwgeleiding, melksecretie en schaalvorming bij vogels.

° er treedt voortdurend excretie van calciumionen op via urine en in mindere mate via de faeces : dit verlies moet door opname van calcium uit het voeder ("minimal daily intake") opgevangen worden ; de behoefte is groter bij drachtige en lacterende dieren

° chronische opname van voeder dat te weinig calcium, te veel fosfaat (runderlever en -hart) en te weinig vitamine D bevat leidt tot overmatige PTH-secretie met bijgevolg beenresorptie en decalcificatie (= osteoporose) ; ook chronisch hoge glucocorticoïdspiegels veroorzaken osteoporose door inhibitie van de proteïnesynthese en verlaging van de intestinale absorptie van beendervormende mineralen ; op dezelfde manier verhinderen hyperglycemie (glucagon) en thyroxine de normale beendervorming

° oestrogenen voorkomen het optreden van osteoporose tijdens de dracht door de plasmaconcentraties van CT (beendermineralisatie ) en vitamine D3 (intestinale absorptie van beendermineralen ) te doen stijgen ; groeihormoon heeft een netto hypercalcemisch effect, aangezien het de intestinale absorptie van mineralen méér doet toenemen dan de renale excretie van calcium.

° lactatiehypocalcemie komt voor bij de zogende teef (eclampsie, puerperale tetanie) en de koe in de postpartumperiode (Eng. : milk fever, parturient paresis ; zie ook : PTH) : eclampsie is gekenmerkt door excitatie en tetanie (spastische spiercontracties), terwijl bij parese depressie en spierzwakte (paralyse) vastgesteld kan worden




        1. Parathormoon. (fig. 5.43 en 5.44)

° werking van PTH : zorgt voor de fijnregeling van de calciumhomeostase :



  • rechtstreeks effect op osteocyten en osteoclasten : mobilisatie van calciumionen vanuit het centrum naar het oppervlak van de beenderen ; verzuring van de extracellulaire vloeistof die de beenderen omgeeft, waardoor een gunstige omgeving wordt gecreëerd voor het oplossen van de beendermineralen (= beenresorptie)

  • rechtstreeks effect op cellen van proximale en distale tubuli : inhibitie van fosfaatreabsorptie t.h.v. de proximale tubuli (met als gevolg fosfaturie) en stimulatie van calciumreabsorptie t.h.v. de distale tubuli ; ook de omzetting van 25-hydroxyvitamine D3 in het 1,25-dihydroxyvitamine D3 in de nieren wordt bevorderd

  • onrechtstreeks effect op het intestinum : via een stijging van het 1,25-dihydroxyvitamine D3 verhoogt PTH de absorptie van calcium in het duodenum en van fosfaationen in het jejunum.

° opm. : parturient parese bij de koe : wanneer het dier een calciumrijk dieet propartum kreeg, is CT het belangrijkste hormoon tijdens en na de partus - het hypocalcemisch effect van dit hormoon veroorzaakt een daling van de calciumbloedspiegel tot minder dan de helft van de normale waarde en dit ondanks een stijging van de vrijstelling van PTH - het blijkt dat dit PTH enkel zorgt voor een stijging van de calciumresorptie t.h.v. het intestinum en niet voor een verhoogde beenderresorptie ; wanneer de koe tijdens de prepartumperiode een uitgebalanceerd of zelfs eerder calciumarm voeder kreeg (evt. gesupplementeerd met vitamine D) wordt postpartum parese vermeden en blijft de calciumhomeostase onder de fijnregeling van PTH

° ligging en ontwikkeling van de bijschildklieren (parathyroïden) :



  • bijschildklieren komen voor bij alle landdieren vermits ze in een relatief fosfaatrijke maar calciumarme omgeving leven en daardoor behoefte hebben aan een calciumsparend mechanisme (ter voorkoming van hypocalcemie en skeletafbraak)

  • bijschildklieren zijn afkomstig van embryonale faryngeale zakjes III en IV en ontwikkelen zich in associatie met de thymus : (1) de interne parathyroïden (IPTg, parathyroïden III, caudale parathyroïden): terug te vinden dichtbij de schildklierlobi, in associatie met sporen van thymusweefsel, worden bevloeid door takjes van de a.thyroïdea cranialis ; (2) de externe parathyroïden (EPTg, parathyroïden IV, craniale parathyroïden) : bevinden zich lateraal van de schildklierlobi, kleiner dan de IPTg, bevloeid door takjes van beide thyroïdarteries ; wat betreft de ligging van de bijschildklieren zijn er evenwel diersoortverschillen : varken : geen IPTg, EPTg zijn ingebed in thymusweefsel (big) of in vetweefsel (volw) ; geit, schaap, rundvee : grote EPTg liggen ruim craniaal van de thyroïde, in los bindweefsel langsheen de a.carotis ; paard : grote IPTg liggen caudaal van de thyroïde, nabij de bifurcatie van de carotisstam, ter hoogte van de eerste rib

° structuur en synthese van PTH :

  • polypeptide van 84 AZ (rund, muis, varken en mens) : één derde van deze molecule is essentieel voor herkenning door de receptoren op het targetweefsel, voor activatie van het adenylaatcyclase en dus voor de biologische activiteit

  • voorloper van PTH is het pre-pro-PTH, dat in het ruw endoplasmatisch reticulum enzymatisch gesplitst wordt ; het resterende pro-PTH wordt t.h.v. het Golgi-apparaat omgebouwd tot het PTH, dat opgeslagen wordt in secretorische granules

  • halfwaardetijd van PTH is ongeveer 10 minuten, waarna afbraak in lever en nieren : t.h.v. de niercellen wordt PTH gesplitst in een N-terminaal fragment (wordt gereabsorbeerd) en een C-terminaal fragment (wordt uitgescheiden) - t.h.v. de Kupffercellen in de lever wordt PTH eveneens in een N-terminaal en een C-terminaal fragment gesplitst, maar beide fragmenten komen weer in de bloedbaan terecht ; het N-terminaal fragment is biologisch actief en heeft een halfwaardetijd van 10 minuten - het C-terminaal fragment is verantwoordelijk voor 80% van de plasma-immunoreactiviteit, heeft een halfwaardetijd van 60 minuten en wordt uitgescheiden door glomerulaire filtratie

° controle van PTH :

  • bijschildkliersecretie wordt geregeld door plasmaconcentratie aan geïoniseerd Ca++ : calciumionen verminderen de opname van de voor hormoonsynthese benodigde AZ en verhinderen de exocytose van PTH (door verhindering van fusie tussen de membraan van de secretorische vesikels en deze van de cellen van de parathyroïde)

  • de bijschildklieren bevatten slechts een relatief kleine reserve aan PTH, maar reageren wel op minieme schommelingen van de calciumconcentratie in het bloed (rund : reserve voor 7 uur tegen normaal secretieritme - reserve voor 1,5 uur tegen maximaal secretieritme ; tijdens lactatie kan ongecompenseerd calciumverlies leiden tot schildklierhyperplasie en een PTH-secretie die 10 tot 50 maal hoger ligt dan de normale waarde)

  • stoffen die de secretie beïnvloeden : (1) glucocorticoïden : veroorzaken voorbijgaande stijging van PTH-secretie door rechtstreekse stimulatie van de parathyroïden en door verlaging van de plasmacalciumconcentratie (door inhibitie van beenresorptie en van intestinale calciumabsorptie) ; (2) lithium : vermindert PTH-secretie door gevoeligheid van cellen van de bijschildklieren voor calcium te verminderen ; (3) magnesium : overmaat aan magnesiumionen inhibeert PTH-secretie, terwijl magnesiumdeficiëntie resulteert in hypocalcemie (door hindering van secretie van PTH of van eindorgaanrespons) ; (4) vitamine D-metabolieten : vit D3 zorgt rechtstreeks voor vermindering van PTH-gen transcriptie, terwijl de hypercalcemie als gevolg van een verhoogde intestinale calciumabsorptie en een verhoogde beenresorptie de release van PTH vermindert




        1. Vitamine D3.

° ook : calcitriol of cholecalciferol ; (seco)steroïd hormoon

° synthese : uitgaande van een precursor (7-dehydrocholesterol) die ter hoogte van de lever geproduceerd wordt en in de huid (epidermis) o.i.v. UV-licht wordt omgezet in cholecalciferol (kan ook rechtstreeks via het voeder worden opgenomen) - in de lever wordt het cholecalciferol door hydroxylatie geactiveerd tot 25-hydroxycholecalciferol (calcidiol), waarna in de proximale niertubuli verdere hydroxylatie tot 1,25-dihydroxycholecalciferol (ook : 1,25-dihydroxyvitamine D3 of calcitriol = werkzame D-hormoon) plaatsvindt o.i.v. het 1--hydroxylase

° twee hoofdmechanismen voor de vorming van calcitriol zijn (1) via PTH (in de proximale tubuli contorti), met cAMP als tweede boodschapper, of (2) via calcitonine (in de proximale tubuli recti), met Ca++ als tweede boodschapper ; de laatste stap in de vorming van calcitriol is complex en hangt af van de bloedspiegels van calcium, fosfaat en PTH : bij normale of verhoogde bloedcalciumwaarden vormen de nieren het inactieve 24,25-dihydroxycholecalciferol i.p.v. het actieve calcitriol - een hoge bloedfosfaatspiegel inhibeert de activiteit van het renale 1--hydroxylase, terwijl oestrogenen en prolactine de activiteit ervan verhogen (tijdens lactatie) - metabole acidose en insulinedeficiëntie verminderen de calcitriolproductie

° komt vitamine D3 in de bloedbaan terecht (vanuit de nieren of het jejunum) dan wordt het gebonden op een proteïnecarriër (DBP : vitamin D binding protein) : op die manier wordt het vervoerd naar de primaire targetorganen zoals de beenderen, het intestinum en de nieren, waar het gaat samenwerken met PTH ; secundaire targetorganen zijn geactiveerde lymfocyten (thymocyten), hersenen, hypofyse, pancreas, bijschildklieren, tumoren en huidcellen

° ter hoogte van de targetcellen gedraagt het vitamine D3 zich als een steroïd t.t.z. het penetreert de plasmamembraan en vormt met een receptor in het cytoplasma een complex dat t.h.v. het chromatine in de celkern de genexpressie kan activeren :



  • t.h.v. de intestinale targetcellen (mucosacellen van de dundarm) zorgt vit D3, in synergie met PTH, voor een verhoogde actieve absorptie van calcium (duodenum) en van fosfor (jejunum) en dit dankzij : permeabiliteit van de apicale brush-border membraan voor calciumionen , accumulatie van calciumionen in mitochondria  (vermijden van toxische calciumconcentraties in de cytosol), inductie van een calciumbindend proteïne (CaBP) dat het actieve transport van calciumionen over de basolaterale membraan van de enterocyten vergemakkelijkt

  • t.h.v. de beenderen : met behulp van PTH stimuleert calcitriol de osteoclasten tot het overbrengen van calcium- en fosfaationen vanuit het cytoplasma naar de ECV

  • t.h.v. de nieren : calcitriol stimuleert hier de calciumreabsorptie

° vitamine D3 inhibeert de synthese en vrijstelling van PTH (door hindering van de PTH-genexpressie in de cellen van de parathyroïden)

° glucocorticoïden hebben een anti-vitamine D3 effect op intestinale absorptie en renale reabsorptie van calcium

° controle van vitamine D3 : productie t.h.v. de nieren is PTH-afhankelijk en wordt bovendien geregeld via de fosfaatspiegel in het bloed (daling hiervan verhoogt de vorming van D-hormoon) (zie ook hoger : hoofdmechanismen voor vorming van calcitriol)

° hypovitaminose D3 : bij jonge dieren leidt dit tot slechte calciumabsorptie en daardoor tot gebrekkige mineralisatie van het nieuwgevormde been = rachitis (Eng. : rickets) ; bij volwassen dieren treedt demineralisatie (verweking) van de beenderen op = osteomalacie, meestal gepaard met gebrekkige vorming van osteoid (iso-ostose), soms met overmatige vorming van osteoid (hyperostose) wat dan leidt tot zwelling van de beenderen

° hypervitaminose D3 : kan leiden tot mineralisatie van het cardiovasculair stelsel (bvb. bij koeien die propartum zeer hoge dosissen vitamine D3 toegdiend krijgen ter preventie van parturient parese)


        1. (Thyreo)Calcitonine.

° polypeptide opgebouwd uit 32 AZ, waarvan de samenstelling diersoortspecifieke verschillen vertoont ; precursor is het pre-procalcitonine, dat na hydrolytische splitsing calcitonine, C-terminale en N-terminale polypeptiden levert ; het C-terminaal polypeptide (ook : katacalcine) heeft ook bloedcalcium-verlagende eigenschappen

° gesynthetiseerd in de schildklier door de parafolliculaire cellen of C-cellen (clear-cellen) : deze cellen produceren continu en slaan hun product op in secretiegranules ; het calcitonine wordt rechtstreeks in de bloedbaan vrijgesteld na stimulatie (bvb. door een stijging van de bloedcalciumspiegel)

° naast de schildklier zijn er nog extrathyroïdale bronnen van CT zoals het bijniermerg, de pancreas en de pars intermedia van de hypofyse

° calcitonine heeft een halfwaardetijd van ongeveer 10 minuten en wordt afgebroken in de nieren

° naast calcium (hoge bloedspiegel) kunnen ook verscheidene andere substanties de output van calcitonine doen stijgen : -adrenerge agonisten en dopamine stimuleren de CT-vrijstelling ; oestradiol, glucagon en de meeste gastro-intestinale hormonen (gastrine, cholecystokinine, secretine) stimuleren de productie van CT

° werking van CT : voorkómen van het optreden van hypercalcemie (niet : veroorzaken van hypocalcemie !!) ; vrij CT bindt op receptoren van :


  • osteoclasten : verlaging van de plasmamembraanpermeabiliteit voor Ca++, waardoor verhindering van beenresorptie en dus van hypercalcemie

  • niercellen : verhoging van de urinaire excretie van Ca++, Na+ en PO43-

(opm. : zelfde effecten treden op met fosfaat)

° CT voorkomt het optreden van postprandiale hypercalcemie ; in combinatie met hoge vit D3 –waarden voorkomt CT beenresorptie bij drachtige en lacterende moederdieren : het calcium dat aan de gestegen behoefte moet voldoen (skeletvorming bij de foetus, melkproductie) is dan afkomstig van een toegenomen intestinale resorptie i.p.v. een toegenomen demineralisatie van de beenderen




      1. Pancreashormonen.

(insuline, glucagon, somatostatine, pancreatisch polypeptide)

zie : verteringsfysiologie – groeifysiologie


      1. Hormonen van de bijnier.

° de gepaarde bijnieren zijn gelegen aan de craniomediale zijde van de nieren

° morfologie : op dwarsdoorsnede vertonen de bijnieren een smalle goudgele buitenste zone, de schors of cortex (mesodermale oorsprong) en een zachte roodbruine tot donkerbruine binnenste zone, het merg of medulla (neurodermale oorsprong) ; de bloedvoorziening gebeurt via een uitgebreide arteriële plexus (bloedstroom van kapsel cortexmedulla) en de drainage via één enkele vene : dankzij deze schikking staat de secretie van sommige stoffen uit het bijniermerg onder invloed van hormonen uit de bijnierschors

° innervatie : medullaire secreterende cellen worden rechtstreeks geïnnerveerd door preganglionaire sympathische vezels

° de cellen van de bijniercortex secreteren steroïdhormonen (corticosteroïden) : ze staan in voor het behoud van de electrolytenbalans (mineralocorticoïden), de koolhydraatbalans (glucocorticoïden) en de geslachtshormonenbalans ; de cellen van het bijniermerg secreteren catecholaminen (adrenaline of epinefrine, noradrenaline of norepinefrine, dopamine) : deze fungeren als neurotransmittors tussen cellen of als chemische boodschappers tussen weefsels (opm. : in tegenstelling tot het bijniermerg is de bijniercortex levensnoodzakelijk, tenzij vervangingstherapie met mineralo- en glucocorticoïden gegeven wordt)


        1. Hormonen van de bijniercortex. (fig. 5.45.a)

° in de cortex kunnen drie zones onderscheiden worden, die elk een specifiek hormoon produceren :



  • zona glomerulosa (zona multiformis of arcuata ; 15% van de cortex) : secreteert het belangrijkste mineralocorticoïde nl. aldosteron

  • zona fasciculata (70% van de cortex) : secreteert vnl. het (belangrijkste) glucocorticoïde cortisol

  • zona reticularis (15% van de cortex) : synthetiseert de androgenen (belangrijk bij het vrouwelijk dier, maar van weinig belang bij het mannelijk dier)

° de morfologie van de bijnierschors staat onder invloed van ACTH, Ang II en kalium :

  • stijging van de ACTH-spiegel leidt binnen enkele minuten tot een toename van de bloedvloei naar de bijnieren, en binnen enkele uren tot een toename van de zona fasciculata-massa (tesamen met een toename van de cortisolsecretie) ; aangehouden stimulatie door ACTH kan leiden tot schorshyperplasie en –hypertrofie ; ACTH-deficiëntie leidt tot een reversiebele atrofie van de zonae fasciculata en reticularis

  • stijging van Ang II en kalium veroorzaakt hyperplasie en hypertrofie van de zona glomerulosa en leidt tot stijging van de aldosteron-output ; deficiëntie van Ang II en kalium veroorzaken een reversiebele atrofie van de zona glomerulosa

° synthese van de bijnierschorshormonen : gebeurt uitgaande van cholesterol (gesynthetiseerd vanuit acetaat of opgenomen vanuit de “low density lipoproteins (LDL)” in het bloed ; cholesterol wordt omgezet in pregnenolon, dat dan enzymatisch wordt omgezet in de verschillende steroïden
Opm. : de bijnierschorshormonen zijn van het C19- of het C21-type, afhankelijk van de aard van de zijketen in positie 17 :

  • C19 steroïden hebben een keto- of hydroxylgroep op plaats 17 ; aangezien de meesten een ketogroep hebben noemt men ze de 17-ketosteroïden, bvb. androgenen

  • C21 steroïden hebben een 2-C-zijketen ; degenen die ook een hydroxylgroep bezitten op plaats 17 zijn de 17-hydroxycortico(stero)ïden, bvb. mineralo- en glucocorticoïden


Figuur : synthese van de bijnierschorshormonen :
Acetaat

cholesterol



pregnenolon17-OH-pregnenolondehydroepiandrosteron

  

progesteron17-OH-progesteronandrosteendionoestron



   

deoxycorticosteron deoxycortisol testosteronoestradiol





corticosteron cortisol

aldosteron



  

mineralo- gluco- geslachtshormonen

corticoïden corticoïden

(C21) (C21) (C19)


° adrenocorticosteroïden worden niet opgeslagen in de bijnier : de synthesesnelheid houdt gelijke tred met de snelheid van hun release (secretie)

° bepaalde agentia kunnen de synthese van bijnierhormonen inhiberen bvb. metyrapon : onderdrukt vnl. 11--hydroxylatie en in mindere mate 21-hydroxylatie ; aminoglutetimide blokkeert de omzetting van cholesterol in pregnenolon ; mitotaan verhindert de werking van de adrenale mitochondriën en daardoor de synthese van alle bijnierhormonen ; spironolacton verhindert de synthese van aldosteron door inhibitie van 11--hydroxylatie en 18-hydroxylatie.


Aldosteron :

° is bij de meeste diersoorten het belangrijkste mineralocorticoïd, dat instaat voor de natrium-kalium-homeostase (beïnvloeding van Na+- en K+-transport in nieren, galblaas, darm, zweet- en speekselklieren)

° ongeveer 60% van het totale gehalte aan aldosteron in het plasma is gebonden aan albumine : wschl. is enkel het resterende vrije aldosteron biologisch actief ; het totale gehalte aan desoxycorticosteron (DOC) in het plasma evenaart dit van aldosteron, maar ongeveer 95% ervan is gebonden aan plasmaproteïnen : DOC heeft ook een belangrijke mineralocorticoïd-activiteit, maar deze ligt tot 300 maal lager dan de activiteit van aldosteron

° onder normale omstandigheden (geen stress) is de productie van aldosteron pulsatiel (cfr. circadisch ritme, echter minder uitgesproken dan dat van cortisol); bij de mens en de meeste diersoorten (paard, varken, schaap, vogels) noteert men maximumwaarden in de vroege ochtend (6u) en de laagste waarden in de avond (20u) ; bij de kat zijn de waarden het hoogst tijdens de nacht en het laagst in de ochtend (nachtdier !)

° aldosteronsynthese wordt bevorderd door ACTH, dopamine, serotonine en natrium ; aldosteronproductie neemt voornamelijk toe o.i.v. het renine-angiotensine-systeem : Ang II stimuleert zowel de vroege stappen (omzetting cholesterolpregnenolon) als de latere stappen (omzetting corticosteron18-hydroxycorticosteron) in de synthese van aldosteron ; ook een kleine stijging van het plasma-kaliumgehalte stimuleert de aldosteronproductie en dit onafhankelijk van natrium of Ang II

° werking : belangrijkste targetcellen zijn de niercellen (distale tubuli) en niet-renale cellen (maag-, speeksel- en zweetklieren ; secretorische cellen in ileum en colon) : aldosteron stimuleert hier de productie van enzymen die de actieve reabsorptie van natrium katalyseren, in ruil voor H+ en K+ (wordt door de cellen gesecreteerd, waardoor in het organisme een alkalose ontstaat). De retentie van Na(Cl) zou de osmolariteit van de ECV doen stijgen en daarom wordt via het ADH-mechanisme ook water in het lichaam weerhouden : het eindeffect is o.a. een toename van het bloedvolume. Aldosteronafscheiding wordt dus gestimuleerd in die omstandigheden waarbij (1) vermindering van het bloedvolume, (2) hyponatriëmie of (3) hyperkaliëmie optreedt.

° aldosteron heeft een halfwaardetijd van 15 tot 30 minuten en wordt gekataboliseerd in lever en nieren (metabolieten worden gebonden aan glucuronzuur ; reeds na één passage door de portale circulatie van de lever is het grootste deel van het aldosteron uit de circulatie gekataboliseerd tot tetrahydroaldosteronglucuronide)

° primair hyperaldosteronisme (bijnierschorstumor die teveel aldosteron produceert = syndroom van Conn) veroorzaakt natriumretentie met verhoogd ECV-volume en bloeddrukverhoging (met gelijktijdig kaliumverlies) ; secundair hyperaldosteronisme (treedt op bij daling van het effectief plasmavolume bvb. bij zwangerschap, hartinsufficiëntie, chronische toediening van diuretica, NaCl-arm dieet, levercirrhose,…): gedaald ECV-volume leidt via renine-angiotensinesysteem tot verhoogde aldosteronsecretie


Cortisol :

° de glucocorticoïden cortisol en corticosteron worden geproduceerd door de cellen van de zona fasciculata : bij de meeste zoogdieren is cortisol het belangrijkste en zelfs levensnoodzakelijke hormoon (vogels, behalve kippenembryo's, en rodentia daarentegen produceren geen cortisol maar enkel corticosteron) ; een deel van het cortisol wordt omgezet in cortisone, dat een gelijkaardig metabolisme heeft

° de activiteit van de zona fasciculata (en reticularis) staat onder invloed van de hormonen uit de hypothalamus-hypofyse-as : cytokinen en inkomende zenuwimpulsen (stress, lactatie, voederanticipatie) induceren de productie en release van het corticotropine-RH, dat op zijn beurt de adenohypofysaire secretie van ACTH stimuleert ; binnen enkele minuten na ACTH-stimulatie secreteren de cellen van de zona fasciculata de bijnierschorshormonen cortisol en/of corticosteron in de bijniervene ; via een negatief feedbackmechanisme inhiberen cortisol en corticosteron, via binding op specifieke receptoren, de output van CRF door de hypothalamus en de output van ACTH door de adenohypofyse

° de output van cortisol is pulsatiel en circadisch : de plasmawaarden dalen met toenemende fysieke inspanning (laagste waarden in de avond) en nemen weer toe na een aangehouden rustperiode (hoogste waarden in de ochtend)

° in de bloedbaan is het grootste deel (70%) van het cortisol gebonden aan het -globuline transcortine (of : "corticosteroïd-binding globulin, CBG") en 20% aan albumine en de overige 10% is vrij : de binding van cortisol is reversiebel en gebonden cortisol betekent op die manier een reservoir aan potentieel vrij cortisol in het plasma, terwijl het ondertussen beschermd is tegen inactivatie en urinaire excretie ; vrij cortisol is ultrafiltreerbaar en kan terechtkomen in speeksel en melk (60% van het totale ultrafiltraat), in het glomerulair filtraat (80% wordt gereabsorbeerd, slechts 20% wordt met de urine uitgescheiden) en in het intestinum (via de gal ; 85% wordt in het ileum weer geabsorbeerd als onderdeel van de enterohepatische cyclus, slechts 15% wordt met de faeces uitgescheiden)

° het totale cortisolgehalte in het plasma is geen goede indicator voor de cortisolactiviteit in het organisme aangezien bepaalde factoren of omstandigheden het CBG-gehalte doen stijgen (bvb. oestrogenen, postpartumperiode) zonder daarom het gehalte aan vrije glucocorticoïden te doen toenemen (stress daarentegen doet het gehalte aan vrij cortisol in het plasma toenemen); het cortisolgehalte in speeksel en melk kan wel gebruikt worden als indicatie voor het gehalte aan vrij cortisol in het bloed

° werking staat o.a. in verband met het koolhydraatmetabolisme : belangrijkste targetorganen van de glucocorticoïden zijn de lever en de thymus :


  • de hepatocyten worden aangezet tot de productie van gluconeogenetische enzymen (fructose-1,6-difosfatase, glucose-6-fosfatase en pyruvaatcarboxylase) : deze bevorderen de omzetting van proteïnen in glucose, dat dan verbruikt kan worden bij fysieke inspanning en metabole activiteit = katabole werking van de glucocorticosteroïden ; ter hoogte van de adipocyten van het vetweefsel neemt het gehalte aan lipolytische enzymen toe, waardoor de vrije vetzuurspiegel in het bloedplasma stijgt

  • door onderdrukking van de werking van de thymocyten (cfr. lymfocyten uit andere lymfoïde organen) hinderen de glucocorticoïden de productie van het interleukine 2 : dit leidt tenslotte tot een verminderde afweer tegen micro-organismen zoals bacteriën, virussen , schimmels en parasieten, waardoor deze zich in het organisme kunnen verspreiden

  • glucocorticoïden verminderen het aantal eosinofielen en basofielen in de bloedbaan (door sequestratie van deze cellen in longen en milt), terwijl ze het aantal RBC, neutrofielen en bloedplaatjes doen toenemen

  • bij de foetus versnellen de glucocorticosteroïden de synthese van longsurfactant door de type II-pneumocyten (belangrijk voor de stabiliteit van de alveolen : preventie van alveolaire collaps)

  • glucocorticoïden hebben een ontstekingsremmend effect door onderdrukking van de vorming van prostaglandine E : onder invloed van de glucocortico's wordt een proteïne (lipocortine, lipomoduline, macrocortine of remoduline genoemd) gesynthetiseerd dat de release van fosfatase A2 blokkeert - dit enzyme is verantwoordelijk voor de vrijstelling van arachidonzuur uit de plasmamembraan (uitgaande van arachidonzuur worden ondermeer de prostaglandines gesynthetiseerd : zie verder 5.2.8.)

Opm. : toediening van glucocorticoïden aan drachtige (einde-term) herkauwers doet de synthese van prostaglandine F2 door het endometrium toenemen : dit effect kan worden aangewend ter inductie van een voortijdige partus (enkel bij functionele fetoplacentale eenheid , dus bij levende foetus, en ten vroegste 14 dagen vóór de verwachte partusdatum).

° de halfwaardetijd van cortisol is 60 tot 90 minuten, die van corticosteron ongeveer 50 minuten ; katabolisme vindt plaats in de lever en in mindere mate ook in de nieren

° hypercorticisme (syndroom van Cushing = verhoogde productie van cortisol) heeft een katabool effect (huidatrofie, verlies van spiermassa, osteoporose) en induceert hyperglycemie - dit heeft een hogere insuline-output tot gevolg (glucose-opslag onder vorm van glycogeen), terwijl tegelijk energie opgeslagen wordt onder de vorm van vetweefsel

° metyrapon en aminoglutethimide kunnen het gehalte aan glucocortico's in de bloedbaan doen dalen :



  • metyrapon inhibeert de 11--hydroxylatie en vermindert zo de productie van cortisol door de bijnierschors

  • aminoglutethimide inhibeert desmolasen en aromatasen die betrokken zijn bij synthese en conversie van bepaalde bijnierschorshormonen en veroorzaakt een opstapeling van cholesterol in de bijnier

Geslachtshormonen :

° bijnierschors produceert ongeveer 10% van het gehalte aan androgenen in de bloedbaan bij het mannelijk dier en ongeveer 50% hiervan bij het vrouwelijk dier

° werking van deze androgenen : stimulatie van eiwitanabolisme, bevordering van groei en erythropoiese (zonder masculiniserend effect)

° het gehalte aan bijnierschors-oestrogenen is te laag om enig waarneembaar fysiologisch effect te sorteren


        1. Hormonen van het bijniermerg. (fig. 5.45.b)

° het bijniermerg is opgebouwd uit chromaffiene cellen = gemodifieerde postganglionaire neuronen t.t.z. het zijn cellichamen van neuronen, zonder axonen en zenuwuiteinden, die zijn aangepast aan een secretorische functie : ze ontvangen prikkels via cholinerge synapsen met neuronen van het sympathisch zenuwstelsel (men spreekt daarom ook van het sympathochromaffien systeem, waarbij de chromaffiene cellen van het bijniermerg fungeren als postganglionaire sympathische neuronen)

° de chromaffiene cellen produceren catecholaminen (adrenaline A, noradrenaline NA en dopamine : doen dienst als hormonen en/of neurotransmittors) : deze zijn afgeleid van tyrosine (afkomstig uit het voeder of afgeleid van fenylalanine) en worden opgeslagen in grote neurosecretorische granules in het celcytoplasma - na stimulatie worden ze door exocytose vrijgesteld in de bloedbaan ; naast catecholaminen bevatten de granules ook magnesium, ATP, een specifiek proteïne (chromogranine), lipiden en peptiden (encefaline, -endorfine, proopiomelanocortine) ; de meeste granules bevatten adrenaline, een deel bevat enkel noradrenaline bvb. A/NA-ratio bij hond en paard is 1/1 bij het pasgeboren dier en 3/1 tot 4/1 bij het volwassen dier, bij het konijn 49/1, bij het varken 1/1, bij de herkauwers 2/1 en bij de kat 3/2

° synthese van de catecholaminen (A, NA en dopamine bevatten een benzeenring en een amine-zijketen waarop twee OH(catechol)-groepen) :



  • het syntheseproces begint met de intracellulaire diffusie van tyrosine : dit wordt in het cytoplasma door het enzyme tyrosine hydroxylase omgezet tot dihydroxyfenylalanine of dopa (= snelheidsbeperkende stap in het syntheseproces)

  • dopa wordt door een L-aminozuurdecarboxylase omgezet tot dopamine

  • dopamine moet op actieve wijze in de neurosecretorische granules binnengaan om hier door een -hydroxylase te worden omgezet tot noradrenaline

  • de omzetting van NA tot A kan dan weer enkel in het cytoplasma gebeuren aangezien zich hier het noodzakelijke enzyme, fenylethanolamine-N-methyltransferase (PNMT), bevindt

  • via een actief proces (vereist ATP en magnesium) wordt A weer opgenomen in de neurosecretorische granules - in deze granules vormt A een niet-diffundeerbaar complex tesamen met NA, dopamine, ATP en specifieke proteïnen, de zgn. chromograninen

° opmerkingen bij de synthese :

  • de productie van tyrosine hydroxylase en dopamine--hydroxylase wordt gestimuleerd door prikkels van de sympathicus en door ACTH : ACTH verhoogt het intracellulaire cAMP-gehalte en daardoor (via proteïnekinasen) de synthesesnelheid van beide hydroxylasen

  • de hoeveelheid PNMT in het cytoplasma van de chromaffiene cellen neemt toe o.i.v. cortisol : cortisol bindt op een receptor in het cytoplasma en vormt zo een complex dat de nucleaire transcriptie voor het enzyme PNMT activeert

  • de activiteit van het tyrosine hydroxylase wordt onderdrukt door een overmaat aan NA in het cytoplasma (dit kan gebeuren wanneer het transport van NA vanuit het cytoplasma naar de granules verhinderd wordt)

° vrijstelling van de catecholaminen : gebeurt o.i.v. sympathische prikkeling : via de splanchnische zenuwen bereiken sympathische takjes de bijnier - na stimulatie wordt acetylcholine door de zenuwuiteinden vrijgesteld - dit ACh depolariseert de chromaffiene cellen, waardoor de permeabiliteit van de plasmamembraan voor natrium verhoogd wordt - de influx van calciumionen in het cytoplasma induceert de contractie van intracellulaire microfilamenten - deze trekken de neurosecretorische granules naar de plasmamembraan toe zodat fusie tussen beide membranen kan optreden (en dus exocytose van de vesikelinhoud) - de (nu) extracellulaire substanties betreden het gefenestreerde arteriolaire capillairbed en komen zo in de veneuze circulatie terecht

° werkingsmechanisme van de catecholaminen :



  • 70 tot 95% van de catecholaminen in het plasma zijn inactief vanwege hun binding aan sulfaat

  • ter hoogte van de verschillende targetorganen oefenen ze hun werking uit via binding aan specifieke membraanreceptoren : op basis van het effect worden de adrenerge receptoren onderverdeeld in 1-, 2-, 1- en 2-subtypen (1 is een glycoproteïne van 80.000 dalton, terwijl de overige receptoren glycoproteïnen van 64.000 dalton zijn ; 1 en 2 activeren het adenylaatcyclase, 2 inhibeert het adenylaatcyclase en is dus antagonist van de -receptoren ; 1 is gekoppeld aan het fosfatidylinositol-membraansysteem waarbij proteïnekinase-C en Ca++ de hormooneffecten mediëren) ; propranolol is de antagonist van de -receptoren, terwijl fentolamine de antagonist is van de -receptoren

  • de receptoren zijn van groot belang bij de regeling van de adrenerge activiteit : (1) "down regulation" : het verminderen van het aantal receptoren op het targetweefsel door binding met de agonist, waardoor de gevoeligheid van dit targetweefsel voor hoge concentraties aan agonist in de bloedbaan afneemt ; (2) "up-regulation" : omgekeerd effect als in (1) bij een laag gehalte aan agonist ; (3) "desensitization" : proces waarbij de respons op opeenvolgende dosissen agonist afneemt na een acute blootstelling aan een catecholamine-hormoon

° werking van de catecholaminen :

stimulatie van het koolhydraatmetabolisme zodat snel energie geleverd kan worden voor de "fight-flight"reacties : glycogenolyse en gluconeogenese in de lever, gluconeogenese in de spieren, sterkere en snellere contracties van het myocard, relaxatie van de uterusspieren, lipolyse en omzetting van triglyceriden naar vrije vetzuren en glycerol ter hoogte van het vetweefsel, verhoging van de arteriële druk en de cardiale output, dilatatie van de bronchiaalspieren







-receptor

1-receptor

2-receptor

hart




frequentie, prikkelgeleiding sneller,kracht




bloedvaten

constrictie




dilatatie

bronchiën







dilatatie

adipocyten




lipolyse




gastro-intestinum

motiliteit




motiliteit

pancreas

Insuline-release




insuline-release

lever

glycogenolyse







andere gladde spieren

contractie




relaxatie


1   2   3   4   5   6


De database wordt beschermd door het auteursrecht ©opleid.info 2017
stuur bericht

    Hoofdpagina