Endokriininen järjestelmä — hormonijärjestelmän toiminta ja tehtävät

Endokriininen järjestelmä: miten hormonit säätelevät aineenvaihduntaa, kasvua, mielialaa ja terveyttä — selkeä opas toiminnasta, tehtävistä ja häiriöistä.

Hormonijärjestelmään kuuluvat ne elimistön elimet, jotka tuottavat hormoneja. Se auttaa säätelemään aineenvaihduntaa, kasvua ja kehitystä, kudosten toimintaa ja vaikuttaa myös mielialaan. Hormonaalisten rauhasten häiriöitä käsittelevä lääketieteen ala on endokrinologia.

Fysiologiassa hormonijärjestelmä on rauhasten järjestelmä, joista kukin erittää hormonityyppiä suoraan verenkiertoon elimistön säätelyä varten.

Endokriininen järjestelmä eroaa eksokriinisestä järjestelmästä, joka erittää kemikaalejaan kanavien avulla. Endokriininen järjestelmä on hermoston kaltainen informaatiosignaalijärjestelmä, mutta sen vaikutukset ja mekanismi ovat erilaiset.

Hormonaalisen järjestelmän vaikutukset alkavat hitaasti ja ovat pitkäaikaisia. Hermosto lähettää tietoa nopeasti, ja vasteet ovat yleensä lyhytaikaisia. Hormonit ovat monimutkaisia kemikaaleja, joita vapautuu hormonikudoksesta verenkiertoon, josta ne kulkeutuvat kohdekudoksiin ja laukaisevat vasteen.

Hormonaalisten rauhasten ominaispiirteitä ovat yleensä se, että niissä ei ole kanavia, niillä on hyvä verenkierto, ja yleensä niiden solujen sisällä on vakuoleja tai rakeita, jotka varastoivat hormonejaan.

Keskeiset endokriiniset elimet ja niiden tehtävät

• Aivolisäke (hypofyysi) – jakautuu etu- ja takalohkoon; säätelee muun muassa kasvua, kilpirauhasen toimintaa, lisämunuaisten kortisolin tuotantoa ja sukupuolihormonien tuotantoa.
• Hypotalamus – yhdistää hermoston ja hormonijärjestelmän; tuottaa vapauttaja- ja estäjähormoneja, jotka ohjaavat aivolisäkettä.
• Kilpirauhanen – tuottaa tyroksiinia (T4) ja trijodityroniinia (T3), jotka säätelevät aineenvaihduntaa ja kasvua.
• Lisäkilpirauhaset – säätelevät kalsiumaineenvaihduntaa parathormonin avulla.
• Lisämunuaiset – kuorikerros tuottaa kortikosteroideja (esim. kortisoli) ja suolatasapainoa sääteleviä hormoneja; ydin tuottaa adrenaliinia ja noradrenaliinia.
• Haima (Langerhansin saarekkeet) – säätelee verensokeria insuliinin ja glukagonin avulla.
• Sukupuolirauhaset (munasarjat ja kivekset) – tuottavat sukupuolihormoneja (estrogeeni, progesteroni, testosteroni), jotka ohjaavat lisääntymistä ja sukupuoliominaisuuksia.
• Käpyrauhanen (pineaali) – erittää melatoniinia, joka osallistuu vuorokausirytmin säätelyyn.

Miten hormonit vaikuttavat

Hormoneja on eri tyyppejä: peptidi- ja proteiinihormonit (esim. insuliini), steroidihormonit (esim. kortisoli, sukupuolihormonit) ja aminohappojohdannaiset (esim. adrenaliini, tyroksiini). Toimintamekanismi riippuu hormonin kemiallisesta luonteesta: peptideillä on yleensä solukalvoreseptorit ja ne käynnistävät solunsisäisiä signaaliketjuja, kun taas steroidit kulkeutuvat solukalvon läpi ja sitoutuvat solun sisäisiin reseptoreihin vaikuttaen suoraan geenien ilmentymiseen.

Säätely ja palautemekanismit

Endokriinistä toimintaa säätelevät usein negatiivisen palautteen mekanismit: kun hormonin pitoisuus nousee, se yleensä vähentää oman tuotantonsa käynnistävää signaalia (esim. kilpirauhashormonien vaikutus hypotalamukseen ja aivolisäkkeeseen). Joissakin tilanteissa on myös positiivinen palaute (esim. estrogeenin vaikutus ennen ovulaatiota).

Viestintä ja yhteistyö hermoston kanssa

Endokriininen järjestelmä toimii tiiviissä yhteistyössä hermoston kanssa. Hypotalamus on keskeinen yhdistäjä: se vastaanottaa hermoimpulsseja ja reagoi niihin säätelemällä hormoneja. Lisäksi monilla kudoksilla on paikallista viestintää (parakriini ja autokriini), joka täydentää verenkierron kautta tapahtuvaa viestinvälitystä.

Tavallisia endokriinisiä sairauksia

• Diabetes mellitus – insuliinin puute tai toimintahäiriö aiheuttaa korkeaa verensokeria.
• Hypotyreoosi ja hypertyreoosi – kilpirauhasen vajaatoiminta tai liikatoiminta vaikuttaa aineenvaihduntaan, energiaan ja painoon.
• Cushingin oireyhtymä – liiallinen kortisolituotanto (esim. lisämunuaisen liikatoiminta tai kortikosteroidihoidon seurauksena).
• Addisonin tauti – lisämunuaisten vajaatoiminta, joka johtaa kortisolin ja usein aldosteronin puutteeseen.
• Kasvaimet – aivolisäkkeen adenoomat, neuroendokriiniset kasvaimet ja muut voivat häiritä hormonituotantoa.

Diagnoosi ja hoito

Endokriiniset häiriöt todetaan yleensä verikokein (hormonipitoisuudet), kuvantamistutkimuksilla (esim. ultraääni, MRI) ja kliinisellä tutkimuksella. Hoito voi sisältää hormonikorvaushoitoa (esim. insuliini, kilpirauhashormoni), lääkitystä, joka estää liiallista hormonituotantoa, leikkaushoitoa tai sädehoitoa kasvainten hoidossa sekä elämäntapamuutoksia, kuten ruokavalion ja liikunnan säätelyä verensokerin hallinnassa.

Yleisiä huomioita

Endokriininen järjestelmä vaikuttaa lähes kaikkiin kehon toimintoihin. Pienet muutokset hormonitasoissa voivat johtaa merkittäviin oireisiin, joten oireiden tarkastelu kokonaisuutena ja oikea-aikainen tutkiminen on tärkeää. Jos epäilet hormonaalista häiriötä, hakeudu terveydenhuollon ammattilaisen arvioon.

Hormonaaliset rauhaset ja niiden erittämät hormonit

Keskushermosto

• Hypotalamus tuottaa
• Tyrotropiinia vapauttava hormoni (TRH) Parvocellulaariset hermosekretoriset neuronit.
• Gonadotropiinia vapauttava hormoni (GnRH) Preoptisen alueen neuroendokiinisolut
• Kasvuhormonia vapauttava hormoni (GHRH) Kaarevan ytimen neuroendokriiniset neuronit.
• Kortikotropiinia vapauttava hormoni (CRH) Parvocellulaariset hermosolu-eritteiset neuronit
• Vasopressiini Parvocellulaariset neurosekretoriset neuronit
• Somatostatiini (SS; myös GHIH, kasvuhormonia estävä hormoni) Periventrikulaarisen ytimen neuroendokriiniset solut.
• Prolaktiinia estävä hormoni tai PIH tai Dopamiini (DA) Kaarevan ytimen dopamiinineuronit.
• Prolaktiinia vapauttava hormoni
• Käpyruumis tuottaa
• Melatoniini (pääasiassa) Käpysolut
• Aivolisäke (hypofyysi) tuottaa
• Aivolisäkkeen etulohko (adenohypofyysi)
• Kasvuhormoni (GH) Somatotroopit
• Prolaktiini (PRL) Laktotroopit
• Adrenokortikotrooppinen hormoni (ACTH, kortikotropiini) Kortikotroopit
• Lipotropiini Kortikotroopit
• Kilpirauhasta stimuloiva hormoni (TSH, tyrotropiini) Kilpirauhashormonit
• Follikkelia stimuloiva hormoni (FSH) Gonadotroopit
• Luteinisoiva hormoni (LH) Gonadotroopit
• Aivolisäkkeen takalohko (neurohypofyysi)
• Oksitosiini Magnosellulaariset hermosolut
• Vasopressiini (AVP; myös ADH, antidiureettinen hormoni) Magnosellulaariset hermosolut.
• Aivolisäkkeen välilohko (pars intermedia)
• Melanosyyttejä stimuloiva hormoni (MSH) Melanotrofinen aine

Kilpirauhanen

• Kilpirauhanen tuottaa
• Trijodityroniini (T3), kilpirauhashormonin voimakas muoto Kilpirauhasen epiteelisolukko
• Tyroksiini (T4), joka tunnetaan myös nimellä tetrajodityroniini: se on kilpirauhashormonin vähemmän aktiivinen muoto (pääasiassa) Kilpirauhasen epiteelisolut.
• Kalsitoniini Parafollikulaariset solut

Lisäkilpirauhanen

• Lisäkilpirauhashormoni PTH nostaa veren kalsiumpitoisuutta.

Lihakset

• Raidallinen lihas tuottaa
• Trombopoietiini Myosyytit

Ruuansulatuselimistö

• Vatsa tuottaa
• Gastriini (pääasiassa) G-solut
• Greliini P/D1-solut
• Neuropeptidi Y (NPY)
• Secretin S-solut
• Somatostatiini D-solut
• Histamiini ECL-solut
• Endoteliini X-solut
• Pohjukaissuoli tuottaa
• Kolekystokiniini I -solut
• Maksa tuottaa
• Insuliinin kaltainen kasvutekijä (IGF) (pääasiassa) Hepatosyytit
• Angiotensiinogeeni Hepatosyytit
• Trombopoietiini Hepatosyytit
• Haima tuottaa
• Insuliini (pääasiassa) β Saarekesolut
• Glukagoni (myös pääasiassa) α saarekesolut
• Somatostatiini δ Saarekesolut
• Haiman polypeptidi PP-solut

Munuaiset

• Munuainen tuottaa
• Reniini (ensisijaisesti) Juxtaglomerulaariset solut
• Erytropoietiini (EPO) Extraglomerulaariset mesangiaalisolut
• Kalsitrioli (D3-vitamiinin aktiivinen muoto).
• Trombopoietiini

Lisämunuaiset

• Lisämunuaiset
• Lisämunuaiskuori tuottaa
• Glukokortikoidit (pääasiassa kortisoli) Zona fasciculata ja Zona reticularis -solut.
• Mineralokortikoidit (pääasiassa aldosteroni) Zona glomerulosa -solut Zona glomerulosa -solut
• Androgeenit (mukaan lukien DHEA ja testosteroni) Zona fasciculata ja Zona reticularis -solut.
• Lisämunuaisen ydin tuottaa
• Adrenaliini (adrenaliini) (ensisijaisesti) Kromaffiinisolut
• Noradrenaliini (noradrenaliini) Kromaffiinisolut
• Dopamiini Kromaffiinisolut
• Enkefaliini Kromaffiinisolut

Lisääntymisjärjestelmä

Mies

• Kivekset
• Androgeenit (pääasiassa testosteroni) Leydigin solut
• Estradioli Sertolin solut
• Inhibiini Sertolin solut

Nainen

• Oestroussykli
• Munasarjatiehyt / keltarauhanen (Corpus luteum)
• Progesteroni Granulosa-solut, Theca-solut
• Androstenedioni Theca-solut
• Estrogeenit (pääasiassa estradioli) Granulosa-solut
• Inhibiini Granulosa-solut
• Istukka (kun nainen on raskaana).
• Progesteroni (ensisijaisesti)
• Estrogeenit (pääasiassa estrioli) (myös pääasiassa)
• Ihmisen koriongonadotropiini (HCG) Syncytiotrofoblasti
• Ihmisen istukan laktogeeni (HPL) Syncytiotrofoblasti
• Inhibiini Sikiön trofoblastit
• Kohdun (kun nainen on raskaana)
• Prolaktiini (PRL) Dekiduaalisolut
• Relaksiini Dekiduaalisolut

Kalsiumin säätely

• Lisäkilpirauhanen tuottaa
• Lisäkilpirauhashormoni (PTH) Lisäkilpirauhasen pääsolu
• Iho tuottaa
• D3-vitamiini (kalsiferoli)

Sekalaiset

• Sydän tuottaa
• Eteisnatriureettinen peptidi (ANP) Sydänlihassolut
• Aivojen natriureettinen peptidi (BNP) Sydänlihassolut
• Adenosiini Sydänlihassolut
• Rasvakudos
• Leptiini (ensisijaisesti) Adiposyytit
• Estrogeenit (pääasiassa estroni) Adiposyytit
• Luuydin tuottaa
• Trombopoietiini

Ihmisen pään ja kaulan sisäeritysrauhaset ja niiden hormonit.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on hormonitoiminta?

K: Mikä lääketieteen ala käsittelee sisäeritysrauhasten häiriöitä?

K: Miten hormonijärjestelmä eroaa eksokriinisestä järjestelmästä?

K: Miten hermoston ja hormonitoiminnan reaktiot eroavat toisistaan?

K: Mitä tapahtuu, kun hormoneja vapautuu verenkiertoon?

K: Mitä yhteisiä piirteitä useimmilla hormonitoimintaa harjoittavilla rauhasilla on?

Hae kirjaimella