Temel Veteriner Fizyoloji Dersi 6. Ünite Özet

Endokrin Sistem Fizyolojisi

Endokrin sistem, iç salgı bezlerinden salgılanan hormonlar aracılığı ile organizmada metabolizmanın düzenlenmesi, sıvı ve elektrolit dengesinin korunması, büyüme, gelişme ve üremenin düzenlenmesi ile görevlidir. Endokrin sistem, sinir sistemi ile birlikte bedenin iç dengesini korumaya yönelik çeşitli mekanizmaları etkinleştirerek, kontrol eder. Endokrin hücrede sentezlendikten sonra hücrelerarası sıvıya ve kana geçip salındığı yerden ilgili hedef hücreye giderek programlanmış işlevleri başlatan, devam etmesini sağlayan ya da baskılayan, kimyasal haberci moleküllere hormon denir. Hedef hücre , belli bir hormon için özgün reseptörleri taşıyan hücre o hormonun hedef hücresidir.

Hormonlar bedende metabolizmanın düzenlenmesi, hücrelerin yenilenmesi, büyüme ve gelişme, üreme, bağışıklık gibi işlevlerin, elektrolit ve su dengesinin düzenlenmesi, davranışların kontrolünde önemli role sahiptir. Hormonlar etkilerini sinirsel etkiye göre daha uzun sürede gösterir.

Hormonal Etkileşim

Aynı dokuyu hedef kabul eden farklı iki hormon, hücredeki işlevleri aralarındaki özel etkileşimlerle düzenleyebilir.

• Sinerjik (aynı yönde) etkileşim: İki farklı hormonun hücrede aynı etkiyi oluşturmak üzere beraber hareket etmeleridir.
• Permisif (izin verici) etkileşim: Hormon, hedef dokunun ikinci bir hormonun işlevine izin verecek şekilde yanıt vermesini kolaylaştırır.
• Antagonist (zıt) etkileşim: Bir hormonun etkisi ile diğer hormonun etkisinin azalması veya ortadan kalkmasıdır.

Hormonların Sınıflandırılması

Hormonlar başlıca kimyasal yapılarına ve polaritelerine göre sınıflandırılabilir.

Kimyasal yapılarına göre:

• Protein, peptid hormonlar, peptid ya da polipeptid zincirler halindedir.
• Glikoprotein hormonlar, karbonhidrat grupları ile konjuge olmuş protein yapısındadır.
• Amin hormonlar, belli bir amino asitten köken alan hormonlardır. Örneğin, dihidroksifenilalanin (DOPA), dopamin, epinefin ve norepinefrin gibi katekolaminler tirozin amino asitin enzimatik olarak dihidroksifenilalanine dönüştürülmesi ile oluşturulur.
• Steroid hormonlar, kolesterolden sentezlenen hormonlardır. Protein yapıdaki hormonlara göre daha uzun ömürlüdürler.
• Yağ asidi türevleri, araşidonik asitten köken alan prostaglandin, prostasiklin, tromboksan gibi hormonlardır.

Polaritelerine göre:

• Lipofilik hormonlar, kan dolaşımında taşıyıcı proteinlere bağlı olarak taşınarak hedef dokuya ulaştıklarında yağda eriyebilme özelliklerinden dolayı hücre zarını kolayca geçebilirler.
• Hidrofilik hormonlar, steroid hormonlar ile tiroid hormonları dışında kalan peptid, protein, amin grubu hormonlar hidrofiliktir. Yani suda eriyebilme özelliği taşırlar.

Hipotalamus Hormonları

Hipotalamus talamus, retiküler formasyon, limbik sistem ve optik sinirden aldığı bilgileri değerlendirerek homeostasisin korunmasını sağlar. Bedende başlıca ısı düzenlemesi, açlık, tokluk duyumunun oluşmasına bağlı besin alımının kontrolü, enerji ve su dengesi, cinsel davranışlar gibi birçok fizyolojik işlevin düzenlendiği merkezdir. Limbik sistem , merkezi sinir sisteminde amigdala, koku alma soğanı, hipokampusdan oluşur.

Hipotalamustaki bazı sinir hücreleri hormon üretebilme özelliğine sahiptir. Nöroendokrin hücre olarak nitelendirilen endokrin işleve sahip bu nöronlarda sentezlenen hormonlar nöronların aksonu boyunca taşınarak akson sonlamalarından kan dolaşımına bırakılır.

Hipotalamustaki nöroendokrin hücrelerde yapılan bazı hormonların hedef hücreleri ön hipofizdedir. Bu hormonlar ön hipofizde hormon yapımını ve salınımını uyarıcı (serbestleyici, salgılatıcı, releasing) veya kısıtlayıcı (salınımı durdurucu, inhibiting) etki gösterir.

Hipofiz Bezi Hormonları

Hipofiz, “sella tursika” denilen kemik doku içinde yer alan endokrin bir bezdir. Hipofiz bezi üç bölümden oluşur;

• Ön lob (adenohipofiz)
• Ara lob (pars intermedia)
• Arka lob (nörohipofiz)

Ön Hipofiz Hormonları: İmmunohistokimyasal boyamalar ön hipofizde farklı histolojik özelliklere sahip hücreler bulunduğunu göstermiştir. Bu hücreler ve salgıladıkları hormonlar aşağıda verilmiştir.

• Somatotrop hücreler – Büyüme hormonu (GH)
• Tirotrop hücreler – Tiroid uyarıcı hormon (TSH)
• Kortikotrop hücreler – Adrenokortikotrop hormon (ACTH)
• Gonadotrop hücreler – Folikül uyarıcı hormon (FSH) ve Luteinleştirici hormon (LH)
• Laktotrop (mammotrop) hücreler – Prolaktin (PRL)

Adrenokortikotrop hormon (ACTH): Hipotalamustan salınan CRH, ön hipofizdeki kortikotrop hücreleri uyararak proopiomelanokortin (POMC) adı verilen öncü maddenin enzimatik olarak parçalanmasına neden olur. Bu uzun molekülün parçalanması ile ön hipofizde ACTH’nun yanı sıra, ß-lipotropin (LPH), ß endorfin ara hipofizde ise MSH sentezlenir.

ACTH, polipeptid yapıda bir hormondur. Salgılanması diurnal ritim gösterir. Diurnal ritim gün ışığı varlığında hormon salınım düzeyinin artmasıdır

Büyüme hormonu (GH, somatotropin): GH, ön hipofizdeki somatotrop hücrelerde yapılır. Büyüme hormonu etkisini dolaylı olarak somatomedinler aracılığı ile gösterir. Samotomedinler, IGF-1, IGF-2 gibi karaciğer, kemik gibi dokularda yapılan ve büyüme hormonunun etki göstermesi için aracılık eden moleküllerdir.

Gonadotropinler: Glikoprotein yapısında olan folikül uyarıcı hormon (FSH) ve luteinleştirici hormon (LH) ön hipofizde gonadotrop hücrelerden salgılanır. Ovaryumlar üzerinde eş etkinlik gösterirler. Eş etkinlik, sinerjik etki yani hormonların hücresel düzeyde aynı etkiyi oluşturmak üzere beraber çalışmalarıdır.

Tiroid stimule edici hormon (TSH, Tirotropin): TRH’ın ön hipofizdeki tirotrop hücreleri uyarması ile salgılanır. Ön hipofizden kana bırakılan tirotropin, hedef dokusu olan tiroid bezini uyararak Tiroksin (T4), Triiyodotironin (T3) yapım ve salınımını arttırır.

Prolaktin: Hipotalamustan salgılanan PRH, ön hipofizdeki laktotrop (mammotrop) hücrelerdeki reseptörlerine bağlanarak prolaktin yapımını ve salgılanmasını uyarır. Özellikle gebelik ve laktasyon sırasında ön hipofizdeki bu hücreler sayıca artar. Laktasyon , doğum sonrası meme bezlerinden süt yapımının başlaması ve yavrunun emzirilmesidir. Postpartum (doğum sonrası) dönemde laktasyonun başlatılmasını ve sürdürülmesini sağlar.

Arka Hipofiz Hormonları: Hipotalamusta çok sayıda nukleus (çekirdek) vardır. Nukleus , benzer fizyolojik ve histolojik özellikler gösteren, ortak işleve sahip nöron gruplarıdır. Örneğin, arkuat nukleus, nukleus ventrolateralis, nukleus ventromedialis, nukleus preoptikus gibi.

Peptid yapıda olan oksitosin ve antidiüretik hormon (ADH, vazopressin) hipotalamustaki supraoptik ve paraventriküler çekirdekteki nöron gövdelerinde sentezlenir.

Antidiüretik hormon (ADH, vazopressin) : Antidiüretik hormon salgılandığında böbreklerden suyun kana geri emilimi sağlanarak, idrarla su atılımı azaltılır. Böylece, suyun bedende kalması sağlanır, kan hacmi korunmuş olur ve kan basıncının düşmesi engellenir. Antidiüretik , idrar çıkarımının engellenmesi, -anti, olumsuzluk; diüretik ise idrar çıkarma anlamındadır.

Oksitosin: Yavrunun memeyi emmeye başlaması ile duyusal reseptörlerden çıkan afferent uyarımlar hipotalamustaki nukleus paraventrikularis ve nukleus supraoptikusa ulaşır. Oksitosinin bu çekirdeklerdeki yapımı artar. Oksitosin, arka hipofizden kana verildiğinde meme alveollerini çevreleyen miyoepiteliyal hücrelerin kasılmasını sağlar ve sütün inmesi ne neden olur. Sütün inmesi , süt hayvanlarda yavrunun memeyi emmeye başlamasından ancak birkaç dakika sonra meme kanallarından meme uçlarına ulaşmasıdır.

Ara Hipofiz (Pars İntermedia): Ara hipofiz, tüm hipofizin %5’lik bir bölümünü oluşturur. Melanosit uyarıcı hormon (MSH) salgılamakla görevlidir. MSH, aşağı omurgalılarda deriye renk veren melanofor hücrelerdeki melanin dağılımını değiştirir. Memelilerde ise hedef hücresi olan melanositlerdeki melanin sentezini uyararak derinin koyu renk almasına neden olur.

Tiroid Hormonları

Tiroid bezi soluk borusunun iki yanına doğru uzanmış iki lobdan oluşan bir endokrin dokudur. Tiroid bezi kübik epitel hücrelerinin sıralanması ile oluşan foliküllerden oluşmuştur. Folikül hücreleri triiyodotironin (T3), tiroksin (T4) hormonlarını yapar ve salar.

Tiroksin ve triiyodotironin, hedef hücrede genel olarak protein sentezini ve hücrelerde O 2 kullanımını arttırır. Bedende metabolizma hızı yükselir. Çevre ısısı düştüğünde mevsimsel olarak tiroid hormonları salınımı artar.

Tiroid hormon salınımı ile besin alımı ve ısı yapımı artar. Hem kemiklerin hem de kasların büyüme ve gelişimi hızlanır. Kalp atım sayısı artar, kalbin vurumu güçlenir.

Hipotirodi: Tiroid hormonlarının az salınmasıdır. Yeterince iyod alınamadığında gerçek hormon sentezi gerçekleştirilemediği için tiroid bezinin büyümesi ile kendini gösteren “Guatr” şekillenir.

Miksödem: Derialtı dokuda mükoproteinler ve sıvı birikiminin görüldüğü hipotiroidi durumudur.

Kretinizim: Tiroid hormonu yetersizliği ile ortaya çıkan büyüme gelişme geriliği (cücelik) durumudur.

Hipertiroidi : Tiroid hormonunun fazla salınmasıdır. TSH hormonunun tiroidi fazlaca uyarması metabolik hız ve sinirsel uyarılabilirliğin artışına kalpte atım sayısının artmasına neden olur.

Kalsiyum Dengesini Düzenleyen Hormonlar

Bedendeki kalsiyum (Ca ++ ) dengesi başlıca parathormon, kalsitonin ve D hormon salınımı ile düzenlenir.

Parathormon: Parathormon (PTH) paratiroid bezlerden salgılanır. Paratiroidler, başlıca tiroid bezinin arka yüzünde olmak üzere ağız ve boyun bölgesinde dokular arasında gömülü şekilde bulunur. Kan kalsiyum düzeyi azaldığında bezlerdeki kalsiyuma duyarlı hücrelerin uyarılması ile hormon yapım ve salınımı başlatılır.

Kalsitonin: Tiroid bezindeki folikül epitel hücrelerinin aralarına serpilmiş olan parafoliküler hücrelerden yapılır ve salınır. Kan kalsiyum düzeyi yükseldiğinde salınımı artar ve kan kalsiyum düzeyini düşürür.

D Hormon (Kalsitriol): Bitkisel ve hayvansal besinlerle dışarıdan alınan D vitamini, barsaklardan emildikten sonra kan ile önce karaciğere sonra da böbreklere giderek 1,25 dihdroksi-kolekalsiferol (D hormon) haline dönüştürülür. D hormon yapımı için gereken D vitamininin bir kısmı da, deride güneşten gelen ultraviyole ışınlarının etkisiyle enzimatik yollarla gerçekleştirilen bileşiklerden kaynaklanır.

Böbreküstü Bezi Hormonları

Böbreklerin üstünde yağ doku içinde bulunan bezlerin diğer adı adrenal bezlerdir. Dış kısmına korteks (kabuk), iç kısmına ise medulla denir.

Böbreküstü Bezi Korteks Hormonları: Korteks, kolesterolden sentezlenen steroid hormonları sentezler ve salar. Üç tabakadan oluşur. Dıştan içe doğru tabakalar ve saldıkları hormonlar:

• Zona glomeruloza tabakası, mineralokortikoid grubu hormonları yapar.
• Zona fasikülata tabakası, glukokortikoidler (kortizon, kortizol) adı verilen hormonları sentezler.
• Zona retikularis tabakası, cinsiyet hormonlarından testosteron ve östrojeni salar.

Böbreküstü Bezi Medulla Hormonları: Sempatik sinir sonlanmalarının bulunduğu, katekolaminlerin yapılıp kana bırakıldığı endokrin dokudur. Sempatik uyarım ile dopaminden sentezlenen epinefrin (adrenalin) ve norepinefrin (noradrenalin) kana salınır. Bedenin korunması gereken, kısa süreli stres yaratan durumlarda (korku, endişe) kana aniden salınır.

Pankreas Hormonları

Pankreas, ekzokrin ve endokrin özellikte bir bezdir. Bezdeki Langerhans adacıkları, hormon sentezleyebilen ve salgılayan hücrelerden oluşmuştur. Farklı immunohistokimyasal özelliklere ve işlevlere sahip bu hücreler ve salgıladıkları hormonlar şöyledir:

• Alfa Hücreleri (Glukagon)
• Beta Hücreleri (İnsülin)
• Delta Hücreleri (Somatostatin)
• F Hücreleri (Pankreatik Polipeptid)

Glukagon: Kanda glikoz düzeyi azaldığında (hipoglisemi) pankreasta yapılan glukagon kana verilir. Glukagon, karaciğerde depo halde bulunan glikojenin glikoza parçalanarak (glikojenoliz) kana geçmesini uyaran bir hormondur. Glukagon, kan glikoz düzeyini yükseltir.

İnsülin: Besin alınımını takiben sindirim ve emilim faaliyetleri sonucu kan glikoz düzeyinin yükselmesi pankreas beta hücrelerinde uyarım yaratarak insülin yapım ve salınımını uyarır. İnsülin kandaki glikozun dokulara doğru geçişini sağlar ve glikozun hücrelere girişini teşvik eder. Karaciğer ve iskelet kaslarına alınan glikoz, glikojene dönüştürülerek depolanır. Kaslara amino asit taşınımı ve proteinlerin sentezi artar.

Dişi Üreme Fizyolojisi

Dişi üreme sisteminin bölümleri ve başlıca işlevleri şöyledir;

Ovaryum (yumurtalık): Dişi eşey hücresinin geliştiği yer olan dişi gonadlar iki adettir. Dişi yavru, doğduğunda 50,000 – 150,000 eşey hücresi olmaya aday oosite sahiptir.

Ovidukt (yumurta kanalı, fallop tüpü): Kıvrımlı bir borucuk şeklindedir. İç boşluğu salgı ve kirpiksi hücrelerle kaplıdır.

Uterus (dölyatağı, rahim): Döllenmiş zigotun gelip yerleştiği yerdir.

Serviks uteri: Uterus ile vajina arasındaki kalan bölümdür.

Vajina: İnek ve koyunda semenin döküldüğü yerdir.

Vulva: Genital kanalın en dışta kalan bölümüdür.

Ovaryumun Yapısı ve Folikül Gelişimi: Ovaryumda dişi eşey hücresi, foliküller içinde yer alır ve burada değişime uğrar. Korteks ve medulladan oluşan ovaryum, folikül gelişimi ve hormon yapımından sorumludur. Dişi yavrunun fötal gelişimi sırasında ovaryumlarında foliküllerin ilkel şekli olan primordiyal foliküller oluşur. Folikül olgunlaştıkça içinde “Antrum” adı verilen boşluk oluşur. Folikülün en gelişmiş, olgun haline “Graaf folikülü” denir. Antrumun içi folikül sıvısı ile dolar ki, bu sıvıda östrojen, steroid olmayan hormonlar, büyüme faktörleri ve çeşitli enzimler bulunur

Dişi Üreme Hormonları: Dişi üreme hormonları östrojen ve progesterondur.

Östrojen: Östrojen, gebe olmayan dişilerde ovaryumlardaki foliküllerde, gebelerde ise gebeliğin son dönemlerinde plasentada yapılıp, kana verilir. Östrojen:

• Dişilerde ikincil cinsiyet karakterlerini ve davranışlarını belirler.
• Dişilerde uterus ve dişi üreme kanalı gelişiminden sorumludur.
• Meme bezlerinde süt kanallarının gelişimini sağlar.
• Kas kitlesini arttırır (anabolizan etki).
• Ergenlikte kemiklerin uzamasını uyarır, kemikleşmeye yardımcı olur.

Progesteron: Başlıca korpus luteumlarda yapılan steroid bir hormondur. Daha az olarak ovaryum, testis ve adrenal kortekste yapılır. Ovulasyonla birlikte korpus luteumdan salınımı giderek artar. Progesteron:

• Uterus kasılmalarını önler, uterusu gevşetir.
• Gebeliğin devam edebilmesini sağlar. Yavru atma engellenir.
• Meme bezlerinde alveollerin gelişmesine hizmet eder.
• Hayvan davranışsal olarak sakinler.

Dişilerde Üreme İşlevinin Hormonal Kontrolü: Dişilerde üreme işlevi, puberte ile başlar. Puberte , ergenlik, üreme işlevinin başladığı dönemdir. Her memeli doğduktan sonra, temelde türe özgü genetik olarak belirlenmiş bir sürede (yaş) puberteye girer. Genetik etkinin yanı sıra, bakım, beslenme, iklim şartları, gün ışığı süresi gibi etkiler de puberte yaşını belirleyici faktörledir.

Puberte ile birlikte hipotalamustan gonadotropin salgılatıcı (GnRH) salınmaya başlar. GnRH, hedef dokusu olan ön hipofizdeki gonadotrop hücrelere etkiyerek, folikül uyarıcı hormon (FSH) ve luteinleştirici hormon (LH) salınımını başlatır. Bu iki hormonun hedef dokusu ovaryumlardır. FSH, folikül gelişimini düzenlerken, LH ile birlikte ovaryumda östrojen yapımını uyarır.

Kızgınlık Döngüsü ve Evreleri: Hayvanlarda, bir kızgınlığın başlangıcından, kızgınlık belirtilerinin ortaya çıktığı ikinci bir kızgınlığın başlamasına kadar geçen süreye kızgınlık döngüsü denir. Temel olarak foliküler ve luteal evre olarak iki dönemdir. Hayvanlarda foliküler evre proöstrus ve östrus, luteal evre ise metöstrus ve diöstrus dönemlerini kapsar.

Proöstrus: Foliküller bu evrede FSH etkisi altında gelişmeye başlar. Uterus mukozasında kan damarları artar. Vajinanın epitel duvarı kalınlaşır.

Östrus (Kızgınlık): Dişi hayvanın fizyolojik ve davranışsal değişiklikler gösterdiği ve çiftleşmeye izin verdiği döngüdeki en kısa dönemdir. Hayvanın yaşı, çevre sıcaklığı, bakım, beslenme kızgınlık süresini etkileyebilir. Hayvanda östrojen en yüksek düzeydedir ve sürekli huzursuzluk vardır.

Metöstrus: Ovulasyondan sonra folikülün yerinde oluşan korpus luteum, gelişmeye ve progesteron salmaya başlar. Yaklaşık iki gün içinde granüloza hücreleri, LH etkisiyle lutein hücrelerine dönüşür.

Diöstrus: İki kızgınlık arasında korpus luteumun etkin olduğu dönemdir. Gebelik gerçekleşmişse, diöstrus gebelik sonuna kadar sürer. Korpus luteum iyice büyür, uterus mukozası kalınlaşır ve bezleri gelişir. Gebelik yoksa korpus luteum geriler. Üremenin mevsime bağlı olduğu hayvanlarda, üreme mevsiminin son döngüsündeki diostrustan sonra “anöstrus evresi” başlar. Anöstrus, ovaryum etkinliğinin olmadığı dinlenme dönemidir. Türlere göre 2-4 ay kadar sürer.

Erkek Üreme Fizyolojisi

Erkeklerde puberte ile başlayan spermatozoonların üretimi süreklidir. Erkekte bir çift testis bulunur. Testisler (gonadlar) spermatozoa üretiminin yanısıra hormon yapımından sorumludur. Erkek yumurta hücresi olan spermatozoonlar testislerde seminifer tubüllerde üretilir. Sonra dış genital organa doğru iletilmek üzere tubuli rekti, rete testis, duktus epididimis, duktus deferens, duktus ejakulatorius ve üretra yolunu izler.

Bu yollara açılan salgı bırakan eklenti bezleri mevcuttur. İçten dışa doğru yolu takip edecek olursak karşımıza çıkan ilk bez, duktus deferensin alt ucuna açılan ve iki keseden oluşan seminal veziküllerdir. Bu bezin salgısı fruktoz içerir ve alkalik özelliktedir. Ejakülasyon sırasında üretraya salgılanarak, spermatozoonların birbirlerine yapışmasını engeller. Ejakülasyon , spermleri içeren eklenti bezleri salgıları ile karışık ejakulatın, penisten dışarı boşaltılmasıdır.

Erkeklerde Üreme İşlevinin Hormonal Kontrolü: Hipotalamusta yapılan GnRH, önhipofizden FSH ve LH hormonu salınımına neden olur. Luteinleştirici hormon, seminifer tubüllerde bulunan Leydig hücrelerinden testosteron hormonu yapımını uyarır. FSH’nun hedef dokusu testisteki seminifer tubullerde bulunan sertoli hücreleridir. FSH, bu hücrelerde bağlayıcı protein yapımını arttırarak testosteron bağlanmasını arttırır.

Testosteron: Kolesterolden sentezlenen steroid yapıdaki erkeklik hormonudur. Erkekte büyük oranda testiste, Leydig hücrelerinde, az miktarda ise adrenal kortekste üretilir. Kanda steroid hormon bağlayıcı globuline ve albumine bağlanarak, az bir kısmı ise serbest şekilde taşınır.

Testosteron, fötusta ve büyüme çağındaki erkek hayvanlarda üreme kanalı ve eklenti bezlerinin gelişiminden sorumludur. Spermatogenezi uyarır. Spermatogenez , ilkel erkek eşey hücrelerinin mitoz ve mayoz bölünmeler geçirerek olgun spermatozoon haline başkalaşımıdır.