Bộ đếm web cho blog miễn phí

Trang chủ www.docsachysinh.com

Ebook online

 

ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐÁP ỨNG VÀ CHỨC NĂNG HỆ NỘI TIẾT

Hoàng Phạm Nhật Quang - Nguyễn Phước Long

 

 

 

Hình 30.1: Sự phân biệt cơ chế hoạt động của endocrine và paracrine.

 

Chu trình đáp ứng

 

Hình 30.2: Hormone tuyến giáp và các hợp chất có liên quan.

 

 

Như ta đã biết, nhiều hormone cùng phối hợp để điều hòa sự tăng trưởng, phát triển, sinh sản và  cân bằng nội môi. Khi một hormone đã bắt đầu có kích thích tạo đáp ứng thích hợp, tín hiệu phải được chấm dứt bằng một phản ứng nào đó. Vòng đáp ứng đặc biệt quan trọng cho việc giao tiếp giữa các cơ quan cách xa nhau trong cơ thể, giúp sự cân bằng toàn cục hiện hữu thường còn.

 

Các sản phẩm hormone của tuyến nội tiết ngoại biên như tuyến giáp, vỏ thượng thận, buồng trứng, và tinh hoàn kiểm soát sự tổng hợp và tiết hormone tuyến yên kích thích tương ứng thông qua cơ chế đáp ứng âm tính (còn được gọi là vòng tác hồi âm).

 

Đáp ứng xảy ra tại mức tế bào tuyến yên & hạ đồi và hoạt động nhờ vào sự kiểm soát của một số bước cần thiết. Hormone giải phóng thyrotropin (TRH) kích thích các tế bào thyrotropes của yên trước để tổng hợp và tiết TSH, chất này tiếp tục làm tăng tổng hợp và tiết hormone tuyến giáp. Hormone tuyến giáp tăng sinh tạo những đáp ứng chuyển hóa thích hợp đến cơ quan đích; điều này cũng ức chế sản sinh TSH nhằm đưa cơ thể trở lại trạng thái ổn định. T4 được các tế bào thyrotrope ở tuyến yên biến đổi thành T3 hoạt động, và T3 liên kết với thụ thể T3 để ức chế sự phiên mã cả 2 gene mã hóa tiểu đơn vị α- và β-TSH (xem thêm ở chương bệnh học nhược giáp).

 

Thụ thể đã gắn T3 cũng giảm sự tổng hợp các thụ thể TRH và làm cho tế bào ít đáp ứng với sự kích thích của TRH sau đó. Thêm nữa, T3 ức chế vùng hạ đồi tạo ra TRH. Ngược lại, khi nồng độ hormone giáp giảm thấp sẽ làm giảm ức chế đáp ứng. Lúc này, TRH kích thích tăng sinh TSH, dẫn đến tăng sinh T4, và vì thế thiết lập lại mức điều hòa nội môi. Nguyên tắc đáp ứng cung cấp một hệ thống rất nhạy cảm để tạo những đáp ứng thích hợp và rồi đưa nội môi về một mức điều hòa xác định.

 

Hình 30.3: Hệ thống cấp máu cho vùng hạ đồi – tuyến yên

 

 

Cơ chế đáp ứng không chỉ hoạt động thông qua steroid và hormone giáp mà còn thông qua các peptide và ions.  FSH từ tuyến yên được điều hòa thông qua cơ chế đáp ứng bởi estrogen – steroid buồng trứng và inhibin – peptide buồng trứng.

 

PTH (parathyroid hormone) điều hòa nồng độ Ca2+ huyết thanh; trong trường hợp hạ calcium huyết , PTH làm tăng và thiết lập lại mức calcium huyết bình thường. Sự tăng Ca2+ huyết thanh xảy ra nhờ vào thụ thể cảm calcium để ức chế sự tổng hợp và tiết PTH nhằm thiết lập lại nồng độ PTH huyết thanh tương ứng với mức calcium huyết bình thường. Nếu thụ thể nhạy cảm Ca2+ bất thường, độ cảm nhận bị suy yếu, PTH sẽ được tiết thừa thãi.

 

Phục hồi đáp ứng phối hợp

 

Hình 30.4: Cơ chế tác hồi dương và cơ chế tác hồi âm

 

Các đáp ứng sinh lý là kết quả của nhiều loại tế bào và cơ quan khác nhau hoạt động phối hợp. Sự phối hợp là cần thiết, được thực hiện nhờ vào 2 tính chất: một hormone hoạt động tại nhiều vị trí, và một hormone gây ra nhiều đáp ứng, tổng hợp lại cho kết quả toàn thể. Các đáp ứng hợp nhất cần có một hormone điều hòa sự tổng hợp và hoạt động của một hormone khác; hệ thần kinh được gắn với đáp ứng toàn thể. Luận thuyết của đáp ứng phối hợp như vậy bao gồm stress, nhịn đói, và sinh sản.

 

Một cơn stress nặng, như một chấn thương với đau và mất máu sẽ gây một đáp ứng ở trung ương thần kinh bao gồm tổng hợp và tiết hormone tiết corticotropin (CRH) và ADH. CRH là chất kích thích chủ yếu làm tuyến yên tăng tiết ACTH, chất gây tăng tiết cortisol – hormone thượng thận.

 

Cortisol không chỉ duy trì đường huyết mà cả đáp ứng mạch đối với epinephrine và norepinephrine. Nó giảm bớt các đáp ứng quá mức do viêm, ngăn chặn sự mất nhiều dịch và tổn thương mô. Ở Trung ương thần kinh, CRH kích thích hệ thần kinh giao cảm ngoại biên.

 

Hệ TK giao cảm tăng hoạt giúp điều hòa các đáp ứng thích nghi của tim mạch, bao gồm tăng huyết áp và nhịp mạch. Nó cũng giúp mang đến các phản ứng điều khiển thích hợp. ADH tăng tính thấm của ống góp của nephron để giữ nước và dịch trong mạch. Nó giúp ACTH tiết dễ dàng nhờ kích thích của CRH.

 

Trường hợp mất máu, hệ renin – angiotenin – aldosterone cũng được hoạt hóa để tăng co mạch và để giữ Na+ và dịch trong mạch. Những đáp ứng này của hạ đồi, tuyến yên và vỏ thượng thận cùng phối hợp để tăng khả năng sống từ stress.

 

Khi đói, nồng độ glucose máu duy trì trong 12 – 24 giờ nhờ glucagon và epinephrine cùng tạo nên các lộ trình giải phóng glucose từ glycogen. Suốt thời gian đói dài hơn, sự hình thành glucose dưới sự kích thích của cortisol lại là cơ chế chính duy trì glucose huyết, insulin không được tiết ra. Nhu cầu  chuyển hóa giảm bởi sự ức chế của 5’-deiodinase nhằm giảm sử chuyển T4 thành T3 hoạt động ở mô ngoại biên. Các hormone kích thích tăng trưởng, như IGF, cũng bị ức chế hoàn toàn dưới điều kiện thiếu dinh dưỡng. Khi đói lả, sự tiết gonadotropin giảm, và khả năng sinh sản giảm.

 

 

 

Hình 30.5: Cơ chế kháng viêm của glucocorticoides. Cortisol gắn vào thụ thể glucocorticoids trong bào tương (GR). Phức hợp thụ thể - ligand biến dổi kiểu hình và dẫn truyền thông tin qua hsp 70, hsp 90 để vào nhân.

 

Chu kỳ sinh sản của phụ nữ là kết quả của những tín hiệu phối hợp từ hormone hạ đồi, tuyến yên, và hormone buồng trứng. Sự tiết theo chu kỳ của hormone giải phóng gonadotropin kích thích tuyến yên sản xuất LH và FSH. Suốt pha nang trứng của chu kỳ kinh nguyệt, những hormone peptide này điều hòa sự tiết estrogen của buồng trứng và điều khiển sự hoàn thiện của những nang trứng, một trong số chúng sẽ tăng trưởng đến 1000 fold đường kính và tham gia vào quá trình rụng trứng.

 

FSH làm tăng thụ thể LH ở các tế bào nang tại buồng trứng, và cả LH lẫn FSH làm tăng aromatase như một phần của cơ chế tăng sinh estrogen. LH và FSH tăng suốt pha nang trứng, và với sự phát triển của nang trứng, estrogen tăng tiết. Tác dụng đáp ứng dương tính của estrogen dẫn đến sự tăng LH và FSH trong nửa chu kỳ, điều này dẫn đến sự rụng trứng. Phần còn lại của tế bào nang trứng và các tế bào sản xuất androgen (theca cells) tổ chức lại để tạo thành thể vàng, nơi tạo progesteron cũng như estrogen.

 

Nồng độ của các hormone này ức chế âm tính sự sản sinh FSH và LH và dẫn đến những thay đổi thêm ở tử cung, cần thiết cho sự làm tổ. Chất ức chế của buồng trứng cũng ức chế sự sản sinh FSH. Nếu sự thụ tinh và làm tổ xảy ra, thể vàng sẽ được điều hòa bởi gonadotropin màng đệm người cho đến khi sự tổng hợp steroid nhau thai được thiết lập. Nếu sự thụ tinh không xảy ra, đáp ứng âm tính của estrogen và progesteron ức chế LH và FSH, và pha thể vàng của chu ký kinh nguyệt kết thúc sau khoảng 10 ngày khi mà thể vàng (giờ đây đã hết kích thích dinh dưỡng) giảm sản xuất estrogen và progesteron. Khi kinh nguyệt xảy ra kèm với khi thiếu đáp ứng âm tính, FSH và LH tăng lần nữa để bắt đầu một chu kỳ sinh sản tiếp theo.

 

Chu kỳ và nhịp

 

Nhịp hệ thần kinh là hiển nhiên trong vòng phản ứng và đáp ứng hormone phối hợp. Một số hormone tuyến yên được tiết với tần số 15 đến 60 phút, do sự tiết theo nhịp của hormone hạ đồi. Những nhịp dài hơn là nhịp thêm vào những nhịp này.

 

Sự tiết hormone peptide theo nhịp làm tăng đáp ứng tại tế bào đích đến tối đa nhờ ngăn cản quá trình điều hòa hướng giảm thụ thể thừa. Tiếp theo đó, ACTH và cortisol tạo nhịp hàng ngày, sự tiết buổi sớm trội hơn sự tiết buổi đêm ít nhất là gấp đôi. Hormone tăng trưởng tạo thành trong giấc ngủ sâu, sự tiết tối đa hàng ngày thì tương ứng với giấc ngủ sóng não thấp (theo ECG).

 

Chu kỳ cũng diễn ra vào những giai đoạn khác nhau của sự phát triển. Lúc dậy thì, gonadotropun tăng vào ban đêm, với nhịp ít rõ rệt hơn khi trưởng thành. Mức hormone đều đặn phải được giải thích theo nhịp và chu kỳ, cũng như theo các giai đoạn của chu kỳ kinh nguyệt khi một ai thử hormone sinh dục.

 

Lượng giá chức năng nội tiết

 

Xác định số lượng hormone tuần hoàn và sản phẩm chuyển hóa

 

Chức năng nội tiết được lượng giá dựa vào việc đo chính xác nồng độ hormone hiện có trong máu. Dù nồng độ trong tuần hoàn thấp (10-9mol đến 10-6 mol đối với hormone steroid và thyroxine, và 10-12 đến 10-9mol đối với hormone peptide), các phân tích chính xác hơn dựa vào việc gắn protein cạnh tranh được thực hiện rộng rãi. Sự cải thiện về độ chính xác và độ nhạy trong đo lường hormone giảm thiểu sự cần thiết phải thực hiện các thử nghiệm kích thích và ức chế phức tạp hơn. Thậm chí với các thử nghiệm chính xác và nhạy về nồng độ hormone, lượng giá trên lâm sàng vẫn cần thiết. Các giá trị đo được phải được giải thích trong mối liên hệ với các dấu hiệu và triệu chứng lâm sàng. Điều này cũng rất hữu ích để đo lường cả 2 nhánh của vòng đáp ứng. Hầu hết nồng độ hormone cho thấy sự phân phối Gause của các giá trị bình thường, vì thế một đo lường riêng biệt nằm ở tận đầu hay cuối của khoảng bình thường đều có thể là bình thường hoặc bất thường với cá nhân đó. Đo lường trùng khớp TSH với T4, LH với testosteron, ACTH với cortisol, và PTH với Ca2+ cho thấy nhiều thông tin hơn là những đo đạc riêng lẻ.

 

Một giá trị T4 tại tận dưới của khoảng bình thường kèm theo tăng nồng độ TSH cho thấy suy tuyến giáp, trong khi cùng giá trị T4 kèm theo giá trị TSH bình thường lại chỉ ra tình trạng tuyến giáp bình thường. Giá trị cortisol tăng kèm theo giảm ACTH cho thấy sự tự sản sinh cortisol do u vỏ thượng thận. Chu kỳ và nhịp tiết hormone cũng phải được cân nhắc. Nồng độ cortisol ban đêm bằng một nửa hoặc ít hơn so với giá trị đỉnh vào ban ngày. Đo lượng trùng khớp ACTH chỉ ra rõ nồng độ cortisol thấp tương ứng với nhịp ngày đêm hay là do giảm chức năng vỏ thượng thận; mức ACTH tăng khi mức cortisol thấp cho thấy giảm chức năng vỏ thượng thận. Đo gonadotropins, estradiol và progesterone phải liên hệ với mức bình thường của pha nang trứng và pha thể vàng của chu kỳ kinh.

 

Hormone steroid và hormone giáp gắn liền với protein mang. Khi mang thai, estrogen tăng sản phẩm trong gan của protein mang, tổng giá trị của cortisol và T4 tăng, nhưng ACTH và TSH thì bình thường. Đôi khi, cần thiết phải đo nồng độ hormone hoạt động tự do. Vì phần nhỏ tự do rất ít liên quan đến lượng tổng thể, tách biệt cẩn thận phần gắn liền khỏi phần tự do là cần thiết, và yêu cầu có hệ thống dò nhạy. Các phân tích T4 tự do cho Ca2+ có sẵn cho các tình huống lâm sàng chuyên biệt. Chúng ta có thể định lượng globulin liên kết trực tiếp hoặc gián tiếp đo các vùng liên kết trống (test đổ đầy T3)

 

Định lượng một số hormone trong bài tiết nước tiểu cung cấp giá trị hợp nhất cho mức sản sinh hàng ngày. Định lượng cortisol niệu tự do hữu hiệu trong một số trường hợp vì globulin gắn cortisol, chất gắn một phân tử cortisol mỗi phân tử protein, thường xấp xỉ bão hòa khi nồng độ cortisol đạt đỉnh vào buổi sáng. Cortisol tự do trội hơn lượng liên kết thì được lọc tại tiểu cầu, vì thế sự xác định rõ lượng cortisol niệu 24 giờ tăng cung cấp một đánh giá chính xác trong hội chứng thừa cortisol.

 

Đo lường hiệu quả chuyển hóa là một thành phần thiết yếu của đánh giá chức năng nội tiết. Chức năng insulin được đánh giá bằng cách đo lường nồng độ glucose niệu và glucose huyết tương, với PTH thì đo Ca2+ huyết thanh, với aldosterone thì đo lường Na huyết thanh, với ADH thì đo lường nồng độ chất tan trong nước tiểu và huyết thanh (nồng độ osmol)

 

Test kích thích và ức chế

 

Đo lường 2 phần của một vòng đáp ứng cung cấp thông tin đầy đủ để xác nhận một chẩn đoán trong hầu hết các tình trạng thiếu hoặc thừa nội tiết. Tuy nhiên cần cung cấp thêm các thông tin chuẩn đoán phụ bằng việc đảo lộn hệ đáp ứng thông qua việc uống các hormone. Với test kích thích, sau khi cho hormone, khả năng của tuyến hormone đích được đánh giá đáp ứng bằng việc đo lường sản phẩm của nó. Cách tiếp cận này giúp đánh giá khả năng tổng hợp hormone của tuyến đích, chức năng duy trì dinh dưỡng, cũng như độ phơi với sự ức chế phản hồi. Các phép đo từ gốc được làm trước khi cho uống hormone và tại một thời điểm xác định khi đáp ứng của tuyến đích đạt đỉnh.

 

Khoảng đáp ứng bình thường đã được xác định để so sánh. Với chứng giảm u năng tuyến giáp, TSH huyết thanh tăng không đủ đáp ứng với TRH tiêm vào tĩnh mạch bình thường. Trong suy giảm hoạt động tuyến giáp sơ khởi, trong đó ức chế đáp ứng bởi hormone giáp thì nhỏ, TSH tăng quá mức, trong khi đó với tình trạng tuyến giáp hoạt động quá mức, ức chế đáp ứng thừa sẽ dẫn đến việc tăng TSH ít hay không tăng. Với test kích thích ACTH, ACTH1-24 được tiêm vào cơ thể để đánh giá khả năng sản xuất cortisol của tuyến vỏ thượng thận. Mức cortisol thấp dưới đường chuẩn mà không đủ khả năng tăng thêm cho biết tình trạng suy tuyến thượng thận. Để giải thích cần sự kết hợp thông tin lâm sàng vì suy đáp ứng với ACTH có thể xảy ra khi vỏ thượng thận bị chặn, do điều trị kéo dài với glucocorticoid tổng hợp. Một biến thể của test kích thích liên quan đến việc ngắt vòng đáp ứng bởi các chất ức chế chuyển hóa hormone sinh tổng hợp.

 

Metyrapone, một chất ức chế dẫn xuất của 11β-hydroxylase có vai trò làm giảm cortisol huyết thanh, vì thế làm giảm bớt sự ức chế đáp ứng việc sản xuất ACTH. Kết quả tăng ACTH có thể đo trực tiếp hoặc 11-deoxycortisol kích thích ACTH, tiền chất của cortisol, có thể được đo như là một chỉ thị cho ACTH tăng. Test metyrapone cung cấp sự đánh giá về chức năng sản xuất và dự trữ corticotropin của tuyến yên. Test kích thích hữu dụng nhất trong tình trạng nghi ngờ thiếu nội tiết.

 

Test chặn được dùng để đo lường khả năng của các hormone được truyền vào để cung cấp ức chế phản hồi, và hữu dụng nhất trong đánh giá mức độ thừa hormone. Dexamethasone, một loại glucocorticoid tổng hợp mạnh, được đưa vào cơ thể để ức chế sản xuất ACTH. Vì dexamethasone không được nhận ra khi thử nghiệm cortisol, nên điểm cuối đo bằng cortisol sẽ dễ hơn so với ACTH. Trong hội chứng Cushing, nguồn cortisol thừa có thể suy luận ra bằng cách chặn dexamethasone. Những u tuyến yên sản xuất ra ACTH thừa thường duy trì tính nhạy cảm với ức chế phản hồi. Những u này đề kháng với các liều dexamethasone có chức năng chặn quá trình sản xuất ACTH corticotropin bình thường nhưng bị ức chế bởi dexamethasone liều cao hơn. Ngược lại, u tuyến thượng thận và các u lạc có sản xuất ACTH sẽ kháng với dexamethasone thậm chí cao hơn.

 

Đánh giá chi tiết

 

Hình ảnh tuyến nội tiết quan trọng, đặc biệt khi có cân nhắc phẫu thuật. Mực nhạy cảm cao và chính xác của chụp X quang tính toán và chụp cộng hưởng từ hạt nhân cho phép phát hiện ra u tuyến nội tiết thậm chí nhỏ như u tuyến yên, cận giáp, và u tuyến thượng thận. Công nghệ siêu âm cũng hữu ích với việc chụp tuyến giáp, buồng trứng, tinh hoàn, và tuyến tụy. Chụp nuclide phóng xạ cũng có thể hữu ích. Đồng vị phóng xạ của Iodine (I123, I131) hoặc các hợp chất tương tự như iodine mà được tuyến giáp giữ lại, như technetium99m, thì được dùng để phân tích chi tiết và để đánh giá chức năng tuyến giáp.

 

Đo lường nồng độ hormone ở nhánh tĩnh mạch của tuyến có thể hữu ích trong một số trường hợp chuyên biệt để định vị nguồn sản sinh bất thường. Đo lường ACTH trong máu ở xoang đá có thể hữu ích trong định vị u tuyến yên, PTH ở cổ và tĩnh mạch ở ngực để định vị u cận giáp có vị trí khác thường, và đo lường insulin ở dẫn lưu tĩnh mạch mạc treo ruột trong định vị u tăng sinh insulin trong tuyến tụy.

 

Công nghệ tế bào và công nghệ hóa tế bào miễn dịch cũng quan trọng.Kỹ thuật sinh thiết các u tuyến giáp trong thăm khám tế bào học tương tự với kỹ thuật được dùng trong Papanicolaou test đã trở thành thủ tục được lựa chọn để phân biệt các u giáp lành tính hay ác tính. Nhuộm màu các mô phẫu thuật bằng kháng thể kháng hormone cung cấp bằng chứng của sự sản xuất hormone từ một khối u, và đó có thể là một định hướng cho các liệu pháp của tương lai.

 

Thông thường các thụ thể không được đo lường nhưng có thể xác định số lượng dựa vào các kỹ thuật miễn dịch. Công nghệ tái tổ hợp DNA được dùng để xác định các sai sót di truyền ở thụ thể. Khi xác định được các oncogenes ở một ung thư tuyến nội tiết, các oncogenes này được đo đạc và xác định đột biến dựa vào công nghệ lai giống DNA. Các bệnh lý nội tiết tự miễn được lưu lại trong tài liệu bằng việc xác định số lượng kháng thể  hướng đến một cơ quan xác định; ví dụ như Ig kích thích tuyến giáp, kháng thể kháng tế bào tiểu đảo, kháng thể kháng cận giáp.

 

Sửa lần cuối ngày 16/9/2012- www.docsachysinh.com

 

Hãy cùng nhau chung tay xây dựng cộng đồng Y sinh học của Việt Nam bằng tri thức khoa học!

 

Diễn đàn Đọc sách Y Sinh