background image

   ENDOCRINE    SYSTEM 

                                      

By 

    Dr.  Suhair   Majeed   


background image

ENDOCRINE  SYSTEM 

          The endocrine system consists of cells, 

tissues, and organs that synthesize and secrete 
hormones directly into blood and lymph 
capillaries, endocrine glands and organs are 
ductless because they do not have excretory 
ducts, the cells in most endocrine tissues and 

   organs are arranged into cords and clumps, and 

are surrounded by an extensive capillary network. 


background image

HORMONES: 

         Hormones produced by endocrine cells include 

peptides, proteins, steroids, amino acid 
derivatives, and catecholamines. Because 
hormones act at a distance from the site of their 
release, the hormones first enter the bloodstream 
to be transported to the target organs, they 
influence  the structure and the programmed 
function of the target organ cells by binding to 
specific hormone receptors. Hormone receptors 
can be located either on the plasma membrane, 
cytoplasm, or nucleus of target cells. 


background image

CONT

           Numerous organs contain individual 

endocrine cells or endocrine tissues. Such 
mixed(endocrine-exocrine) organs are the 
pancreas, kidneys, reproductive organs of both 
sexes, placenta, and gastrointestinal tract. 

       There are also complete endocrine organs or 

glands. These include the hypophysis or pituitary 
gland, thyroid gland, adrenal (suprarenal) glands, 
and parathyroid glands. 


background image

SUBDIVISIONS OF THE HYPOPHYSIS: 

          After development, the hypophysis rests in a 

bony depression of the sphenoid bone of the 

   skull, called the sella turcica, located inferior to 

the hypothalamus. 

       The adenohypophysis (anterior  pituitry )has 

three subdivisions: 

      - pars distalis, 

      - pars tuberalis,  

      - pars intermedia.  


background image

CONT. 

          The pars distalis is the largest part of the 

hypophysis. The pars tuberalis surrounds the 
neural stalk. The pars intermedia is a thin cell 
layer between the pars distalis and the 
neurohypophysis. 


background image

background image

background image

  


background image

CONT. 

        The neurohypophysis (posterior pituitry), 

situated posterior to the adenohypophysis, also 
consists of three parts: 

    the median eminence, infundibulum, and pars 

nervosa. The median eminence is located at the 
base of the hypothalamus from which extends the 
pituitary stalk or infundibulum, in which are 
located the unmyelinated axons that extend from 
the neurons in the hypothalamus. 


background image

CONT. 

      The large portion of the neurohypophysis is the 

pars nervosa. This region contains the 
unmyelinated axons of secretory hypothalamic 
neurons, their endings with hormones, and the 
supportive cells, called pituicytes. 


background image

background image

CELLS OF THE ADENOHYPOPHYSIS : 

             The cells of the adenohypophysis were 

initially classified as chromophobes and 
chromophils,based on the affinity of their 
cytoplasmic granules for specific stains. 
Chromophobes are believed to be either 
degranulated chromophils with few granules or 
undifferentiated stem cells. 

           The chromophils were further subdivided into 

acidophils and basophils because of their staining 
properties. 


background image

CHROMOPHOBES 


background image

background image

background image

CONT. 

           In the adenohypophysis, there are two types 

of acidophils, 

     somatotrophs and mammotrophs,                    

and three types of basophils, 

     gonadotrophs, thyrotrophs, and corticotrophs. 

          The hormones released from these cells are 

carried in the bloodstream to the target organs, 

   where they bind to specific receptors that 

influence the structure and function of the target 
cells. 


background image

ACIDOPHILS AND BASOPHILS 


background image

CONT. 

           Once the target cells are activated, a 

feedback mechanism (positive or negative) can 
further control the synthesis and release of these 
hormones by directly acting on cells in the 
adenohypophysis or neurons in the hypothalamus. 


background image

FUNCTIONAL CORRELATIONS: 
HYPOPHYSIS 

            Hormones produced by neurons in the 

hypothalamus directly influence and control the 
synthesis and release of six specific hormones 
from the adenohypophysis. Releasing hormones 

    are produced by neurons in the hypothalamus for 

each hormone that is released from the 
adenohypophysis. For two hormones, growth 
hormone and prolactin,  

          inhibitory hormones, as well as releasing 

hormones, are produced. 


background image

CONT. 

        The releasing and inhibitory hormones secreted 

from the hypothalamic neurons are carried from 
the primary capillary plexus to the second 
capillary plexus in the adenohypophysis via the 
hypophyseal portal system. On reaching the 
adenohypophysis, the hormones bind to  specific 
receptors on cells and either stimulate the cells to 
secrete and release a specific hormone into the 
circulation or inhibit this function. 


background image

CONT. 

        In contrast, the neurohypophysis does not 

secrete hormones. Instead, the neurohypophysis 
stores and releases only two hormones, oxytocin 
and vasopressin (antidiuretic hormone or ADH) . 


background image

CONT. 

       These hormones are then transported along 

unmyelinated axons and stored in the axon 
terminals of the neurohypophysis as Herring 
bodies, from which they are released into the 
capillaries of the par nervosa as needed. Herring 
bodies are visible with a light microscope. 


background image

background image

background image

FUNCTIONAL CORRELATIONS:  
CELLS  AND  HORMONES  OF  THE 
ADENOHYPOPHYSIS 

 1-  Acidophils: 

     Somatotrophs secrete somatotropin, also called 

growth hormone or GH. This hormone stimulates 

    cellular metabolism, general body growth, uptake 

of amino acids, and protein synthesis. 

   Somatotropin also stimulates the liver to produce 

somatomedins, also called insulin-like 

    growth factor (IGF-I). 

 


background image

CONT. 

         These hormones increase proliferation of 

cartilage cells (chondrocytes) in the epiphyseal 
plates of developing or growing long bones to 
increase bone length. There is also an increase in 
the growth of the skeletal muscle and increased 
release of fatty acids from the adipose cells for 
energy production by body cells. Growth hormone 
inhibiting hormone,also called somatostatin, 
inhibits the release of growth hormone from 
somatotrophs in the pituitary gland. 


background image

CONT. 

            Mammotrophs produce the lactogenic       

hormone prolactin that stimulates development 

    of mammary glands during pregnancy. After  

(birth), prolactin maintains milk production in the 
developed mammary glands during lactation. 
Release of prolactin from  mammotrophs is 
inhibited by prolactin release inhibitory hormone, 
also called dopamine . 


background image

2- BASOPHILS : 

      Thyrotrophs secrete thyroid-stimulating hormone 

(thyrotropin, or TSH).TSH stimulates synthesis 

    and secretion of the hormones thyroxin and 

triiodothyronine from the thyroid gland. 

     Gonadotrophs secrete follicle-stimulating 

hormone (FSH) and luteinizing hormone (LH).  

      In females, FSH promotes growth and 

maturation of ovarian follicles and subsequent 

   estrogen secretion by developing follicles. 


background image

CONT. 

       In males, FSH promotes spermatogenesis in the 

    testes and secretion of androgen-binding protein 

into seminiferous tubules by Sertoli cells. 

      In females, LH in association with FSH induces 

ovulation, promotes the final maturation of 
ovarian follicles, and stimulates the formation of 
the corpus luteum after ovulation. LH also 
promotes secretion of estrogen and progesterone 
from the corpus luteum. 


background image

CONT. 

    In males, LH  maintains and stimulates the 

interstitial cells (of Leydig) in the testes to produce 
the hormone testosterone. As a result, LH is 
sometimes called interstitial cell-stimulating 
hormone (ICSH). 

   Corticotrophs  secrete adrenocorticotropic 

hormone (ACTH). ACTH  influences the function of 
the cells in adrenal cortex. ACTH also stimulates 
the synthesis and release of glucocorticoids from 
the zona fasciculata and zona reticularis of 
adrenal cortex. 


background image

PARS   INTERMEDIA : 

          In lower vertebrates (amphibians and fishes), 

the pars intermedia is well developed and 
produces melanocyte-stimulating hormone (MSH).   
MSH increases skin pigmentation by causing 

    dispersion of melanin granules. In humans and 

most mammals, the pars intermedia is 
rudimentary. 


background image

OXYTOCIN  : 

          The two hormones, oxytocin and antidiuretic 

hormone (ADH), that are released from the 
neurohypophysis are synthesized in  the 
hypothalamus.Release of oxytocin is stimulated by 
vaginal and cervical distension before birth, and 
nursing of the infant after birth. The main targets 
of oxytocin are the smooth muscles of the 
pregnant uterus. During labor, oxytocin is released 
to induce strong contractions of smooth muscles 
in the uterus, resulting in childbirth . 


background image

CONT. 

           After birth, the suckling action of the 

    infant on the nipple activates the milk-ejection 

reflex in the lactating mammary glands. Afferent 
impulses from the nipple stimulate neurons in the 
hypothalamus, causing oxytocin release. Oxytocin 
then stimulates the contraction of myoepithelial 
cells  around the alveoli and ducts in the lactating 
mammary glands, ejecting milk into the excretory 
ducts and the nipple. 


background image

ANTIDIURETIC HORMONE (ADH) OR 
VASOPRESSIN : 

    The main action of antidiuretic hormone (ADH) is 

to increase water permeability in  the kidney. As a 
result, more water is reabsorbed from the filtrate  
and retained in the body, creating a more 
concentrated urine. A sudden decrease of blood 
pressure is also a stimulus for release of ADH.  
large doses,ADH may cause smooth muscle 
contraction in arteries and arterioles. However, 
physiologic doses of ADH appear to have minimal 
effects on blood pressure. 


background image

THYROID  GLAND 

       is located in the anterior neck inferior to the 

larynx. It is a single gland that consists of large 
right and left lobes, connected in the middle by an 
isthmus. 

      Most endocrine cells,tissues, or organs are  

arranged in cords or clumps, and store their 
secretory  products within their cytoplasm. The 
thyroid gland is a unique endocrine organ in that 
its cells are arranged into spherical structures, 
called follicles. 


background image

background image

CONT. 

             

Each follicle is surrounded 

by reticular 

fibers and a 

 network of capillaries that allows 

for easy entrance of thyroid hormones into 
the bloodstream. The follicular epithelium can 
be simple squamous, cuboidal, or low 
columnar, depending on the state of activity 
of the thyroid gland. 


background image

CONT. 

            Follicles are the structural and functional 

units of the thyroid gland. The cells that surround 
the follicles, the follicular cells, also called 
principal cells, synthesize, release, and store 
their product outside of their cytoplasm, or 
extracellularly, in the lumen of the follicles as a 
gelatinous substance,called colloid.  


background image

background image

CONT. 

           Colloid is composed of thyroglobulin, an 

iodinated glycoprotein that is the inactive storage 
form of the thyroid hormones. 

          In addition to follicular cells, the thyroid gland 

also contains larger, pale-staining parafollicular 

    cells. These cells are found either peripherally in 

the follicular epithelium or within the follicle. 

          When parafollicular cells are located in the 

confines of a follicle, they are always separated 

    from the follicular lumen by neighboring follicular 

cells. 


background image

background image

background image

FORMATION  OF  THYROID  HORMONES : 

       The secretory functions of follicular cells, which 

are responsible for the production of thyroid 

    hormones in the thyroid gland, are controlled by 

thyroid-stimulating hormone (TSH) released from 
the adenohypophysis. Iodide is an essential 
element for production of the active thyroid 
hormones triiodothyronine (T3) and 
tetraiodothyronine or thyroxine (T4) that are 

   released into the bloodstream by the thyroid 

gland. 


background image

C0NT. 

          Low levels of thyroid hormones in the blood 

stimulate the release of TSH from the 
adenohypophysis. In response to TSH stimulus, 
the follicular cells  take up  iodide from the 
circulation . T3 and T4 remain   in thyroid follicles 
in an inactive form until needed. TSH released 
from the adenohypophysis stimulates the thyroid 
gland cells to release the thyroid  hormones  into 
the bloodstream. 

 


background image

RELEASE  OF  THYROID  HORMONES : 

            Release of thyroid hormones involves 

endocytosis (uptake) of thyroglobulin by follicular 
cells, hydrolysis of the iodinated thyroglobulin by 
lysosomes, and release of the principal thyroid 

   hormones (T3 and T4)  at the base of follicular 

cells into the surrounding capillaries.                        
The presence of thyroid hormones in the general 
circulation accelerates the metabolic rate of the 
body and increases cell metabolism,growth , 


background image

CONT. 

           differentiation, and development throughout 

the body. 

         In addition, thyroid hormones increase the rate 

of protein, carbohydrate, and fat metabolism. 


background image

PARAFOLLICULAR   CELLS : 

          The thyroid gland also contains parafollicular 

cells. These cells appear on the periphery of the 

    follicular epithelium as single cells or as cell 

clusters between the follicles. Parafollicular cells 

   are not part of thyroid follicles and are not in 

contact with colloid. 

        The parafollicular cells synthesize and secrete 

the hormone calcitonin (thyrocalcitonin) into 
capillaries. 


background image

background image

CONT. 

         The main function of calcitonin is to lower 

blood calcium levels in the body. This is primarily 
accomplished by reducing the number of 
osteoclasts in the bones, inhibiting bone 
resorption, and thereby reducing calcium release. 
Calcitonin also promotes increased excretion of 
calcium and phosphate ions from the kidneys into 
the urine. The production and release of calcitonin 
by the parafollicular cells depends only on blood 
calcium levels and is completely independent of 
the pituitary gland hormones. 


background image

PARATHYROID  GLANDS : 

          Mammals generally have four parathyroid 

glands. These small oval glands are situated on 
the posterior surface of the thyroid gland, but 
separated from the thyroid gland by a thin 
connective tissue capsule.  In contrast to the 
thyroid gland, cells of the parathyroid glands are 
arranged into cords or clumps, surrounded by a 
rich network of capillaries. 


background image

CORDS  OF  CELLS & ADIPOSE  TISSUE 


background image

CONT. 

        There are two types of cells in the parathyroid 

glands: functional principal  or chief cells  and 

   oxyphil cells.  

         Oxyphil cells are larger, are found singly or in 

small groups, and are less numerous than the 
chief cells. In routine histologic sections, these 
cells stain deeply acidophilic. On rare occasions, 
small colloid-filled follicles may be seen in the 
parathyroid glands. 


background image

background image

CHIEF  CELLS  & OXYPHIL  CELLS 


background image

background image

background image

FUNCTIONAL CORRELATIONS:  
PARATHYROID GLANDS 

     The chief cells of the parathyroid glands produce 

parathyroid hormone (parathormone). The main 
function of this hormone is to maintain proper 
calcium levels in the extracellular body fluids. This 
is accomplished by elevating calcium levels in the 
blood. This action is opposite or antagonistic to 
that of calcitonin,which is produced by 
parafollicular cells in the thyroid glands. 


background image

CONT. 

          Release of parathyroid hormone stimulates 

proliferation and increases the activity of the 

    osteoclasts in bones. This activity releases more 

calcium from the bone into the bloodstream, 

    thereby maintaining proper calcium levels. As the 

calcium concentration in the bloodstream 

    increases, further production of parathyroid 

hormone is suppressed. Parathyroid hormone also 
targets the kidneys and intestines.  


background image

CONT. 

         The distal convoluted tubules in the kidneys 

increase reabsorption of calcium from the 
glomerular filtrate and elimination of phosphate, 
sodium, and potassium ions into urine. 
Parathyroid hormone also influences the kidneys 
to form the hormone calcitriol, the active form of 
vitamin D, resulting in increased calcium 
absorption from the gastrointestinal tract into the 
bloodstream. 

 


background image

CONT. 

           The secretion and release of parathyroid 

hormone depends primarily on the concentration 

    of calcium levels in the blood and not on pituitary 

hormones. Because parathyroid hormone 

    maintains optimal levels of calcium in the blood, 

parathyroid glands are essential to life. 

         The function of oxyphil cells in the parathyroid 

glands is presently not known. 


background image

ADRENAL  (SUPRARENAL)  GLANDS : 

            The adrenal glands are endocrine organs 

situated near the superior pole of each kidney. 
Each adrenal gland is surrounded by a dense 
irregular connective tissue capsule and 
embedded in the adipose tissue around the 
kidneys. Each adrenal gland consists of : 

     -- outer cortex  

     -  inner medulla. 


background image

background image

background image

CONT. 

          Although these two regions of the adrenal 

gland are located in one organ and are linked 

   by a common blood supply, they have separate 

and distinct embryologic origins, structures, 
and functions. 


background image

background image

background image

CORTEX  : 

     The adrenal cortex exhibits three concentric 

zones: 

       -  zona glomerulosa, 

       - zona fasciculata,  

       -  zona reticularis. 

       The zona glomerulosa is a thin zone inferior to 

the adrenal gland capsule. It consists of cells 
arranged in small clumps. 

       The zona fasciculata is intermediate and the 

thickest zone of the adrenal cortex. 


background image

background image

CONT. 

         This zone exhibits vertical columns of one cell 

thickness adjacent to straight capillaries. This 
layer is characterized by pale-staining cells owing 
to the increased presence of numerous lipid 
droplets. 

       The zona reticularis is the innermost zone that 

is adjacent to the adrenal medulla. The cells in 
this zone are arranged in cords or clumps. 

 


background image

background image

background image

CONT. 

        In all three zones, the secretory cells are 

adjacent to fenestrated capillaries. The cells of 
these zones in the adrenal cortex produce 
three classes of steroid hormones:  
mineralocorticoids,  

    glucocorticoids, 

    sex hormones 


background image

MEDULLA  : 

         The medulla lies in the center of the adrenal 

gland. The cells of the adrenal medulla, also 
arranged in small cords, are modified 
postganglionic sympathetic neurons that have lost 
their axons and dendrites during development. 
Instead, they have become secretory cells that 
synthesize and secrete catecholamines (primarily 
epinephrine and norepinephrine). 


background image

CONT. 

       Preganglionic axons of the sympathetic neurons 

innervate the adrenal medulla cells, which are 
surrounded by an extensive capillary network. As 
result, the release of epinephrine and 
norepinephrine from the adrenal medulla is under 
direct control of the sympathetic division of the 
autonomic nervous system. 


background image

FUNCTIONAL CORRELATIONS:  
ADRENAL GLAND  CORTEX  AND  MEDULLA : 

   Adrenal Gland Cortex:  

           The adrenal gland cortex is under the 

influence of the pituitary gland hormone ACTH 

   (adrenocorticotropic hormone). Cells of the 

adrenal gland cortex synthesize and release three 

    types of steroids: 

     mineralocorticoids,  

     glucocorticoids,  

     androgens. 

 


background image

CONT. 

       The cells of the zona glomerulosa in the adrenal 

cortex produce mineralocorticoid hormones, 

    primarily aldosterone.  

       Aldosterone release is initiated via the renin-

angiotensin  pathway  in response to decreased 
arterial  blood pressure and low levels of sodium 
in the plasma. These changes are detected by the 
juxtaglomerular apparatus (juxtaglomerular cells 
and macula densa) located in the kidney cortex 
near the renal corpuscles. 


background image

CONT. 

        Aldosterone has a major influence on fluid and 

electrolyte balance in the body, with the main 
target being the distal convoluted tubules in the 
kidneys. The primary function of aldosterone 

    is to increase sodium reabsorption from the 

glomerular filtrate by cells in the distal 

   convoluted tubules of the kidney and increase 

potassium excretion into urine. 


background image

CONT. 

       As water follows sodium, there is an increase in 

fluid volume in the circulation. The increased 
volume increases blood pressure and restores 
normal electrolyte balance. 

      The cells of the zona fasciculata

—and probably 

those of the zona reticularis

—secrete 

glucocorticoids,of which cortisol and cortisone are 
the most important. 

      Glucocorticoids are released into the circulation 

in response to stress. 


background image

CONT. 

         These steroids stimulate protein, fat, and 

carbohydrate metabolism, especially by increasing 
circulating blood glucose levels.  

         Glucocorticoids also suppress inflammatory 

responses by reducing the number of circulating 
lymphocytes from lymphoid tissues and 
decreasing their production of antibodies. In 
addition, cortisol suppresses the tissue response 
to injury by decreasing cellular and humoral 
immunity 


background image

CONT. 

           Although the cells of the zona reticularis are 

believed to produce sex steroids, they are mainly 
weak androgens and have little physiologic 
significance. Glucocorticoid secretion, and the 
secretory functions of zona fasciculata and zona 
reticularis, are regulated by feedback control 

    from the pituitary gland and adrenocorticotropic 

hormone (ACTH). 


background image

ADRENAL GLAND MEDULLA : 

           The functions of the adrenal medulla are 

controlled by the hypothalamus through the 
sympathetic division of the autonomic nervous 
system. Cells in the adrenal medulla are activated 
in response to fear or acute emotional stress, 
causing them to release the catecholamines 
epinephrine and norepinephrine. 


background image

CONT. 

         Release of these chemicals prepares the 

individual for a “fight” or “flight” response, 
resulting in increased heart rate, increased 
cardiac output and blood flow, and a surge of 
glucose into the bloodstream from the liver for 
added energy. Catecholamines produce the 
maximal use of energy and physical effort to 
overcome the stress. 


background image

Thank  you 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Ismail AL Jarrah
المشاهدات: لقد قام عضوان و 105 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل