existují výrazné rozdíly mezi muži a ženami ve výskytu a expresi mnoha hlavních chorobných entit (8, 9). Tyto sex-based1 rozdíly v patofyziologii onemocnění znamenají, na oplátku, že existují důležité základní rozdíly ve fyziologické funkci. Přes důležitost tohoto tématu, rozdíly ve fyziologii založené na pohlaví obvykle nejsou systematicky řešeny ani v učebnicích fyziologie, ani v učebních osnovách lékařské fyziologie, se zjevnou výjimkou reprodukční fyziologie. Z tohoto důvodu, Americal Fyziologické Společnosti (APS), Výbor pro Vzdělávání volených řešit toto téma pro Opakovací Kurz představila v roce 2006 Experimentální Biologie Setkání v San Francisku, CA.

až donedávna byla většina základního a klinického výzkumu prováděna výhradně u mužských subjektů nebo zahrnovala obě pohlaví, ale nerozlišovala mezi muži a ženami v analýze dat. To odráželo široký předpoklad, že existují minimální rozdíly ve fyziologii a patofyziologii mužů a žen jiných než těch, které konkrétně zahrnují reprodukční systém. Potenciální složitost kontroly pro různé fáze ženského reprodukčního cyklu sloužila jako další odstrašující prostředek pro zahrnutí žen do experimentálního designu pro studie na zvířatech i na lidech. V období 1977-1993, navíc, ženy v reprodukčním věku musí být vyloučeny z klinických studií fáze I kvůli obavám o potenciální teratogenní účinky. Od té doby se postupně zvyšuje důraz na začlenění žen do klinických studií a statistické analýzy, které konkrétně hodnotí možné rozdíly v pohlaví (8).

S nedávným uznáním důležité pohlaví-založené rozdíly v nemoci, je nyní rychle se rozvíjející literatury sex řešení založené na rozdíly v normální fyziologické funkce a účinky pohlavních steroidních hormonů na funkci více orgánových systémů (14). Cílem Opakovací Kurz sympozium bylo shrnout naše současné znalosti o sexu-na základě rozdílů ve tři systémy, pro které existují výrazné rozdíly mezi muži a ženami: kardiovaskulární, pohybového systému a imunitní systémy (3, 4, 7). Vzhledem k tomu, že mnoho rozdílů na základě pohlaví je zprostředkováno působením estrogenů nebo androgenů, opakovací kurz také představil aktualizaci genomických a nongenomických mechanismů působení pohlavních steroidních hormonů (20). Snímky a zvukové soubory pro tyto prezentace jsou zveřejněny na APS Opakovací Kurz webové stránky http://www.the-aps.org/education/refresher/index.htm

Tento přehled upozorňuje na klíčové pojmy relevantní k tématu sex-na základě rozdílů ve fyziologii: proč jsou tyto rozdíly důležité, jejich možné příčiny a příklady významných rozdílů mezi muži a ženami v normální fyziologické funkce vybraných orgánových systémů.

rozdíly na základě pohlaví u lidí

Jak bylo uvedeno výše, existují významné rozdíly mezi muži a ženami ve výskytu a expresi mnoha hlavních subjektů onemocnění. Například 80% pacientů s osteoporózou jsou ženy. Příčiny osteoporózy jsou multifaktoriální a zahrnují genetické vlastnosti, cvičení, dietní historie, a příspěvky testosteronu a estrogenu na kostní metabolismus; pokles produkce estrogenu je jeden z klíčových faktorů, který předurčuje postmenopauzálních žen k rozvoji osteoporózy (8).

podobně 80% pacientů s autoimunitním onemocněním jsou také ženy, což znamená, že pohlavní steroidní hormony a / nebo genetická charakteristika spojená s pohlavím mohou zásadně změnit funkci imunitního systému (4). Rozdíl mezi pohlavími ve výskytu autoimunitních onemocnění je zvláště dramatické, pro hashimotova tyreoiditida, která má 10-krát větší výskyt u žen než u mužů; za Hrob je hypertyreóza, který má 7-krát větší výskyt u žen než u mužů; a pro systémový lupus erythematodes, který má 6-krát větší výskyt u žen než u mužů (2, 4, 5). Existují také výrazné rozdíly založené na pohlaví ve výskytu a expresi široké škály duševních chorob, včetně deprese, schizofrenie, posttraumatická stresová porucha, a panická porucha. Například deprese je diagnostikována dvakrát až třikrát častěji u žen než u mužů (8).

naopak, srdeční choroby byly tradičně považovány za převážně onemocnění mužů. Ve skutečnosti tomu tak není: srdeční onemocnění je hlavní příčinou úmrtí žen i mužů. Věk nástupu ischemické choroby srdeční je však u žen v průměru zhruba o deset let později než u mužů. Výskyt srdečních onemocnění u žen se po menopauze výrazně zvyšuje. Zatímco to silně naznačuje, že kardioprotektivní roli pro estrogen, role estrogenů v kardiovaskulárním zdraví zjevně není jednoduché, jak ukazuje výsledek Dámské Health Initiative (13, 19). Je důležité si uvědomit, nicméně, že jako nejvýraznější rozdíl ve věku nástupu onemocnění srdce může být, to je jen jeden aspekt rozdílu mezi ženami a muži v kardiovaskulární patofyziologie. Tam jsou, kromě toho, více sex-na základě rozdílů příznaků, progrese onemocnění, komorbidit, a výsledky onemocnění srdce, které mají významné důsledky pro uznání a léčbě srdečních onemocnění u žen ve srovnání s muži, a které naznačují, že rozšířená sex-na základě rozdílů v hlubších fyziologie kardiovaskulárního systému. Tyto rozdíly jsou řešeny v doprovodném článku v. Huxley (7).

Potenciální Příčiny Sex-na Základě Rozdílů v Normální Fyziologie a Nemoci

Sex-na základě rozdílů v normální fyziologii, nebo predispozice pro určité onemocnění, může být v důsledku genetické rozdíly, činnosti pohlavních steroidních hormonů, nebo interakci mezi těmito faktory.

zřejmý genetický základ pro rozdíly založené na pohlaví spočívá v tom, že ženy mají dva chromozomy X, ale žádný chromozom Y, zatímco muži mají chromozom Y, ale pouze jeden chromozom X. Na chromozomu Y existují geny, které nemají protějšek na chromozomech X, a naopak geny umístěné na chromozomu X mohou být v některých případech exprimovány na vyšších úrovních u žen než u mužů. Kromě toho může být genová exprese změněna pohlavními steroidními hormony (8).

pohlavní steroidní hormony zahrnují androgeny, estrogeny a progestiny. Receptory pro pohlavní steroidní hormony jsou přítomny v mnoha nereprodukčních tkáních, včetně srdce, kosti, kosterního svalu, vaskulatury, jater, imunitního systému a mozku. Jak uvádí v doprovodném článku m. Weirman (20), tyto steroidní receptory zprostředkovávají své cílové tkáňové účinky nejen prostřednictvím svých známých genomických akcí, ale také nongenomickými účinky. To je důležité poznamenat, že, i když cirkulující androgen úrovně jsou vyšší u mužů než u žen, a cirkulující estrogen/progestin hladiny jsou vyšší u premenopauzálních žen než u mužů, a to jak muži a ženy produkují estrogeny, progestiny a androgeny. Kromě toho jsou estrogenové a androgenní receptory přítomny v nereprodukčních tkáních mužů i žen a zprostředkovávají fyziologické účinky u obou pohlaví. Opravdu, některé důležité fyziologické účinky cirkulujících androgenů, jako jsou ty, na kostní metabolismus, jsou pravděpodobně zprostředkovány přeměnu testosteronu na estrogen u mužů o aromatázy (20). Účinky testosteronu na vaskulární tón mohou být částečně zprostředkovány konverzí aromatázy na estrogen (13, 20).

Jeden z složitosti rozpad příspěvek steroidních hormonů na normální fyziologii nebo onemocnění je měnící se role těchto hormonů přes rozvoj. V děloze, pohlavní hormony jsou důležité pro určení pohlaví a diferenciace, a gonadální steroidní hormonální hladiny a jejich příspěvky k fyziologické funkce podstoupit výrazné změny v přechodu z dětství do dospívání k dospělosti. U žen existují další proměnné menstruačního cyklu, těhotenství a menopauzy a u žen i mužů klesá hladina testosteronu se stárnutím.

kromě příspěvku genetických a gonadální steroidní hormon účinky na patofyziologii onemocnění, musí také uznat, že společenské faktory mohou hrát výraznou roli ve výskytu a projevu onemocnění. Genderové rozdíly v životním stylu, každodenním prostředí a zdravotní péči mohou významně přispět k fyzickému a duševnímu zdraví. Tyto rozdíly jsou přítomny ve všech společnostech, ale hrají zvláště podstatnou roli v určitých kulturách v rozvojových zemích. I když toto téma je nad rámec tohoto přehledu, je to nicméně důležitá proměnná přispívající k vyjádření sex-založené rozdíly v patofyziologii.

Sex-na Základě Rozdílů v Normální Fyziologii

Jedním z důsledků rozdílů v genetické atributy a cirkulující hladiny pohlavních steroidních hormonů je to, že tam jsou strukturální/morfologické rozdíly mezi muži a ženami. Rozdíly mezi pohlavími ve složení těla jsou dobře známy: muži mají obvykle úměrně více svalové hmoty, více kostní hmoty a nižší procento tělesného tuku než ženy. Tyto rozdíly jsou z velké části důsledkem dobře zdokumentované účinky gonadální steroidní hormony na kosterní, svalové a kostní metabolismus a jsou přezkoumávány v přiloženém článku M. Hnědá (3). Méně často se uznává, že existují strukturální / morfologické rozdíly mezi dospělými muži a ženami pro mnoho (ne-li všechny) orgánových systémů, které mohou mít významný dopad na fyziologické funkce (9). Například rozdíly mezi pohlavími ve velikosti plic mají důležité důsledky. Muži mají větší plíce, širší dýchací cesty a větší difúzní kapacitu plic než ženy, i když jsou tyto hodnoty normalizovány na výšku. Důležitým důsledkem tohoto strukturálního rozdílu je, že na rozdíl od zdravých mladých mužů může být maximální cvičební kapacita omezena plicní kapacitou u žen, zejména s věkem (6).

existují dobře definované rozdíly ve struktuře mozku, které jsou výsledkem expozice plodu gonadálním steroidním hormonům (11, 17). Tyto morfologické rozdíly, ve shodě s účinky pohlavních steroidních hormonů na funkci neuronů, jsou navrhované na podporu různorodých nonreproductive rozdíly mezi muži a ženami, jako jsou rozdíly v prahu bolesti a kognitivní styl a větší glukokortikoidy reakci na stresory projevil u žen ve srovnání s muži (11). Receptory pro sexuální steroidy se nacházejí ve více oblastech mozku a zprostředkovávají účinky jak cirkulujících gonadálních steroidních hormonů, tak lokálně produkovaných neuroaktivních steroidů (12). Steroidní receptory jsou hojně umístěny v oblastech mozku zapojených do autonomní regulace, a proto mají potenciál ovlivnit širokou škálu homeostatických regulačních procesů (18).

existuje mnoho rozdílů mezi ženami a muži, pokud jde o jejich normální kardiovaskulární funkci. Například muži mají výrazně větší hmotnost levé komory a velikost komory než ženy. Protože ejekční frakce levé komory je u obou pohlaví stejná (10), je objem mrtvice větší u mužů než u žen (7). Kromě toho existují rozdíly v expresi myosinových izoforem na zvířecích modelech související s pohlavím, což naznačuje, že mohou existovat srdeční rozdíly založené na pohlaví, které jsou složitější než jednoduchý rozdíl ve velikosti (10). Kromě toho se regulace krevního tlaku liší mezi pohlavími v několika ohledech. Ženy mají nižší klidový krevní tlak a vyšší klidová tepová frekvence a vykazují sníženou toleranci k ortostatické stres a zhoršení žilního návratu . Ekg Q-T interval je také delší u žen než u mužů (13), reflexní podkladové pohlaví rozdíl v základní elektrofyziologické vlastnosti srdce; v důsledku toho, výskyt život ohrožujících arytmií (torsades de pointes) vyvolána léky, které prodlužují komorové repolarizace je vyšší u žen než u mužů (15). Vývoj pohlavních rozdílů v kardiovaskulárních funkcích obvykle ukazuje časovou korelaci s vývojovými změnami v hladinách pohlavních steroidních hormonů. Například rozdíly mezi pohlavími v srdeční frekvenci a intervalu Q-T se nevyvíjejí až do dospívání (15). Podobně, zatímco krevní tlak je nižší u premenopauzálních žen než u mužů, krevní tlak postupně stoupá u žen po menopauze do úrovně rovnocenné mužům. Experimentální studie (1, 7, 13, 16) prokázaly rozšířené účinky pohlavních steroidních hormonů na vaskulární tón i na metabolismus lipidů, hemostázu a regulaci rovnováhy tekutin a elektrolytů. Nicméně, zatímco tyto zdokumentované akce pohlavních steroidních hormonů nepochybně přispívat k pozorované rozdíly mezi muži a ženami v normální kardiovaskulární regulaci a rozvoj kardiovaskulárních onemocnění, biologický základ těchto rozdílů je komplexní a není dosud plně pochopen.

Závěry

výrazné rozdíly mezi muži a ženami v prevalenci a prezentace z více závažných onemocnění diktovat, že naši studenti budou nejlépe připraveni pro praxi, pokud je jejich fyziologie osnov připravuje je pochopit základ pohlavních rozdílů v patofyziologii. V tomto přehledu a doprovodné články shrnující 2006 Opakovací Kurz prezentace, jsme se prezentovat klíčové pojmy, které navrhujeme, by měly být zahrnuty v lékařské fyziologie osnov.

POZNÁMKY pod čarou

• 1 Institute of Medicine Výboru na Pochopení Biologie, Pohlaví a Gender Rozdíly definoval „sex“ jako „klasifikace … jako muž nebo žena podle reprodukčních orgánů a funkcí přidělené chromozomální doplňují“ a „gender“ jako „člověk je self-reprezentace jako muž nebo žena, nebo jak ten člověk reagoval na sociální instituce na základě individuální prezentace pohlaví“ (8).