Articles

szex – alapú különbségek a fiziológiában: mit kell tanítanunk az orvosi tantervben?

jelentős különbségek vannak a férfiak és a nők között számos nagyobb betegség előfordulásában és expressziójában (8, 9). Ezek a nemi alapok1 a betegség patofiziológiájának különbségei viszont azt sugallják, hogy a fiziológiai funkciókban fontos alapvető különbségek vannak. Annak ellenére, hogy fontos ez a téma, szex – alapú különbségek fiziológia általában nem foglalkozik szisztematikusan sem fiziológia tankönyvek vagy az orvosi fiziológia tanterv, a nyilvánvaló kivételével reproduktív fiziológia. Ezért az Americal Physiological Society (APS) Oktatási Bizottsága úgy döntött, hogy foglalkozik ezzel a témával a 2006-os San Francisco-i kísérleti biológia találkozón, kb.

egészen a közelmúltig a legalapvetőbb és klinikai vizsgálatokat vagy kizárólag férfi egyéneken végezték, vagy mindkét nemre kiterjedtek, de az adatelemzésben nem különböztették meg a férfiakat és a nőket. Ez tükrözte azt a széles körű feltételezést, hogy a hímek és nőstények fiziológiájában és patofiziológiájában minimális különbségek vannak, kivéve azokat, amelyek kifejezetten a reproduktív rendszert érintik. A női reproduktív ciklus különböző fázisainak ellenőrzésének lehetséges összetettsége további visszatartó erőt jelentett a nőstényeknek az állati és emberi vizsgálatok kísérleti tervezésébe történő bevonásához. Az 1977-1993 közötti időszakban a reproduktív korú nőket a lehetséges teratogén hatásokkal kapcsolatos aggodalmak miatt ki kellett zárni az I. fázisú klinikai vizsgálatokból. Azóta fokozatosan egyre nagyobb hangsúlyt fektettek a nők klinikai vizsgálatokba való bevonására, valamint olyan statisztikai elemzésekre ,amelyek kifejezetten értékelik a lehetséges nemi különbségeket (8).

a legutóbbi elismerése fontos a szex-alapú különbségek betegség, van most egy bimbózó irodalom foglalkozik a szex-alapú különbségek a normális élettani funkció hatása a nemi hormonok funkcióit több szervrendszert (14). A Refresher Course szimpózium célja az volt, hogy összefoglaljuk a Szexuális alapú különbségekre vonatkozó jelenlegi ismereteinket három olyan rendszerben, amelyeknél kiemelkedő különbségek vannak a férfiak és a nők között: kardiovaszkuláris, vázizom-és immunrendszerekben (3, 4, 7). Tekintettel arra, hogy számos nemi alapú különbséget az ösztrogének vagy androgének hatása közvetít, a frissítő tanfolyam frissítést mutatott be a nemi szteroid hormonok genomikus és nongenomikus hatásmechanizmusairól is (20). A diák, illetve audio fájlokat, ezek az előadások felkerül az APS Tanfolyam honlapja http://www.the-aps.org/education/refresher/index.htm

Ez a jelentés kiemeli, hogy a kulcsfogalmak releváns a téma a szex-alapú különbségek, a fiziológia: miért vannak ezek a különbségek fontosak, a lehetséges okait, illetve azt, példák a legjelentősebb különbség a férfiaknál, illetve nőknél a normális élettani funkció a kijelölt szerv-rendszerek.

nemi alapú különbségek az emberi betegségben

mint fentebb megjegyeztük, a férfiak és a nők között jelentős különbségek vannak számos nagyobb betegség előfordulása és kifejeződése tekintetében. Például az osteoporosisban szenvedő betegek 80% – a nő. Az oka a csontritkulás vagy multifaktoriális tartalmazza a genetikai jellemzők, edzés, étrend a történelem, a hozzájárulások, tesztoszteron, ösztrogén, hogy a csont-anyagcsere; a csökkenés az ösztrogén termelés egyik legfontosabb tényező, hogy veheti posztmenopauzában lévő nők, hogy a fejlesztés a csontritkulás (8).

Hasonlóképpen, az autoimmun betegségben szenvedő betegek 80%-a nő is, ami arra utal, hogy a nemi szteroid hormonok és/vagy a nemhez kapcsolódó genetikai jellemzők mélyen megváltoztathatják az immunrendszer működését (4). Az eltérés nemek közötti előfordulása, autoimmun betegség, különösen drámai a Hashimoto thyreoiditis, amely egy 10-szer nagyobb előfordulási gyakorisága a nők, mint a férfiak; a Sír hyperthyreosis, amely egy 7-szer nagyobb előfordulási gyakorisága a nők, mint a férfiak; valamint a szisztémás lupus erythematosus, amely egy 6-szor nagyobb előfordulási gyakorisága a nők, mint a férfiak (2, 4, 5). A mentális betegségek, köztük a depresszió, a skizofrénia, a poszttraumás stressz zavar és a pánikbetegség előfordulási gyakoriságában és expressziójában is kiemelkedő nemi alapú különbségek vannak. Például a depressziót kétszer-háromszor gyakrabban diagnosztizálják nőknél, mint férfiaknál (8).

ezzel szemben a szívbetegséget hagyományosan túlnyomórészt férfiak betegségének tekintik. A valóságban ez nem így van: a szívbetegség a vezető halálok mind a nők, mind a férfiak esetében. A koszorúér-betegség kialakulásának kora azonban átlagosan nagyjából egy évtizeddel később a nőknél, mint a férfiaknál. A szívbetegség előfordulása a nőknél jelentősen megnő a menopauza után. Bár ez erősen magában foglalja az ösztrogén kardioprotektív szerepét, az ösztrogén szerepe a kardiovaszkuláris egészségben nyilvánvalóan nem egyértelmű, amint azt a Női Egészségügyi Kezdeményezés (13, 19) eredménye is mutatja. Fontos azonban felismerni, hogy bármennyire is szembetűnő a szívbetegségek kialakulásának életkorának különbsége, ez csak egy aspektusa a kardiovaszkuláris kórélettanban a nők és a férfiak közötti különbségnek. Vannak továbbá, több szex-alapú különbségek a tünetek, progresszió, társbetegségek, és eredmények a szívbetegség, amelyek fontos hatással van a felismerés és a kezelés a szívbetegség a nők, mint a férfiak, és arra utalnak, széles körben elterjedt nemi alapú különbségek a mögöttes fiziológia a kardiovaszkuláris rendszer. Ezeket a különbségeket V. Huxley (7) a kísérő cikkben tárgyalja.

A nemi alapú különbségek lehetséges okai a normál fiziológiában és a betegségben

nemi alapú különbségek a normál fiziológiában vagy egy adott betegségre való hajlamban genetikai különbségek, a nemi szteroid hormonok hatása vagy ezen tényezők közötti kölcsönhatás lehetnek.

a nemi alapú különbségek nyilvánvaló genetikai alapja abban rejlik, hogy a nőstényeknek két X kromoszómájuk van, de nincs Y kromoszóma, míg a hímeknek Y kromoszómájuk van, de csak egy X kromoszómájuk van. Az Y kromoszómán olyan gének vannak, amelyeknek nincs megfelelője az X kromoszómákon, és fordítva, az X kromoszómán található gének bizonyos esetekben magasabb szinten fejezhetők ki a nőknél, mint a férfiaknál. Ezenkívül a génexpresszió megváltoztatható a nemi szteroid hormonokkal (8).

a nemi szteroid hormonok közé tartoznak az androgének, ösztrogének és progesztinek. A nemi szteroid hormonok receptorai számos nemreproduktív szövetben jelen vannak, beleértve a szívet, a csontot, a vázizmot, az érrendszert, a májat, az immunrendszert és az agyat. Amint azt az M. kísérő cikke ismerteti. Weirman (20) ezek a szteroid receptorok nem csak a jól ismert genomikus hatásuk révén közvetítik célszöveti hatásaikat, hanem a nongenomikus hatásokkal is. Fontos megjegyezni, hogy bár keringő androgén-szint magasabb volt a férfiaknál, mint a nőknél, valamint a keringő ösztrogén/progeszteron szint magasabb a menopauza előtti nők, mint a férfiak, mind a hím, mind a nők termelnek ösztrogént, duzzanat, valamint az androgének. Továbbá, az ösztrogén és az androgén receptorok jelen vannak mind a férfiak, mind a nők nemreproduktív szöveteiben, és mindkét nemben fiziológiai hatásokat közvetítenek. Valójában a keringő androgének néhány fontos fiziológiai hatását, például a csontanyagcserét, azt javasolják, hogy a tesztoszteron ösztrogénre történő átalakításával közvetítsék férfiaknál aromatáz (20). A tesztoszteron vaszkuláris tónusra gyakorolt hatását részben az aromatáz ösztrogénre való átalakulása is közvetítheti (13, 20).

a szteroid hormonok normál fiziológiához vagy betegséghez való hozzájárulásának feloldásának egyik bonyolultsága ezeknek a hormonoknak a fejlődésben változó szerepe. A méhen belül a nemi hormonok kritikusak a nemi meghatározás és a differenciálás szempontjából, a gonadális szteroid hormon szintje és a fiziológiai funkcióhoz való hozzájárulásuk jelentős változásokon megy keresztül a gyermekkortól a serdülőkorig a felnőttkorig. A nőknél a menstruációs ciklus, a terhesség és a menopauza további változói vannak, mind a nők, mind a férfiak esetében a tesztoszteron szintje csökken az öregedéssel.

a genetikai és gonadális szteroidhormon-hatásoknak a betegség patofiziológiájához való hozzájárulása mellett azt is fel kell ismerni, hogy a társadalmi tényezők jelentős szerepet játszhatnak a betegség előfordulásában és expressziójában. A nemek közötti különbségek az életmódban, a napi környezetben és az egészségügyben mind jelentős mértékben hozzájárulhatnak a fizikai és mentális egészséghez. Ezek a különbségek minden társadalomban jelen vannak, de különösen jelentős szerepet játszanak a fejlődő nemzetek bizonyos kultúráiban. Bár ez a téma túlmutat ezen áttekintés hatókörén, mégis fontos hozzájáruló változó a nemi alapú különbségek kifejezéséhez a kórélettanban.

nemi alapú különbségek a normál fiziológiában

a nemi szteroid hormonok genetikai tulajdonságaiban és keringő szintjeiben mutatkozó különbségek egyik következménye, hogy a férfiak és a nők között strukturális/morfológiai különbségek vannak. A nemek közötti különbségek a testösszetételben jól ismertek: a hímek jellemzően arányosan nagyobb izomtömeggel, nagyobb csonttömeggel és a testzsír kisebb százalékával rendelkeznek, mint a nők. Ezek a különbségek nagyrészt a gonadális szteroid hormonok vázizomzatra és csontanyagcserére gyakorolt jól dokumentált hatásainak következményei, amelyeket M. Brown (3) a kísérő cikkben vizsgál. Ami kevésbé ismert, az az, hogy a felnőtt férfiak és a nők között szerkezeti/morfológiai különbségek vannak sok (ha nem minden) szervrendszer esetében, amelyek jelentős hatással lehetnek a fiziológiai funkcióra (9). Például a nemi különbségek a tüdőméretben fontos következményekkel járnak. A férfiak nagyobb tüdővel, szélesebb légutakkal és nagyobb tüdődiffúziós képességgel rendelkeznek, mint a nők, még akkor is, ha ezeket az értékeket magasságra normalizálják. Ennek a szerkezeti különbségnek az a fontos következménye, hogy az egészséges fiatal férfiakkal ellentétben a maximális testmozgási kapacitást a nők pulmonalis kapacitása korlátozhatja, különösen az életkoruk miatt (6).

az agy szerkezetében jól meghatározott különbségek vannak, amelyek a gonadális szteroid hormonok magzati expozíciójából származnak (11, 17). Ezek a morfológiai különbségek, a koncert, a hatások a nemi hormonok a neuronális funkció, javasolt támogatási változatos nonreproductive közötti különbségek a férfiak, illetve nők, mint a különbségek a fájdalom küszöb valamint a kognitív stílus, valamint a nagyobb glükokortikoid válasz stresszorok által mutatott nőknél, mint a férfiaknál (11). A nemi szteroidok receptorai több agyi régióban találhatók, és közvetítik mind a keringő gonadális szteroid hormonok, mind a helyileg előállított neuroaktív szteroidok hatását (12). A szteroid receptorok bőségesen találhatók az autonóm szabályozásban részt vevő agyi régiókban, így képesek befolyásolni a homeosztatikus szabályozási folyamatok széles skáláját (18).

a nők és a férfiak között a normális kardiovaszkuláris funkciójuk tekintetében több különbség van. A férfiaknál például lényegesen nagyobb a bal kamrai tömeg és a kamra mérete, mint a nőknél. Mivel a bal kamrai ejekciós frakció mindkét nemnél azonos (10), a stroke térfogata nagyobb a férfiaknál, mint a nőknél (7). Továbbá, vannak nemi vonatkozású különbségek a miozin-izoformák kifejeződésében az állati modellekben, ami arra utal, hogy lehetnek nemi alapú szívbeli különbségek, amelyek összetettebbek, mint egy egyszerű méretkülönbség (10). Ezenkívül a vérnyomás szabályozása több szempontból is különbözik a nemek között. A nőknél alacsonyabb a nyugalmi vérnyomás és magasabb a nyugalmi pulzusszám, és csökkent toleranciát mutatnak az ortosztatikus stresszel és a vénás visszatérés károsodásával szemben . A Q-T elektrokardiogram intervallum nőknél is hosszabb, mint a férfiaknál (13), ami a szív alapvető elektrofiziológiai tulajdonságainak alapjául szolgáló nemi különbséget tükrözi; következésképpen a kamrai repolarizációt meghosszabbító gyógyszerek által kiváltott életveszélyes arrhythmia (torsades de pointes) előfordulása magasabb a nőknél, mint a férfiaknál (15). A kardiovaszkuláris funkciók nemi különbségeinek kialakulása általában időbeli összefüggést mutat a nemi szteroid hormonszintek fejlődési változásaival. Például a pulzusszám és a Q-T intervallum nemi különbségei csak serdülőkorban (15) alakulnak ki. Hasonlóképpen, míg a vérnyomás alacsonyabb a premenopauzás nőknél, mint a férfiaknál, a vérnyomás fokozatosan emelkedik a posztmenopauzás nőknél a férfiakéval megegyező szintre. Kísérleti vizsgálatok (1, 7, 13, 16) kimutatták, hogy a nemi szteroid hormonok széles körben hatnak az érrendszerre, valamint a lipid anyagcserére, a hemosztázisra, valamint a folyadék-és elektrolit-egyensúly szabályozására. Noha a nemi szteroid hormonok ezen dokumentált hatásai kétségtelenül hozzájárulnak a férfiak és a nők közötti megfigyelt különbségekhez mind a normál kardiovaszkuláris szabályozásban, mind a szív-érrendszeri betegségek kialakulásában, ezeknek a különbségeknek a biológiai alapja összetett, még nem teljesen ismert.

Következtetéseket

A markáns különbség a férfiak, mind a nők körében bemutatása több súlyos betegségek diktálja, hogy a diákok lesz a legjobb, felkészülve a gyakorlat a gyógyszer, ha a fiziológia tanterv felkészíti őket, hogy megértsék az alapja a nemi különbségek történik. Ebben az áttekintésben, valamint a 2006-os frissítő tanfolyamokat összefoglaló kísérő cikkekben bemutatjuk azokat a kulcsfontosságú fogalmakat, amelyeket javasolunk, hogy szerepeljenek az orvosi fiziológia tantervében.

LÁBJEGYZET

  • 1. Institute of Medicine Bizottság, a Megértés, a Biológia, a Szex, illetve a Nemek közötti Különbségek meghatározta, a “szex”, mint “a besorolás … mint nő vagy férfi szerint a reproduktív szervek, valamint a feladatokat, amelyeket a kromoszóma kiegészíti”, valamint a “nemek”, mint “egy személy önálló képviselet, mint a férfi, vagy nő, vagy, hogy ez a személy válaszolt a szociális intézmények alapján az egyén nemi bemutatása” (8).

  • 1 Baylis C. a vese hemodinamikájának és szerkezetének változása az öregedő vesében; szexuális dimorfizmus és a nitrogén-monoxid-rendszer. Exp Gerontol 40: 271-278, 2005.
    Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar
  • 2 Beeson JB. 40 autoimmun betegség kora és neme. Am J Med 96: 457-462, 1994.
    Crossref | ISI/Google Scholar
  • 3 Brown M. vázizom és csont: a nemi szteroidok és az öregedés hatása. Adv Physiol Educ 31: 0000-0000, 2007.
    Google Scholar
  • 4 Dale E, Davis M, Faustman D. a központi szerepet transzkripciós faktor NF-kB autoimmunitás, gének, szex, és az immunrendszer. Adv Physiol Educ 30: 152-158, 2006.
    Link / ISI / Google Scholar
  • 5 Fagan TF, Faustman DL. Szexuális különbségek az autoimmunitásban. Adv Mol Cell Biol 34: 295-306, 2004.
    Crossref / Google Scholar
  • 6 Harms ca. A nem befolyásolja-e a tüdőfunkciót és a testmozgást? Respir Physiol Neurobiol 151: 124-131, 2006.
    Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar
  • 7 Huxley V.szex és a szív-érrendszer: érdekes történet arról, hogy a nők és a férfiak hogyan szabályozzák a kardiovaszkuláris funkciót másképp. Adv Physiol Educ 31: 0000-0000, 2007.
    Google Scholar
  • 8 Institute of Medicine Committee on Understanding the Biology of Sex and Gender Differences. Az emberi egészséghez való biológiai hozzájárulások feltárása: számít-e a szex? Szerkesztette Wizemann TM, Pardue ML. Washington, DC: National Academy, 2001.
    Google Scholar
  • 9 Legato MJ (szerkesztő). A nemspecifikus orvoslás alapelvei. London: Elsevier, 2004.
    Google Scholar
  • 10 Legato MJ, Legha JK. Nem és a szív: nem-specifikus különbségek a normál miokardiális anatómiában és fiziológiában, valamint a kardiovaszkuláris rendszer egyes betegségeinek tapasztalataiban. A: A nemspecifikus orvoslás alapelvei. London: Elsevier, 2004, p. 185-192.
    Google Scholar
  • 11. Mikor van a szex különbség nem Szexuális különbség? Front Neuroendokrinol 26: 85-102, 2005.
    Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar
  • 12 Melcangi RC, Panzica GC. Neuroaktív szteroidok: régi játékosok egy új játékban. Neuroscience 138: 733-739, 2006.
    Crossref | ISI/Google Scholar
  • 13 Mendelsohn ME, Karas RH. A szív-és érrendszeri nemek közötti különbségek molekuláris és celluláris alapja. Tudomány 308: 1583-1587, 2005.
    Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar
  • 14 Miller V, Hay M (szerkesztők). A Szexalapú élettani különbségek alapelvei: a molekuláris és sejtbiológia fejlődése. London: Elsevier, 2004, vol. 34.
    Google Scholar
  • 15 Pham TV, Rosen Mr. Adv Mol Cell Biol 34: 115-130, 2004.
    Crossref/Google Scholar
  • 16 Reckelhoff JF. Nemi szteroidok, szív-és érrendszeri betegségek és magas vérnyomás. Magas vérnyomás 45: 170-174, 2005.
    Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar
  • 17 Simerly RB. A hormonokra vezetékes: a hipotalamusz fejlődésének endokrin szabályozása. Curr Opin Neurobiol 15: 81-85, 2005.
    Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar
  • 18 Stumpf WE. Szteroid hormonok és a kardiovaszkuláris rendszer: az ösztradiol, a progeszteron, a tesztoszteron, a glüko – és mineralokortikoidok és a soltriol (D-vitamin) közvetlen hatása a központi idegrendszeri szabályozó és perifériás szövetekre. Experientia 46: 13-25, 1990.
    Crossref / Google Scholar
  • 19 Turgeon JL, McDonnell DP, Martin KA, Wise PM. Hormonterápia: a fiziológiai komplexitás belies terápiás egyszerűség. Tudomány 304: 1269–1273, 2004.
    Crossref | PubMed | ISI/Google Scholar
  • 20 Wierman M. nemi szteroid hatások a célszöveteken: hatásmechanizmus. Adv Physiol Educ 31: 000-000, 2007.
    Google Scholar