det er markante forskjeller mellom menn og kvinner i forekomst og uttrykk for mange større sykdomsenheter (8, 9). Disse kjønnsbaserte 1 forskjellene i sykdomspatofysiologien innebærer i sin tur at det er viktige underliggende forskjeller i fysiologisk funksjon. Til tross for viktigheten av dette emnet, kjønnsbaserte forskjeller i fysiologi er vanligvis ikke systematisk adressert enten i fysiologi lærebøker eller i medisinsk fysiologi læreplanen, med åpenbare unntak av reproduktiv fysiologi. Av denne grunn valgte Utdanningskomiteen For Americal Physiological Society (APS) å ta opp dette emnet for Oppfriskningskurset presentert på 2006 Experimental Biology Meeting I San Francisco, CA.

inntil nylig ble den mest grunnleggende og kliniske forskningen enten utført utelukkende hos mannlige forsøkspersoner eller inkludert begge kjønn, men differensierte ikke mellom menn og kvinner i dataanalysen. Dette reflekterte den brede antagelsen om at det er minimale forskjeller i fysiologi og patofysiologi hos menn og kvinner enn de som spesifikt involverer reproduktive systemet. Den potensielle kompleksiteten ved å kontrollere for de ulike fasene av den kvinnelige reproduktive syklusen tjente som en ekstra avskrekkende for inkludering av kvinner i eksperimentell design for både dyr og menneskelige studier. I perioden 1977-1993 måtte kvinner i reproduktiv alder utelukkes fra fase i kliniske studier på grunn av bekymringer om potensielle teratogene effekter. Siden den gang har det vært en gradvis økende vekt på inkludering av kvinner i kliniske studier samt statistiske analyser som spesifikt evaluerer mulige kjønnsforskjeller (8).

med den nylige anerkjennelsen av viktige kjønnsbaserte forskjeller i sykdom, er det nå en spirende litteratur som adresserer kjønnsbaserte forskjeller i normal fysiologisk funksjon og effekter av sexsteroidhormoner på funksjonen til flere organsystemer (14). Målet med Refresher Course symposium var å oppsummere vår nåværende kunnskap om kjønnsbaserte forskjeller i tre systemer der det er fremtredende forskjeller mellom menn og kvinner: kardiovaskulære, muskuloskeletale og immunsystem (3, 4, 7). I lys av det faktum at mange kjønnsbaserte forskjeller er mediert av virkningen av østrogener eller androgener, presenterte Oppfriskningskurset også en oppdatering på de genomiske og ikke-genetiske virkningsmekanismer for sexsteroidhormoner (20). Lysbildene og lydfilene for disse presentasjonene er lagt ut på Aps Refresher Course nettsiden http://www.the-aps.org/education/refresher/index.htm

denne oversikten fremhever nøkkelbegrepene som er relevante for temaet kjønnsbaserte forskjeller i fysiologi: hvorfor disse forskjellene er viktige, deres potensielle årsaker og eksempler på fremtredende forskjeller mellom menn og kvinner i normal fysiologisk funksjon for utvalgte organsystemer.

Kjønnsbaserte Forskjeller i Menneskelig Sykdom

som nevnt ovenfor er det viktige forskjeller mellom menn og kvinner i forekomst og uttrykk for mange store sykdoms enheter. For eksempel er 80% av pasientene med osteoporose kvinner. Årsakene til osteoporose er multifaktorielle og inkluderer genetiske egenskaper, trening, kostholdshistorie og bidrag fra testosteron og østrogen til beinmetabolisme; nedgangen i østrogenproduksjon er en av de viktigste faktorene som predisponerer postmenopausale kvinner til utvikling av osteoporose (8).tilsvarende er 80% av pasientene med autoimmun sykdom også kvinner, noe som tyder på at kjønnshormoner og/eller kjønnsbundne genetiske egenskaper kan endre immunsystemets funksjon dypt (4). Avviket mellom kjønnene i forekomsten av autoimmun sykdom er spesielt dramatisk for Hashimotos tyreoiditt, som har en 10 ganger større forekomst hos kvinner enn hos menn; For Graves hypertyreose, som har en 7 ganger større forekomst hos kvinner enn hos menn; og for systemisk lupus erythematosus, som har en 6 ganger større forekomst hos kvinner enn hos menn (2, 4, 5). Det er også fremtredende kjønnsbaserte forskjeller i forekomst og uttrykk for et bredt spekter av psykiske lidelser, inkludert depresjon, schizofreni, posttraumatisk stresslidelse og panikklidelse. For eksempel diagnostiseres depresjon to til tre ganger oftere hos kvinner enn hos menn (8).Omvendt har hjertesykdom tradisjonelt vært antatt å være overveiende en sykdom hos menn. I virkeligheten er dette ikke tilfelle: hjertesykdom er den ledende dødsårsaken hos både kvinner og menn. Imidlertid er alderen på utbruddet av kranspulsårene i gjennomsnitt omtrent et tiår senere hos kvinner enn hos menn. Forekomsten av hjertesykdom hos kvinner øker markant etter overgangsalderen. Selv om dette sterkt innebærer en kardioprotektiv rolle for østrogen, er østrogenens rolle i kardiovaskulær helse tydeligvis ikke grei, som vist av utfallet Av Women ‘ S Health Initiative (13, 19). Det er imidlertid viktig å erkjenne at så slående som forskjellen i alder av hjertesykdom kan være, er det bare en fasett av forskjellen mellom kvinner og menn i kardiovaskulær patofysiologi. Det er i tillegg flere kjønnsbaserte forskjeller i symptomer, progresjon, komorbiditeter og utfall av hjertesykdom som har viktige implikasjoner for anerkjennelse og behandling av hjertesykdom hos kvinner sammenlignet med menn, og som tyder på utbredt kjønnsbaserte forskjeller i den underliggende fysiologien til kardiovaskulærsystemet. Disse forskjellene er adressert i den medfølgende artikkelen Av V. Huxley (7).

Potensielle Årsaker Til Kjønnsbaserte Forskjeller i Normal Fysiologi og Sykdom

Kjønnsbaserte forskjeller i normal fysiologi, eller i predisponering for en bestemt sykdom, kan skyldes genetiske forskjeller, til kjønnssteroidhormonens handlinger eller til en interaksjon mellom disse faktorene.det åpenbare genetiske grunnlaget for kjønnsbaserte forskjeller ligger i det faktum at kvinner har to x-kromosomer, men ikke Noe Y-kromosom, mens menn har Et Y-kromosom, men bare Ett X-kromosom. Det er gener På y-kromosomet som ikke har motstykke På X-kromosomer, og omvendt kan gener som ligger På X-kromosomet, i noen tilfeller uttrykkes på høyere nivåer hos kvinner enn hos menn. I tillegg kan genuttrykk endres av kjønnshormoner (8).

kjønnshormonene inkluderer androgener, østrogener og progestiner. Reseptorer for kjønnshormonene er tilstede i mange ikke-produktive vev, inkludert hjerte, bein, skjelettmuskulatur, vaskulatur, lever, immunsystem og hjerne. Som presentert I den medfølgende artikkelen Av M. Weirman (20), disse steroid reseptorene medierer deres målvevseffekter, ikke bare gjennom deres kjente genomiske handlinger, men også ved ikke-genetiske effekter. Det er viktig å merke seg at selv om sirkulerende androgennivåer er høyere hos menn enn hos kvinner, og sirkulerende østrogen / progestinnivåer er høyere hos premenopausale kvinner enn hos menn, produserer både menn og kvinner østrogener, progestiner og androgener. Videre er østrogen – og androgenreseptorer tilstede i ikke-produktivt vev av både menn og kvinner og formidler fysiologiske effekter i begge kjønn. Faktisk foreslås noen av de viktige fysiologiske tiltakene av sirkulerende androgener, som de på benmetabolisme, å bli formidlet ved omdannelse av testosteron til østrogen hos menn av aromatase (20). Effektene av testosteron på vaskulær tone kan også formidles delvis ved aromatasekonvertering til østrogen (13, 20).En av kompleksiteten ved å unraveling bidraget av steroidhormoner til enten normal fysiologi eller sykdom er den skiftende rollen av disse hormonene på tvers av utviklingen. I utero er kjønnshormonene kritiske for kjønnsbestemmelse og differensiering, og gonadale steroidhormonnivåer og deres bidrag til fysiologisk funksjon gjennomgår markerte endringer i overgangene fra barndom til ungdom til voksen alder. Hos kvinner er det de ekstra variablene i menstruasjonssyklusen, graviditeten og overgangsalderen, og hos både kvinner og menn faller testosteronnivåene med aldring.i tillegg til bidraget av genetiske og gonadale steroidhormoneffekter til sykdomspatofysiologien, må det også anerkjennes at samfunnsfaktorer kan spille en markert rolle i forekomsten og uttrykket av sykdom. Kjønnsforskjeller i livsstil, daglig miljø og helsetjenester kan alle gi betydelige bidrag til fysisk og psykisk helse. Disse forskjellene er til stede i alle samfunn, men spiller en særlig viktig rolle i visse kulturer i utviklingsland. Selv om dette emnet er utenfor rammen av denne oversikten, er det likevel en viktig medvirkende variabel til uttrykk for kjønnsbaserte forskjeller i patofysiologi.

Kjønnsbaserte Forskjeller i Normal Fysiologi

en konsekvens av forskjeller i genetiske egenskaper og sirkulerende nivåer av kjønnshormoner er at det er strukturelle / morfologiske forskjeller mellom menn og kvinner. Forskjellene mellom kjønnene i kroppssammensetning er velkjente: menn har vanligvis forholdsmessig mer muskelmasse, mer benmasse og en lavere prosentandel kroppsfett enn kvinner. Disse forskjellene er i stor grad en konsekvens av de veldokumenterte effektene av gonadale steroidhormoner på skjelettmuskulatur og benmetabolisme og gjennomgås i den medfølgende artikkelen Av M. Brown (3). Det som er mindre vanlig er at det er strukturelle / morfologiske forskjeller mellom voksne menn og kvinner for mange (om ikke alle) organsystemer som kan ha betydelig innvirkning på fysiologisk funksjon (9). For eksempel har kjønnsforskjeller i lungestørrelse viktige konsekvenser. Menn har større lunger, større luftveier og større lungediffusjonskapasitet enn kvinner, selv når disse verdiene er normalisert til høyde. En viktig konsekvens av denne strukturelle forskjellen er at i motsetning til friske unge menn, kan maksimal treningskapasitet begrenses av lungekapasitet hos kvinner, særlig når de blir eldre (6).

det er veldefinerte forskjeller i hjernestruktur som skyldes fostereksponering for gonadale steroidhormoner (11, 17). Disse morfologiske forskjellene, i samspill med effekten av kjønnshormoner på nevronfunksjon, foreslås å støtte ulike ikke-produktive forskjeller mellom menn og kvinner som forskjeller i smertegrense og kognitiv stil og større glukokortikoidrespons på stressorer utstilt av kvinner sammenlignet med menn (11). Reseptorer for kjønnssteroider finnes i flere hjernegrupper og formidler effektene både av sirkulerende gonadale steroidhormoner og av lokalt produserte nevroaktive steroider (12). Steroidreseptorer er rikelig lokalisert i hjernegrupper involvert i autonom regulering og har dermed potensial til å påvirke et bredt spekter av homeostatiske reguleringsprosesser (18).

det er flere forskjeller mellom kvinner og menn når det gjelder deres normale kardiovaskulære funksjon. For eksempel har menn betydelig større venstre ventrikulær masse og kammerstørrelse enn kvinner. Fordi venstre ventrikulær ejeksjonsfraksjon er den samme i begge kjønn (10), er slagvolumet større hos menn enn hos kvinner (7). Videre er det kjønnsrelaterte forskjeller i uttrykket av myosinisoformer i dyremodeller, noe som tyder på at det kan være kjønnsbaserte hjerteforskjeller som er mer komplekse enn en enkel forskjell i størrelse (10). I tillegg varierer blodtrykksreguleringen mellom kjønnene på flere måter. Kvinner har lavere hvilende blodtrykk og høyere hvilepuls og viser redusert toleranse for ortostatisk stress og nedsatt venøs retur . Elektrokardiogrammet Q-T-intervall er også lengre hos kvinner enn hos menn (13), noe som reflekterer en underliggende kjønnsforskjell i hjertets grunnleggende elektrofysiologiske egenskaper; følgelig er forekomsten av livstruende arytmi (torsades de pointes) utløst av legemidler som forlenger ventrikulær repolarisering høyere hos kvinner enn hos menn (15). Utviklingen av kjønnsforskjeller i kardiovaskulær funksjon viser vanligvis en tidsmessig korrelasjon med utviklingsmessige endringer i kjønnshormonnivåer. For eksempel utvikler kjønnsforskjeller i hjertefrekvens og Qt-intervall ikke før ungdomsårene (15). På samme måte, mens blodtrykket er lavere hos premenopausale kvinner enn hos menn, øker blodtrykket gradvis hos postmenopausale kvinner til nivåer som tilsvarer menns. Eksperimentelle studier (1, 7, 13, 16) har vist utbredt effekt av kjønnshormoner på vaskulær tone, så vel som på lipidmetabolisme, hemostase og regulering av væske-og elektrolyttbalanse. Selv om disse dokumenterte handlingene til kjønnshormonene utvilsomt bidrar til de observerte forskjellene mellom menn og kvinner i både normal kardiovaskulær regulering og utvikling av kardiovaskulær sykdom, er det biologiske grunnlaget for disse forskjellene komplekse og ikke fullt ut forstått.

Konklusjoner

de uttalte forskjellene mellom menn og kvinner i utbredelsen og presentasjonen av flere store sykdommer dikterer at våre studenter vil være best forberedt på medisinutøvelse hvis deres fysiologiplan forbereder dem til å forstå grunnlaget for kjønnsforskjeller i patofysiologi. I denne oversikten og tilhørende artikler oppsummerer 2006 Oppfriskningskurs presentasjoner, presenterer vi sentrale begreper som vi foreslår bør inkluderes i en medisinsk fysiologi pensum.

FOTNOTER

• 1 Institute Of Medicine Committee On Understanding The Biology Of Sex and Gender Differences har definert «sex» som «klassifiseringen … som mann eller Kvinne i henhold til reproduktive organer og funksjoner tildelt av kromosomkomplementet» og «kjønn» som «en persons selvrepresentasjon som mann eller kvinne, eller hvordan personen blir reagert av sosiale institusjoner på grunnlag av individets kjønnspresentasjon» (8).