Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Классификация гормонов. Механизм действия гормонов. Гипоталамо-гипофизарная система.






В биохимии гормоны классифицируют по химической природе на 4 класса:

I. Белково-пептидные гормоны. Они, в свою очередь, подразделяются на: а) гормоны-олигопептиды и пептиды (вазопрессин, окситоцин - 9, глю­кагон – 29, кальцитонин – 32 остатка аминокислот); б) гормоны - простые белки (инсулин, ГР); в) гормоны - сложные белки, чаще гликопротеины (ФСГ, ЛГ и др.).

II. Гормоны - производные отдельных аминокислот (катехоламины, Т3 и Т4 - образуются из тирозина).

III. Стероидные гормоны: гормоны коры надпочечников (кортикостероиды); половые гормоны (андрогены, эстрогены и прогестины).

IV. Эйкозаноиды (простагландины, тромбоксаны и лейкотриены) – производные ненасыщенных жирных кислот.

Гормоны эндокринных желёз секретируются в кровь и переносятся ею (кроме гормоноидов АПУД системы, которые действуют ауто- или паракринно) к органам-мишеням. Растворимые в воде гормоны I и II класса (гидрофильные) циркулируют в свободном виде. Не растворимые в воде гормоны (липофильные -стероидные и тиреоидные) находятся в сыворотке крови в комплексе со специфическими белками. Но в этом случае они неактивны. Биологическая активность присуща только свободному, не связанному с белком гормону.

Мишенями для каждого гормона, чаще всего являются одна или несколько тканей. Биологический эффект действия гормонов чаще всего начинается с их связывания со спе­цифическими рецепторами, расположенными либо на поверхности мембран (для гидрофильных), либо в цитоплазме клеток (для липофильных), и завершается, как правило, диссоциацией комплекса на гормон и его рецептор. Все рецепторы гормонов имеют, по меньшей мере, два функцио­нально разных домена (участка). Домен узнавания, который присоединяет специфи­ческий ему гормон, а второй домен генерирует сигнал в определенные внутриклеточные химические процессы.

Количество рецепторов, участвующих в связывании гормона составля­ет несколько тысяч на клетку. Свя­зывание гормона и рецептора обеспечивается гидрофобными и электростатическими механизмами, и потому оно легко обратимо.Количеством рецепторов связанных с гормоном регулируется чувствительность тканей к гормону.

Механизм действия липофильных гормонов (стероидных, тиреоидных). Эти гормоны диффундируют сквозь плазматическую мембрану клеток, и в цитоплазме связываются с специфичес­лим для этого гормона рецептором. Далее комплекс гормон-рецептор перемещается в область ДНК и либо активирует, либо ингибирует экспресию генов. В клетке от этого изменяется содержание соответствующих мРНК, содержание белков-ферментов, что изменяет в ней обмен веществ.

Механизм действия гидрофильных гормонов. Большинство из них не способны проникать через липофильную клеточную мембрану, и передача информации в клетку осуществляется через специфические для каждого гормона мембранные рецепторы.

Различают 3 типа рецепторов гидрофильных гормонов: рецепторы первого типа – это аллостерические ферменты, их контактный с гормоном участок расположен на наружной, а активный центр – на внутренней стороне мембраны. К этому типу принадлежат рецепторы инсулина; рецепторы второго типа – это олигомерные мембранные белки, из которых формируется ионный «канал». Связывание гормона ведет к открыванию канала для ряда ионов (Na+, K+или Cl-). Так действуют, чаще всего, нейромедиаторы – ацетилхолин, γ -аминомасляная кислота и другие; рецепторы третьего типа - передают сигналы с помощью вторичных мессенджеров. Так действуют катехоламины, глюкагон и др.гормоны белковой природы.

Иерархическая система гормональной регуляции. Первый уровень контроля гормональной активности сопряжен с функцией гипоталамуса, где под влиянием сигналов из ЦНС или химических агентов внутренней среды образуются либерины и статины. Второйв гипофизе, где под контролем либеринов и статинов гипоталамуса образуются тропные гормоны, а также выделяются окситоцин и вазопрессин. Третий – связан с функцией периферических эндокринных желез. Под влиянием тропных гормонов гипофиза в них образуются определённые для каждой железы гормоны. Далее, гормоны периферических эндокринных желез выделяются в кровь и оказывают на ткань биологический эффект действия.

Гормоны гипоталамуса. По химической природе либерины и статины являются олигопептидами (от 3 до 40 остатков аминокислот). Они не выделяются в кровь, а по системе портальных капилляров достигают гипофиза и там регулируют образование и секрецию гипофизарных гормонов. Либерины стимулируют, а статины, наобо­рот, ингибируют эти процессы.

Гормоны гипофиза. Гипофиз состоит из 3 анатомических долей: передней, средней и задней. Гормоны передней доли гипофиза называют тропными гормонами, т.к. они управляют функцией периферических эндокринных желез. Все гормоны передней доли гипофиза делят на 3 группы: а) гормоны - простые белки б) гормоны - гликопротеины; б) пептидные гормоны семейства проопиомеланокортина;

Гормон роста (ГР) или (СТГ). Секрецию ГР стимулируют соиатолиберин, сон и стресс, боль, холод, тревога, физические упражнения, острая гипогликемия, голодание, белковая пища и др. Соматостатин ингибирует секрецию ГР.

Эффекты ГР.. Гормон необходим для постнатального роста и развития. Участвует в регуляции белкового, углеводного, липидного, азотного и минерального обменов:

Обмен белков. ГР стимулирует транспорт аминокислот в клетки, усиливает синтез РНК и ДНК и белков, Формируется положительный азотистый баланс. ГР относят по этой причине к анаболическим гормонам

Углеводный обмен – он антагонист инсулина, т.е. повышает содержание глюкозы в крови. Гипергликемия – результат нарушения утилизации глюкозы и усиления глюконеогенеза, от этого возникает опасность развития сахарного диабета, Липидный обмен. Под влиянием ГР усиливается мобилизация липидов из депо и их окисление в печени, что может стать причиной кетогенеза. Минеральный обмен. ГР способствует положительному балансу [Са, Мg, Р], вызывает за­держку Nа, К, Сl. Усиливает образование хряща у детей и рост длинных костей.

Пролактин (ПРЛ) Инициирует и поддерживает лактацию у животных. Он сти­мулирует совместно с женскими половыми гормонами рост молочной железы. Способен также поддерживать существование желтых тел, отсюда его другое название – лютеотропный гормон. С избытком образования ПРЛ связано возникновение аменореи (прек­ращения менструации) и галактореи (истечения молока), а также гинеко­мастии (увеличения грудных желез) и импотенции у мужчин.

гликопротеиновые гормоны (гонадотропные гормоны):

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ). У женщин гормон, прик­репляясь к рецептору фолликула, активирует аденилатциклазу и увеличивает образование ц-АМФ. Это стимулирует рост 1)фолликулов, 2) созревание яйцеклетки, 3) овуляцию и 4) секрецию эстро­генов.

У мужчин гормон стимулирует рост семенных канальцев и семенни­ков, инициирует сперматогенез. В отсутствие ФСГ семенники атрофируются, и образование спермы не происходит.

Лютеинизирущий гормон (ЛГ) Связываясь со специфическими рецепторами мембран клеток, усиливает образование с-АМФ и затем половых гормонов из холестерина. В яичниках у самок стимулирует образование прогестерона клетками желтых тел; у самцов - тестостерона клетками Лейдинга.

После оплодотворения яйцеклетки, функция ЛГ гипофиза переходит к гормону плаценты – хорионическому гонадотропину человека (ХГЧ), который стимулирует образование прогестерона в количестве, достаточном для поддер­жания беременности. При недостатке образования прогестерона – возрастает угроза выкидыша.

Тиреотропный гормон (ТТГ, тиреотропин). Связывается со специфическими ему рецепторами на плазматической мембране клеток только щитовидной железы, активирует аденилатциклазу и образование ц-АМФ. От этого возрастает биосинтез тиреоидных гормонов3, Т4

Семейство проопиомеланокортинов (ПОМК). Действуют либо как гормоны (АКТГ, липотропин, МСГ), либо как нейромедиато­ры(эндорфины и энкефалины). Предшественник всех этих гормонов - одиночный полипептид, который делится на фрагменты: АКТГ, β -липотропин, β -эндорфин и т.д. Контролирует образование и высвобождение ПОМК из передней доли гипофиза кортиколиберин гипоталамуса.

Адренокортикотропный гормон (АКТГ) – регулирует рост и функцию коры надпочечников.Прикрепляясь к рецепторам клеток коры надпочечников, повышает активность аденилатциклазы и образование ц-АМФ, что усиливает превращение эфиров холесте­рина в прегненолон, а затем в глюко- и минералокортикоиды

При избыточном образовании АКТГ (при опухоли гипофиза) развивается синдром Кушинга, который характеризуется: отрицательным азотистым, калиевым балансом; задержкой Nа, увеличением АД, отеками; нарушением толерантности к глюкозе.

β -Липотропин (β -ЛПТ) состоит из 91 аминокислотного остатка и содержит последовательности: β -меланоцитстимулирующего гормона, γ -липотропина, β -эндорфина и мет-энкефалина. β -ЛПГ стимулирует, прежде всего, ли­полиз и мобилизацию ВЖК, отсюда и его название, однако, ведущее его значение – предшественник эн­дорфинов.

Эндорфины. Это, прежде всего, β -эндорфин, который содержит 31 аминокислотный остаток. Из него далее образуются α -, γ -эндорфины и затем энкефалины. Прикрепляясь к рецепторам органам-мишени – клеткам ЦНС, регулируют чувствительность к боли эффективнее чем морфин (выше в 18 – 30 раз).

Гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин и окситоцин). Оба гормона являются олигопептидами.

Вазопрессин Контролирует тонус сосудов. Однако самое важное его значение – стимуляция реаб­сорбции воды (откуда второе его название АДГ) в дистальных почечных канальцах и регуляция осмолярности плазмы.

Мишенью для АДГ являются эпителиальные клетки дистальных извитых канальцев и собирательных трубочек почек. В отсутствие АДГ клетки этих протоков относи­тельно непроницаемы для воды. Моча не концентрируется и может выделяться в количествах до 20 л/в сут­ки. АДГ, присоединяясь к рецепторам этих клеток, стимулирует образование ц-АМФ, усиливает деполимеризацию гиалуроновой кислоты, повышает проницаемость клеток для воды, и это способствует ее реабсорбции. При дефиците АДГ развивается патология – несахарный диабет. Гиперсекреция АДГ, наоборот, ведет к увеличению реабсорбции воды из первич­ной мочи, что угрожает развитием мочекаменной болезни.

Окситоцин получил название в связи с ускорением под его влиянием родов. Он усиливает сокращение гладких мышц матки. Наряду с этим, гор­мон стимулирует секрецию молока из молочной железы. В клинике используется для стимуляции родовой деятельности.

Гормоны средней доли гипофиза (меланотропины). Они стимулируют рост меланоцитов и биосинтез ими пигментов (меланинов), от которых зависит окраска волос, кожных покровов и радужки глаз.

 

Гормоны периферических эндокринных желез

Гормоны коры надпочечников. Кора надпочечников состоит их трех слоев: клубочковой зоны – она продуцирует минералокортикоиды, пучковой и следующей за ней сетчатой зоны, в которой вырабатываются глюкокортикоиды и андрогены. Образуются эти гормоны из холестерина (или из ацетил-КоА), через стадию образования прегненолона.Скорость образования глюкокортикоидных гормонов регулируется АКТГ, минералкортикоидов системой ренина и ангиотензина.

Влияние кортикостероидных гормонов на обмен веществ и физиологические функции:

Противовоспалительный и антиаллергический эффект глюкортикоидных гормонов: объясняется тем, что они: а) подавляют освобождение арахидоновой кислоты из состава фосфолипидов и ограничивают биосинтез из них простагландинов, стимулирующих воспалительный процесс; б) тормозят накопление лейкоцитов в участке воспаления и формирование некроза тканей; в) ингибируют пролиферацию фибробластов и образование ими в очаге воспаления избытка коллагена и фибронектина.

Влияние ГКГ на систему кроветворения и иммунитет: Она обусловлена инволюцией лимфоидной ткани. Понижаются: пролиферация В-лимфоцитов и выработка ими антител; а также супрессорные и хелперные функции Т-лимфоцитов, что используется при лечении аутоиммунных заболеваний и подавления реакций отторжения тканей при их пересадке (почки, печень, миокард, легкие). ГКГоказывают эритропоэтическое действие и повышают в крови содержание эритроцитов.

Влияние ГКГ на устойчивость организма к повреждающим факторам: При снижении активности коры надпочечников у больных резко понижается возможность сохранения гомеостаза при действии на него различных повреждающих факторов, (физической травме, инфекционным и сенсибилизирующим агентам, действию вредных химикалий и др.). Кортизол, помимо того, тормозит проявление повышенной реактивности организма, особенно при анафилактическом шоке.

Влияние ГКГ на обмен углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот: Влияние ГКГ на обмен углеводов. Они повышают 1) образование глюкозы в печени в реакциях глюконеогенеза; путем повышения в клетке ключевых ферментов глюконеогенеза ; 2) вызываютторможение катаболизма глюкозы периферическими тканями. В итоге уровень глюкозы в крови повышается. Это может стать причиной гипергликемии, перенапряжения инсулярного аппарата при длительной терапии глюкокортикоидными гормонами и формирования стероидного диабета.

Влияние ГКГ на обмен липидов. Избыточное количество ГКГ стимулирует липогенез в одних тканях (печень) и липолиз в других (жировое депо). В крови возрастает уровень ВЖК, триглицеридов, что стимулирует гиперлипидемию и кетоз.

Влияние ГКГ на обмен белков и нуклеиновых кислот. В печени ГКГ в целом оказывают анаболическое действие на обмен белков и нуклеиновых кислот, в других тканях вызывает противоположный – катаболический эффект.

Секреторное действие ГКГ. 11-оксигенированные ГКГ усиливают секрецию соляной кислоты и пепсиногена слизистой желудка и трипсиногена поджелудочной железой. Эти эффекты ГКГ могут стать причиной язвенных повреждений желудка и кишечного тракта, обильного кровотечения и гибели пациента.

Влияние минералокортикоидных гормонов (альдостерона) на обмен электролитов и воды. Минералокортикоиды стимулируют обратный транспорт (реабсорбцию) натрия, хлора и НСО3, способствует выделению (секреции) почками K+, H+, NH4+. Альдостерон - самый мощный из природных минералокортикоидов. Из первичной мочи Na+ переходит пассивно. Альдостерон лишь повышает число натриевых каналов на апикальной стороне мембран этих клеток; 2) далее происходит перенос иона (Na+) из клетки в интерстициальную жидкость с помощью Na/К-зависимой АТФ-азы, синтез которой усиливается по схеме: гормон → рецептор в клетке → хроматин → м-РНК → усиление синтеза белка-энзима Na/К-АТФ-азы.

Гормоны мозгового слоя надпочечников (катехоламины - адреналин и норадреналин). Биосинтез катехоламинов из тирозина происходит в хромафинных клетках мозгового слоя надпочечников. Главный продукт – адреналин (~80%). Норадреналина образуется в нервных окончаниях (синапсах).

Превращение тирозина в адреналин включает 4 реакции: образование: 1) ДОФА; 2) дофамина; 3) норадреналин; и 4) адреналин. Тирозин-гидроксилаза лимитирует скорость всего процесса биосинтеза катехоламинов.

Действуют катехоламины через два класса рецепторов:

- α -адренергические (подклассы α 1 и α 2 рецепторы)

- β - адренергические (подклассы β 1 и β 2)

Катехоламины, связываясь с рецепторами α 1 и α 2 ингибируют аденилатциклазу и образование ц-АМФ, связываясь с β 1 и β 2 – стимулируют этот энзим и усиливают образование ц-АМФ. По этой причине разные ткани по-разному реагируют на адреналин. Мозг - усиление кровотока и повышение обмена глюкозы; сердечно-сосудистая система – увеличение частоты и силы сокращения сердца, сужение периферических сосудов; легкие расширение бронхов, увеличение вентиляции, улучшение снабжения тканей кислородом; мышцы – усиливается гликогенолиз, происходит повышение мышечной активности; печень – возрастают глюконеогенез, гликогенолиз, а синтез гликогена, наоборот, снижается; жировая ткань – повышение липолиза и увеличение в крови СЖК; кожа – снижение в ней кровотока; кровь – в ней повышается содержание глюкозы и высших жирных кислот. Это обеспечивают адаптацию организма к стрессам.

Гормоны половых желез. Половые железы – яичники и семенники – бифункциональные органы. Они продуцируют зародышевые клетки и половые гормоны. Как и другие стероидные гормоны, они образуются из холестерина (или из ацетил-КоА), через стадию образования прегненолона.Скорость образования регулируется гонадолиберинами и затем гонадотропинами (ФСГ и ЛГ), а также с помощью петлей обратной связи.

Мужские половые гормоны. В семенниках функционируют три типа клеток: сперматогонии-ответственны за образование сперматозоидов; клетки Лейдига–продуцируют тестостерон; клетки Сертоли–секретируют белок ингибин, который контролирует образование тестостерона и сперматогенез. В плазме крови мужские половые гормоны связываются со специальным белком СГСГ (секс-гормон-связывающим глобулином). Тканями-мишенями для этих гормонов служат предстательная железа и семенные пузырьки. Комплекс (гормон-рецептор) проникает в ядро клетки и стимулирует образование т-РНК, м-РНК и р-РНК. Половые гормоны участвуют в: а) половой дифференцировке на этапе эмбриогенеза; б) развитии вторичных половых признаков; в) сперматогенезе; г) анаболических процессах, росте и развитии особи; д) определяют половое поведение. Выполнив функции гормоны инактивируются дегидрированием с образованием 17- кетостероидов.

Клиническое применение. При введении мужских половых гормонов у женщин тормозится ответная реакция на женские половые гормоны, у мужчин под влиянием женских половых гормонов тормозится реакция на мужские половые гормоны. Этот эффект послужил основой для лечения у женщин с помощью тестостерона карциномы молочной железы, а у мужчин - карциномы предстательной железы.

Женские половые гормоны (гормоны яичников). Яичники - трифункциональные органы - продуцируют: 1) яйцеклетки; 2) эстрогены (эстрадиол, эстрон и эстриол); 3) прогестины (прогестерон).

Наиболее активный гормон яичников – эстрадиол. Основной путь биосинтеза эстрадиола в фолликулах напоминает путь биосинтеза из холестерина других стероидных гормонов. Значительная часть эстрогенов образуется путем периферической ароматизации андрогенов. В период менопаузы источником эстрогенов служат также андрогены надпочечников. В печени у женщин эстрадиол и эстрон превращаются в эстриол. Прогестины образуются в желтом теле.

Основная функция гормонов яичника (эстрогенов и прогестинов) - подготовка структурных компо­нентов женской половой системы к размножению и вынашиванию плода: а именно они обеспечива­ют: Эстрогены: 1) созревание примордиальных зародышевых клеток; 2) развитие тканей, необходимых для имплантации бластоцитов (анаболический эффект на эти ткани); 3) осуществляют гормональный контроль времени овуляции; Прогестины: 4) совместно с плацентарными гормонами они необходимы для поддержания беременности; Оба эти гормона: 5) обеспечивают гормональную регуляцию сохранения беременности, родов и лактации.

 

Гормоны поджелудочной железы. В поджелудочной железе в разных ее клетках образуется 4 гормона: 1) инсулин в β –клетках; 2) глюкагон в α -клетках; 3) соматостатин в D-клетках; 4) панкреатический полипептид в F-клетках

Инсулин –это белок с небольшой молекулярной массой. Он состоит из двух полипептидных цепей А и В, объединенных дисульфидными мостиками. В-клетки вначале синтезируют белок-предшественник инсулина - препроинсулин. В течение нескольких минут от него с N-конца отщепляется фрагмент полипептидной цепи, и образуется проинсулин. Он переносится в аппарат Гольджи β -клеток, где в проинсулине выстригается С-пептид, и проинсулин превращается в инсулин.

Биологические эффекты действия инсулина. Инсулин – это гормон, который стимулирует биосинтез полимеров - гликогена, липидов, белков. Секреция инсулина регулируется содержанием глюкозы в крови. Действие инсулина на обмен веществ осуществляется во всех органах и тканях, но главными органами мишенями являются: инсулинзависимые ткани: скелетные мышцы и адипоциты

Влияние инсулина на обмен углеводов. Инсулин: 1) контролирует транспорт глюкозы в цитоплазму клеток 2) повышает активность ключевых ферментов гликолиза; 3) увеличивает скорость пентозофосфатного путим; 4) стимулирует синтез гликогена, прежде всего в печени; 5) ингибирует активность фосфорилазы (т.е. распад гликогена);

6) тормозит активность ферментов глюконеогенеза Эти эффекты действия инсулина понижают содержание глюкозы в крови. При недостатке инсулина (гипоинсулинемии) вышеописанные метаболические процессы приобретают противоположное направление, и тогда развивается гипергликемия – главный симптом сахарного диабета.

Влияние инсулина на обмен липидов. Инсулин: 1) стимулирует синтез ВЖК в печени, путем повышения скорости гликолиза, ЦТК, ПФП, повышения содержания интермедиатов, используемых на пути биосинтеза ВЖК (НАДФН2, а-ГФ, малонил-КоА и др.); 2) повышает скорость этерификации жирных кислот; 3) стимулирует синтез ЛПОНП; 4) активируе т на поверхности клеток эндотелия и жировой ткани липопротеинлипазу и облегчает этим поглощение тканями триглицеридов из плазмы крови; 5) ингибирует в липоцитах жировой ткани активность триглицеридлипазы и этим ограничивает гидролиз триглицеридов и выход продуктов их распада в кровяное русло.

Влияние инсулина на обмен аминокислот, белков и нуклеиновых кислот. Инсулин увеличивает белковые запасы организма путем: 1) увеличения поглощения тканями аминокислот; 2) стимуляции синтеза белков за счет увеличения скорости образования в клетке ДНК и РНК; 3) ингибирования катаболизма белков; 4) снижения скорости окисления аминокислот.

Влияние инсулина на обмен электролитов и воды. Инсулин понижает в сыворотке крови содержание калия. В связи с этим, при лечении сахарного диабета инсулин принято вводить совместно с калием. Инсулин повышает реабсорбцию натрия и затем воды из первичной мочой. Это действие инсулина лежит в основе отеков, которые появляются у больных диабетом после инсулинотерапии.

Инактивация инсулина. Выполнив функции, инсулин разрушается под влиянием глутатионинсулин-трансдегидрогеназы и инсулиназы, которые разрушают дисульфидные мостики и гидролизуют полипептидную цепь инсулина.

Классификация сахарного диабета включает в себя 5 его разновидностей:

Первичный: 1. Тип – I (инсулинзависимый, ИЗСД, ювенильный) СД.

2. Тип - I I (инсулиннезависимый, ИНСД, диабет взрослых).

Вторичный: 3. Наблюдается при панкреатите и других заболеваниях поджелудочной железы, после операции на этом органе, при гиперсекреции контринсулярных гормонов, повреждающего действия лекарств, этилового спирта и др. ксенобиотиков на функцию поджелудочную железу.

4. Нарушение толерантности к глюкозе (ранее называли бессимптомным, латентным, скрытым, субклиническим диабетом). Натощак у таких больных уровень глюкозы в пределах нормы, но через 2 часа после сахарной нагрузки повышается до 140-200 мг% (до 7-11 мМ/л).

5. Диабет беременных (возникает при беременности, после беременности симптомы заболевания могут исчезнуть, но далеко не всегда).

Глюкагон – это полипептид, местом биосинтеза которого являются α -клетки островков Лангерганса. Стимулом секреции глюкагона является белковая пища и физическая нагрузка, а также низкий уровень глюкозы в крови. У здоровых лиц обычно наблюдается бигормональная реакция клеток поджелудочной железы на количество глюкозы в крови, т.е. происходит повышение одновременно уровня, как глюкагона, так и инсулина, что обеспечивает сохранение концентрации и использования глюкозы на стабильном уровне.

Глюкагон – контринсулярный гормон, т.е. он, вызывает увеличение концентрации глюкозы в крови. Органами-мишенями для глюкагона являются печень, миокард, жировая ткань, но не скелетные мышцы. Гипергликемический эффект обеспечивается стимуляцией одновременно гликогенолиза и глюконеогенеза, Глюкагон принимает участие в регуляции скорости кетогенеза. Он стимулирует, в отличие от инсулина, кетогенез, т.е. синтез кетоновых тел.

Выполнив функции, глюкагон разрушается (гидролизуется до аминокислот), в основном, в почках.

 

Гормоны щитовидной железы. Щитовидная железа вырабатывает 2 основных йодсодержащих гормона Т3 – трийодтиронин и Т4 – тетрайодтиронин (тироксин), а также в особых С-клетках – кальцитонин.

Биосинтез тиреоидных гормонов.В фолликулах щитовидной железы продуцируется белок йодтиреоглобулин. Около 70% йода в этом белке находится в составе моно- и дийодтирозинов (МИТ и ДИТ) и 30% присутствует в составе Т3 и Т4 коллоидного содержимого фолликула.

После стимуляции клеток ЩЖ тиреотропным гормоном усиливается протеолиз йодтиреоглобулина на аминокислоты, включая МИТ и ДИТ. Конденсация 2-х молекул ДИТ или МИТ + ДИТ приводит к образованию Т3 и Т4.

Транспорт и метаболизм гормонов ЩЖ. Большая часть Т3 и Т4 в крови связанна с белками: 1) тироксин-связывающим глобулином (ТСГ) и 2) тироксин-связывающим проальбумином (ТСПА). Метаболически наиболее активной формой гормона является Т3. Однако, время полужизни Т4 в 4-5 раз больше, чем у Т3.

Выполнивфункцию, Т3 и Т4 инактивируются путем дейодирования, дезаминирования и декарбоксилирования и соединения с глюкуроновой или серной кислотам.

Механизм действия тиреоидных гормонов. Т3 и Т4 –липофильные гормоны. Они проникают в цитоплазму, связываются с специфическими для них рецепторами и стимулируют экспрессию генов, повышают скорость транскрипции и синтеза белков-энзимов. Главная метаболическая функция гормонов ЩЖ состоит в повышении поглощения кислорода, т.е. в усилении основного обмена. Эффект наблюдается во всех органах, кроме мозга, ретикуло-эндотелиальной системы и гонад.

Гормоны ЩЖ повышают эффективность Na\K-АТФ-азного насоса. Доказано, гормоны ЩЖ необходимы также для нормального умственного развития человека. Гипотиреоз у плодов или новорожденных приводит к кретинизму, который характеризуется множественными врожденными нарушениями и тяжелой необратимой задержкой умственного развития.

Патология функции ЩЖ. Причинами нарушений могут быть недостаток йода в пище, недостаточность ауторегуляторных механизмов и другие дефекты биосинтеза гормона: а) нарушение йодирования тирозина и тиронина; б) нарушение конденсирования; в) высокая активность дейодиназы; г) недостаточность ТСГ; д) образование аномальных йодированных белков; е) нарушение транспорта гормона. Недостаточность любых перечисленных выше функций может вызвать снижение содержания Т3 и Т4 - простой зоб у взрослых людей. Простой зоб лечат экзогенными тиреоидными гормонами

Гипотиреоз. Наблюдается при дефиците Т3 и Т4. Обычно это связано с недостаточной функцией ЩЖ, но может также быть результатом заболевания гипофиза или гипоталамуса. При гипотиреозе снижается основной обмен, а также скорость других вышеперечисленных процессов, зависящих от тиреоидных гормонов. У взрослых гипотитеоз характеризуется: а) низкой частотой сердечных сокращений; б) диастолической гипертензией; в) вялостью, сонливостью; г) запорами; д) чувствительностью к холоду; е) сухостью кожи и волос; ж) бледностью.

У детей при дефиците Т3 и Т4 развивается кретинизм (выраженное умственное отставание в развитии). У детей старшего возраста при кретинизме наблюдается отставание в росте без задержки умственного развития. Различные формы гипотиреоза лечат заместительным введением тиреоидных гормонов.

Гипертиреоз или тиреотоксикоз, обусловлен избыточным образованием тиреоидных гормонов Т3 и Т4. Существует множество причин и форм этой патологии.

Болезнь Грейвса является результатом образования тиреоидстимулирующего иммуноглобулина (Ig G), активирующего рецептор тиреотропина. Это приводит к диффузному разрастанию ЩЖ и избыточной неконтролируемой продукции Т3 и Т4.

Патология проявляется: а) учащением сердцебиения; б) увеличением пульсового давления; в) нервозностью; г) бессонницей; д) похуданием; е) слабостью, потливостью;

ж) повышенной чувствительностью к теплу; з) гиперемией и влажностью кожи.

Паратиреоидный гормон (ПТГ). Это одноцепочечный пептид.

Биологический эффект действия гормона: 1) повышает скорость деминерализации кости - вымывание как органических, так и неорганических компонентов, что обеспечивает переход кальция во внеклеточную жидкость; 2) снижает почечный клиренс, т.е. экскрецию Са с мочой, стимулирует его ресорбцию и, тем самым, повышает концентрацию этого катиона во ВЖ и тормозит реабсорбцию фосфата. 3) посредством стимуляции образования кальцитриола увеличивает эффективность всасывания Са из кишечника. Суммарный эффект действия ПТГ на костьдеструкция кости, которая сопровождается высвобождением Са, Р, а также элементов органического матрикса, в том числе продуктов распада коллагена.

Патология функции ПТГ. Недостаток ПТГ называют гипопаратиреозом. В сыворотке крови понижается содержание Са ионизированного и повышается уровень фосфата. Это повышает нейромышечную возбудимость. Тяжелая, острая гипокальциемия ведет к тетаническому параличу дыхательных мышц, ларингоспазм, сильным судорогам и смерти

Псевдогипопаратиреоз наблюдается, когда железой продуцируется биологически активный гормон в достаточном количестве, но органы-мишени к нему резистентны. В результате возникают те же биохимические и клинические сдвиги, что и при гипопаратиреозе. У молодых пациентов задерживаются рост и умственное развитие.

Гиперпаратиреоз возникает вследствие аденомы паратиреоидных желез, но может быть также следствием гиперплазии их клеток, либо эктопической продукции ПТГ злокачественной опухолью. Биохимические проявления гиперпаратиреоза – повышение уровня ионизированного кальция и снижение фосфата в сыворотке крови. В запущенных случаях гиперпаратиреоза можно наблюдать выраженную резорбцию костей скелета и различные повреждения почек (камни), частое инфицирование мочевых путей и снижение функции почек.

Вторичный гиперпаратиреоз можно наблюдать у больных с почечной недостаточностью. Полагают, что развитие патологии обусловлено снижением синтеза 1, 25 (ОН)2-D3 (кальцитриола) в измененной паренхиме почек, и, как следствие, нарушением всасывания кальция в кишечнике. Это вызывает компенсаторную реакцию организма – усиление образования и секрецию в кровь ПТГ для поддержания нормального уровня Са во внеклеточной жидкости.

 

Кальцитонин (КТ). Это пептид (32 аминокислоты), бразуется и секретируется он С-клетками щитовидной железы.

Регуляция секреции. Уровни секреции КТ и ПТГ связаны обратной зависимостью и регулируются содержанием ионизированного кальция и Mg2+ во внеклеточной жидкости. Секреция КТ возрастает пропорционально увеличению концентрации кальция в крови. Механизм действия. До сих пор не изучен. В тест-системах первичной мишенью КТ служит кость, где этот гормон тормозит резорбцию матрикса и тем самым снижает высвобождение Са и фосфата. Более того, он способствует входу фосфата в клетки кости и периостальную жидкость, снижая этим выход кальция из костей в плазму крови. Вход фосфата стимулирует вход кальция. Такое действие КТ, наряду с его способностью тормозить опосредованную остеобластами резорбцию костей, позволяет объяснить эффективность применения данного гормона при гиперкальциемии у больных раком, локализованным в костной ткани.

Клиническое проявление недостаточности КТ не выявлено. Избыточность КТ наблюдается при тиреокарциноме. Уровень КТ у таких больных может в 1000 раз превышать норму, однако это не сопровождается гипокальциемией.

 

Кальцитриол.

Кальцитриол – во всех отношениях гормон. Он образуется в сложной последовательности химических реакций, протекающих к тому же в разных тканях. Пища содержит небольшие количества витамина D. Большая часть его образуется в эпидермисе кожи из 7-дегидрохолестерина в ходе неферментативной, зависимой от УФ света реакции. Активность процесса находится в прямой зависимости от интенсивности УФ облучения и в обратной - от степени пигментации кожи. С возрастом содержание7-дегидрохолестерина в эпидермисе снижается. Специфический белок связывает витамин D и переносит его от кожи или кишечника в печень, где он подвергается 25-гидроксилированию. Продукт реакции поступает в плазму крови, при участии особого белка переносится в почки, где он гидроксилируется уже в С-1 положении. 1, 25(ОН)2-D3 – самый активный из природных метаболитов витамина D, который стали называть гормоном кальцитриолом.

Регуляция метаболизма и синтеза КТ. Подобно другим гормонам, кальцитриол является объектом точно сбалансированной (жесткой) регуляции его биосинтеза по механизму обратной связи. У интактных животных низкое содержание Са в пище и гипокальциемия вызывают усиление биосинтеза кальцитриола. В механизме этого эффекта участвует ПТГ, который стимулирует образование кальцитриола в почках.

Механизм действия кальцитриола. Кальцитриол функционирует подобно другим липофильным стероидным гормонам. На поверхности клеток-мишеней (кишечных ворсинок) кальцитриол соединяется со специальным рецептором. Далее комплекс проникает в клетку и, соединяясь в ядре с хроматином, стимулирует транскрипцию генов и образование м-РНК и биосинтез кальцийсвязывающих белков (КСБ), которые стимулируют всасывание Са и фосфора из содержимого кишечника.

При дефиците витамина Д замедляется формирование новых костей и нарушается обновление костной ткани. В регуляции этих процессов участвует также ПТГ, воздействующий непосредственно на костные клетки, а также на образование кальцитриола.

Патология функции кальцитриола. Чаще всего рахит является следствием недостатка витамина D. Различают также 2 типа наследственного рахита.

Тип-I обусловлен нарушением превращения 25-ОН-D3 в кальцитриол – в почках.

Тип-II является следствием отсутствия рецепторов для кальцитриола.

У взрослых недостаток витамина D вызывает остеомаляцию. Это является результатом снижения всасывания Са и Р в кишечнике и уменьшения уровня этих ионов во внеклеточной жидкости. Вследствие этого нарушаются минерализация остеоида и формирование кости, что обуславливает формирование их структурной слабости.

Остеомаляция может наблюдаться также, когда значительно повреждена патологическим процессом или утрачена функция паренхимы почек.Образование кальцитриола в почках снижается и, соответственно, уменьшается всасывание Са из кишечника.Формирующаяся гипокальциемия вызывает компенсаторное увеличение секреции ПТГ, который усиливает резорбцию костной ткани, чтобы повысить содержание Са во внеклеточной жидкости и усугубляет этим патологический процесс - остеопороз.

.

Простагландины. Арахидоновая кислота является основным предшественником простагландинов, только после того, как под действием фосфолипазы А2 отщепляется от фосфолипидов мембран необратимо поврежденных клеток. Эта самая медленная реакция пути биосинтеза ПГ, поэтому она является скорость лимитирующей реакцией. Кортикостероиды ингибируют этот фермент, поэтому они обладают противовоспалительным действием. Аспирин и индометацин также обладают противовоспалительным действием, т.к. ингибируют простагландинсинтетазу и снижают концентрацию простагландинов в очаге воспаления.

Типы простагландинов отличаются друг от друга типом и числом О-заместителей, а также расположением двойной связи в их пятичленном кольце.

Циклооксигеназный путь приводит к образованию простагландинов, тромбоксанов и простациклинов.

Липооксигеназный путь ктрансформации арахидоновой кислоты приводит к образованию лейкотриены.

Роль простагландинов: 1) Образуются они в каждой клетке в ответ на любое раздражение; 2) Стимулируют, либо ингибируют (в зависимости от ткани и типа простагландинов) синтез ц-АМФ; 3) Являются медиаторами воспаления: увеличивают содержание гистамина, повышают проницаемость сосудистой стенки, кожи и слизистых оболочек; 4) Повышают артериальное давление; 5) Усиливают секрецию желудочного сока; 6) Являются медиаторами аллергических реакций; 7) Обеспечивают расслабление гладких мышц бронхов, матки (родостимулирующее действие); 8) Обладают пирогенным действием; 9) Контролируют свёртывающую и антисвёртывающую системы крови (тромбоксаны и простациклины).

 

Кинины. Кининами, или кининовыми гормонами, были названы вещества полипептидной природы, обладающие высокой биологической активностью. Они не производятся специализированными клетками, а возникают из неактивных предшественников, находящихся в плазме крови или в тканях. Основными кининами являются брадикинин и лизилбрадикини (каллидин).

Брадикинин образуется из кининогена, который присутствует в α 2-глобулиновой фракции сыворотки крови. Под влиянием калликреинов (энзим), катализирующих расщепление кининогена образуются брадикинин и каллидин. Каллекриин образуется путем частичного протеолиза из прекалликреина. Это происходит под действием фактора Хагемана, который в свою очередь, образуется из неактивного предшественника при контакте с межклеточным веществом (коллагеном), базальной мембраной сосудов или эндотоксинами.

Период полураспада брадикинина в большом круге кровообращения равен 17-24 сек. Это обусловлено наличием в крови высокоактивных кининаз, осуществляющих физиологический контроль уровня кининов. Они гидролизуют отдельные пептидные связи в молекуле брадикинина и тем самым переводят его в неактивные продукты.

Кинины осуществляют контроль за проницаемостью клеточных мембран и реакциями воспаления.

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.028 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал