биохимия. 7. 1 Биологическое действие гормонов Задача 1
 Скачать 40.17 Kb.
|
|
7.3 РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 7.1 Биологическое действие гормонов: Задача 1: Пациент жалуется на понижение температуры тела, увеличение массы тела, вялость, сонливость. В плазме крови снижено количество T₄ и T₃. 1) Каков биологический эффект T₄ и T₃? 2) Объясните механизм действия T₄ и T₃. 3) Объясните, в чем разница в недостаточности T₄ и T₃ в детском и взрослом возрасте. Ответ: 1) Гормоны Т4и Т3– йодсодержащие гормоны щитовидной железы, производные тироксина. Связываясь с рецепторами внутри клетки, тироксин увеличивает потребление О2, ускоряет процессы биосинтеза белков, усиливает рост и дифференцировку клеток. 2) Механизм действия тиреоидных гормонов цитозольно-ядерный. Гормоны связываются с внутриклеточным рецептором, и гормон-рецепторный комплекс в ядре клетки изменяет экспрессию генов, ответственных за синтез ферментов участвующих в катаболических процессах. 3) При недостатке Т4и Т3в детстве возникает кретинизм (уродливое строение тела, умственная отсталость) – это связано с нарушением процесса дифференцировки тканей. У взрослых – микседема (вялость, сонливость, отечность, снижение температуры тела) – это связано с понижением потребления О2и замедлении обменных процессов. Задача 2: Фракцию мембран, осажденных при центрифугировании гомогената печени отделяли и обрабатывали адреналином. При этом наблюдалось образование нового вещества. Это вещество было выделено и очищено. В отличие от адреналина при добавлении к надосадочной жидкости гомогената оно активировало гликогенфосфорилазу. Объясните полученные данные. Ответ: Адреналин действует через G белок, активируя аденилатциклазу, та образует цАМФ, тот активирует протеинкиназу А, та активирует киназу фосфорилазы, та фосфорилазу, скорее всего выделенное вещество было цАМФ. Задача 3: Объясните, почему два таких похожих по структуре пептидных гормона, как окситоцин и вазопрессин, оказывают в организме столь разное действие. Ответ: рисунок! Задача 4: Время полужизни большинства гормонов в крови относительно короткое. Например, когда животному инъецируют радиоактивно меченый инсулин, половина введенного количества исчезает из крови в течение 30 мин. Зачем нужна относительно быстрая инактивация циркулирующих гормонов? Как при такой быстрой инактивации поддерживается в норме постоянный уровень циркулирующих гормонов? Какими путями организм обеспечивает быстрые изменения в уровне циркулирующих гормонов? Ответ: Задача 5: По физическим свойствам гормоны делят на две группы: 1) хорошо растворимые в воде и нерастворимые в жирах (например, адреналин); 2) плохо растворимые в воде, но хорошо растворимые в жирах (например, стероидные гормоны). Большинство водорастворимых гормонов регулируют клеточную активность, не проникая в клетку-мишень. Жирорастворимые гормоны, напротив, могут проникать в свои клетки-мишени и действовать в ядре. Какова взаимосвязь между растворимостью, локализацией рецепторов и механизмом действия этих двух типов гормонов? Ответ: Задача 6: В ситуации «борьба-бегство» выделение адреналина вызывает расщепление гликогена в печени, сердце и в скелетных мышцах. Конечный продукт распада гликогена в печени — глюкоза, в скелетных мышцах — пируват. Какова причина образования разных продуктов расщепления гликогена в этих двух тканях? В чем заключается польза для организма, который должен бороться или убегать, в этих двух специфических путях распада гликогена? Ответ: Задача 7: Больному, страдающему инфекционно-аллергическим заболеванием, в течение длительного периода назначали «преднизолон» (структурный аналог кортизола). После улучшения состояния, препарат отменили. Вскоре, после этого, появились признаки гипокортицизма (слабость, гипотония, гипогликемия). Концентрация 17-кетостероидов в моче ниже нормы. Чем объясняется ухудшение состояния больного? Будет ли улучшение в состоянии больного, если ему ввести кортикотропин. Ответ: Была подавлена продукция АКТГ, и как следствие – продукция глюкокортикоидов снизилась. Да будет. Задача 8: Известно, что гормоны могут осуществлять свое действие как через внутриклеточные рецепторы, так и через рецепторы, расположенные на поверхности клеточной мембраны. В каком случае гормональный эффект наступает быстрее? С чем это связано? Ответ: Задача 9: Больным с приступом астмы наряду с адреналином часто вводят аминофиллин-пуриновое производное, сходное с теофиллином из чая. Какова цель и в чем биохимическая основа применения препаратов? Ответ: Задача 10: Больному с сахарным диабетом был назначен инсулин. Первая инъекция гормона вызвала у него головокружение, мышечную слабость. Вскоре больной потерял сознание. Как называется это состояние? Почему оно развивается? Что необходимо сделать для выведения больного из этого состояния? Ответ: Гипогликемическая кома, в\в струйно глюкозу+адреналин(глюказон). Задача 11: Известно, что глюкоза, поступающая в кровь из ЖКТ, вызывает более значительное повышение содержание инсулина в крови по сравнению с тем же количеством глюкозы, но введенной внутривенно. Объясните регуляцию синтеза и секреции инсулина β-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Ответ: Задача 12: Офисный работник, во время бизнес-ланча, в кафе «быстрого питания» получил с пищей около 350 г. углеводов. Назовите гормон, уровень которого повысится у работника в абсорбтивный период. Поясните механизм действия гормона на различные типы клеток-мишеней. Ответ: Задача 13: После длительных интенсивных тренировочных и соревновательных нагрузок у спортсменов-добровольцев при анализе крови выявлено снижение рН, а в моче – присутствие кетоновых тел. Назовите гормон, секреция которого увеличивается при физической нагрузке. Поясните механизм действия гормона на клетки-мишени. Ответ: Задача 14: Женщина, в возрасте 39 лет, обратилась для обследования в клинику по поводу частых переломов, связанных с остеопорозом. Содержание в крови кортизола и АКТГ повышено. В результате у пациентки выявили болезнь Иценко-Кушинга. Объясните механизм секреции кортизола и влияние гормона на ткани-мишени. Ответ: Задача 15: Мужчина 45 лет обратился с жалобами на быстрое похудение, тахикардию, повышенную возбудимость. Дополнительные обследования позволили обнаружить новообразование в мозговом слое одного из надпочечников. Пациенту был поставлен диагноз – «феохромоцитома». Назовите гормон, синтез которого увеличен при данном заболевании. Поясните механизм передачи сигнала с участием гормона на клетки-мишени. Ответ: 7.2 Гормональная регуляция обмена веществ Задача 1: При некоторых злокачественных опухолях поджелудочной железы β-клетки вырабатывают избыточное количество инсулина. При такой патологии наблюдается тремор и дрожь, слабость и утомляемость, потливость и повышенное чувство голода. Как действует гиперинсулинизм на метаболизм углеводов, аминокислот и липидов в печени? Что вызывает наблюдаемые симптомы? Предположите, почему такие нарушения, если они продолжительны, ведут к повреждениям мозга. Ответ: Избыточная секреция инсулина поджелудочной железой способствует повышенной утилизации глюкозы печенью. Это приводит к гипогликемии. Кроме того при высоком содержании инсулина происходит замедление катаболизма амино- и жирных кислот. Таким образом в крови больных находится мало субстратов энергетического обмена, необходимых для образования АТФ. Если такое состояние продолжается долго, то возникает поражение клеток мозга, поскользу глюкоза служит для мозга основным источником энергии. Задача 2: Лютеинизирующий гормон (ЛГ) стимулирует развитие желтого тела. Синтез и секреция ЛГ блокируется прогестероном. Как изменится секреция ЛГ при беременности? Как изменится секреция ЛГ при приеме прогестеронсодержащих контрацептивов? Ответ: Задача 3: Больной инсулинзависимым сахарным диабетом длительное время получал инъекции инсулина. После обращения больного к врачу и обследования выявлена неудовлетворительная коррекции гипергликемии, в связи с чем схема терапии инсулином была изменена. Через 1 месяц лечения концентрация глюкозы в крови натощак 4,7 ммоль/л, уровень гликозилированного гемоглобина 14,0 % (в норме 4,4—6,3 %). Можно ли, судя по этим показателям, считать эффективной терапию инсулином? Ответ: Задача 4: Отмена препаратов-аналогов кортизола после длительного их приема вызывает гипокортицизм. Каков механизм этого эффекта? Как можно уменьшить проявления гипокортицизма? Ответ: В результате приёма аналогов кортизола подавляется функция гипоталамо-гипофизарной-надпочечниковой системы. Что и приводит к гипокортицизму. Задача 5: Тироксин (T₄) стимулирует рецепторы в гипоталамусе. Как изменится секреция тиролиберина при повышении концентрации T₄? Какие клетки являются мишенями для тиролиберина? Как изменится секреция тиреотропного гормона (ТТГ) при повышении концентрации Т₄ в крови? Как изменится секреция тиролиберина при повышении секреции ТТГ? Ответ: Уменьшится Клетки аденогипофиза Уменьшится Уменьшится Задача 6: У больного наблюдается постоянная жажда и полиурия. В результатах анализа крови: глюкоза крови натощак 10,1 ммоль/л (в норме 3,3—5,5 ммоль/л), гликозилированный гемоглобин 10 % (в норме 4,4—6,3 %). Какие нарушения обмена веществ выявлены у пациента? При каком заболевании они наблюдаются? Каков механизм развития этих нарушений? Ответ: Задача 7: Сделайте заключение по результатам исследования. Биохимический анализ крови: глюкоза 18 ммоль/л (в норме 3,3—5,5 ммоль /л), гликозилированный Hb 12 % (в норме 4—6 %). Анализ мочи: относительная плотность 1042 г/л (в норме 1012—1022 г/л), глюкоза 1,7 ммоль/л (в норме 0,06—0,08 ммоль /л), кетоновые тела +++, pH 4,0 (в норме pH 5,0—7,0). Ответ: Сахарный диабет. Плотность повышена, потому что там глюкоза. Из кетоновых тел продуцируется глюкоза, когда ее не хватает в клетках. Инсулина нету или мало, чтобы провести глюкозу из крови. Клетки голодают, им нужна глюкоза и включается глюконеогенез (синтез глюкозы из веществ не углеводной природы, в частности, кетоновых тел). Кетоновых тел много, сдвиг рн в кислую сторону. Задача 8: Обследован мужчина 54 лет. Выявлено ожирение II степени, абдоминальное ожирение, повышенное артериальное давление. Биохимический анализ крови: глюкоза 8,3 ммоль/л (в норме 3,3—5,5 ммоль/л), мочевина 7,0 ммоль/л (в норме 2,1—7,1 ммоль/л), общий холестерин 6,2 ммоль/л (в норме < 5,0 ммоль/л), триглицериды 4,1 ммоль/л (в норме < 1,8 ммоль/л), холестерин ЛПВП 0,56 ммоль/л (в норме > l,0 ммоль/л). Анализ мочи: суточный диурез 1,9 л (в норме 1,5—2,0 л), глюкоза - отр. Сделайте заключение по результатам исследования. Ответ: Риск атеросклероза, ибс, инфаркта. Триглицеридов много, потому что у него много глюкозы: глюкоза à фосфодиоксиацетон –> глицерол-3-фосфат –> фосфатидная кислота –> ДАГà ТАГ. ЛПВП – осуществляют транспорт холестерина из тканей в печень. Раз их мало, значит холестерин задерживается в тканях. Это одна из причин развития атеросклероза, когда нарушен обмен липопротеинов. Развилась бляшка, вследствие воспаления, нарушение кровотока и бляшка отрывается при усилении кровотока и тромбообразование, а потом опа, инфаркт. Задача 9: При проведении пробы с нагрузкой глюкозой при исследовании цельной капиллярной крови были получены следующие данные: концентрация глюкозы натощак 6,9 ммоль/л, концентрация глюкозы через 2 ч — 12,0 ммоль/л. Сделайте заключение по результатам исследования. Ответ: Сахарный диабет. В норме концентрация глюкозы натощак 3,3 – 5,5. Менее 8,5 ммоль/л после приема пищи. Если, что можно сказать о тесте на толерантность глюкозы. Задача 10: Сделайте заключение по результатам исследования. Биохимический анализ крови: глюкоза 13,5 ммоль/л (в норме 3,3—5,5 ммоль/л), фруктозамин 348 мкмоль/л (в норме < 285 мкмоль/л). Анализ мочи: суточный диурез 3 л (в норме < 2 л), глюкоза 1,9 ммоль/л (в норме 0,06—0,08 ммоль/л), кетоновые тела ++. Ответ: Сахарный диабет. Фруктозамин (гликированный белок) образуется в результате сложных реакций глюкозы с белками крови и является одним из показателей концентрации глюкозы. Клеткам надо глюкозу, они голодают. Если вспомнить, глюкоза превращ в пируват (идет окислительное декарбоксилирование пирувата), пируват в Ацетил КоА, который идет на синтез кетоновых тел. Задача 11: Сделайте заключение по результатам исследования. При проведении пробы с нагрузкой глюкозой при исследовании цельной капиллярной крови были получены следующие данные: концентрация глюкозы натощак — 5,8 ммоль/л, концентрация глюкозы через 2 ч — 8,1 ммоль/л. Ответ: Нарушение толерантности к глюкозе. В норме натощак 3,3 – 5, 5ммоль/л. В результате теста, после того, как пациенту дали чаек с сахаром, через 2 часа концентрация глюкозы должна быть равно концентрации натощак. Задача 12: Сделайте заключение по результатам исследования. Биохимический анализ крови: глюкоза 7,5 ммоль/л (в норме 3,3—5,5 ммоль/л), гликозилированный Hb 8,4 % (в норме 4—6 %). Анализ мочи: стеркобилин +, глюкоза – отр., кетоновые тела – отр., относительная плотность – 1015 г/л (в норме 1012—1022 г/л), диурез — 1,5 л (в норме < 2 л), pH 6,0 (в норме pH 5,0—7,0). Ответ: Стресс, начало СД или много шоколада съел. Адреналин выбрасывается в первую фазу стресса – в фазу тревоги. Адреналин способствует распаду глюкозы в печени. Задача 13: При проведении пробы с нагрузкой глюкозой при исследовании цельной капиллярной крови были получены следующие данные: концентрация глюкозы натощак — 3,5 ммоль/л, концентрация глюкозы через 1 час — 8,5 ммоль/л, концентрация глюкозы через 2 часа — 4,0 ммоль/л. Сделайте заключение по результатам исследования. Ответ: Норма. Потому что в норме 3,3-5,5 натощак. Если говорить о тесте на толерантность глюкозы, то тут через 2 часа должно быть примерно столько же, сколько натощак. Задача 14: Сделайте заключение по результатам исследования. Анализ мочи: диурез — 2,8 л (в норме < 2 л), относительная плотность — 1028 г/л (в норме 1012—1022 г/л), глюкоза — 2 %, кетоновые тела +++. Какие изменения могут быть обнаружены в крови? Ответ: СД. Повышена глюкоза. В норме в моче не должно быть глюкозы. Диурез повышен, потому что глюкоза тянет за собой воду. Плотность повышается при наличии в моче белков и глюкозы. Задача 15: При проведении пробы с нагрузкой глюкозой при исследовании цельной капиллярной крови были получены следующие данные: концентрация глюкозы натощак — 5,3 ммоль/л, концентрация глюкозы через 2 часа — 6,9 ммоль/л. Сделайте заключение по результатам исследования. Ответ: Норма. Потому что в норме 3,3-5,5 натощак. Если говорить о тесте на толерантность глюкозы, то тут через 2 часа должно быть примерно столько же, сколько натощак. Задача 16: Сделайте заключение по результатам исследования. Общий анализ крови: гемоглобин — 130 г/л (в норме 120—140 г/л). Биохимический анализ крови: глюкоза — 14,4 ммоль/л (в норме 3,3—5,5 ммоль/л), гликозилированный Hb — 9,4 % (в норме 4—6 %), триглицериды — 5,1 ммоль/л (в норме < 1,8 ммоль/л), холестерин ЛПВП — 0,62 ммоль/л (в норме > 1,2 ммоль/л). Анализ мочи: глюкоза — 3 %, диурез — 2,5 л (в норме < 2 л). Ответ: Сахарный диабет, риск атеросклероза. Глюкозы много, значит много образуется триглицеридов. А диабет, потому что есть в моче глюкоза, а также раз ее слишком много в крови, то гликозилированного гемоглобина тоже много. Диурез – глюкозка воду за собой тянет. Риск атеросклероза из-за сниженного количества ЛПВП, и холестерин может накапливаться в тканях, а там бляшки, атеросклероз, инфаркт. Задача 17: Сделайте заключение по результатам исследования. Биохимический анализ крови: глюкоза — 13,5 ммоль/л (в норме 3,3—5,5 ммоль/л). Анализ мочи: суточный диурез — 3 л (в норме < 2 л), глюкоза — 1,9 ммоль/л (в норме 0,06—0,08 ммоль/л), кетоновые тела ++. Ответ: Сахарный диабет. Клеткам надо глюкозу, они голодают. Если вспомнить, глюкоза превращается в пируват (идет окислительное декарбоксилирование пирувата), пируват в Ацетил КоА, который идет на синтез кетоновых тел. Задача 18: В зимний период обследована девочка 10 месяцев. Биохимический анализ крови: кальций ионизированный — 0,9 ммоль/л (в норме 1,12—1,29 ммоль/л), фосфор неорганический — 1,3 ммоль/л (1,6—3,5 ммоль/л), щелочная фосфатаза — 10,5 мккат/л (в норме 0,74—6,52 мккат/л). Анализ суточной мочи: фосфор неорганический — 38 ммоль/сут (в норме 11—32 ммоль/сут). Сделайте заключение по результатам исследования. Ответ: Рахит из-за недостатка витамина D. Лечение: инсоляция, препараты с бифидобактериями (бифиформ, например), витаминные препараты. Бифидобактерии повышают всасывание ионов в кишечник Задача 19: У больного наблюдается постоянная жажда и полиурия. При лабораторном обследовании получены следующие результаты. Анализ крови: глюкоза крови натощак — 15,8 ммоль/л (в норме 3,3—5,5 ммоль/л), фруктозамин — 379 мкмоль/л (в норме менее 285 мкмоль/л), С-пептид — 0,3 мкг/л (в норме 1,4—2,2 мкг/л), Анализ мочи: глюкоза обнаружена. Оцените результаты исследований. Какие нарушения обмена веществ выявлены у пациента? При каком заболевании они наблюдаются? С какой целью проведено определение С-пептида? Ответ: СД Задача 20: К эндокринологу поступил пациент с жалобами на раздражительность, уменьшение веса, субфебрильную температуру, тахикардию, учащение пульса (до 120 уд/мин), сухость («песок») в глазах. Какое гормональное нарушение можно предположить у данного пациента? Какие анализы необходимо назначить? Предположите, какой может быть результат исследования? Ответ: Нарушение выработки адреналина из мозгового слоя надпочечников.Необходимо сдать анализ крови на катехоламины. Кровь взрослого человека в норме содержит адреналина 10–100 пг/мл, норадреналина 70–750 пг/мл, дофамина 10–87 пг/мл. Будет повышено содержание этих гормонов в крови. Задача 21: Гипертиреоз по уровню дисфункции щитовидной железы бывает первичным (патология щитовидной железы) и вторичным (патология гипофиза). Объясните биохимические причины развития гипертиреоза каждого типа. Каким образом можно провести дифференциальную диагностику локализации патологического процесса, исходя из показателей содержания в крови различных гормонов? Какие гормоны для этого нужно оценивать? Ответ: Да,можно,т.к там избыточная продукция тиреоидных гормонов - Т3 (трийодтиронина) и Т4 (тироксина). При гипертиреозе информативно определение содержания в крови гормонов ТТГ (содержание снижено), Т 3 и Т 4 (содержание повышено). при первичном: субклинич (уровень Т4в норме, ТТГ понижен). Явная (Т4 повышен, ТТГ сильно снижен),осложненная по симптомам явным(по человеку). Вторич: переизбыток тиреотропного гормона, Сам же этот гормон и стимулирует щитовидку на продуцирование большого числа гормонов. устойчивость гипофиза к вырабатываемым тиреоидным гормонам. Из-за этого он будет продуцировать избыток тиреотропного гормона, невзирая на наличие тиреоидных гормонов. Задача 22: У слепых детей иногда развиваются нарушения сна из-за того, что в их мозг не поступает информация о свете и темноте. Какую заместительную терапию необходимо назначить такому ребенку для лечения расстройства сна? Ответ: Необходимо назначить мелатонин. Необходимое условие запуска хим.р-ии превр-я серотонина в мелатонин-темнота. Конц-я гормона повыш. после завершения свет.дня. Мелатонин-осн.гормон эпифиза. Он(эп) связывает визуальный воспринимающий аппарат(сетчатку глаза) и каждую кл-ку орг-ма. Задача 23: Животному проведена операция по удалению гипофиза. После этого у животного появились признаки атрофии надпочечников (гипотензия, мышечная слабость, гипонатриемия, потеря массы тела). Какая часть надпочечников подверглась атрофии и чем объяснить патологическую симптоматику? Ответ: Т.к удаленный гипофиз по иерархии главный, передачи дальше не происходит. Корковая часть атрофирована и адреналин не вырабатывается, мозговая часть облодает относительной автономией. Задача 24: Объясните, почему тироидэктомизированные крысы в отсутствии пищи выживают в течение 20 суток, а нормальные крысы погибают на 7-е сутки голодания. Ответ: Задача 25: У 4-месячного ребенка ярко выражены явления рахита. Расстройств пищеварения не отмечается. Ребенок много находится на солнце. В течение 2 месяцев ребенок получал витамин Д3, однако проявления рахита не уменьшились. Чем можно объяснить явления рахита у этого ребенка? Ответ: Нарушением синтеза кальцитриола. Задача 26: Гиперпаратиреоидизм - заболевание, в основе которого лежит гиперпродукция паратгормона. У больных отмечается мышечная слабость, остеопороз и деформация костей, образование почечных камней. 1) Как меняется концентрация кальция в крови у таких больных? 2) За счет стимуляции каких процессов это происходит? Ответ: Причина гиперпаратиреоза – опухоль паращитовидной железы, диффузная гиперплазия желёз, в некоторых случаях рак паращитовидной железы. Причина симптомов – увеличение концентрации фосфата и ионов кальция в почечных канальцах, в крови, снижение всасывания кальция в кишечнике, повышенная мобилизация кальция из костной ткани. 1) Концентрация кальция в крови увеличится. 2) Органы-мишени для ПТГ — кости и почки. В клетках почек и костной ткани локализованы специфические рецепторы, которые взаимодействуют с паратгормоном, в результате чего инициируется каскад событий, приводящий к активации аденилатциклазы. Внутри клетки возрастает концентрация молекул цАМФ, действие которых стимулирует мобилизацию ионов кальция из внутриклеточных запасов. Ионы кальция активируют киназы, которые фосфорилируют особые белки, индуцирующие транскрипцию специфических генов. В костной ткани рецепторы ПТГ локализованы на остеобластах и остеоцитах. При связывании па-ратгормона с рецепторами клеток-мишеней остеобласты начинают усиленно секретировать фактор роста ! и цитоки-ны. В частности, ускоряется образование ферментов, таких как щелочная фосфатаза и коллагеназа, которые воздействуют на компоненты костного матрикса, вызывают его распад, в результате чего происходит мобилизация Са2+ и фосфатов из кости во внеклеточную жидкость. В почках ПТГ стимулирует реабсорбцию кальция в дистальных извитых.Кроме того, паратгормон индуцирует синтез калыцитриола ,который усиливает всасывание кальция в кишечнике. Таким образом, паратгормон восстанавливает нормальный уровень ионов кальция во внеклеточной жидкости путём воздействия на кости и почки, так и действуя на слизистую оболочку кишечника, увеличивая в этом случае эффективность всасывания Са2+ в кишечнике. Снижай реабсорбцию фосфатов из почек, паратгормон способствует уменьшению концентрации фосфатов во внеклеточной жидкости. |