Физиология как наука
 Скачать 0.79 Mb.
|
Действие инсулина на белковый обмен1 повышение проницаемости мембран для аминокислот, 2 усиление синтеза иРНК, 3 активация в печени синтеза аминокислот, 4 повышение активности ферментов синтеза белков, 5 торможение активности ферментов расщепляющих белки Влияние инсулина на жировой обмен1 стимуляция синтеза свободных жирных кислот из глюкозы, 2 стимуляция синтеза триглицеридов , 3 активация окисления кетоновых тел в печени, 4 подавление распада жира Регуляция инкреции инсулинаГлавным регулятором является глюкоза, активирующая в бета –клетках аденилатциклазы, что в конечном итоги приводит к выбросу инсулина из гранул бета- клеток в кровь. Вегетативная нервная система – парасимпатическая и ацетилхолин- стимулируют выброс инсулина в кровь, симпатическая и норадреналин- тормозят этот процесс. При недостатке инсулина в организме развивается сахарный диабет. Эффекты глюкагона1. Усиливает гликогенолиз в печени и мышцах,2. Способствует глюконеогенезу. 3. Гипергликемия,4. Активирует липолиз/ лизис/, 5. Подавляет синтез жира. 6. Увеличивает систез кетоновых тел в печени, 7.Угнетает их окисление, 8.Стимулирует катоболизм/распад/ белков в тканях, прежде всего в печени, 9.Увеличивает синтез мочевины Увеличение глюкозы в крови тормозит выделение гормона, уменьшение- стимулирует выброс его в кровь, Симпатическая нервная система и катехоламины стимулируют выброс глюкогона в кровь, а парасимпатическая-тормозит. ИНСУЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР Главную роль в формировании эффектов инсулина иг рает фосфорилирование внутриклеточных белков-субстратов инсулинового рецептора (IRS), основным из которых являет ся IRS-1. Рецептор к инсулину обладает тирозинкиназной актив ностью. Он состоит из двух α-субъединиц и двух β-субъединиц, которые связаны между собой дисульфидными свя зями и нековалентными взаимодействиями. На поверхности мембраны находятся α-субъединицы с доменом для связывания с инсулином, β-субъединицы прони зывают бислой мембраны и не взаимодействуют непосредст венно с инсулином. Каталитический центр тирозинкиназной активности на ходится на внутриклеточном домене находится β-субъединиц. Взаимодействие инсулина с α-субъединицами рецептора приводит к фосфорилированию β-субъединиц рецептора, в таком состоянии они способны фосфорилировать другие внутриклеточные белки, изменяя тем самым их функцио нальную активность. Фосфорилирование ИРФ-1 повышает активность этого белка и позволяет ему активировать различные цитозольные белки - ферменты. Это проводит к активации нескольких сигнальных путей и каскадов специфических протеинкиназ (фосфолипаза Ср, Ras-белок, Raf-1 протеинкиназа, митогенактивируемые про-теинкиназы (МАПКК, МАПК), фосфолипаза А2), вызывает фосфорилирование ферментов, факторов транскрипции (ПСАТ), обеспечивая многообразие эффектов инсулина. Эти процессы осуществляют каскадно. В настоящее время установлено, что один из цитозоль-ных белков присоединяется к уже фосфорилированному ре цептору инсулина. Образовавшийся комплекс взаимодейст вует с Ras-белком. Активированный R-белок активирует протеинкиназу Raf-1. Эта протеинкиназа активирует протеинкиназу МАПКК, МАПК, что в конечном счете вызывает длительные эффекты инсулина через активацию ПСАТ. Таким образом, инсулин реализует свое действие через различные пути внутриклеточного проведения сигнала. Имен но это и обеспечивает многообразие эффектов инсулина. Рецепторы к глюкогону. Рецепторы к глюкогону находятся в цитоплазматиче-ских мембранах клеток печени, мышц. Они (рецепторы к глюкогону) ассоциированы с G-белком. При формировании комплекса глюкогон-рецептор субъ единица Gas взаимодействует с аденилатциклазой и активи рует ее. Активация аденилатциклазы приводит к увеличению содержания цАМФ в цитозоле, который в свою очередь акти вирует протеинкиназу А. Она (протеинкиназа А) активирует комплекс внутриклеточных ферментов, обеспечивающих реализацию эффектов глюкогона. 40. Женские половые железы… Половые гормоны вырабатываются в гонадах - половых железах: у мужчин - в семенниках, у женщин - в яичниках. Гонады являются железами смешанной секреции. Половые гормоны необходимы для полового созревания и развития вторичных половых признаков. половые гормоны различаются по химическому строению: 1. Стероидные гормоны: а) Андрогены - тестостерон, андростерон, б) Эстрогены - эстрон, эстриол, эстрадиол, в) Прогестерон 2. Пептидные гормоны: а) мужские – ингибин, б) женские - релаксин В норме в организме обеих полов образуются и мужские и женские половые гормоны. Эстрогены в женском организме в значительных количествах вырабатываютя клетками гранулеза фоликулов/ у мужчин в незначительном количестве-клетками Сертоли/, представлены в основном эстрадиолом, в меньшем количестве синтезируется эстрон. Они вызывают следующие физиологические эффекты: активирует синтез РНК, обеспечивают процессы половой дифференцировки в эмбриональном периоде, половое созревание, развитие первичных и вторичных женских половых признаков, установление женского полового цикла, обеспечивает рост мышцы и железистого эпителия матки, развитие молочных желез, обладают более слабым анаболическим действием, чем андрогены, подавляют резорбцию костной ткани, тормозят анаболический эффект андрогенов. Эстрогены участвуют 1) в формировании полового поведения, 2) в овогенезе,3) в процессе оплодотворения и имплантации оплодотворенной яйцеклетки в слизистую матки, 4) в развитии и дифференцировке плода/материнские эстрогены/, 5) в развитии родового акта Прогестерон- вырабатывается клетками желтого тела/немного клетками гранулезы/- является гормоном сохранения беременности/гестагеном/: ослабляет готовность мускулатуры матки к сокращению, стимулирует овуляцию, тормозит пролиферацию эндометрия, необходим для создания баланса между возбуждением и торможением в ЦНС, препятствует развитию депрессии, раздражительности и плаксивости, которые могут развиться при недостаточности ПГ Пептидные половые гормоны. Релаксин - продуцируется клетками желтого тела, в матке. Его эффект заключается в расслаблении связок малого таза. Его продукция усиливается в период родов. Ингибин - угнетает сперматогенез при длительном воздержании. Эндокринная функция плаценты. В плаценте из эстрона образуется эстриол, кроме того плацента синтезирует прогестерон, которые выполняют присущие им функции/см. половые гормоны/ а так же хорионический гонадотропин, который участвует 1.В регуляции дифференцировки и развития плода, также влияет на организм матери, вызывая: Задержку воды и солей. Усиление секреции вазопрессина /задняя доля гипофиза/. Активацию механизмов иммунитета. Механизм действия: Эстрогены являются стероидными гормонами. Они обладают выраженным геном ным действием. Эстрогены влияют на процесс транскрипции и, как следствие, активируют синтез более 50 белков. Эти белки обеспечивают основные биологические функции эстрогенов, реализацию репродуктивных функций женского организма. За счет геномного влияния эстрогены оказывают на организм анаболическое действие, которое хотя и значитель но менее выражено, чем таковое у андрогенов, но играет су щественное значение. Негеномное действие эстрогенов проявляется в тор можении активности ферментов катаболизма, что приводит к задержке азота, воды и солей в организме. Эстрогены способны опосредованно активировать NО-синтазу, что приводит к внутриклеточному образованию ок сида азота. Они оказывают выраженное дилятаторное действие на гладкую мускулатуру кровеносных сосудов. Прогестерон обладает геномым действием, влияя на транскрипцию и, как следствие, на синтез белков, действие которых обеспечивает основной диапазон действия этого гор мона. 41. Мужские половые железы… Половые гормоны вырабатываются в гонадах - половых железах: у мужчин - в семенниках, у женщин - в яичниках. Гонады являются железами смешанной секреции. Половые гормоны необходимы для полового созревания и развития вторичных половых признаков. половые гормоны различаются по химическому строению: 1. Стероидные гормоны: а) Андрогены - тестостерон, андростерон, б) Эстрогены - эстрон, эстриол, эстрадиол, в) Прогестерон 2. Пептидные гормоны: а) мужские – ингибин, б) женские - релаксин В норме в организме обеих полов образуются и мужские и женские половые гормоны. Эффекты стероидных половых гормонов: Андрогены в мужском организме вырабатываются в семенниках /в клетках Сертоли/, представлены тестостероном, которыйвызывает следующие эффекты: активирует синтез РНК, обеспечивает процессы половой дифференцировки в эмбриональном периоде, обеспечивает развитие первичных и вторичных мужских половых признаков, формирование структур ЦНС, обеспечивающих половое поведение, формирование структур ЦНС, обеспечивающих половые функции, генерализованное анаболическое действие, обеспечивающее рост скелета, мускулатуры тела, распределение подкожного жира, торможение катаболического действия глюкокортикоидов, регуляция сперматогенезе, участвуют в формировании полового поведения Механизм действия: Мужские половые гормоны обладают выраженным геномным действием. Они являются сильным регулятором транскрипции и, как следствие, синтеза белков. Андрогены, наряду с важной ролью в реализации репродуктивной функции мужского ор ганизма, обладают выраженным анаболическим действием, которое значительно превышает таковое у других гормонов и поэтому используется в клинической практике. 42. Эндокринная функция эпифиза, тимуса, почек и сердца… Вилочковая железа (тимус) со времени своего первого описания многократно рассматривался как эндокринная железа, несмотря на отсутствие каких-либо надежных сведений о ее эндокринной функции. В период полового созревания тимус подвергается обратному развитию. Тимус играет большую роль в обеспечении иммунокомпетентности организма и под его влиянием формируется лимфатическая система. В течение последних лет из тимуса был выделен ряд полипептидов - тимозин, тимопоэтин, тимусный гуморальный фактор и др., но достоверно выделен только тимозин. Тимозин способствует повышению реактивности организма, стимулирует эритро- и лимфопоэз. При избытке тимозина может отмечаться гиперплазия костного мозга. Участвует в дифференцировке Т-лимфоцитов, формировании их иммунокомпетентности. Остается не выясненным, отвечают ли критериям гормонов те полипептиды, которые продуцируются в вилочковой железе. Эпифиз. Установлено, что в эпифизе образуется вещество, названное мелатонином, для секреции которого характерен выраженный циркадный ритм. Главная задача обеспечение биоритма эндокринных функций. Максимум секреции мелатонина приходится на ночное время. Избыток света тормозит образование мелатонина. Обеспечивает приспособление организма к разным условиям освещенности. Увеличение концентрации мелатонина в крови тормозит секрецию гонадотропинов, кортикотропина, тиреотроптна, сомототропина. При поражении эпифиза у детей возникает преждевременное половое созревание. Эндокринная функция почек. Почки вырабатывают три соединения, обладающие гормональной активностью: 1) кальцитриол, 2) ренин, 3) эритропоэтин. Кальцитриол -является активным метаболитом витамина Д3. Основные эффекты: 1.активирует всасывание кальция и фосфатов в кишечнике /увеличивает синтез кальцийсвязывающих переносчиков в мембранах энтероцитов/, 2.активирует реадсорбцию кальция и фосфатов в канальцах почек, 3.стимулирует остеобласты, активирует включение кальция в костную ткань, усиливает минерализацию и рост костной ткани. Ренин- образуется в юкстагломерулярном аппарате почек/ЮГА/, который состоит из юкстагломерулярных клеток/ЮГК/, которые вырабатывают Р и многослойного эпителия, образующего так называемое плотное пятно-makula densa, которое является рецепторов для натрия в канальцах. Секреция ренина ЮГА регулируется 4 путями: 1.АД в приносящей артерии. Повышение/увеличение растяжения/-подавляет секрецию ренина, снижение/уменьшение растяжения/-стимулирует. 2.Концентрация натрия в моче дистального канальца, рецептируемая плотным пятном. Повышение концетрации натрия стимулирует секрецию ренина, понижение – тормозит. 3.Активация симпатических влияний н на ЮГК стимулирует секрецию ренина. 4.По принципу обратной связи /ангиотензин,альдостерон/. Ренин –является ферментом,который в плазме вызывает расщепление белка-ангиотензиногена/альфа глобулин, образуется в печени/ и образование ангиотензина I, который не обладает физиологической активностью, подвергается действию ангиотнзинпревращающего/-конвертирующего/ фермента(кининаза 2),при этом образуется октапептид - ангиотензин II, который обладает высокой физиологической активностью. В мембранах клеток имеются рецепторы к ангиотензину- ангиотензиновые рецепторы . Эффекты ангиотензина II : 1.Вызывае сильное сокращение артериол и мелких артерий.2.Активирует симпатическую нервную систему, способствуя освобождению адреналина в синапсах. 3.Повышает сократимость миокарда. 4.Стимулирует секркцию альдостерона клубочковой зоной надпочечников. 5.Ослабляет клубочковую фильтрацию, усиливает реадсорбцию натрия в канальцах почек. 6.Способствует формированию чувства жажды и питьевого поведения. 7.Увеличивает артериальное давление. Существует единая ренин- ангиотензин-альдостероновая система, которая явлвется важным регулятором 1) системного и почечного кровотока, 2) объема циркулирующей крови, 3) водно-солевого обмена и питьевого поведения Эндокринная функция сердца. Миоциты предсердий выделяют регуляторный пептид –атриопептид или предсердный натриуретический гормон. Физиологические эффекты: Сосудистые, Почечные. Сосудистые эффекты: Расслабление гладкой мускулатуры сосудов/вазодилятация/.Снижение АД. Повышение проницаемости гистогематических барьеров. Увеличение транспорта воды из крови в ткань. Почечные эффекты: Подавление реабсорбции натрия и хлора в канальцах. 2. Мощное повышение экскреции натрия/в 90 раз/ и хлора/50 раз/. Увеличение клубочковой фильтрации. Подавление реабсорбции воды. Усиление диуреза. Подавление секреции ренина. Ингибирование эффектов ангиотензина-2. Ингибирование эффектов альдостерона. 43. Понятие о крови… Кровь - это жидкая ткань, относится к соединительной ткани. Представление о крови как системе создал наш соотечественник Г.Ф. Ланг (1939). Система крови включает: а) периферическую кровь б) органы кроветворения в) органы кроверазрушения г) депо крови Функции крови: 1. Транспортная включает: а) дыхательную б) трофическую в) экскреторную г) обеспечение водно-солевого баланса 2. Терморегуляторная - кровь универсальный термообменник 3. Защитная, а) гуморальный иммунитет /наличием антител/ б) клеточной защитой/клеточный иммунитет/ 4. Регуляторная, заключается в транспорте гормонов и других биологически активных веществ 5) Поддержание гомеостаза 6) Обеспечение креаторных связей Объем крови 6-8% от массы тела/4-6 литров/. Понятие о нормо-, гипер- и гиповолемии. Состав крови Кровь состоит из плазмы и форменных элементах. Плазма - жидкая часть крови. Форменные элементы: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Гематокрит - объемное соотношение между плазмой и форменными элементами. На долю форменных элементов приходится 40-45% крови, на плазму - 55-60%. Вязкость плазмы крови - 1,7-2,2. Вязкость цельной крови 5. Согласно закона Пуазейля - с уменьшением диаметра трубки вязкость увеличивается. Кровь является неоднородной неньютоновской жидкостью и ведет себя иначе. Эффект Фареуса-Лундквиста. В капиллярах менее 150 микрон вязкость крови начинает снижаться. Этот эффект обусловлен образованием пристеночного слоя плазмы, в котором вязкость ниже чем в цельной крови и осевым положением эритроцитов в мелких сосудах. Эритроциты как бы находятся в среде с низкой вязкостью. Осмотическое давление - 7,6 атм. На 60% обусловлено Na. Понятие об изо-, гипер- и гипотонических растворах. Осмотическое давление, создаваемое белками, (т. е. их способностью притягивать воду), называется онкотическим давлением. Абсолютное количество белков плазмы крови равно 7—8 % и почти в 10 раз прево сходит количество кристаллоидов, но создаваемое ими онкотическое давление составляет лишь 1/200 осмотического давления плазмы (равного 7,6 атм), т.е. 0,03—0,04 атм (25—30 мм рт. ст.). Это обусловлено тем, что молекулы белков очень велики и число их в плазме во много раз меньше числа молекул кристаллоидов. В наибольшем количестве содержатся в плазме альбумины. Величина их молекулы меньше, чем молекулы глобулинов и фибриногена, а содержание заметно больше, поэтому онкотическое давление плазмы более чем на 80 % определяется альбуминами. Несмотря на свою малую величину, онкотическое давление играет решающую роль в обмене воды между кровью и тканями. Оно влияет на процессы образования тканевой жидкости, лимфы, мочи, всасывания воды в кишечнике. Крупные молекулы белков плаз мы, как правило, не проходят через эндотелий капилляров. Оставаясь в кровотоке, они удерживают в крови некоторое количество воды (в соответствии с величиной их онкотического давления). рН артериальной крови 7,4, а венозной 7,35. рН - это жесткая константа и постоянство обеспечивается буферными системами крови: а) буферная система Нв б) карбонатная буферная система в) фосфатная буферная система г) буферная система белков плазмы крови |