Лекции по биохимии
 Скачать 1.05 Mb.
|
ГОРМОНЫПлан:
Деятельность эндокринных желез находится под влиянием «главной» железы - гипофиза, которая в свою очередь находится под контролем нейросекреторных клеток гипоталамуса. Существует 2 типа нейросекреторных клеток: 1 тип: имеют длинные аксоны, которые в задней доле гипофиза высвобождают нейрогипофизарные гормоны —» в кровь и действуют на мишени. Тела находятся в передней части гипоталамуса, где они образуют скопления, которые называются паравентрикулярным и супраоптическим ядрами. Секретируют 2 гормона:
По длинным аксонам гормоны перемещаются в связанном с белками виде: нейрофизин 1 (окситацин) и нейрофизин 2 (АДГ). Эти 2 гормона представляют собой пептиды (9 аминокислот). Вазопрессин Он повышает реабсорбцию воды в почечных канальцах, уменьшая количество мочи. При его недостатке развивается заболевание - несахарный диабет (до 10-15 л в сутки). Вазопрессин стимулирует сокращение гладких мышечных волокон сосудов, оказывая сильное вазопрессорное действие. Окситацин Стимулирует сокращение матки во время родов и выведение молока из молочных желез. 2 тип: имеют короткие аксоны, не выходящие за пределы гипоталамуса и секретируют гипоталамические рилизинг-факторы —> кровь —> «чудесная сеть» —> передняя доля гипофиза (аденогипофиз), где оказывают стимулирующее действие (либерины) или ингибирующее (статины) на секреторные клетки гипофиза. Либерины
Гормоны, которые вырабатываются секреторными клетками переднего гипофиза в ответ на рилизинг - факторы, называются тройными: ФСГ, ЛГ, АКТГ, ТТГ – оказывают тропное действие на железы, СТГ и МСГ, пролактин оказывают действие на ткани - мишени. Тиреотропный гормон Стимулирует синтез и секрецию гормонов щитовидной железы. Гликопротеин состоит из 4 субъединиц. Действует через цАМФ. АКТГ 39 аминокислот. Оказывает действие на кору надпочечников, повышает секрецию стероидов, усиливая превращение холестерина в прегненолон. Действует через цАМФ. ФСГ Вызывает созревание фолликулов в яичниках, спермы. Гликопротеин. ЛГ Стимулирует разрыв фолликула, овуляцию, образование желтого тела (синтез тестостерона в клетках Лейдига). Гликопротеин. Хорионический гонадотропин Синтезируется клетками плаценты, гликопротеин. (диагностика беременности). СТГ Состоит из 191 аминокислоты. Стимулирует рост и развитие организма. Усиливает транспорт аминокислот в мышечные клетки, усиливает биосинтез белков, РНК, ДНК, гликогена, распад высших жирных кислот или р - окисление, мобилизацию жира, ингибирует гликолиз в мышцах. Антагонист инсулина (снижает периферическую утилизацию глюкозы, стимулирует глюконеогенез, обладает пролактиноподобным эффектом, стимулирует образование хрящевой и мышечной ткани, действует через специальные факторы, выделяемые печенью - соматомедины- медиаторы действия СТГ, способствующие включению сульфатов в хрящи). В детском возрасте:
- избыток - акромегалия (выступающая нижняя челюсть, большие стопы и кисти, огромный нос). Пролактин 199 аминокислот Ткань - мишень - молочная железа. Инициирует и поддерживает лактацию у млекопитающих, стимулирует рост внутренних органов, эритропоэз. Недостаток пролактина приводит к аминорее, галакторее, избыток - к гинекомастии, импотенции у мужчин. МСГ Промежуточная доля гипофиза стимулирует меланогенез, увеличивает количество пигментных клеток. Липотропины В частности, β- липотропин. 91 аминокислота. Стимулирует липолиз, предшественник эндорфина. β - эндорфин - С - концевой участок β - липотропина (31 аминокислота). Являются нейромедиаторами, связываются с теми же рецепторами, что и морфин. Снимают болевые ощущения. Инсулин, глюкагон, кортизол, адреналин. УВ - основной источник энергии. Изменениями метаболизма УВ зависят от режима питания, нагрузки. В период после приема пищи (абсорбтивный) - наблюдается депонирование УВ, использование их в качестве источника энергии. В постабсорбтивный период (между приемами пищи, утром натощак) преобладает мобилизация УВ, использование в качестве источника энергии жиров и аминокислот, это обеспечивает экономное расходование глюкозы и сберегание ее для мозга. Скорость поступления глюкозы в мозг зависит от ее концентрации. Гиперглюкоземия - нарушение обмена УВ. Алиментарная гиперглюкоземия - бывает у здоровых людей после приема пищи, богатой УВ. Глюкозурия - состояние, когда глюкоза появляется в моче, то есть концентрация в крови превышает почечный порог (10 ммоль/л). Нормальная концентрация глюкозы поддерживается инсулином и глюкагоном. Инсулин Инсулин - гипогликемический фактор, снижает уровень глюкозы, синтезируется в (3 - клетках поджелудочной железы. Пептид. Содержит 51 аминокислоту. Синтезируется в шероховатом ЭПР в виде проинсулина, состоящего из 84 аминокислот, в аппарате Гольджи он активируется путем отщепления 33 аминокислот. Глобулярный белок, содержит 2 ППЦ - А - 21, В - 30 аминокислот, которые соединены дисульфидными мостиками. Секреция инсулина регулируется концентрацией глюкозы в крови. Механизм действия: действует как синергист с другими гормонами (с пролактином синергично действует на молочную железу). Рецепторы на поверхности мембраны. Механизм действия до конца не выяснен. Влияние на обмен веществ:
Метаболизм инсулина При нормализации концентрации глюкозы в крови инсулин разрушается, время полураспада - 3-5 минут. Инактивируется в почках, плаценте, печени при действии двух ферментов:
СД 1 типа - инсулинзависимый, при котором снижается синтез и секреция инсулина поджелудочной железой. СД 2 типа - инсулиннезависимый. Концентрация инсулина нормальная, нарушаются другие звенья инсулиновой регуляции. Основные симптомы при СД:
Диагностика: определение инсулина в крови, определение глюкозы, кетоновых тел в крови и моче, определение толерантности к глюкозе методом сахарных нагрузок. Глюкагон Синтезируется ос-клетками островковой части поджелудочной железы. Пептид, 29 аминокислот. Гипергликемический фактор, повышает концентрацию глюкозы в крови. Антагонист инсулина, их концентрации меняются реципрокно. Механизм действия: через цАМФ. Пример: активирует гликогенфосфорилазу путем фосфорилирования. Секреция глюкагона усиливается ионами Са. Влияние на обмен веществ:
Синтезируется в мозговом веществе надпочечников, производное тирозина. Механизм действия: рецепторы на поверхности мембраны, действует как глюкагон, но при мышечных нагрузках и стрессах служит для обеспечения интенсивной срочной деятельности. По мере исчерпания гликогена в печени стимулируется глюконеогенез. Существенная роль в регуляции принадлежит глюкокортикоидам (кортизол). Кортизол Синтезируется в корковом веществе надпочечников. Стероид, производное Хс. Синтез идет через образование прогестерона и прегненалона путем гидроксилирования в митохондриях и микросомах. Гидроксилирующие ферменты: монооксигеназы, использующие кислород, белок адренодоксин и цитохром Р450. Механизм действия: рецепторы внутри цитоплазмы, гормонрецепторный комплекс—> Ядро на транскрипцию—>изменяется синтез белков. Пример: повышенный синтез белка-фермента пируваткарбоксилазы - сигнал для стимуляции = уменьш. глюкозы в крови. В крови кортизол связан с а-глобулином транскортином или кортикостероидсвязывающим глобулином. Транскортин синтезируется в печени, его концентрация снижается при заболеваниях печени. Влияние на обмен веществ: - углеводные. Повышает концентрацию глюкозы в крови, но не за счет распада гликогена, за счет аминокислот => ингибирует синтез белков в мышцах и других тканях, т.к. аминокислоты идут на ГМК, а в печени стимулирует синтез белков-ферментов глюконеогенеза. Стимулирует гликогенез, уменьш. потребление глюкозы периферическими тканями, мышцами, жировой тканью. Увел. концентрацию глюкозы и гликогена в печени. Усиливает липогенез в печени, но липолиз в периферических тканях - противоположный эффект. Кортикостерон влияет на иммунную систему, уменьш., количество лимфоцитов и эозинофилов, лимфоидная ткань подвергается инволюции —> подавляет иммунную систему. Стимулирует эритропоэз. Кортизол и другие синтетические препараты тормозят развитие воспалительных процессов, т.к. уменьш. высвобождение арахидоновой кислоты, уменьш. синтез коллагена. Метаболизм кортизола: инактивируется в печени путем конъюгации серной или глюкуроновой кислотами. 17 кетостероидов выводится с мочой. Патология: избыток вызывает заболевание Иценко-Кушинга (гиперкортицизм) при опухолях надпочечников, гипофиза, нарушении образования либеринов в гипоталамусе. Гиперглюкоземия и глюкозурия (стероидный диабет). Характерный признак: остеопороз - изменение минерального состава кости снижение прочности, т.к. кортизол ингибирует синтез ферментов, участвующих в синтезе коллагена и глюкозаминогликана. 3 фазы голодания:
При голодании организм перестраивается таким образом, чтобы обеспечить мозг глюкозой. фаза - исчерпываются запасы гликогена, концентрация инсулина j, концентрация глюкагона ↑→↑ мобилизация жиров, глюконеогенез из глицерина, концентрация глюкозы ↓ до 3,3. фаза - основной источник энергии - жирные кислоты (мозг их не использует) —> ↑ липолиз в жировой ткани, ↑ [ЖК] в крови и кетогенез. Ацетон при этом не используется в организме, а выходит с выдыхаемым воздухом. Кетоновые тела используются всеми органами и даже мозгом, кроме печени. Глюкозой пользуются инсулиннезависимые органы, главным образом мозг. Интенсивность обмена веществ ↓ , потребление О ↓, на 40 %. фаза - интенсивно распадаются тканевые белки, до 20г в сутки для глюконеогенеза. Концентрация мочевины в моче ↓ 5г вместо ЗОг, азотистый баланс отрицательный. Основной источник энергии - кетоновые тела. Происходит атрофия тканей, масса сердечной мышцы и мозга ↓ на 3-4 %, скелетная мускулатура на 1/3, печень в 2 раза. После израсходования на глюконеогенез от 1/3 до V* всех белков —> гибель (15 кг белка при весе 70кг). Гормоны, регулирующие обмен Са и Р. Функции Са.
4. участвует в сокращении. Всего 1,2 кг Са в организме. Существует 2 фонда Са:
1. паратгормон - пептид, 84 аминокислоты, синтезируется в паращитовидной железе. Стимул к секреции паратгормона - понижение Са в крови паратгормон —► ↑ [Са] в крови, стимулируя остеокласты - вымывание Са из костей. Органы - мишени - кости, почки - ↑ реабсорбция Са. Механизм действия - через цАМФ стимулируются остеокласты —► ↑ Са и Р в крови, в почках ↑ реабсорбция Са, а Р выводится. Метаболизм: разрушается в печени частичным протеолизом. 2. кальцитонин - синтезируется в клетках щитовидной железы, 32 аминокислоты. Синтезируется при увел. Са в крови. Механизм действия: через цАМФ на остеокласты, снижая [Са] в крови. Органы - мишени - кости. Паратгормон и кальцитонин - антагонисты. 3. витамин ДЗ гормон или кальцитриол синтезируется в печени из витамина ДЗ - образуется кальцидиол (неактивен), а в почках кальцитриол (активен) стероид. Органы - мишени - тонкий и толстый кишечник, в кишечнике стимулируется всасывание Са увел. [Са] в крови, в костях мобилизацию Са2+ Рецепторы внутри клетки. Паратгормон и витамин ДЗ - гормон - синергисты. Гормоны, регулирующие водно - солевой обмен. Нормальная концентрация Na [135-150] ммоль/л К [4-6,5]моль/л Основные параметры: осмотическое давление, рН Осмотическое давление внеклеточной жидкости зависит от соли NaCl —> основной механизм регуляции изменения скорости выделения H2O соли. Регуляция объема вне- и внутриклеточной жидкости происходит путем одновременного изменения выведения Н О и NaCl. Механизм жажды регулирует потребление Н2О. рН обеспечивается выведением кислот или щелочей с водой. С этим нарушением связаны патологические состояния: дегидратация тканей, отеки, увел. и уменьш., кровяного давления, алкалоз, ацидоз. Осмотическое давление и объем крови регулируют гормоны: альдостерон, АДГ, Na-уретический пептид. Альдостерон: стероид, вырабатывается в коре надпочечников, синтезируется из Хс через прегненолон и прогестерон. Стимул к секреции – уменьш., NaCl в крови. Транспортируется с альбумином. Находятся рецепторы внутри клетки, повышение скорости реабсорбции Na иС1. Na - уретический пептид: синтезируется в секреторных клетках предсердий. Стимул - ↑ АД. Механизм действия: на уровне клубочков, через цГМФ, ↑ фильтрующую способность, ↑ образование мочи и выведение Na. |