Биохимия. Полный набор лекций. Нейромедиаторов
 Скачать 18.11 Mb.
|
|
Гиперфункция Мужчины и женщины Сальность кожи, себорея, угри. Женщины. Повышение уровня андрогенов проявляется повышенным ростом волос на руках, ногах, животе, лице (чаще над верхней губой, вокруг сосков, ухудшением состояния кожи (acne vulgaris – угревая сыпь, при длительно повышенном уровне андрогенов (например, при адреногенитальном синдроме) фигура женщины приобретает мужские черты (узкий таз, широкие плечи, развитая мышечная масса. Повышенный уровень андрогенов может приводить к бесплодию или самопроизвольному выкидышу. ГОРМОНЫ Г И ПОТА ЛАМ О - ГИПОФИЗА Р НОНА Д ПОЧ Е Ч НИК О ВОЙ СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДНЫЕ ПРО ОП ИО МЕЛА НО КОРТ И НА bПроопиомеланокортин представляет собой пептид, включающий 254 аминокислоты. При его гидролизе в клетках переднего и промежуточного гипофиза образуется ряд гормонов, γ-меланоцитстимулирующие гормоны (МСГ), адренокортикотропный гормон (АКТГ), β-, γ-липотропины, эндорфины, мет-энкефалин. АД РЕНО КОРТИК ОТ РО П Н Ы Й ГОРМОН Строение Представляет собой пептид, включающий 39 аминокислот. Регуляция синтеза и секреции Максимальная концентрация в крови достигается в утренние часы, минимальная в полночь. Активируют кортиколиберин при стрессе (тревога, страх, боль, вазопрессин, ангиотензин, катехоламины Уменьшают глюкокортикоиды. Механизм действия Аденилатциклазный. www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии Мишени и эффекты В жировой ткани стимулирует липолиз. В надпочечниках стимулирует образование белка и нуклеиновых кислот для роста их ткани, активирует синтез холестерола de novo и его образование из эфиров, синтез прегнено- лона. Патология Гипофункция Не отмечено Гиперфункция Проявляется болезнью Иценко-Кушинга – симптомы гиперкортицизма (см ниже) и специфичные симптомы активация липолиза, увеличение пигментации кожи из-за частичного меланоцитстимулирующего эффекта, благодаря чему появился термин "бронзовая болезнь. ГЛЮК ОКО РТ ИК О И Д Ы Строение Глюкокортикоиды являются производными холестерола – стероидные гормоны. Основным гормоном у человека является кортизол. Синтез Осуществляется в сетчатой и пучковой зонах коры надпочечников (схему синтеза кор- тизола см выше) Регуляция синтеза и секреции Активируют АКТГ, обеспечивающий нарастание концентрации кортизола в утренние часы, к концу дня содержание кортизола снова снижается. Кроме этого, имеется нервная стимуляция секреции гормонов. Уменьшают кортизол по механизму обратной отрицательной связи. Механизм действия Цитозольный. Мишени и эффекты Мишенью является мышечная, лимфоидная, эпителиальная (слизистые оболочки и кожа, жировая и костная ткани, печень. Белковый обмен Значительно повышает катаболизм белков в мишеневых тканях. Однако в печени в целом стимулирует анаболизм белков. Углеводный обмен В целом вызывают повышение концентрации глюкозы крови снижение проницаемости мембран для глюкозы в инсулинзависимых тканях. Гормоны стимуляция глюконеогенеза посредством увеличения синтеза фосфоенолпируват- карбоксикиназы и синтеза аминотрансфераз, обеспечивающих использование углеродного скелета аминокислот, увеличение синтеза гликогена в печени за счет активации фосфатаз и дефосфори- лирования гликогенсинтазы. Жировой обмен стимуляция липолиза в жировой ткани благодаря увеличению синтеза ТАГ-липазы, что усиливает эффект АКТГ, СТГ, глюкагона, катехоламинов. Водно-электролитный обмен слабый минералокортикоидный эффектна канальцы почек вызывает реабсорбцию натрия и потерю калия, потеря воды и излишняя задержка натрия в результате подавления секреции вазо- прессина и увеличения активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. Противовоспалительное и иммунодепрессивное действие o увеличивает перемещение лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов и базофилов в лимфоидную ткань, повышение уровня лейкоцитов в крови за счет их выброса из костного мозга и тканей, подавление функций лейкоцитов и тканевых макрофагов через снижение синтеза эй- козаноидов посредством нарушения транскрипции ферментов фосфолипазы Аи циклооксигеназы Другие эффекты Повышает чувствительность бронхов и сосудов к катехоламинам, что обеспечивает нормальное функционирование сердечно-сосудистой и бронхолегочной систем. Патология Гипофункция Первичная недостаточность – болезнь Аддисона проявляется гипогликемия, повышенная чувствительность к инсулину, o анорексия и снижение веса, слабость, гипотензия, o гипонатриемия и гиперкалиемия, усиление пигментации кожи и слизистых (компенсаторное увеличение количества АКТГ, обладающего небольшим меланотропным действием. Вторичная недостаточность возникает при дефиците АКТГ или снижении его эффекта на надпочечники – возникают все симптомы гипокортицизма, кроме пигментации. Гиперфункция Первичная – болезнь Кушинга проявляется снижение толерантности к глюкозе – аномальная гипергликемия после сахарной нагрузки или после еды, гипергликемия из-за активации глюконеогенеза, ожирение лица и туловища (связано с повышенным влиянием инсулина при гипергликемии на жировую ткань) – буйволиный горбик, фартучный (лягушачий) живот, лунообразное лицо, o глюкозурия, повышение катаболизма белков и повышение азота крови, остеопороз и усиление потерь кальция и фосфатов из костной ткани, снижение роста и деления клеток лейкопения, иммунодефициты, истончение кожи, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, нарушение синтеза коллагена и гликозаминогликанов, www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии 293 o гипертония благодаря минералокортикоидному действию и задержке NaCl. Вторичная – синдром Иценко-Кушинга (избыток АКТГ) проявляется схоже с первичной формой. МИНЕРАЛ ОКО РТ ИК О И Д Ы Строение Минералокортикоиды являются производными холестерола – стероидные гормоны. Основным гормоном у человека является аль- достерон. Синтез Осуществляется в клубочковой зоне коры надпочечников схему синтеза см выше. Регуляция синтеза и секреции Активируют ангиотензин II, выделяемый при активации ренин-ангиотензиновой системы, повышение концентрации ионов калия в крови (связано с деполяризацией мембран, открытием кальциевых каналов и активацией аденилатциклазы). Механизм действия Цитозольный. Мишени и эффекты Воздействует на слюнные железы, на дистальные канальцы и собирательные трубочки почек В почках усиливает реабсорбцию ионов натрия и потерю ионов калия посредством следующих эффектов увеличивает количество Na + ,K + -АТФазы на базальной мембране эпителиальных клеток, стимулирует синтез митохондриальных белков и увеличение количества нарабатываемой в клетке энергии, Гормоны 294 o стимулирует образование каналов на апикальной мембране клеток почечного эпителия. Патология Гипофункция Не отмечена. Гиперфункция Синдром Конна (первичный альдостеронизм) – возникает при аденомах клубочковой зоны. Характеризуется триадой признаков гипертензия, гипернатриемия, алкалоз. Вторичный гиперальдостеронизм: гиперплазия и гиперфункция юкстагломерулярных клеток при избыточной секреции ренина и ангиотензина II. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ВЕЩЕСТВА КРОВИ Составные компоненты крови Кровь является жидкостью, состоящей из двухосновных компонентов плазма и клетки форменные элементы. Форменные элементы представлены тремя видами клеток – эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Плазма крови является раствором белков, электролитов, моносахаридов, азотсодержащих соединений, липидов. При свертывании крови часть белков, отвечающих за этот процесс, теряет растворимость и вместе с форменными элементами образует сгусток. Жидкая часть крови, лишенная свертывающих белков, называется сыво- ротка Б ЕЛКИ КРОВИ Плазма крови человека в норме содержит более 100 видов белков. Примерно 90% всего белка крови составляют альбумины, иммуноглобулины, липопротеины, фибриноген, трансферрин ; другие белки присутствуют в плазме в небольших количествах. Синтез белков плазмы крови осуществляют печень полностью синтезирует фибриноген и альбумины крови, большую часть α- и глобулинов, клетки ретикулоэндотелиальной системы костного мозга и лимфатических узлов – часть глобулинов и глобулины. Наиболее распространенным методом фракционирования белков крови является электрофорез. На ход электрофореза влияет подвижность разделяемых веществ, находящаяся в зависимости от следующих факторов заряд (обычно зависит от pH), размеры и форма молекул веществ, электрическое поле скорость миграции ионов вещества прямо пропорциональна силе тока (обусловлена переносом ионов буфера и образца, напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению зависит от типа и размеров носителя и ионной силы буфера, буфер состав, концентрация, pH и ионная сила, зависящая от концентрации ионов и их заряда, носитель учитывается его гидрофильность, адсорбция веществ на молекулах носителя. Азотсодержащие вещества плазмы крови Количество выделяемых фракций определяется условиями проведения электрофореза. При электрофорезе на бумаге и пленках ацетата целлюлозы выделяют 5 фракций альбумины- и глобулины, в то время как в полиакриламидном геле – дои более фракций. При использовании более совершенных методов (радиальная иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и других) в составе глобулиновых фракций выявляются многочисленные индивидуальные белки. На вид протеинограммы оказывают влияние только те белки, концентрация которых достаточно высока. ТИПЫ ПРОТЕИН О ГРАММ В клинической практике для сыворотки выделяют 9 типов электрофореграмм (протеи- нограмм), соответствующих различным патологическим состояниям. Фракции глобулинов Тип протеинограммы Альбумины α 1 α 2 β γ Примеры заболеваний Острые воспаления ↓↓ ↑ ↑ - ↑ Начальные стадии пневмоний, острые полиартриты, экссудативный туберкулез легких, острые инфекционные заболевания, сепсис, обширный инфаркт миокарда Хронические воспаления ↓ - ↑↑ - ↑↑ Поздние стадии пневмоний, хронический туберкулез легких, хронический эндокардит, холецистит, цистит и пиелит Нарушения почечного фильтра ↓↓ - ↑ ↑ ↓ Генуинный, липоидный или ами- лоидный нефроз, нефрит, неф- росклероз, токсикоз беременности, терминальные стадии туберкулеза легких, кахексии Злокачественные опухоли ↓↓ ↑↑ ↑↑ ↑↑↑ ↑↑ Метастатические новообразования с различной локализацией первичной опухоли Гепатиты ↓ - - ↑ ↑↑ Последствия токсического повреждения печени, гепатиты, гемолитические процессы, лейкемии, злокачественные новообразования кроветворного и лимфатического аппарата, некоторые формы полиартрита, дерматозы Некроз печени ↓↓ - ↓ ↑ ↑↑ Цирроз печени, тяжелые формы индуративного туберкулеза легких, некоторые формы хронического полиартрита и коллагено- зов Механические желтухи ↓ - ↑ ↑ ↑ Обтурационная желтуха, желтухи, вызванные развитием рака желчевыводящих путей и головки поджелудочной железы www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии 297 α 2 -глобулиновые плазмоцитомы ↓↓ ↓ ↑↑ ↓ ↓ α 2 -плазмоцитомы β-глобулиновые плазмоцитомы ↓↓ ↓ ↓ ↑↑ ↓ β1-плазмоцитомы, β1-плазмо- клеточная лейкемия и макрогло- булинемия Вальденштрема γ-глобулиновые плазмоцитомы ↓↓ ↓ ↓ ↓ ↑↑ γ-Плазмоцитомы, макроглобули- немия и некоторые ретикулезы БЕЛКИ ОСТРОЙ ФАЗЫ bБелки острой фазы – большая группа белков сыворотки крови (в основном глобулинов) с молекулярной массой от 12 кДа до 340 кДа и различными функциями, объединенных по общему признаку – быстрое и значительное увеличение концентрации при бактериальной, вирусной, паразитарной инфекции, физической или химической травме, токсической или аутоиммунной реакции, злокачественных новообразованиях. Смысл данного увеличения заключается в повышении резистентности клеток к окислению, в ограничении повреждения тканей, в подавлении скорости размножения бактерий. Синтез белков острой фазы осуществляется печенью, моноцитами, лимфоцитами, нейтрофилами. Их концентрация зависят от стадии заболевания и/или от масштабов повреждений. Синтез белков включается и регулируется рядом медиаторов, среди которых цито- кины, анафилотоксины и глюкокортикоиды К белкам острой фазы относят С-реактивный белок, сывороточный амилоид А, гап- тоглобин , α 2 -макроглобулин , церулоплазмин, α 1 -гликопротеин , α 1 -антитрипсин , оро- зомукоид , компоненты комплемента С 1 -С 4 , С. Трансферрин также относят к белкам острой фазы, но его концентрация при воспалениях снижается – негативный белок. Увеличение концентрации белков острой фазы в крови является хорошим индикатором не только явного, но и скрытого воспаления (например, атеросклероз. ФУНКЦИИ БЕЛКОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ bМногообразие белков крови приводит к тому, что они обладают многочисленными функциями 1. Поддерживают постоянство коллоидно-осмотического давления крови. 2. Участвуют в регуляции кислотно-основного состояния. 3. удерживают в связанном состоянии и транспортируют катионы кальция, магния, железа, меди и другие ионы, препятствуя их потере с мочой. 4. Связывают и транспортируют углеводы, липиды, гормоны, лекарства, витамины, токсичные вещества. 5. Определяют вязкость крови и сохраняют устойчивость эритроцитов и лейкоцитов в кровотоке, обеспечивают нормальный кровоток в капиллярах (реологические свойства крови. 6. Специализированные белки участвуют в свертывании крови (фибриноген, протромбин, антигемофильный глобулин и др. 7. Обеспечивают иммунную защиту организма (иммуноглобулины, факторы системы ком- племента, трансферрин и пропердин). 8. Являются резервом аминокислот. Азотсодержащие вещества плазмы крови ОСОБЕННОСТИ КОЛИЧЕСТВА БЕЛКОВЫХ ФРАКЦИЙ У ДЕТЕЙ У новорожденных содержание общего белка в сыворотке крови значительно ниже, чему взрослых, и становится минимальной к концу первого месяца жизни (48 гл. Ко второму- третьему годам жизни общий белок повышается до уровня взрослых. В течение первых месяцев жизни концентрация глобулиновых фракций низка, что приводит к относительной гиперальбуминемии до 66-76%. Между вторыми двенадцатым месяцами возникает временное превышение концентрацией глобулинов взрослого уровня. Количество фибриногена при рождении гораздо ниже, чему взрослых (около 2,0 гл, но к концу первого месяца достигает обычной нормы (4,0 гл. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ А ЛЬБУМИН Белок синтезируется почти исключительно в печени. Отмечается микрогетерогенность молекул альбумина, что связано с количеством и качеством агрегированных с альбумином молекул. Значение альбумина в крови заключается 1. В поддержании коллоидно-осмотического давления 2. Он является богатыми быстро реализуемым резервом белка 3. Транспортная – альбумин переносит o длинноцепочечные жирные кислоты – основная физиологическая функция сывороточного альбумина. пигменты (билирубин, катионы (например, Ca 2+ и Mg 2+ ), анионы (Cl – ), желчные кислоты, витамины, гормоны (альдостерон, прогестерон, гидрокортизон, органические красители, лекарственные вещества (дигоксин, барбитураты, пенициллин, ацетилсалициловая кислота, сердечные гликозиды. Гиперальбуминемия наблюдается при тех же состояниях, что и гиперпротеинемия. Снижение концентрации альбумина наступает при больших потерях белка, связанных с кровотечением, при нарушении синтеза альбумина или увеличении скорости его распада. α 1 - ГЛОБУЛИНЫ Во фракции глобулинов наиболее исследованными являются α 1 -антитрипсин, α 1 -липопротеин и α 1 -гликопротеин, α 1 -фетопротеин, α 1 -антихимотрипсин. 1. α 1 -антитрипсин ( α 1 -протеиназный ингибитор, гликопротеин, образуется в печени, белок острой фазы, является ингибитором протеиназ (трипсина, химотрипсина, калликреина, плазмина, эластазы лейкоцитов) и обуславливает 92-94% от общей антипротеолитической функции крови. Концентрация возрастает при воспалительных процессах, злокачественных образованиях, при действии гормонов (беременность, стероидная терапия, системной красной волчанке. Снижается количество белка при эмфиземе легких, хроническом аутоиммунном гепатите (ювенильный цирроз. www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии 299 2. α 1 -антихимотрипсин (ранее α 1 -гликопротеин Шульца) является одним из реагирующих первыми белков острой фазы (уровень в сыворотке может удваиваться в течение нескольких часов, представляет собой слабый специфический ингибитор химотрипсина, вместе стем отмечена его активность по отношению и к другим протеазам. Увеличение концентрации белка обусловлено острофазовыми реакциями воспаление, травма после хирургической операции, инфаркт миокарда, бактериальные инфекции. 3. Орозомукоид (кислый α 1 -гликопротеин) является белком острой фазы и синтезируется в печени. Функцией является связывание стероидов (прогестерон, тестостерон) иле- карств (пропранолол и лидокаин). Повышение уровня белка в крови отмечается при лихорадке, острых и хронических воспалительных процессах, ревматоидном артрите, злокачественных опухолях, травмах, инфаркте миокарда, беременности. Вместе с гаптоглобином является хорошим индикатором гемолиза. Снижение уровня белка при нефротическом синдроме без воспаления. 4. α 1 -фетопротеин – синтезируется в печении желудочно-кишечном тракте плода. Функцией белка является поддержание осмотического давления крови, связывание материнских эстрогенов и предохранение плода от ее иммунной системы, участие в развитии печени. Диагностическое значение имеет, в первую очередь, для оценки правильного развития плода и срока беременности увеличивается при многоплодной беременности, пороках развития и смерти плода. У взрослых количество белка нарастает при раке печени, также при онкологии яичек и, реже, других органов. 5. α-липопротеины (см "Липиды, "Транспорт липидов крови. α |