биохимия. Значение изучаемой темы

• Название: Значение изучаемой темы
• Дата: 20.05.2018
• Размер: 1.04 Mb.
• Имя файла: биохимия.doc
• Тип: Документы; #44359
• страница: 10 из 10

1.6. Йодтиронины (трийодтиронин и тетрайодтиронин)

Вырабатываются в фолликулах щитовидной железы. Для синтеза йодтиронинов (ЙТ) необходимы: тирозин, йод и тиреоидпероксидаза. Йод нужен для йодирования остатков тирозина, входящего в состав специфического белка – тиреоглобулина. Вначале в остатки тирозина включается по одному атому йода, при этом образуется монойодтирозин. Затем включается второй атом йода с образованием дийодтирозина. Взаимодействие йодированного тирозина приводит к образованию трийодтиронина (Т₃) или тетрайодтиронина (тироксина, Т₄). Образовавшиеся молекулы ЙТ освобождаются из тиреоглобулина путем ограниченного протеолиза и поступают в кровь. В крови ЙТ связываются со специальным глобулином или альбуминами и в таком виде транспортируются.

Когда концентрация ЙТ в крови снижается, тогда из гипоталамуса в кровь выделяется тиреолиберин, который действует на гипофиз и приводит к секреции тиреотропина, который стимулирует освобождение ЙТ. Когда содержание ЙТ повышается, прекращается освобождение тиреолиберина, соответственно тиреотропина и ЙТ. Йодтиронины действуют на функции клеток через внутриклеточные рецепторы, а также через цАМФ.

Эффекты йодтиронинов

1. 
   Увеличивают потребление кислорода организмом:
   

а) в малых дозах повышают синтез АТФ;

б) в больших дозах стимулируют процессы, потребляющие АТФ, что приводит к повышению теплообразования.

2. 
   Активируют синтез хондроитинсульфата.
   
3. 
   Снижают синтез гиалуроновой кислоты.
   
4. 
   Тормозят синтез холестерина.
   
5. 
   Стимулируют липолиз.
   
6. 
   Изменяют синтез белка (в малых дозах усиливают, в больших – тормозят, но усиливают распад).
   
7. 
   Влияют на рост клеток и их дифференцировку.
   
8. 
   Обладают сенсибилизирующим действием к катехоламинам, то есть увеличивают реакцию тканей на них.
   
9. 
   Обладают гипергликемическим действием.
   

Изменение функции щитовидной железы приводит к патологиям.

1. 
   При гипосекреции ЙТ в детском возрасте возникает кретинизм. Признаки кретинизма: карликовый рост, деформация скелета, задержка умственного развития, пониженный основной обмен.
   
2. 
   При гипосекреции ЙТ у взрослых возникает микседема. Признаки микседемы: пониженный основной обмен, пассивность, отеки, ожирение, гиперхолестеринемия.
   
3. 
   При гиперсекреции ЙТ возникает гипертиреоз (базедова болезнь). Признаки: повышенный основной обмен, потеря веса, пучеглазие, высокая подвижность.
   

Катехоламины

Образуются из тирозина в клетках хромаффинной ткани. Для синтеза требуются: тирозин, S-аденозилметионин (активный метионин), витамины РР, С и В₆. К катехоламинам относятся: ДОФамин (диоксифениламин), норадреналин и адреналин.

В центральном отделе симпато-адреналовой системы (головной мозг) образуются дофамин (ДА) и норадреналин (НА).

В медиаторном отделе (окончания симпатических нервов) образуется норадреналин.

В гормональном отделе симпато-адреналовой системы (мозговое вещество надпочечников) образуется адреналин (А).

Дофамин выполняет следующие функции:

1. 
   Является тормозным модулятором головного мозга. Тормозит эффекты ацетилхолина. При недостатке дофамина возникает паркинсонизм. Симптомы паркинсонизма: скованная походка, маскообразное лицо, дрожание конечностей;
   
2. 
   При избытке дофамина возникают некоторые формы шизофрении;
   
3. 
   Дофамин тормозит выделение гормонов аденогипофиза.
   

Функции норадреналина:

1. 
   Тормозной модулятор.
   
2. 
   Участвует в центральной регуляции кровяного давления и дыхания.
   
3. 
   Тормозит мозговое вещество надпочечников и изменяет деятельность коры надпочечников, регулирует эндокринные железы.
   
4. 
   Стимулирует умственную работоспособность и запоминание.
   
5. 
   Стимулирует высшие чувства: эмоции, поведение, мышление.
   

На периферии катехоламины выполняют:

1. 
   Адаптационно-трофическую функцию, то есть способствуют приспособлению организма к наиболее продуктивной работе.
   
2. 
   Гомеостатическую (восстанавливают нарушенный гомеостаз).
   
3. 
   Аварийную функцию, которая включается при тяжелых стрессах и жизненно опасных ситуациях.
   

Депонирование катехоламинов, то есть сбережение в неизменном, но неактивном виде, происходит в специальных гранулах. Хромаффинные гранулы – это высокоспециализированные, сложно устроенные органеллы. Их содержимое окружено мембраной, которая содержит разнообразные белки, включая Н⁺-АТФазу, белки-переносчики катехоламинов, актин, дофамин-гидроксилазу и другие. Транспорт катехоламинов в гранулы требует АТФ. АТФ связывается с катехоламинами и, возможно, белками гранул. Это препятствует выходу запасенных гормонов.

Мобилизация (освобождение) катехоламинов происходит под влиянием нервного импульса.

Метаболизм (инактивация) катехоламинов происходит двумя путями:

1. 
   Путем метилирования катехол-о-метилтрансферазой (КОМТ) за счет метильной группы S-аденозилметионина.
   
2. 
   Путем окислительного дезаминирования моноаминоксидазой.
   

Влияние катехоламинов на обмен веществ

1. 
   Увеличивают потребление кислорода (калоригенный эффект).
   
2. 
   Повышают концентрацию глюкозы в крови за счет усиления распада гликогена в печени и глюконеогенеза.
   
3. 
   Адреналин усиливает гликогенолиз в мышцах, что приводит к гиперлактатемии.
   
4. 
   Усиливают липолиз, окисление жирных кислот, синтез кетоновых тел и холестерина.
   
5. 
   Способствуют распаду белка, усиливают дезаминирование аминокислот, синтез мочевины, повышают остаточный азот.
   

Механизм действия катехоламинов

Эффекты катехоламинов реализуются через адренорецепторы плазматических мембран. При связывании катехоламинов с α₁-адренорецепторами в клетке повышается содержание Са²⁺ и инозитол-3-фосфата, при связывании с α₂- рецепторами – снижается содержание цАМФ, при связывании катехоламинов с β-рецепторами повышается содержание цАМФ.

Через α₁-адренорецепторы катехоламины вызывают сокращение мышц, в том числе сердца, сосудов, матки, ЖКТ, расширение зрачка, повышают артериальное давление

Через α₂- рецепторы катехоламины повышают агрегацию тромбоцитов, снижают освобождение норадреналина и ацетилхолина.

Через β₁-рецепторы катехоламины стимулируют липолиз, окислительно-восстановительные процессы, работу сердца, расслабляют гладкие мышцы ЖКТ.
Через β₂-рецепторы катехоламины расслабляют гладкие мышцы сосудов, бронхов, матки, усиливают распад гликогена в мышцах.

Стероидные гормоны

Являются производными холестерина. Различают половые стероидные гормоны и гормоны коры надпочечников.

Синтез стероидных гормонов происходит путем укорочения боковой цепи холестерина и окисления кольца под действием гидроксилаз с использованием кислорода, витаминов РР и С.

В клубочковой зоне коры надпочечников синтезируется альдостерон, который усиливает реабсорбцию натрия, хлора и воды. Освобождение альдостерона происходит под влиянием ангиотензина-II, который образуется из белка крови ангиотензиногена под влиянием фермента ренина из юкстагломерулярных клеток почек.

В пучковой зоне коры надпочечников образуются глюкокортикосте-роиды (ГКС).

В сетчатой зоне коры образуются слабые андрогены и некоторые эстрогены.

Когда концентрация ГКС снижается, из гипоталамуса освобождаются кортиколиберины, которые приводят к освобождению из гипофиза кортикотропина (АКТГ). АКТГ действует на пучковую и сетчатую зоны коры надпочечников, в результате освобождаются ГКС. Концентрация последних в крови повышается, что прекращает выход кортиколиберинов. В случае, когда гипоталамус не реагирует на высокий уровень ГКС, то есть продолжает выброс кортиколиберинов, возникает болезнь Иценко-Кушинга. В этом случае вся система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников работает чрезмерно. Концентрация ГКС увеличивается. Болезнь Иценко-Кушинга возникает также при опухоли аденогипофиза. АКТГ на клубочковую зону коры влияет мало.

Транспорт ГКС в крови осуществляет белок плазмы транскортин.

Инактивация ГКС происходит в печени путем связывания с глюкуроновой кислотой, а также путем восстановление в неактивные тетрагидропроизводные.

Эффекты ГКС

1. 
   Индуцируют ферменты глюконеогенеза и репрессируют гексокиназу, что приводит к гипергликемии.
   
2. 
   Усиливают распад белков в мышечной и лимфоидной тканях, тормозят в них синтез.
   
3. 
   Индуцируют синтез ферментов обмена аминокислот.
   
4. 
   Усиливают синтез мочевины.
   
5. 
   Усиливают липолиз, окисление жирных кислот, синтез кетоновых тел и холестерина.
   

6. 
   Увеличивают прочность сосудов, снижают их проницаемость (снижают активность гиалуронидазы).
   
7. 
   Увеличивают работоспособность мышц.
   
8. 
   Усиливают секрецию пищеварительных соков (особенно желудка), но снижают выработку слизи.
   
9. 
   ГКС необходимы для проявления эффектов катехоламинов.
   
10. 
    Обладают противоаллергическим действием.
    
11. 
    Обладают противовоспалительным действием.
    

Осложнения при стероидной терапии: сахарный диабет, атеросклероз, язвенная болезнь желудка, гипотрофия надпочечников.

1. 
   Гормоны - производные полиненасыщенных жирных кислот
   

Являются производными арахидоновой кислоты. Под действием фосфолипазы происходит расщепление фосфолипидов и освобождение арахидоновой кислоты. Фосфолипазу ингибируют ГКС.

Под действием липооксигеназы в лейкоцитах из арахидоновой кислоты образуются лейкотриены. Это нециклические, окисленные производные арахидоновой кислоты. Лейкотриены действуют через цАМФ.

Эффекты лейкотриенов:

1. 
   Провоспалительное действие.
   
2. 
   Развитие медленных анафилактических реакций.
   
3. 
   Освобождение ферментов лизосом.
   
4. 
   Хемотаксис лейкоцитов.
   
5. 
   Сокращение гладких мышц.
   

Под действием циклооксигеназы из арахидоновой кислоты образуются промежуточные биологически активные эндоперикиси ПГG₂ и ПГН₂. В большинстве тканей из них образуются простагландины Е и F (ПГЕ и ПГF). В стенке сосудов из ПГG₂ образуется простациклин (ПЦ), в тромбоцитах – тромбоксаны (ТХ). ПГЕ, ПГF, ПЦ и ТХ являются циклическими, окисленными производными арахидоновой кислоты.

Эффекты ПГЕ и простациклинов:

6. 
   Расслабление гладких мышц.
   
7. 
   Освобождение гормонов (стероидных, катехоламинов, йодтиронинов, инсулина).
   
8. 
   Развитие воспаления (провоспалительное действие).
   
9. 
   Вызывают дезагрегацию тромбоцитов.
   
10. 
    Вызывают расширение сосудов.
    

Эффекты ПГF и тромбоксанов:

11. 
    Сокращение гладких мышц.
    
12. 
    Освобождение гормонов (стероидных, катехоламинов, йодтиронинов, инсулина).
    
13. 
    Развитие воспаления (провоспалительное действие).
    
14. 
    Рассасывание желтого тела.
    
15. 
    Агрегация тромбоцитов.
    
16. 
    Сужение сосудов.
    

Пробы тщательно перемешать и инкубировать 15 мин при 37^ОС, затем интенсивно встряхнуть. Измерение оптической плотности проводят при длине волны 490 нм в кювете толщиной 3 мм против контроля. Расчет концентрации глюкозы проводят по формуле:

Норма глюкозы крови утром натощак – 3,3-5,5 ммоль/л.

Определение глюкозы в моче

В лунки иммунологического планшета вносят 0,05 мл мочи и 0,2 мл рабочего реактива.

Отсутствие развития окраски в течение 2 мин свидетельствует об отсутствии глюкозы в данной пробе. Пробы мочи, вызывающие покраснение реакционной смеси, считают положительными.

Определение глюкозы в моче с использованием глюкотеста

Глюкотест, предназначен для качественного экспресс-анализа глюкозы в моче.

Тест полоску погружают в мочу на 1-2 секунды и вынимают, оставшуюся на полоске мочу удаляют о край сосуда и выдерживают на воздухе от 1 до 3 минут. Визуально определяют цвет. Переход светло-бежевого в синий, светло-розового в красный, желтого в зеленый учитывают как положительный результат. Положительные пробы мочи направляются на количественное исследование.

Чувствительность составляет 1,4 – 5,6 ммоль/л или не более 0,1% массовой доли глюкозы в исследуемой моче.

Диагностическое значение определения глюкозы в крови и моче

Для диагностики целого ряда заболеваний (к числу которых прежде всего следует отнести сахарный диабет, патологические состояния, связанные с недостаточностью функции печени и почек, некоторые эндокринные заболевания, новообразования мозга, поджелудочной железы и надпочечников, гиповитаминоз В₁, а также ряд наследственных аферментозов) важно иметь объективное представление о состоянии углеводного обмена, главным показателем которого служит содержание глюкозы в крови.

Гипергликемия – это увеличение содержания глюкозы в крови выше нормы (6,7 – 7,0 ммоль/л) наблюдается обычно при следующих состояниях:

1) сахарном диабете, остром панкреатите, панкреатических циррозах (эти заболевания дают гипергликемию, связанную с недостаточностью инсулина);

2) токсическом, травматическом, механическом раздражении центральной нервной системы. Травмы, опухоли мозга, а также эпилепсия, менингит, отравления ртутью, окисью углерода, синильной кислотой, эфиром дают так называемую центральную (нервную) гипергликемию;

3) при гипефункции щитовидной железы, коры и мозгового вещества надпочечников, гипофиза (в этом случае выделяется больше гипергликемических гормонов);

4) при сильных эмоциях и психическом возбуждении;

5) после обильного приема с пищей углеводов – алиментарная гипергликемия.

Гипогликемия – это снижение содержания глюкозы в крови встречается при:

1) передозировке инсулина (при лечении сахарного диабета);

2) заболеваниях почек, когда нарушается процесс реабсорбции в канальцах;

3) плохом всасывании углеводов вследствие заболевания тонкого кишечника;

4) недостаточной выработке гипергликемических гормонов;

5) при гиперфункции островков Лангерганса поджелудочной железы (аденомы, гиперплазии, гипертрофии);

6) при острых и хронических гепатитах, циррозах, дистрофии печени, механической желтухе, алкогольной интоксикации, при раке печени, отравлении фосфором, бензолом, хлороформом, мышьяком;

7) после больших потерь крови;

9) при спленомегалии (у детей);

10) при несбалансированной диете (неправильном соотношении пищевых веществ), от недоедания и голода – алиментарная гипогликемия.

Глюкозурия – повышение глюкозы в моче. Глюкозурия наблюдается при сахарном диабете, синдроме Иценко-Кушинга, акромегалии, феохромацитоме, тиреотоксикозе, инсульте, энцефалите, травмах и опухолях головного мозга, гепатитах, циррозе, инфаркте миокарда, воспалении легких. Глюкозурия наблюдается также при заболеваниях почек, связанных с нарушением реабсорбции глюкозы в почечных канальцах, пиелонефрите, гломерулонефрите, нефросклерозе, почечном диабете, раке почек. Во всех перечисленных случаях концентрация глюкозы превышает верхнее значение почечного порога 9,99 ммоль/л.

В моче здорового человека глюкоза практически не обнаруживается. Но может обнаружиться при некоторых физиологических состояниях (физиологическая глюкозурия): алиментарная глюкозурия, после психоэмоционального напряжения, при приеме лекарств (кофеина и других).