Гормональная регуляция обмена белков, воды и электролитов
Рецепция белково-пептидных гормонов и катехоламинов (мембранная)
Рецепция катехоламинов (мембранная)
Гормональная регуляция белкового обмена (СТГ, инсулин, половые и тиреоидные гормоны, глюкокортикоиды) Гормон роста, СТГ – мощный анаболический гормон Место синтеза - передняя доля гипофиза. СТГ – одноцепочечный пептид, м.м. 22кД, 191 АМК остаток, 2 внутримолекулярных дисульфидных связи. СТГ – образуется из неактивного предшественника – прогормона. Секреция СТГ носит пульсирующий характер с интервалом в 20-30 мин. Один из самых больших пиков наблюдается вскоре после засыпания. Стресс, физические упражнения, гипогликемия, голодание, белковая пища – приводит к повышению уровня СТГ даже у нерастущих взрослых людей. Синтез и секреция СТГ регулируется гипоталамусом: 1. соматолиберином (+); 2. соматостатином (-).
Рецепторы для СТГ расположены в плазматической мембране клеток (гормончувствительные): Печени, жировой ткани, мозге, легких, поджелудочной железе, кишечнике, сердце, почках, лимфоцитах. Наиболее чувствительны (гормозависимые): Скелетные мышцы, хрящи, кости, соединительная ткань.
Действие СТГ на рост скелета и мягких тканей опосредуется соматомединами Это соединения с инсулиноподобной активностью и мощным ростостимулирующим действием, поэтому они называются инсулиноподобные факторы роста ИФР – 1 – соматомедин С ИФР – 2 – соматомедин А Синтезируются различными тканями, в основном печенью. Соматомедин С обладает также регуляторными свойствами (активирует выработку соматостатина и ингибирует соматолиберина)
Биологическое действие СТГ 1. Начальные эффекты (мышцы, хрящи, кости, соединительная ткань) - увеличение проницаемости клеточных мембран для аминокислот, глюкозы, Са2+ - фосфорилирование белков изменение активности ряда ферментов 2.Ранние эффекты – усиление транскрипции, р-РНК, м-РНК, т-РНК. - синтез ферментов и структурных белков 3. Поздние эффекты – изменение репликации. - усиление пролиферации, дифференцировки тканей Конечный физиологический эффект – увеличение линейного роста, мышечной массы за счет ускорения дифференцировки и пролиферации клеток
Патология синтеза и секреции СТГ Гипофункция с рождения - гипофизарная карликовость (дефицит СТГ из-за мутации гена гормона роста). Нарушения роста сочетается с другими эндокринными нарушениями. - Гиперсекреция СТГ у детей - гигантизм (у подростков с незакончившимся процессом окостенения эпифизарных хрящей, продолжается рост длинных костей, происходит их удлинение, увеличение мягких тканей и органов сравнительно пропорционально).
Гиперсекреция СТГ во взрослом состоянии – акромегалия (обычно возникает в результате гормонпродуцирующей опухоли гипофиза, диспропорционально увеличиваются размеры кистей, стоп, черепа, внутренних органов)
анаболические эффекты инсулина регуляция транспорта в клетки глюкозы, аминокислот, ионов. влияние на процессы репликации и транскрипции (регуляция клеточной дифференцировки, пролиферации и трансформации клеток).
Анаболические эффекты инсулина Начальные эффекты (в течении нескольких секунд-минут, изменение трансмембранного транспорта, фосфорилирование и дефосфорилирование белков, активация и ингибирование ферментов) Ранние, поздние эффекты (через несколько часов – суток, активация синтеза РНК, ДНК, белков, усиление пролиферации, дифференцировки, усиление синтеза СТГ) Инсулин наиболее всего активирует анаболические процессы в мышцах, печени, почках, соединительной ткани. Кроме этого инсулин обеспечивает анаболизм белков энергией за счет регуляции углеводного обмена.
Йодтиронины синтез и секреция регулируется гипоталамо-гипофизарной системой по принципу обратной связи. стимул для секреции тиреолиберина и тиреостатина – изменение концентрации йодтиронинов в крови. метаболические эффекты дозозависимые. Клетки-мишени для прямого действия – печень, мышцы, костный мозг Высокие концентрации [Т3 Т4] тормозят синтез белка, оказывают катаболические эффекты, показателем чего служит отрицательный азотистый баланс. разобщают процессы тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования.
Заболевания щитовидной железы - Гипотиреоз у новорожденных приводит к развитию кретинизма – тяжелое, необратимое нарушение умственного развития. Причина – недостаточность функций щитовидной железы, заболевания гипофиза, гипоталамуса.
Гипотиреоз у взрослых – микседема. Наблюдается снижение основного обмена, скорости гликолиза, мобилизация гликогена, жиров, уменьшение мышечной массы, теплопродукции. - Гипертиреоз – повышенная продукция йодтиронинов. Отмечается увеличение размеров щитовидной железы, увеличение концентрации Т3, Т4 в 2-5 раз и развитие тиреотоксикоза. Признаки: увеличение основного обмена, тахикардия, снижение массы тела (несмотря на повышенный аппетит), потливость, увеличение температуры тела, усиление процессов катаболизма, о чем свидетельствует отрицательный азотистый баланс.
Половые гормоны Андрогены обладают выраженным анаболическим эффектом в печени, почках, костно-хрящевом аппарате, покровных тканях, мужских половых органах, особенно в период полового созревания Активация транскрипции р-РНК Активация трансляции
Эстрогены оказывают более слабое анаболическае действие. Усиливают синтез белка: В женских половых органах Печени, почках, сердце, коже На костно-хрящевой аппарат оказывают ингибирующее действие, что способствует остановке роста в период полового созревания (ингибируются биосинтез белка в мышцах, хрящах)
Влияние глюкокортикоидов на обмен белков Проявляется двояко: В печени кортизол в основном оказывает анаболический эффект (стимулирует синтез белков и нуклеиновых кислот) В лимфоидной, мышечной и жировой тканях, коже и костях, кортизол тормозит синтез белков, РНК и ДНК и стимулирует катаболизм РНК и белков. - При высокой концентрации (гиперсекреция или введение как лекарственных препаратов) глюкокортикоиды подавляют иммунные реакции, вызывая гибель лимфоцитов и инволюцию лимфатической ткани, снижая число циркулирующих лейкоцитов. Подавляют воспалительную реакцию (индуцируют синтез липокортинов, которые ингибируют фосфолипазу А2 снижая т.о. синтез медиаторов воспаления – простагландинов и лейкотриенов).
Высокая концентрация глюкокортикоидов вызывает торможение роста и деления фибробластов, а также синтез коллагена и фибронектина Для гиперсекреции глюкокортикоидов типичны: истончение кожи, плохое заживление ран, мышечная слабость и атрофия мышц.
Параметры водно-солевого гомеостаза рН
Гормоны участвующие в регуляции водно-солевого гомеостаза – АДГ (антидиуретический гормон, вазопрессин), Альдостерон Регуляция водно-солевого гомеостаза 1. 2. Система ренин-ангигиотензин
Характеристика АДГ АДГ – пептид, м.м. 1100 Д, содержит 9 АМК, одна дисульфидная связь
Стимул для секреции АДГ [Na+] осмотического давления внеклеточной жидкости Осморецепторы гипоталамуса регистрируют : Р осмотического нервные импульсы передаются в нейрогипофиз высвобождение АДГ.
Механизм действия АДГ Для АДГ существует 2 типа рецепторов: V1 и V2 V2 – опосредуют главный физиологический эффект гормона, локализованы на базолатеральной мембране клеток собирательных трубочек и дистальных канальцев почек. V1 – локализованы в гладкомышечных клетках сосудов, связывание АДГ с V1 приводит к сокращению гладкомышечного слоя сосудов. Сродство АДГ к V2 выше, чем к V1.
Этапы действия АДГ на эпителиальные клетки дистальных канальцев и собирательных трубочек почек
Несахарный диабет Причиной является дефицит АДГ 1) генетические дефекты синтеза препро-АДГ в гипоталамусе; 2) дефекты процессинга и транспорта про-АДГ; 3) повреждения гипоталамуса или нейрогипофиза (черепно-мозговая травма, опухоль, ишемия); 4) нейрогенный несахарный диабет (мутация гена R – V2 к АДГ), в результате почки не реагируют на АДГ. Клиника: гипотоническая полиурия, выделение большого количества мочи, низкой плотности (до 20 л/сут, плотность L 1,010).
Альдостерон Наиболее активный минералокортикоид, синтезируется в коре надпочечников Синтез и секреция непосредственно стимулируются: [Na+] и [K+] в плазме крови Простагландинами, АКТГ Ренин-ангиотензиновой системой
Клетки-мишени – эпителиальные клетки почечных канальцев.
Механизм действия альдостерона
Суммарный биологический эффект альдостерона Увеличение реабсорбции ионов Na+ в канальцах нефронов Задержка NaCl в организме и возрастание экскреции K+
Роль системы ренин-ангиотензин-альдостерон в регуляции водно-солевого обмена
Гиперальдостеронизм Заболевание вызванное гиперсекрецией альдостерона надпочечниками. Причина первичного гиперальдостеронизма (синдром Конна) – аденома надпочечников, диффузная гипертрофия клеток клубочковой зоны, вырабатывающих альдостерон. Избыток А реабсорбции Na+ секреция АДГ и задержка воды. Усиливается выведение К+, Mg2+, H+. Снижен уровень ренина. Клиника: гипернатриемия, гипертония, гиперволемия, отеки, гипокалиемия, дефицит Mg2+, метаболический алкалоз.
Вторичный гиперальдостеронизм Встречается чаще, чем первичный. Причины: сердечная недостаточность, хронические заболевания почек, опухоли секретирующие ренин. Клиника: Повышен уровень ренина и ангиотензина II,что стимулирует продукцию альдостерона. Клинические симптомы менее выражены, чем при первичном альдостеронизме.
Характеристика предсердного натриуретического фактора (ПНФ) Физиологический антагонист ангиотензина II. Этот пептид, 28 АМК, с одним дисульфидным мостиком. Синтез: кардиомиоциты предсердий. Стимулы для секреции ПНФ
Основные клетки-мишени ПНФ: 1.почки, 2.периферические артерии. расширение приносящих артериол. усиление почечного кровотока. увеличение скорости фильтрации и экскреции ионов Na+
Биологическое действие ПНФ
Роль ионов кальция в обменных процессах: структурный компонент костной ткани; играет ключевую роль в мышечном сокращении; увеличивает проницаемость мембран клеток для К+; влияет на работу ионных насосов; способствует секреции гормонов; участвует в каскадном механизме свертывании крови; В организме взрослого человека содержится до 1,5 кг Ca2+. Пределы колебаний Ca2+ в крови: 2,12 – 2,6 ммоль/л (жесткий контроль гомеостаза) Основное депо Ca2+ - кости (99%) Дополнительный фонд – Ca2+ плазма крови.
Основные регуляторы обмена Ca2+ в крови Паратгормон Кальцитриол (производное витамина D) Кальцитонин
Обмен витамина D (D2 – эрго -; D3 – холекальциферол)
Обмен витамина D
Обмен витамина D
Характеристика паратгормона ПТГ – одноцепочечный полипептид, 84 АМК. Действие ПТГ: 1. [Ca2+]; 2. [фосфатов] в плазме крови; Синтезируется в паращитовидных железах в виде предшественника – препрогормона. Секреция ПТГ регулируется уровнем ионов Ca2+ в крови. Гормон секретируется в ответ на [Ca2+]. Органы мишени: кости, почки.
Эффекты паратгормона
Биологическое действие паратгормона
Схема синтеза кальцитриола Кожа: Провитамин Д3 (7-дегидрохолестерол) Витамин Д3 (холекальциферол) (связывается с белком-транскальциферином, поступает в кровь и печень) Печень: образование 25 (ОН) Д3 (кальцидиол) Почки: образование 1,25 (ОН)2 Д3 (кальцитриол)
Эффекты кальцитриола [1,25 (ОН)2 Д3] Клетки кишечника: Индуцируют синтез Ca2+ - переносящих белков, которые обеспечивают всасывание Са2+ и фосфатов из полости кишечника в эпителиальную клетку
Характеристика кальцитонина Кальцитонин – полипептид, 32 АМК. Секретируется: 1. парафолликулярными К – клетками щитовидной железы 2. С – клетками паращитовидных желез. Секреция кальцитонина в крови возрастает при [Ca2+] и уменьшается при [Ca2+] Эффекты кальцитонина перейти в каталог файлов
| Образовательный портал
Как узнать результаты егэ
Стихи про летний лагерь
3агадки для детей |