V. По механизмам связывания с рецепторами:

Регуляция обмена веществ. Гормоны, классификация, общая характеристика. Отличия механизма действия белково-пептидных и стероидных гормонов. Характеристика рецепторных комплексов стероидных и белково-пептидных гормонов.

Гормоны - это биологически активные вещества, которые синтезируются в малых количествах в специализированных клетках эндокринной системы и через кровь доставляются к клеткам мишеням, где оказывают свое регулирующее действие.

Функции гормонов:

1. Принимают прямое участие в процессах дифференцировки клеток во время развития эмбриона, при сперматогенезе, кроветворении и т.д.

2. Регулируют процессы размножения: обеспечивают оплодотворение яйцеклетки, ее имплантацию, влияют на успешное течение беременности, запускают роды и лактацию.

3. Оказывают воздействие на физический рост организма и на его интеллектуальное развитие.

4. Обеспечивают адаптацию организма к определенным условиям.

5. Участвуют в регулировке скорости старения, что определяется снижением продукции пол-х гормонов.

Гормоны вырабатываются в основном в железах внутренней секреции и обладают дистантным действием, т.е. оказывают влияние на отдаленные органы и ткани.

Гормоны характеризуются:

- высокой биологической активностью, поэтому образуются и проявляют свое действие в ничтожно малых концентрациях (10-6–10-11 моль/л);

- небольшим периодом полужизни – от нескольких минут до нескольких часов;

- избирательностью действия - эффекты гормонов высоко специфичны и проявляются лишь в определенных органах-мишенях.

· влияние на их скорость секреции таких факторов, как сон или бодрствование, возраст, пол человека и многих других;

· наличие специфической системы передачи информации;

· специфичность действия;

· дистанционное действие;

· гормоны непрерывно элиминируются (удаляются) из организма в результате метаболической инактивации или (и) секреции

Концепция ткани - мишени. Ткань-мишень – это такая ткань, в которой гормон вызывает специфическую физиологическую (биохимическую) реакцию.

    Действие гормонов основано на стимуляции или угнетении каталитической функции некоторых ферментов в клетках органов—мишеней. Это действие может достигаться путем активации или ингибирования уже имеющихся ферментов. Причем важная роль принадлежит циклическому аденозинмонофосфату (цАМФ), который является здесь вторичным посредником (роль первичного посредника выполняет сам гормон). Возможно также увеличение концентрации ферментов за счет ускорения их биосинтеза путем активации генов.

Свойства рецепторов:

- четкая субстратная специфичность;

- насыщаемость;

- сродство к гормону в пределе биологических концентраций гормона;

- обратимость действия.

Влияние гормонов на метаболические процессы реализуется через три основных эффекта:

- изменение проницаемости мембран;

- изменение активности ферментов;

- регуляцию биосинтеза белков-ферментов.

Классификация гормонов:

I. По месту выработки:

1. Гормоны ЦНС (гипоталамуса, гипофиза, эпифиза).

2. Периферические гормоны (щитовидной, паращитовидной, вилочковой желез, надпочечников, поджелудочной железы, половых желез).

3. Гормоны APUD-системы (ЖКТ, почек, бронхов, нервной ткани и др.).

II. По строению:

1. Белковой природы:

а) пептиды: окситоцин, вазопрессии, глюкагон, кальцитонин, кортикотропин;

б) простые белки: инсулин, пролактин, соматотропный гормон;

в) сложные белки: фолликулостимулирующий гормон, лютеинезирующий гормон, тиреотропный гормон;

г) производные аминокислот: катехоламины, тиреоидные гормоны, мелатонин.

2. Липидной природы:

а) стероидные гормоны: кортикостероиды, половые гормоны, кальцитриол;

б) эйкозаноиды - производные полиненасыщенных жирных кислот: простагландины, простациклины, лейкотриены, тромбоксаны.

III. По биологическому действию (влиянию на обмен веществ):

1. Регулирующие обмен белков, жиров и углеводов: инсулин, адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды, тироксин;

2. Регул-щие водно-солевой обмен: минералокортикоиды (альдостерон), вазопрессин, ангиотензин II;

3. Регулирующие обмен кальция и фосфора: кальцитонин, кальцитриол, паратгормон;

4. Регулирующие репродуктивную деятельность (половые гормоны): эстрогены, андрогены, окситоцин;

5. Регулирующие выработку гормонов эндокринных желез: рилизинг-факторы (либерины и статины гипоталамуса), и тропные гормоны гипофиза).

IV. По механизму действия:

1. Гормональное: вырабатываются в ЖВС, продуцируются в кровь, достигают клетки-мишени.- в основном все гормоны

2. Паракринное: вырабатываются в ЖВС, продуцируются в межклеточное пространство, достигают клетки-мишени.- простагландины, гормоны ЖКТ

3. Изокринно е: вырабатываются в ЖВС, достигают клетки-мишени.(схож с паракринным более тесный контакт с клеткой-мишенью)-простагландины, простациклины, лейкотриены, тромбоксаны

4. Нейрокринное: вырабатываются в ЖВС, достигают клетки-мишени (нервная система).-энкефалины, эндорфины

5. Аутокринное: ЖВС – клетки-мишени.

Центральная регуляция эндокринной системы. Нервно-рефлекторный и эндокринный пути действия центров гипоталамуса на эндокринный аппарат. Либерины, статины, гормоны гипофиза. Гормоны передней доли гипофиза: гормон роста, тиреотропин, кортикотропин. Структура и биологическая роль, влияние на обмен веществ, проявления гипо- и гиперпродукции в детском возрасте. Эндемический зоб.

Связующим звеном между эндокринной и нервной системами служит гипоталамус, являющийся одновременно и нервным образованием, и эндокринной железой.
Гипоталамус – высший центр эндокринной системы.
Он контролирует и объединяет эндокринные механизмы регуляции с нервными, являясь также мозговым центром вегетативной нервной системы. В гипоталамусе находятся нейроны, способные вырабатывать особые вещества – нейрогормоны, регулирующие выделение гормонов другими эндокринными железами. Центральным органом эндокринной системы является также гипофиз. Остальные эндокринные железы относят к периферическим органам эндокринной системы. Это обусловлено тем, что в гипоталамусе локализованы нервные ядра и центры, имеющие непосредственное отношение к регуляции голода и насыщения, теплообмена, осморегуляции. В гипоталамусе идентифицированы полисенсорные нейроны, реагирующие сдвигами функциональной активности на изменения концентрации глюкозы, водородных ионов, температуры тела, осмотического давления, т.е. важнейших гомеостатических констант внутренней среды организма. В ядрах гипоталамуса осуществляется анализ состояния внутренней среды организма и формируются управляющие сигналы, которые посредством эфферентных систем приспосабливают ход метаболизма к потребностям организма

Гормоны гипоталамуса

В ядрах гипоталамуса в ответ на нервные или химические импульсы секретируются и транспортируются в аденогипофиз биологически активные пептиды, которые регулируют продукцию гипофизарных гормонов. Названия этих регуляторных гормонов отражает их биологическое значение. Все гипоталамические гормоны – олигопептиды. Функция либеринов –активация, а статинов – торможение продукции соответствующих гормонов в основном их органе-мишени – аденогипофизе. Исключением является соматостатин – его мишенью также является поджелудочная железа, где этот гормон продуцируется и тормозит секрецию инсулина и глюкагона.

Гормоны гипофиза.

Гипофиз совместно с гипоталамусом, где вырабатываются нейрогормоны, регулирующие образование и выделение гормонов гипофиза, обеспечивают нейрогуморальную регуляцию гомеостаза и адаптацию организма к изменениям внешней и внутренней среды. В передней доле гипофиза синтезируются 6 гормонов, контролирующих развитие и функции других желез внутренней секреции. Эти гормоны реализуют свое действие на функции периферических желез через  аденилатциклазную систему.

1) Тиреотропный гормон (ТТГ) относится к сложным белкам гликопротеинам. Продукцию гомона активирует тиролиберин, тормозят гормоны щитовидной железы по принципу обратной связи. ТТГ контролирует функцию щитовидной железы. Он способствует поглощению иода клетками щитовиднойжелезы, стимулирует синтез тиреоидных гормонов и способствует выделению тироксина. Наряду с клетками щитовидной железы мишенями гормона являются клетки жировой ткани, где гормон ускоряет липолиз. ТТГ применяют при лечении заболеваний щитовидной железы, связанных с нарушением ее функций.

Гипофункция: гипотиреоз.

Гиперфункция: гипертиреоз.

2) Адренокортикотропный гормон (АКТГ).

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 II,катехоламины

Уменьшают: глюкокортикоиды.

Мишени и эффекты:

Функции:

1) стимулирует синтез гормонов коры надпочечников; (стимулирует образование белка и нуклеиновых кислот для роста их ткани)

2) оказывает катаболическое, гипергликемическое, липолитическое и меланоцитстимулирующее действие. В жировой ткани стимулирует липолиз, активирует синтез холестерола и его образование из эфиров, синтез прегненолона.

Гиперфункция:

Болезнь Иценко-Кушинга –

· гипергликемия после сахарной нагрузки или после еды и из-за активации глюконеогенеза,

· ожирение лица и туловища – буйволиный горбик, лягушачий живот, лунообразное лицо

· глюкозурия

· остеопороз (усиление потерь кальция и фосфатов из костной ткани)

· иммунодефициты

· истончение кожи

Гипофункция

· Вторичный гипокортицизм - гипогликемия, повышенная чувствительность к инсулину, слабость, гипопигментация кожи.

3)Соматотропный гормон (СТГ) или гормон роста.

Строение. Представляет собой белок, включающий 191 аминокислоту с молекулярной массой 22 кДа и периодом полураспада 20-25.

Регуляция синтеза и секреции. Активируют:

-гипогликемия (при физической нагрузке и кратком голодании),

-гормоны – андрогены и эстрогены, трийодтиронин (через высвобождение соматолиберина),

-некоторые аминокислоты (например, аргинин),

-медленная фаза сна (вскоре после засыпания, особенно у детей).

Уменьшают: гипергликемия.

Механизм действия.. Аденилатциклазный, кроме него стимулирующим эффектом гормона играет инсулиноподобный фактор роста-1(ИФР-1), вырабатываемый в клетках после воздействия на нее СТГ.

Мишени и эффекты. Мишенью для СТГ и ИФР-1 являются костная, хрящевая, мышечная, жировая ткани и печень.

Белковый обмен: вызывает положительный азотистый баланс, повышает транспорт аминокислот в печень, мышечную, хрящевую и костную ткани, активирует все стадии биосинтеза белка. Рост-активирующее действие гормона на кости и мышцы наиболее отчетливо проявляется в детском и подростковом возрасте.

Нуклеиновый обмен: активирует синтез РНК и ДНК.

Углеводный обмен:

-снижает чувствительность к инсулину, подавляет переход глюкозы в периферические ткани, стимулирует глюконеогенез в печени, что вызывает гипергликемию.

-в печени повышает запасы гликогена (вместе с глюкокортикоидами и инсулином).

-в мышцах подавляет гликолиз и стимулирует синтез гликогена.

-у детей стимулирует образование хондроитин сульфата в костной ткани.

Липидный обмен: активирует липолиз, накопление жирных кислот в крови и, при недостатке инсулина, кетогенез. В целом СТГ переводит ткани на использование жирных кислот.

Минеральный обмен: способствует задержке Са, Р, К в тканях

-Регулирует рост, развитие организма.

Гипофункция:

Гипофизарный нанизм (карликовость). Проявляется в раннем детстве (на 1-4 году), критерием служит снижение скорости роста до 4 см в год и менее.

Гиперфункция:

-у детей возникает гигантизм, так как еще нет зарастания эпифизарных щелей и возможен ускоренный рост кости,

 -у взрослых развивается акромегалия –увеличение размера носа, стопы, кистей, челюсти                  Причины эндемического зоба

Недостаток йода

Основной причиной развития эндемического зоба- дефицит йода. Хроническая недостаточность микроэлемента запускает компенсаторные механизмы в клетках. Железа увеличивается, чтобы захватывать большее количество йода, необходимого для синтеза гормонов Т3 и Т4.

Различают два вида йодной недостаточности:

-Абсолютная – развивается на фоне низкого содержания йода в еде и воде;

-Относительная – развивается в результате болезней, врожденных патологий щитовидной железы.

Генетический фактор

Риск развития зоба повышается у пациентов с наследственной предрасположенностью к заболеваниям щитовидной железы. Патология может развиться на фоне генетических отклонений, нарушающих выработку тиреоидных гормонов.

Среда обитания

Установлена четкая взаимосвязь развития эндемического зоба щитовидной железы и окружающей среды в районе проживания человека. Повышенное содержание урохрома, нитратов, кальция, гуминовых веществ в воде затрудняет усвоение йода в организме. Длительное проживание в таких районах способствует развитию зоба. Аналогичные процессы в железе вызывает нехватка молибдена, марганца, меди, цинка, селена, кобальта, вследствие которой снижается активность ферментов, ответственных за синтез гормонов.

Нарушения иммунитета

Причиной эндемического зоба может стать нарушение клеточного иммунитета и синтеза аномальных иммуноглобулинов. Неполноценные белки запускают в клетках механизмы выработки антител против здоровой ткани железы.

 

Гиперфункция

Синдром неадекватной секреции – при образовании гормона какими-либо опухолями, при заболеваниях мозга. Появляется риск «водной интоксикации» и гипонатриемия.

3)Окситоцин Пептид, содержит 9 АМК.

Функции: 1) стимулирует сокращения матки (во время беременности окситоцин не влияет на сократительную способность матки, так как гормон желтого тела прогестерон делает ее нечувствительной ко всем раздражителям)

2)секрецию молока молочными железами, выброс пролактина - стимулирует выделение молока, усиливается именно выделительная функция, а не его секреция.

2) стимулирует сокращение гладкой мускулатуры промежности (желчного пузыря, мочеточников, кишечника).

Гипофункция

Синдром Шихана – фактором риска является избыточная кровопотеря при родах, что приводит к нарушению кровоснабжения и некрозу гипофиза. Первым признаком является прекращение лактации, далее обнаруживаются другие симптомы.

Гиперфункция

Избыточный синтез возникает при гипотиреозе, опухолях, хронической почечной недостаточности.

Бесплодие у мужчин и женщин, импотенция и гинекомастия мужчин, аменорея и галакторея женщин.

Мелатонин

Мелатонин является основным гормоном, синтезируемом эпифизом. Главной его функцией является регуляция суточного ритма организма (сон-бодрствование). Синтез мелатонина зависит от уровня освещенности: чем меньше света – тем больше он продуцируется.

Помимо этого, есть ряд других функций мелатонина:

· Снижение активности организма (физической, психической, эмоциональной).

· Регуляция давления.

· Снижение скорости роста ребенка.

· Регуляция сезонных процессов у животных (миграция, спячка, линька, запасание веществ на зиму).

· Повышение активности клеток иммунной системы.

· Снижение поступления кальция из крови в костную ткань.

· Снижение скорости старения организма.

· Антиоксидантное действие.

Адреногломерулотропин

Увеличивает выделение альдостерона в клубочках коры надпочечников.

Серотонин

 

Серотонин имеет двоякое значение для организма.

С одной стороны, он выступает в роли нейромедиатора, обеспечивая быструю передачу импульсов в отделах нервной системы. Это обусловливает участие в ориентация в пространстве, эмоциональное состояние, и поддержание жизненно-важных функций (контроль артериального давления, ритма сокращений сердца, частоту дыхательных движений).

С другой стороны, за счет выделения серотонина в кровь, он может выступать в роли гормона, действуя на органы мишени. Его эффекты будут следующими:

· опосредованное влияние на артериальное давление, усиление действия иммунных клеток, активация процессов пищеварении).

· Регуляция просвета сосудов.

· Стимуляция выделения пролактина (опосредованное влияние на увеличение образование молока в молочных железах).

· Повышение свертываемость крови.

· Увеличение приятных, позитивных эмоций («гормон счастья»).

Также как и для образования мелатонина, для синтеза серотонина необходим солнечный свет.

Гистамин

Гистамин может выделяться в разных местах организма: он образуется в эпифизе, содержится в тучных клетках, которые есть почти во всех частях организма.

· Уменьшение просвета бронхов.

· Уменьшение диаметра кровеносных сосудов.

· Стимуляция работы гипофиза (опосредованное влияние на выделение тропных гормонов, вазопрессина, окситоцина).

· Увеличение образования желудочного сока.

· Увеличение выделения некоторых медиаторов нервной системы (ГАМК, ацетилхолина, норадреналина, серотонина).

· Увеличение артериального давления и частоты сердечных сокращений.

Стоит отметить, что одно из основных значений гистамина - участие в аллергических реакций.

Норадреналин - является одним из главных медиаторов симпатической нервной системы. В связи с этим он имеет следующие эффекты:

· Уменьшение просвета сосудов.

· Увеличение частоты и силы сокращений сердца.

· Повышение артериального давления.

· Способствует выбросу глюкозы из тканей в кровь.

· Увеличивает просвет бронхов.

Гипофункция

Гипотиреоз у взрослых называется микседема. Развиваются слизеподобный отек тканей, ожирение, выпадение волос и зубов, сонливость, снижение интереса и инициативы, гиперхолестеринемия, жировое перерождение печени, снижается температура тела.

Гипотиреоз у детей называется кретинизм. В ЦНС клетки продолжают делиться в течение 1-1,5 лет после рождения. Поэтому если в этот период или еще до рождения возникает дефицит тиреоидных гормонов, это приводит к снижению синтеза белка во всем организме и, в частности, в мозговой ткани, нарушается процесс дифференцировки коры больших полушарий и мозжечка, и развивается умственная и физическая отсталость. Чем раньше возникает дефицит тиреоидных гормонов, тем сильнее это сказывается на задержке развития ЦНС.

Особая форма гипотиреоза является эндемический зоб. Он возникает при недостаточном содержании йода в воде и пище. Щитовидная железа увеличивается в размерах, задерживается рост и развитие организма животных, снижается продуктивность Для профилактики и лечения эндемического зоба в рацион вводится йодированная поваренная соль.

 

К А Л Ь Ц И Т Р И О Л

Строение. Представляет собой производное витамина D и относится к стероидам.

Синтез. Образующийся в коже под действием ультрафиолета и поступающие с пищей холекальциферол (витамин D3) и эргокальциферол (витамин D2) гидроксилируются в печени по С25 и в почках по С1. В результате формируется 1,25-диоксихолекальциферол (кальцитриол).

Регуляция синтеза и секреции.

Активируют: Увеличение секреции паратгормона, стимулирует этот процесс.

Уменьшают: Избыток кальцитриола подавляет гидроксилирование по С1 в почках.

Механизм действия. Цитозольный.

Мишени и эффекты.

в энтероцитах он увеличивает синтез Са-связывающих белков, стимулируя всасывание Са в кишечнике

в почках - увеличивает синтез кальциевой АТФ-азы и обеспечивает реабсорбцию Са и фосфатов

в костях стимулирует мобилизацию Са. -способствует минерализации кости остеобластами

Также:

-влияет на активность иммунных клеток,

-участвует в проведении нервного возбуждения,

-поддерживает тонус сердечной и скелетной мускулатуры.

-действие кальцитриола сопровождается подавлением секреции паратиреоидного гормона.

Гиперфункция.

Нарастающая гиперкальциемия вызывает повреждение почек, мочекаменную болезнь, остеопороз.

К А Л Ь Ц И Т О Н И Н

Строение. Представляет собой пептид, включающий 32 аминокислоты с молекулярной массой3,6 кДа.

Синтез. Осуществляется в клетках щитовидной железы.

Регуляция синтеза и секреции.Активируют: ионы кальция, глюкагон.

Механизм действия. Аденилатциклазный.

Мишени и эффекты.

1) Кальцитонин подавляет активность остеокластов и ингибирует освобождение Са2+ из костной ткани, В результате тормозится резорбция костной ткани, что проявляется понижение уровня Са и Р в крови.

2) способствует минерализации костей и зубов;

3) в почках подавляет реабсорбцию Са, Р, Na, K, Mg.

Патология. Не отмечено

Кальций-фосфолипидный механизм. По этому механизму действуют вазопрессин (через V1-рецепторы), адреналин (через α1-адренорецепторы), ангиотензин II.

Вместо аденилатциклазы мишеневым ферментом для α-субъединицы служит фосфолипаза С:

1. Взаимодействие гормона с рецептором приводит к изменению конформации последнего.

2. Это изменение передается на G-белок, который состоит из трех субъединиц(α, β и γ), α-субъединица связана с ГДФ.

3.В результате взаимодействия с рецептором β- и γ -субъединицы отщепляются, одновременно в α-субъединице ГДФ заменяется на ГТФ.

4. Активированная таким образом α-субъединица стимулирует фосфолипазу С, которая гидролизует фосфатидилинозитолдифосфат (ФИФ2) до вторичных мессенджеров: диацилглицерола (ДАГ) и инозитолтрифосфата (ИФ3).

5. ИФ3 – вторичный мессенджер – в свою очередь открывает кальциевые каналы в эндоплазматическом ретикулуме, что вызывает увеличение концентрации ионов Cа2+ в цитоплазме и активацию определенных кальций-связывающих белков, меняя их активность (например, кальмодулина).

6. Диацилглицерол является активатором протеинкиназы С, которая в присутствии ионов Ca2+фосфорилирует свои белковые субстраты. Кроме этого, диацилглицерол имеет и другую сигнальную функцию: он может распадаться на 1-моноацилглицерол и полиеновую кислоту (чаще арахидоновую), из которой образуются эйкозаноиды.

Гормоны поджелудочной железы. Инсулин, структура, влияние на обмен веществ, проявление гипер- и гипопродукции. Образование инсулина из проинсулина. Механизмы действия инсулина.

Инсулин – гормон белковой природы, запасается в секреторных гранулах в связи с цинком и выделяется в кровь в ответ на повышение концентрации глюкозы в крови

Строение

Инсулин представляет собой белок, состоящий из двух пептидных цепей А (21 аминокислота) и В (30 аминокислот), связанных между собой 3 дисульфидными мостиками.

Синтез

Инсулин синтезируется в β-клетках поджелудочной железы в виде препроинсулина, на N-конце которого находится концевая сигнальная последовательность из 23 аминокислот, служащая проводником всей молекулы в ЭПС. Здесь концевая последовательность сразу отщепляется и проинсулин транспортируется в аппарат Гольджи.

Проинсулин содержит А-цепь, В-цепь и С-пептид. В аппарате Гольджи проинсулин упаковывается в секреторные гранулы вместе с ферментами, необходимыми для "созревания" гормона. По мере перемещения гранул к плазматической мембране образуются дисульфидные мостики, вырезается С-пептид (31 аминокислота) и формируется готовая молекула инсулина. В готовых гранулах инсулин находится в кристаллическом состоянии с участием двух ионов Zn²⁺.

Механизм действия инсулина

Имеется специфический рецептор инсулина на внешней плазматической мембране почти всех клеток организма. Рецептор синтезируется в виде предшественника – полипептида, который далее расщепляется на α и β-субъединицы, связанные дисульфидными связями. α-субъединицы выполняет функцию связывания инсулина клетки, β-субъединицы - функцию преобразования сигнала. Особое свойство рецептора инсулина, отличным от всех других рецепторов гормонов белковой и пептидной природы, является его способность аутофосфорилирования. При связывании инсулина с α-цепями рецептора происходит активирование тирозинкиназной активности β-цепей путем фосфорилирования их тирозиновых остатков. Активная тирозинкиназа β-цепей фосфорилирует внутриклеточные белки - субстраты инсулинового рецептора.  

Быстрые эффекты

Печень

· активация гликолиза (гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы) и гликогеногенеза (гликогенсинтазы),

· подавление глюконеогенеза

· усиление синтеза жирных кислот (активация ацетил-SКоА-карбоксилазы, пальмитатсинтазы) и ЛПОНП,

· повышение синтеза холестерина (активация ГМГ-SКоА-редуктазы),

· ускорение пентозофосфатного пути (активация глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы),

· торможение эффектов глюкагона (активация фосфодиэстеразы).

Мышцы

· стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация ГлюТ-4)

· стимуляция гликогенгенеза (активация гликогенсинтазы)

· усиливает транспорт нейтральных аминокислот в мышцы,

· стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).

Жировая ткань

· стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),

· стимулирует переход жирных кислот в клетки (активация липопротеинлипазы),

· усиление синтеза жирных кислот (активация ацетил-SКоА-карбоксилазы, индукция пальмитатсинтазы),

· повышение синтеза ТАГ (снижение активности гормон-чувствительной липазы).

Медленные эффекты

Медленные эффекты заключаются в изменении транскрипции генов и скорости трансляции ферментов, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток. Благодаря этому повышается синтез ферментов обмена углеводов (глюкокиназы и пируваткиназы, глюкозо6-фосфатдегидрогеназы), метаболизма липидов (АТФ-цитрат-лиазы, ацетил-SКоАкарбоксилазы, синтазы жирных кислот, цитозольной малатдегидрогеназы).

Гиперфункция

Гиперинсулинизм – наблюдается при инсулиноме (опухоли, развивающейся из β-клеток островков Лангерганса) и при передозировке инсулина в ходе лечения сахарного диабета. Основными симптомами являются гипогликемия (снижение концентрации глюкозы в крови), судороги, потеря сознания; при тяжелой гипогликемии может наступить смерть.

Гипофункция

Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет.

Сахарный диабет (СД) – заболевание, связанное:

· снижением количества β-клеток островков Лангерганса

· нарушениями на уровне синтеза инсулина,

· мутациями, приводящими к дефекту гормона,

· снижением числа рецепторов к инсулину и их сродства в клетках-мишенях,

· нарушениями внутриклеточной передачи гормонального сигнала.

1. В случае СД типа 1 (инсулинзависимый СД) существует практически одна причина — аутоиммунный статус человека, вызванный разными факторами. Это состояние иммунитета приводит к гибели β-клеток ПЖ. При полном их отсутствии наступает абсолютный дефицит инсулина. Больные, как правило, молодые и худые люди.

2. Инсулинезависимый СД 2-го типа характерен для пожилых людей, β-клетки сохраняются, но инсулин не функционирует или функционирует слабо в отношении метаболических ферментов.

Биохимические маркеры СД

1. Гипергликемия (причины — глюкоза не поступает в клетки-мишени; инсулин не ингибирует, а глюкагон и кортизол активируют синтез глюкозы в печени) и глюкозурия.

2. Повышены в крови концентрации жирных кислот, кетоновых тел (кетонемия более выражена при СД 1), мочевины (азотемия). Ацидоз. Кетоновые тела в моче (кетонурия).

3. В крови увеличен уровень гликозилированного гемоглобина с высоким сродством к кислороду, что создает гипоксию.

4. Гипоксия нарушает энергетический обмен и синтез АТФ на фоне избытка глюкозы, жирных кислот, кетоновых тел.

На этой базе возникают клинические симптомы СД: полиурия (глюкоза, мочевина и кетоновые тела в моче увеличивают потерю воды), полидепсия ( жажда и сухость рта), полифагия ( наличиеповышенного аппетита )

При СД 1 снижен вес тела вследствие распада жира под влиянием глюкагона.

При СД 2 — вес или не изменен либо имеется ожирение.

Печень

1. Активация гликогенфосфорилазы, снижение активности гликогенсинтазы - мобилизация гликогена

2. Фосфорилирование пируваткиназы и БИФ (фруктозо-2,6-бисфосфатаза) торможение гликолиза и стимуляция глюконеогенеза

3. Индукция синтеза глюкозо-6-фосфатазы, фосфоенолпируваткарбоксикиназы, фруктозо-1,6-бисфосфатазы (ферменты ГНГ) - стимуляция глюконеогенеза

Жировая ткань

Активация гормончувствительной ТАГ-липазы - стимуляция липолиза

В механизме действия глюкагона первичным является связывание со специфическими рецепторами мембраны клеток, образовавшийся глюкагонрецепторный комплекс активирует аденилатциклазу и соответственно образование цАМФ. Последний активирует протеинкиназу, которая в свою очередь фосфорилирует киназу фосфорилазы и гликогенсинтазу. Фосфорилирование первого фермента способствует формированию активной гликогенфосфорилазы и соответственно распаду гликогена с образованием глюкозо- -1-фосфата, в то время как фосфорилирование гликогенсинтазы сопровождается переходом ее в неактивную форму и соответственно блокированием синтеза гликогена.

Общим итогом действия глюкагона являются ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в печени, что приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови.

 

Соматостатин

Циклический тетрадекапептид и состоит из 14 аминокислотных остатков.

Помимо гипоталамуса, соматостатин синтезируется в D-клетках панкреатических островков (островков Лангерганса) в поджелудочной железе и клетках кишечника.

Он оказывает тормозящее действие на биосинтез инсулина и глюкагона в β- и α-клетках островков Лангерганса

Панкреатический полипептид

Мишени и эффекты

При возбуждении α1-адренорецепторов (печень, сердечно-сосудистая и мочеполовая системы):

· активация гликогенолиза

· сокращение гладких мышц кровеносных сосудов и мочеполовой системы.

При возбуждении α2-адренорецепторов (жировая ткань, поджелудочная железа, почки):

· подавление липолиза

· секреции инсулина, секреции ренина.

При возбуждении β1-адренорецепторов (есть во всех тканях):

· активация липолиза,

· увеличение силы и частоты сокращений миокарда.

При возбуждении β2-адренорецепторов (есть во всех тканях):

· стимуляция гликогенолиза в печени и мышцах, и глюконеогенеза в печени

· расслабление гладких мышц бронхов, кровеносных сосудов, мочеполовой системы и желудочно-кишечного тракта

Состояния, связанные с гипофункцией мозгового вещества надпочечников, не описаны.

Гиперфункция этой структуры возникает при опухоли феохромоцитоме. Содержание адреналина в крови увеличивается во много раз, наблюдается повышение артериального давления, в крови резко увеличивается концентрация жирных кислот и глюкозы. В моче появляется адреналин и глюкоза (в норме нет!)

97. Гормоны коры надпочечников. Классификация. Структура, влияние на обмен веществ, пути образования и метаболизма глюкокортикоидов.

Биологически активные кортикостероиды объединяют в 3 основные класса в зависимости от их преобладающего действия:

Глюкокортикоиды (оказывают влияние на обмен углеводов, белков, жиров и нуклеиновых кислот)

Минералокортикоиды необходимы для поддержания уровня Na+ и К+.

Андрогены (ЭСТРОКОРТИКОСТЕРОИДЫ и АНДРОКОРТИКОСТЕРОИДЫ) - самый мощный андроген надпочечников тестостерон синтезируется в надпочечниках в небольшом количестве. Эти стероиды превращаются в более активные андрогены вне надпочечников. Тестостерон в незначительных количествах может превращаться в надпочечниках в эстрадиол.

Общим предшественником кортикостероидов служит холестерол, который в основном поступает из крови в составе ЛПНП или синтезируется в клетках из ацетил -КоА.

В митохондриях холестерол превращается в прегненолон при участии гидроксилазы. Дальнейшее превращение прегненолона происходит под действием различных гидроксилаз с участием молекулярного кислорода и NADPH.

В коре надпочечников различают 3 типа клеток, образующих 3 слоя, или зоны: клубочковую, пучковую и сетчатую.

Ферменты, необходимые для синтеза альдостерона, присутствуют только в клетках клубочковой зоны.

Глюкокортикоидов и андрогенов локализованы в пучковой и сетчатой зонах.

Образовавшиеся продукты окисления гормонов коркового вещества надпочечников называют кетостероидами; они выводятся с мочой в качестве конечных продуктов обмена, а у мужчин являются также конечными продуктами обмена мужских половых гормонов.

Глюкокортикоиды

Представителями глюкокортикоидов являются гидрокортизон (кортизол) - основной представитель, кортизон и кортикостерон.

Ткани-мишени для этой группы гормонов: печень, мышцы, жировая, лимфоидная и соединительная ткани.

В печени повышают проницаемость мембран для транспорта веществ в клетку и активируют анаболизм (то есть синтез веществ), а в остальных тканях – понижают проницаемость мембран и стимулируют катаболизм (то есть распад веществ).