ЖЛЕЗИ НА ВЪТРЕШНА СЕКРЕЦИЯ (ОБЩО)

ü Концепцията за ендокринни жлези (ZHVS) е формулирана от I. Müller (1830).

ü Немският физиолог Адолф Бертолд (1849) установява, че трансплантацията на тестисите на друг петел в коремната кухина на кастриран петел води до възстановяване на първоначалните свойства на кастрата.

ü През 1889 г. Браун-Секар докладва за експерименти, проведени върху себе си - екстракти от тестисите на животни имат "подмладяващ ефект" върху старческия организъм (учен на 72 години), но ефектът на подмладяване не трае дълго - след 2- 3 месеца изчезна.

ü През 1901 г. Соболев Л. В. доказва секрецията на инсулин от панкреатичната жлеза (1921 г. Banting и C. Best).

Ендокринология- наука, която изучава развитието, структурата, функциите на клетките, произвеждащи мастни киселини и хормони, биосинтезата, механизма на действие и характеристиките на хормоните, тяхната секреция в нормални и патологични състояния, както и заболявания, причинени от нарушение на хормоните производство.

ЖВС -това са органи или групи от клетки, специализирани в процеса на фило- и онтогенеза, синтезиращи и отделящи биологично активни вещества (БАВ) - хормони във вътрешната среда на тялото. JVSнямат отделителни канали. Техните клетки са обвити с богата мрежа от кръвоносни и лимфни капиляри, а техните биологично активни вещества се освобождават директно в кръвта и лимфата.

ХОРМОНИ

Хормоние група от високоспециализирани биологично активни вещества, които осигуряват регулирането и интегрирането на функциите на органите и целия организъм.

ФИЗИОЛОГИЧНА РОЛЯ НА ХОРМОНИТЕ В ТЯЛОТО:

1. Хомеостатиченфункция.

2. Процеси на влияние растеж, тъканна диференциация (т.е. физическа, психическа и пубертетна)

3. Осигурете адаптацияорганизъм.

4. Регулирайте репродуктивенфункция на тялото (оплождане, бременност, кърмене).

5. РегулирайтеИ интегрирамтялото функционира във връзка с централната нервна система.

Най-висшата форма на хуморална регулация е хормонални. Терминът " хормон "е приложено за първи път през 1902 г. от Старлинг и Бейлис във връзка с откритото от тях вещество, произведено в дванадесетопръстника, - секретин. срок" хормон "в превод от гръцки означава" провокативен“, въпреки че не всички хормони имат стимулиращ ефект.

Класификация на опциите за действие на хормоните (Balabolkin M.M., 1989):

1. Хормонални(или всъщност ендокринна) - хормонът се освобождава от клетката-производител, навлиза в кръвния поток и с кръвния поток се приближава до целевия орган, действайки на разстояние от мястото на производство на хормона.

2. паракринен- от мястото на синтеза хормонът навлиза в извънклетъчното пространство, откъдето въздейства върху таргетните клетки, разположени в областта (простагландини).

3. автокринен- клетките произвеждат хормон, който сам действа върху същата клетка-производител, тоест клетка-мишена = клетка-производител.

ОТЛИЧИТЕЛНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ХОРМОНИТЕ:

1. Имат висока биологична активност (mg, ng).

2. Секреция на хормони – чрез екзоцитоза.

3. Хормоните навлизат директно в кръвта, лимфата или интерстициалната течност около секреторната клетка.

4. Хормонът има разстояние на действие.

5. Хормонът има висока специфичност на действие, тоест предизвиква строго специфични реакции на определени органи или целеви тъкани. В същото време клетките на други тъкани не реагират на присъствието на хормона.

6. Хормонът не служи като източник на енергия за клетката.

Хормоните се синтезират и секретират от тъкани, различни от ендокринните жлези:

- мастна тъкан, който отделя женски полови хормони;

- миокардасекретиращ натриуретичен хормон;

- слюнчените жлези- епидермален растежен фактор;

- черен дроб, мускули- инсулиноподобни соматомедини.

ВИДОВЕ ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ХОРМОНИ ВЪРХУ ЦЕЛЕВИТЕ КЛЕТКИ:

1. директенвъздействие: самият хормон предизвиква промени в клетки или тъкани, органи.

2. разрешителенефект: чрез улесняване на ефекта на друг хормон върху дадена тъкан. Например, глюкокортикоидите, без да повлияват тонуса на съдовата мускулатура, създават условия за адреналин, който повишава кръвното налягане.

3. Сенсибилизиращефект: повишена чувствителност на тъканите към действието на хормоните.

4. Синергиченефект: един хормон засилва ефекта на друг хормон. Например еднопосочното действие на адреналина и глюкагона. И двата хормона активират разграждането на гликогена в черния дроб до глюкоза и предизвикват повишаване на кръвната захар.

5. Антагонистиченвъздействие. И така, инсулинът и адреналинът имат противоположен ефект върху нивата на кръвната захар: инсулинът причинява хипогликемия, а глюкагонът причинява хипергликемия.

КЛАСИФИКАЦИЯ НА ХОРМОНИ

1. По място на действие:

ефекторхормони: действат директно върху целевите органи;

тропикхормони: действат върху други жлези с вътрешна секреция;

хипоталамусфактори (освобождаващи фактори): действат върху хипофизната жлеза

Ø освобождаване (либерини)

Ø инхибиторни (статини).

2. Според биологичните функции:

Хомеостаза на течности и електролити: ADH, алдостерон, ангиотензин, натриуретичен хормон;

Регулиране на Ca: паратироиден хормон, калцитонин, витамин D.

115. Основни системи за междуклетъчна комуникация: ендокринна, паракринна, автокринна регулация.

Според разстоянието от клетката, произвеждаща хормони, до клетката-мишена се разграничават ендокринни, паракринни и автокринни варианти на регулация.
Ендокринна , или далечна, регулация. Секрецията на хормона се извършва в телесни течности. Прицелните клетки могат да бъдат произволно далеч от ендокринната клетка. Пример: секреторни клетки на ендокринните жлези, хормоните от които влизат в общата циркулационна система.
Паракринна регулация . Производителят на биологично активното вещество и целевата клетка са разположени наблизо. Хормоналните молекули достигат целта чрез дифузия в междуклетъчното вещество. Например, в париеталните клетки на стомашните жлези секрецията на Н+ се стимулира от гастрин и хистамин, докато соматостатинът и Pg, секретирани от съседни клетки, се потискат.
Автокринна регулация . При автокринната регулация клетката, произвеждаща хормони, има рецептори за същия хормон (с други думи, клетката, произвеждаща хормони, е в същото време и негова цел). Примери: ендотелини, произведени от ендотелни клетки и действащи върху същите тези ендотелни клетки; Т-лимфоцити, които секретират интерлевкини, насочени към различни клетки, включително Т-лимфоцити.

116. Ролята на хормоните в системата за метаболитна регулация. Прицелни клетки и клетъчни хормонални рецептори

Ролята на хормоните в регулацията на метаболизма и функциите. Хормоните са интегриращи регулатори, свързващи различни регулаторни механизми и метаболизъм в различни органи. Те функционират като химически пратеници, които пренасят сигнали, които се появяват в различни органи и централната нервна система. Отговорът на клетката към действието на хормона е много разнообразен и се определя както от химичната структура на хормона, така и от типа клетка, към която е насочено действието на хормона. В кръвта хормоните присъстват в много ниски концентрации. За да предадат сигнали към клетките, хормоните трябва да бъдат разпознати и свързани със специални клетъчни протеини - рецептори с висока специфичност. Физиологичният ефект на хормона се определя от различни фактори, например концентрацията на хормона (която се определя от скоростта на инактивиране в резултат на разграждането на хормоните, което се случва главно в черния дроб, и скоростта на екскреция на хормони и техните метаболити от тялото), неговия афинитет към протеини носители (стероидните и тироидните хормони се транспортират през кръвния поток в комплекс с протеини), броя и вида на рецепторите на повърхността на клетките-мишени. Синтезът и секрецията на хормони се стимулират от външни и вътрешни сигнали, постъпващи в централната нервна система.Тези сигнали чрез неврони навлизат в хипоталамуса, където стимулират синтеза на пептидосвобождаващи хормони (от англ. освобождаване-освобождаване) - либерини и статини, които съответно стимулират или инхибират синтеза и секрецията на хормони на предния дял на хипофизната жлеза. Хормоните на предния дял на хипофизата, наречени тройни хормони, стимулират образуването и секрецията на хормони от периферните ендокринни жлези, които навлизат в общото кръвообращение и взаимодействат с целевите клетки. Поддържане на хормоналните нива в организма механизъм за отрицателна обратна връзкавръзки. Промяната в концентрацията на метаболитите в целевите клетки чрез механизъм на отрицателна обратна връзка потиска синтеза на хормони, действайки или върху ендокринните жлези, или върху хипоталамуса. Синтезът и секрецията на тропните хормони се потискат от хормоните на ендокринните периферни жлези. Такива вериги за обратна връзка работят в системите за регулиране на хормоните на надбъбречните жлези, щитовидната жлеза и половите жлези. Не всички ендокринни жлези се регулират по този начин. Хормоните на задната хипофизна жлеза (вазопресин и окситоцин) се синтезират в хипоталамуса като прекурсори и се съхраняват в гранулите на крайните аксони на неврохипофизата. Секрецията на панкреатични хормони (инсулин и глюкагон) зависи пряко от концентрацията на глюкоза в кръвта. В регулацията на междуклетъчните взаимодействия участват и нискомолекулни протеинови съединения - цитокини. Ефектът на цитокините върху различни клетъчни функции се дължи на тяхното взаимодействие с мембранните рецептори. Чрез образуването на вътреклетъчни медиатори сигналите се предават към ядрото, където се извършва активирането на определени гени и индукцията на протеиновия синтез. Всички цитокини споделят следните общи свойства:

• се синтезират по време на имунния отговор на организма, служат като медиатори на имунни и възпалителни реакции и имат главно автокринна, в някои случаи паракринна и ендокринна активност;
• действат като растежни фактори и фактори на клетъчна диференциация (в същото време те причиняват предимно бавни клетъчни реакции, които изискват синтеза на нови протеини);
• имат плейотропна (полифункционална) активност.

Биологичният ефект на хормоните се проявява чрез взаимодействието им с рецепторите на прицелните клетки. За да прояви биологична активност, свързването на хормон с рецептор трябва да доведе до образуването на химичен сигнал вътре в клетката, който предизвиква специфичен биологичен отговор, например промяна в скоростта на синтез на ензими и други протеини или промяна в тяхната дейност. Целта на хормона може да служи като клетки от една или повече тъкани. Въздействайки върху целевата клетка, хормонът предизвиква специфичен отговор. Например, щитовидната жлеза е специфична мишена за тиротропина, който увеличава броя на ацинарните клетки на щитовидната жлеза и увеличава скоростта на биосинтеза на тиреоидни хормони. Глюкагонът, действайки върху адипоцитите, активира липолизата, стимулира мобилизацията на гликоген и глюконеогенезата в черния дроб. Характерна особеност на клетката-мишена е способността да възприема информация, кодирана в химичната структура на хормона.

Хормонални рецептори. Началният етап от действието на хормона върху клетката-мишена е взаимодействието на хормона с клетъчния рецептор. Концентрацията на хормони в извънклетъчната течност е много ниска и обикновено варира от 10 -6 -10 -11 mmol/l. Прицелните клетки разграничават съответния хормон от много други молекули и хормони поради наличието в прицелната клетка на съответния рецептор със специфично място за свързване на хормона.

Обща характеристика на рецепторите

Пептидни хормонални рецептори и адреналин се намират на повърхността на клетъчната мембрана. Рецепторите за стероидни и тиреоидни хормони са разположени вътре в клетката. Освен това вътреклетъчните рецептори за някои хормони, като глюкокортикоиди, са локализирани в цитозола, за други, като андрогени, естрогени, тиреоидни хормони, са разположени в клетъчното ядро. Рецепторите са протеини по своята химическа природа и обикновено се състоят от няколко домена. В структурата на мембранните рецептори могат да се разграничат три функционално различни области. Първият домен (домейн за разпознаване) е разположен в N-терминалната част на полипептидната верига от външната страна на клетъчната мембрана; съдържа гликозилирани места и осигурява разпознаване и свързване на хормона. Вторият домен е трансмембранен. В рецепторите от един тип, свързани с G-протеини, той се състои от 7 плътно опаковани α-спирални полипептидни последователности. В други типове рецептори трансмембранният домен включва само една а-спирадизирана полипептидна верига (напр. и двете р-субединици на хетеротетрамерния а2р2 инсулинов рецептор). Третият (цитоплазмен) домен създава химичен сигнал в клетката, който съвпада с разпознаването и свързването на хормона със специфичен вътреклетъчен отговор. Цитоплазмената област на рецептора за хормони като инсулин, епидермален растежен фактор и инсулиноподобен растежен фактор-1 от вътрешната страна на мембраната има тирозин киназна активност, докато самите цитоплазмени области на растежен хормон, пролактин и цитокинови рецептори не проявяват тирозин киназна активност, но се свързват с други цитоплазмени протеин кинази, които ги фосфорилират и активират.

Рецептори за стероидни и тиреоидни хормони съдържа 3 функционални зони. С-терминалният участък на рецепторната полипептидна верига съдържа разпознаващия хормон и свързващия домен. Централната част на рецептора включва ДНК свързващия домен. В N-терминалната част на полипептидната верига има домен, наречен вариабилен регион на рецептора, който е отговорен за свързването с други протеини, заедно с които участва в регулирането на транскрипцията.

117. Механизми на предаване на хормонални сигнали към клетките.

Според механизма на действие хормоните могат да бъдат разделени на 2 групи. Първата група включва хормони, които взаимодействат с мембранните рецептори (пептидни хормони, адреналин, както и локални хормони - цитокини, ейкозаноиди). Втората група включва хормони, които взаимодействат с вътреклетъчните рецептори.Свързването на хормон (първичен носител) с рецептора води до промяна в конформацията на рецептора. Тази промяна се улавя от други макромолекули, т.е. свързването на хормона с рецептора води до сдвояване на някои молекули с други (сигнална трансдукция). По този начин се генерира сигнал, който регулира клетъчния отговор чрез промяна на активността или количеството на ензими и други протеини. В зависимост от начина на предаване на хормоналния сигнал в клетките, скоростта на метаболитните реакции се променя:

• в резултат на промени в активността на ензимите;
• в резултат на промени в количеството на ензима V

118. Класификация на хормоните по химична структура и биологични функции

Класификация на хормоните по химична структура

Пептидни хормони	Стероиди	Производни на аминокиселини
Адренокортикотропен хормон (кортикотропин, ACTH)	Алдостерон	Адреналин
Растежен хормон (соматотропин, GH, STH)	кортизол	Норепинефрин
Тиреотропен хормон (тиротропин, TSH)	Калцитриол	Трийодтиронин (T 3)
Лактогенен хормон (пролактин, LTH)	тестостерон	Тироксин (T 4)
лутеинизиращ хормон (лутропин, LH)	Естрадиол
Фоликулостимулиращ хормон (FSH)	Прогестерон
Меланоцит стимулиращ хормон (MSH)
Хорионгонадотропин (CG)
Антидиуретичен хормон (вазопресин, ADH)
Окситоцин
Паратироиден хормон (паратхормон, ПТХ)
Калцитонин
Инсулин
Глюкагон

Класификация на хормоните според биологичните функции*

Регулирани процеси	Хормони
Метаболизъм на въглехидрати, липиди, аминокиселини	Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, растежен хормон
Водно-солев обмен	Алдостерон, антидиуретичен хормон
Калциев и фосфатен метаболизъм	Паратироиден хормон, калцитонин, калцитриол
репродуктивна функция	Естрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропни хормони
Синтез и секреция на ендокринни хормони	Тропични хормони на хипофизната жлеза, либерини и статини на хипоталамуса
Промени в метаболизма в клетките, произвеждащи хормони	Ейкозаноиди, хистамин, секретин, гастрин, соматостатин, вазоактивен интестинален пептид (VIP), цитокини

(*) Тази класификация е произволна, тъй като едни и същи хормони могат да изпълняват различни функции

119. Структура, синтез и метаболизъм на йодтиронини. Влияние върху метаболизма. Промени в метаболизма при хипо- и хипертиреоидизъм. Причини и прояви на ендемична гуша.

Биосинтез на йодтиронини. Йодтиронините се синтезират като част от протеина тиреоглобулин (Tg) във фоликулите, които са морфологичната и функционална единица на щитовидната жлеза.

тиреоглобулин - гликопротеин с молекулно тегло 660 kD, съдържащ 115 тирозинови остатъка. 8-10% от масата на тиреоглобулина е представена от въглехидрати. Съдържанието на йод в тялото е 0,2-1%

.

Тиреоглобулинът се синтезира върху рибозомите на грубия ER под формата на претиреоглобулин, след което се прехвърля в ER цистерните, където се образуват вторичните и третичните структури, включително процесите на гликозилиране. От ER цистерните тиреоглобулинът навлиза в апарата на Голджи, включва се в секреторните гранули и се секретира в извънклетъчния колоид, където тирозиновите остатъци се йодират и се образуват йодтиронини. Йодирането на тиреоглобулин и образуването на йодтиронини се извършва на няколко етапа.

Транспорт на йод в клетките на щитовидната жлеза. Йодът под формата на органични и неорганични съединения навлиза в стомашно-чревния тракт с храна и питейна вода. Дневната нужда от йод е 150-200 mcg. 25-30% от това количество йодиди се усвояват от щитовидната жлеза. Транспортирането на йодид в клетките на щитовидната жлеза е енергийно зависим процес и се осъществява с участието на специален транспортен протеин срещу електрохимичен градиент (съотношението на концентрацията на I - в жлезата към концентрацията на I - в кръвта серумът обикновено е 25:1). Работата на този протеин, пренасящ йодид, е свързана с Na +, K + -ATPase.

Окисляване на йод. Окисляването на I - до I + става с участието на хем-съдържаща тиреопероксидаза и H 2 O 2 като окислител. Тирозин йодиране. Окисленият йод взаимодейства с тирозиновите остатъци в молекулата на тиреоглобулина. Тази реакция също се катализира от тиреопероксидазата.

Образуване на йодтиронини. Под действието на тиреопероксидазата окисленият йод реагира с тирозиновите остатъци, за да образува монойодтирозини (MIT) и дийодтирозини (DIT). Две DIT молекули се кондензират, за да образуват Т4 йодотиронин, докато MIT и DIT кондензират, за да образуват Т3 йодотиронин. Йодтиреоглобулинът се транспортира от колоида до фоликуларната клетка чрез ендоцитоза и се хидролизира от лизозомни ензими с освобождаване на Т3 и Т4. При нормални условия щитовидната жлеза отделя 80-100 μg T4 и 5 μg T3 на ден. Други 22-25 μg Т3 се образуват в резултат на дейодиране на Т4 в периферните тъкани при 5"-въглеродния атом.

Транспорт и метаболизъм на йодтиронини. Половината до две трети от Т3 и Т4 се намират в тялото извън щитовидната жлеза. Повечето от тях циркулират в кръвта в свързана форма в комбинация с протеини: тироксин-свързващ глобулин (TSG) и тироксин-свързващ преалбумин (TSPA). TSH служи като основен транспортен протеин на йодотиронините, както и формата на тяхното отлагане. Има по-висок афинитет към Т3 и Т4 и при нормални условия свързва почти всички тези хормони. Само 0,03% Т4 и 0,3% Т3 са в кръвта в свободна форма. T 1/2 T 4 в плазмата е 4-5 пъти по-голям от T 3 . За Т 4 този период е около 7 дни, а за Т 3 - 1-1,5 дни. Биологичната активност на йодтиронините се дължи на несвързаната фракция. Т 3 - основната биологично активна форма на йодтиронини; неговият афинитет към таргетния клетъчен рецептор е 10 пъти по-висок от този на Т4. В периферните тъкани, в резултат на дейодиране на частта Т4 при петия въглероден атом, се образува така наречената "обратна" форма на Т3, която е почти напълно лишена от биологична активност. Други метаболитни пътища за йодотиронини включват пълно дейодиране, дезаминиране или декарбоксилиране. Йодираните продукти на катаболизма на йодтиронин се конюгират в черния дроб с глюкуронова или сярна киселина, секретират се с жлъчката, реабсорбират се в червата, дейодират се в бъбреците и се екскретират в урината.

Механизъм на действие и биологични функции на йодтиронините. Прицелните клетки на йодтиронините имат 2 вида рецептори за тези хормони. Основните ефекти на йодтиронините са резултат от тяхното взаимодействие с високоспецифични рецептори, които в комбинация с хормоните са постоянно разположени в ядрото и взаимодействат с определени ДНК последователности, участващи в регулацията на генната експресия. Други рецептори са разположени в плазмената мембрана на клетките, но това не са същите протеини като в ядрото. Те имат по-нисък афинитет към йодотиронините и вероятно осигуряват свързване на хормона, за да ги държат в непосредствена близост до клетката. При физиологична концентрация на йодтиронини тяхното действие се проявява в ускоряване на протеиновия синтез, стимулиране на растежните процеси и клетъчната диференциация. В това отношение йодтиронините са синергисти на растежния хормон. В допълнение, Т3 ускорява транскрипцията на гена на растежния хормон. При животни с дефицит на Т3 клетките на хипофизата губят способността си да синтезират растежен хормон. Много високите концентрации на Т3 инхибират протеиновия синтез и стимулират катаболните процеси, което се показва от отрицателния азотен баланс. Метаболитните ефекти на йодотиронините се дължат главно на енергийния метаболизъм, който се проявява в увеличаване на усвояването на кислород от клетките. Този ефект се проявява във всички органи с изключение на мозъка, ВЕИ и половите жлези. В различни клетки Т3 стимулира работата на Na +, K + -ATPase, която консумира значителна част от енергията, използвана от клетката. В черния дроб йодтиронините ускоряват гликолизата, синтеза на холестерола и синтеза на жлъчни киселини. В черния дроб и мастната тъкан Т3 повишава чувствителността на клетките към действието на адреналина и индиректно стимулира липолизата в мастната тъкан и мобилизирането на гликоген в черния дроб. Във физиологични концентрации Т3 повишава усвояването на глюкоза в мускулите, стимулира протеиновия синтез и увеличаването на мускулната маса и повишава чувствителността на мускулните клетки към действието на адреналина. Йодтиронините също участват във формирането на отговор на охлаждане чрез увеличаване на производството на топлина, повишаване на чувствителността на симпатиковата нервна система към норепинефрин и стимулиране на секрецията на норепинефрин.

Болести на щитовидната жлеза Хормоните на щитовидната жлеза са от съществено значение за нормалното развитие на човека.

Хипотиреоидизъм при новородени води до развитие на кретинизъм, който се проявява с множество вродени нарушения и тежка необратима умствена изостаналост. Хипотиреоидизъмсе развива поради недостатъчност на йодтиронини. Хипотиреоидизмът обикновено се свързва с понижена функция на щитовидната жлеза, но може да възникне и при заболявания на хипофизната жлеза и хипоталамуса.

Най-тежките форми на хипотиреоидизъм, придружени от лигавичен оток на кожата и подкожната тъкан, се обозначават с термина "микседем" (от гръцки. гнило- слуз, оток-оток). Подпухналостта се причинява от прекомерно натрупване на гликозаминогликани и вода. Глюкуроновата и в по-малка степен хондроитинсярната киселина се натрупват в подкожната тъкан. Излишъкът от гликозаминогликани предизвиква промени в колоидната структура на извънклетъчния матрикс, повишава неговата хидрофилност и свързва натриевите йони, което води до задържане на вода. Характерни прояви на заболяването: намален пулс, летаргия, сънливост, непоносимост към студ, суха кожа. Тези симптоми се развиват в резултат на намаляване на основната скорост на метаболизма, скоростта на гликолизата, мобилизирането на гликоген и мазнини, усвояването на глюкоза от мускулите, намаляване на мускулната маса и намаляване на производството на топлина. При поява на хипотиреоидизъм при по-големи деца се наблюдава забавяне на растежа без умствена изостаналост. Понастоящем при възрастни честа причина за хипотиреоидизъм е хроничният автоимунен тиреоидит, водещ до нарушен синтез на йодтиронини ( гуша хашимото).

Хипотиреоидизмът може да бъде и резултат от недостатъчен прием на йод в организма - ендемична гуша. Ендемична гуша (нетоксична гуша) често се среща при хора, живеещи в райони, където съдържанието на йод във водата и почвата е недостатъчно. Ако приемът на йод в организма намалее (под 100 mcg / ден), тогава производството на йодтиронини намалява, което води до повишена секреция на TSH (поради отслабването на действието на йодтиронините върху хипофизната жлеза чрез механизма на отрицателна обратна връзка). ), под влиянието на които има компенсаторно увеличаване на размера на щитовидната жлеза (хиперплазия), но производството на йодтиронини не се увеличава.

Хипертиреоидизъм възниква поради повишено производство на йодтиронини. Дифузна токсична гуша (Болест на Грейвс, болест на Грейвс) е най-често срещаното заболяване на щитовидната жлеза. При това заболяване се отбелязва увеличаване на размера на щитовидната жлеза (гуша), повишаване на концентрацията на йодтиронини 2-5 пъти и развитие на тиреотоксикоза. Характерни признаци на тиреотоксикоза: повишен основен метаболизъм, ускорен пулс, мускулна слабост, загуба на тегло (въпреки повишения апетит), изпотяване, треска, тремор и екзофталм (изпъкнали очи). Тези симптоми отразяват едновременното стимулиране както на анаболните (растеж и диференциация на тъкани), така и на катаболните (катаболизъм на въглехидрати, липиди и протеини) процеси от йодотиронини. Процесите на катаболизъм се засилват в по-голяма степен, което се доказва от отрицателния азотен баланс. Хипертиреоидизмът може да възникне в резултат на различни причини: развитие на тумори, тиреоидит, прекомерен прием на йод и йод-съдържащи лекарства, автоимунни реакции. Болестта на Грейвс възниква в резултат на образуването на антитела срещу антигените на щитовидната жлеза. Един от тях, имуноглобулинът (IgG), имитира действието на тиротропина, като взаимодейства с тиротропиновите рецептори на мембраната на тиреоидните клетки. Това води до дифузен свръхрастеж на щитовидната жлеза и прекомерно неконтролирано производство на Т3 и Т4, тъй като образуването на IgG не се регулира от механизма на обратната връзка. Нивото на TSH при това заболяване е намалено поради потискане на функцията на хипофизната жлеза от високи концентрации на йодотиронини.

120. Регулация на енергийния метаболизъм, ролята на инсулина и контринсуларните хормони в хомеостазата.

Основните хранителни вещества (въглехидрати, мазнини, протеини) се окисляват в тялото с освобождаване на свободна енергия, която се използва в анаболни процеси и при изпълнение на физиологични функции. Енергийната стойност на основните хранителни вещества се изразява в килокалории и е: за въглехидратите - 4 kcal/g, за мазнините - 9 kcal/g, за протеините - 4 kcal/g. Един възрастен здрав човек се нуждае от 2000-3000 kcal (8000-12000 kJ) енергия на ден. При обичайния ритъм на хранене интервалите между храненията са 4-5 часа с 8-12-часова нощна почивка. По време на храносмилането и периода на усвояване (2-4 часа), основните енергийни носители, използвани от тъканите (глюкоза, мастни киселини, аминокиселини), могат да идват директно от храносмилателния тракт. В постабсорбционния период и по време на гладуване се образуват енергийни субстрати в процеса на катаболизъм на отложените енергийни носители. Промените в потреблението на енергийни носители и енергийните разходи се координират чрез прецизно регулиране на метаболитните процеси в различните органи и системи на тялото, което осигурява енергийна хомеостаза. Хормоните играят основна роля в поддържането на енергийната хомеостаза. инсулин и глюкагон, както и други контринсуларни хормони - адреналин, кортизол, йодтиронини и соматотропин. Инсулинът и глюкагонът играят основна роля в регулирането на метаболизма по време на абсорбционните и постабсорбционните периоди и по време на гладуване. Периодът на абсорбция се характеризира с временно повишаване на концентрацията на глюкоза, аминокиселини и мазнини в кръвната плазма. Клетките на панкреаса отговарят на това увеличение чрез увеличаване на секрецията на инсулин и намаляване на секрецията на глюкагон. Увеличаването на съотношението инсулин/глюкагон води до ускоряване на използването на метаболитите за съхранение на енергия: синтезират се гликоген, мазнини и протеини. Режимът на съхранение се активира след хранене и се заменя с режим на мобилизиране на резерви след приключване на храносмилането. Видът на метаболитите, които се консумират, отлагат и изнасят, зависи от вида на тъканта. Основните органи, свързани с промените в потока на метаболитите при промяна на режимите на мобилизиране и съхранение на енергийни носители, са черният дроб, мастната тъкан и мускулите.

Метаболитни промени в черния дроб по време на периода на абсорбция

След хранене черният дроб става основният потребител на глюкоза, идваща от храносмилателния тракт. Почти 60 от всеки 100 g глюкоза, транспортирана от порталната система, се задържат в черния дроб. Увеличаването на консумацията на глюкоза от черния дроб не е резултат от ускоряване на нейния транспорт в клетките (транспортът на глюкоза в чернодробните клетки не се стимулира от инсулин), а следствие от ускоряването на метаболитните пътища, при които глюкозата се превръща в депозирана форми на енергийни носители: гликоген и мазнини. С увеличаване на концентрацията на глюкоза в хепатоцитите се активира глюкокиназата, която превръща глюкозата в глюкозо-6-фосфат. Глюкокиназата има висока стойност на Km за глюкоза, което осигурява висока скорост на фосфорилиране при високи концентрации на глюкоза. В допълнение, глюкокиназата не се инхибира от глюкозо-6-фосфат (вижте точка 7). Инсулинът индуцира синтеза на глюкокиназна иРНК. Увеличаването на концентрацията на глюкозо-6-фосфат в хепатоцитите води до ускоряване на синтеза на гликоген. Това се улеснява от едновременното инактивиране на гликоген фосфорилазата и активиране на гликоген синтазата. Под въздействието на инсулина в хепатоцитите се ускорява гликолизата в резултат на повишаване на активността и количеството на основните ензими: глюкокиназа, фосфофруктокиназа и пируват киназа. В същото време инхибирането на глюконеогенезата възниква в резултат на инактивиране на фруктозо-1,6-бисфосфатазата и намаляване на количеството на фосфоенолпируват карбоксикиназата, ключовите ензими на глюконеогенезата. Увеличаването на концентрацията на глюкозо-6-фосфат в хепатоцитите по време на абсорбционния период се комбинира с активното използване на NADPH за синтеза на мастни киселини, което допринася за стимулиране на пътя на пентозофосфата. Ускоряването на синтеза на мастни киселини се осигурява от наличието на субстрати (ацетил-КоА и NADPH), образувани по време на метаболизма на глюкозата, както и от активирането и индукцията на ключови ензими за синтез на мастни киселини. В периода на усвояване се ускорява протеиновият синтез в черния дроб. Въпреки това, количеството аминокиселини, влизащи в черния дроб от храносмилателния тракт, надвишава възможността за тяхното използване за синтеза на протеини и други азотсъдържащи съединения. Излишните аминокиселини или навлизат в кръвния поток и се транспортират до други тъкани, или се дезаминират, последвано от включване на остатъци без азот в общия път на катаболизъм.

Промени в метаболизма в адипоцитите. Основната функция на мастната тъкан е съхранението на енергийни носители под формата на триацилглицероли. Под въздействието на инсулина се ускорява транспортирането на глюкоза в адипоцитите. Увеличаването на вътреклетъчната концентрация на глюкоза и активирането на ключови ензими на гликолизата осигуряват образуването на ацетил-КоА и глицерол-3-фосфат, които са необходими за синтеза на TAG. Стимулирането на пентозофосфатния път осигурява образуването на NADPH, който е необходим за синтеза на мастни киселини. Биосинтезата на мастни киселини обаче de novoв човешката мастна тъкан протича с висока скорост само след предварително гладуване. При нормален хранителен ритъм синтезът на TAG се основава главно на мастни киселини, идващи от CM и VLDL под действието на Lp-липаза. В същото време, с увеличаване на съотношението инсулин/глюкагон, хормон-чувствителната TAG липаза е в дефосфорилирана неактивна форма и процесът на липолиза се инхибира.

Промени в мускулния метаболизъм в абсорбционния период. В периода на усвояване под въздействието на инсулина се ускорява транспортирането на глюкоза в клетките на мускулната тъкан. Глюкозата се фосфорилира и окислява, за да осигури енергия на клетката и също така се използва за синтезиране на гликоген. Мастните киселини, идващи от HM и VLDL през този период, играят незначителна роля в енергийния метаболизъм на мускулите. Притокът на аминокиселини в мускулите и биосинтезата на протеини също се увеличават под въздействието на инсулина, особено след протеинова храна.

Терминът е предложен от С. Коен през 1974 г.

Цитокини - група хормоноподобни протеини и пептиди с молекулно тегло от 8 до 90 kDa, често гликозилирани, синтезирани и секретирани от клетки на имунната система и други типове клетки.

Цитокините се различават от хормоните само отчасти: те се произвеждат не от жлези с вътрешна секреция, а от различни видове клетки; в допълнение, те контролират много по-широк диапазон от целеви клетки в сравнение с хормоните.

Различните биологични функции на цитокините са разделени на групи [Pertseva T.A., Konopkina L.I. Интерферони и техните индуктори // Украинско списание по химиотерапия. - 2001. _ №2. - С. 62-67.]:

те управляват развитие и хомеостаза на имунната система;

контролират растежа и диференциацията на кръвните клетки (система на хематопоезата);

участват в неспецифични защитни реакции на организма, повлияващи възпалителните процеси, съсирването на кръвта, кръвното налягане;

Цитокините участват в регулирането на клетъчния растеж, диференциацията и продължителността на живота, както и в контрола на апоптозата.

Според структурата се разграничават няколко разновидности на цитокинови молекули, всяка от които е кодирана от собствени гени. Цитокините се състоят от една или две, по-рядко повече, полипептидни (хомо- и хетероложни) вериги (мономери, димери, тримери) с молекулно тегло от 8 до 90 kDa, предимно 15-35 kDa. По-голямата част от тях съдържат 4 b-спирали като характерен структурен елемент и само няколко (IL-1, TNFs, трансформиращ растежен фактор) се характеризират с преобладаването на b-слойна структура.

Клетки, произвеждащи цитокини

Възможно е да се разграничат 3 относително автономни групи клетки, произвеждащи цитокини (Таблица 1). Това

стромални клетки на съединителната тъкан, които произвеждат цитокини и са основно отговорни за хематопоезата;

· моноцити/макрофаги, които са продуценти на цитокини – медиатори на възпалението;

лимфоцити, които произвеждат лимфокини, които осигуряват развитието на антиген-специфичния компонент на имунния отговор.

Маса 1.

Основните типове клетки - производители на цитокини

Клетки производители	Индуктори на цитокини	Производствена кинетика	Произведени цитокини
Стромални клетки (фибробласти, ендотелни клетки)	Контактни взаимодействия, бактериални продукти	В рамките на един час от иРНК, след 3-4 часа пикът на секрецията на цитокини	GM, G, M-CSF; INFv, IL-6,7,8,11
Моноцити/макрофаги	Бактерии и техните продукти, полиелектролити, формови етери	В рамките на един час от иРНК, след 6-14 часа пикът на секрецията на цитокини	IL-1.6; TNFb, IL-10,12,15; GM, G, M-CSF, TGFv, INFb, хемокини.
	Свързване на антиген/митоген чрез TCR-CD3/CD28+IL-12	След 5-8 часа, иРНК, след 10-48 часа, пикът на секрецията на цитокини	IL-2, INFg, TNFb и c, IL-3, GM-CSF, хемокини
	Антиген/митоген+IL-4 свързване	След 5-8 часа, иРНК, след 24-48 часа, пикът на секрецията на цитокини	IL-4,5,6,9,10,13,3; GM-CSF, хемокини

Всички цитокин-продуциращи клетки се характеризират със свой собствен тип отговор на активиращи влияния и естеството на активаторите, както и техния собствен, макар и значително припокриващ се набор от цитокини, произведени от тях (Таблица 1) и процесите, които те осигуряват.

Нормални нива на производство на цитокини стромални клеткиниско При липса на увреждащи и патогенни фактори, стимулите за производството на тези цитокини изглежда са контакти с хемопоетични клетки. Бактериалните продукти значително засилват производството на тези цитокини и това се случва не само в хемопоетичните органи, но и в огнищата на агресия, което води до образуването на екстрамедуларни огнища на хематопоезата. При условия на активиране епителните клетки на кожата и лигавиците показват сходна активност.

Производство на цитокини (монокини) клетки от миелоидно-моноцитен произходпредизвикани главно под въздействието на бактериални продукти. Може да бъде причинено и от много метаболити, самите цитокини, пептидни фактори, полиелектролити, както и контакти с околните клетки, процеси на адхезия и фагоцитоза. Активирането на цитокиновите гени се случва в моноцитите и макрофагите в рамките на 1 час, а през следващите няколко часа цитокинът вече може да бъде открит в средата. Сред цитокините, секретирани от тези клетки, преобладават факторите, участващи в развитието на възпалението. Те се наричат монокини.

Третата група клетки - производители на цитокини ( лимфокини) грим лимфоцити. Почти всички видове лимфоцити са способни да секретират цитокини, но техните „професионални“ производители са CD4 + помощни клетки. Лимфоцитите в покой не произвеждат хуморални фактори. Клетъчната активация се извършва в резултат на свързване на антиген-разпознаващи рецептори и корецептори. Най-ранният от лимфокините - IL-2 - се появява в цитоплазмата на Т клетките 2 часа след стимулация; останалите лимфокини се произвеждат много по-късно и в определена последователност: IL-4 след 4 часа, IL-10 след 6 часа, IL-9 след 24 часа. Пиковото производство на различни лимфокини варира: 12 часа за IL-2, 48 часа за IL-4 и 5,72 часа за IL-9 и IFNg. Тази последователност отразява процесите на диференциация на Т-хелперите.

Цитокините започват да се синтезират от клетките само при наличие на чужд агент в организма. Това допринася за развитието на имунна реакция, която защитава постоянството на вътрешната среда на тялото от всичко генетично чуждо (фиг. 1).

Ориз. 1.

След като бъдат освободени от произвеждащите клетки, цитокините имат кратък полуживот от кръвообращението. До 50% от циркулиращите цитокини се интернализират в рамките на 30 минути. Екскрецията на катаболизираните цитокини от тялото се извършва от черния дроб и бъбреците. Секрецията на цитокини е краткотраен процес. ИРНК, кодираща цитокините, е нестабилна, което в комбинация с кратката продължителност на транскрипцията на цитокиновите гени води до кратка продължителност на тяхната биосинтеза. [Колман Дж., Риом К.-G., Визуална биохимия, издателство Мир, стр. 378-379].

Говорейки за характеристиките на цитокините, трябва да имате предвид следното:

1. Един цитокин може да се произвежда от повече от един тип клетки;

2. Една клетка може да произвежда повече от един цитокин;

3. Един цитокин може да действа върху повече от един тип клетки;

4. Повече от един цитокин може да индуцира една и съща функция в даден тип клетка. [ Дранник G.N. Клинична имунология и алергология, MIA, Москва 2003 г. стр. 98-99.].

Притежавайки широк спектър на биологична активност, те определят не само адекватно ниво на имунен отговор, но и регулират взаимодействието на основните биологични интегративни системи на тялото - нервна, имунна и ендокринна.

Цитокините са свързани помежду си и образуват интегрална система от взаимодействащи си елементи - цитокинова мрежа.

Редица хормони се произвеждат от комбинация от клетки или от отделни клетки, които не са анатомично организирани под формата на жлеза. Тези клетки се намират в различни тъкани и органи (фиг. 27-1). Те включват невросекреторни клетки на хипоталамуса, ендокринни клетки на островите Лангерханспанкреас (a-, b-, d-клетки), ендокринни клетки на стомашно-чревния тракт (произвеждащи гастрин, глюкагон, мотилин, секретин, соматостатин, холецистокинин, гастрин-освобождаващ хормон), интерстициални клетки на бъбреците (произвеждащи PgE 2 и еритропоетин) ), интерстициални клетки Лайдигтестиси (произвеждащи андрогени), фоликуларни клетки на яйчника (образуващи естрадиол, естрон, естриол, Pg) и неговото жълто тяло (произвеждащи прогестерон и естрогени), кардиомиоцити на дясното предсърдие (синтезират атриопептин - натриуретичен фактор), ендокринни клетки на белите дробове (произвеждащи калцитонин, бомбезин, Pg, левцин-енкефалин), епителни клетки на тимуса (тимус), които произвеждат пептидните хормони тимопоетин и тимозини.

Хормон

Терминът "хормон" се използва за обозначаване на БАВ, секретиран от клетките във вътрешната среда на тялото, който се свързва с рецепторите на прицелните клетки и променя начина на тяхното функциониране. По този начин хормоните действат като регулатори на клетъчната активност.

Хормоните включват биологично активни вещества, произвеждани от ендокринни клетки.

В по-широк смисъл някои други биологично активни вещества също са хормони: тези, произведени от имунната система, растежни фактори, цитокини.

Химическата структура на биологично активните вещества е различна. Техните основни класове са: олигопептиди (например невропептиди), полипептиди (например инсулин), гликопротеини (например TSH), стероиди (например алдостерон и кортизол), тирозинови производни (например йодсъдържащи хормони на щитовидната жлеза). : трийодтиронин - Т 3 и тироксин - Т 4), производни на ретиновата киселина, ейкозаноиди (например Pg и простациклини).

Хормонални рецептори и вторични посредници

Хормонален рецептор - протеинова молекула, разположена на повърхността на цитолемата, в цитоплазмата или в ядрото, която специфично взаимодейства с определен хормон и предава сигнал на вторите медиатори. За повече информация относно рецепторите и хормоните вижте раздела Междуклетъчни информационни сигнали в Глава 4, Клетъчна патология и приложението Речник на термините.

Варианти на действието на хормоните върху целевите клетки

Според разстоянието от клетката, произвеждаща хормони, до клетката-мишена се разграничават ендокринни, паракринни и автокринни варианти на регулация.

Ендокринна, или отдалеченрегулиране. Секрецията на хормона се извършва във вътрешната среда. клетки – мишените могат да бъдат произволно далеч от ендокринната клетка. Пример: секреторни клетки на ендокринните жлези, хормоните от които влизат в общата циркулационна система.

паракриненрегулиране. Производителят на биологично активното вещество и целевата клетка са разположени един до друг. Хормоналните молекули достигат целта чрез дифузия в междуклетъчното вещество. Например, в париеталните клетки на стомашните жлези секрецията на Н+ се стимулира от гастрин и хистамин, докато соматостатинът и Pg, секретирани от съседни клетки, се потискат.

Автокриненрегулиране. При автокринната регулация клетката, произвеждаща хормони, има рецептори за същия хормон (с други думи, клетката, произвеждаща хормони, е в същото време и негова цел). Примери: ендотелини, произведени от ендотелни клетки и действащи върху същите тези ендотелни клетки; Т-лимфоцити, които секретират интерлевкини, насочени към различни клетки, включително Т-лимфоцити.

Хормоните са биологично активни съединения, произвеждани в кръвта от жлезите с вътрешна секреция и влияещи върху метаболизма. Известни са повече от 50 хормона. 10 - 10 mmol / l - физиологичната концентрация на хормони. -6 -

Секрецията на хормони се стимулира от външни и вътрешни сигнали, постъпващи в ЦНС. Сигналите постъпват в хипоталамуса, където стимулират синтеза на освобождаващи хормони: либерини (7), статини (3). Освобождаващите хормони стимулират или инхибират синтеза на тропните хипофизни хормони, които стимулират синтеза и секрецията на хормоните на ендокринните жлези. Промяната в концентрацията на метаболитите в целевите клетки потиска синтеза на хормони, действащи върху ендокринните жлези или върху хипоталамуса. Синтезът на тропните хормони се потиска от хормоните на периферните жлези.

Характеристики на действието на хормоните върху органи и тъкани разстояние, висока биологична активност от 10 М, специфичност, действие върху целевите органи, целевите органи имат рецептори (гликопротеини). -7 Инсулинов рецептор

Крайните ефекти от действието на хормоните са промяна в пропускливостта на клетъчните мембрани, промяна в активността на вътреклетъчните ензими, промяна в интензивността на синтеза на протеини (чрез регулиране на техния синтез).

Скоростта на освобождаване на хормони се променя през деня (циркадни ритми). През зимата се отделят повече хормони, през лятото по-малко. Има възрастови характеристики на хормоналната секреция. Секрецията на хормони може да се промени във всяка възраст, което води до метаболитни нарушения и развитие на патология. Дефицитът на тироксин води до кретинизъм, излишъкът - до токсична гуша. Липсата на инсулин води до развитие на захарен диабет, а излишъкът води до хиперинсулинизъм.

Нарушенията в хормоналната регулация могат да възникнат в резултат на нарушение във висшата неврохормонална регулация на дейността на ендокринната жлеза (нарушение на контрола), поради директно увреждане на жлезата (инфекция, тумор, интоксикация, травма), като проява на дефицит на субстрат (синтезът на хормоните е нарушен). като нарушение на секрецията, транспорта на хормона, поради промени в условията на действие на хормоните (електролитна среда на тъканта) нарушения на рецепторите: - появата на антитела срещу рецептори, - при липса или дефицит на рецептори, - в нарушение на регулацията на рецепторите, с повишена екскреция на хормони (с урина, жлъчка).

Хипосекрецията на хормони зависи от генетични фактори (липса на ензим за синтез на хормони), диетични фактори (хипотиреоидизъм поради недостиг на йод в храната), токсични фактори (некроза на надбъбречната кора под действието на инсектицидни производни), имунологични фактори (поява на антитела които разрушават жлезата), наличие на инфекция, туберкулоза, тумори.

Хиперсекреция на хормони при хормонално активни тумори (акромегалия при тумори на хипофизата), при автоимунни процеси (с тиреотоксикоза).

Времето на полуразпад - времето на съществуване на хормона в кръвта адреналин съществува в кръвта за секунди, стероидните хормони - часове, хормоните на щитовидната жлеза - дни. В периферните тъкани някои хормони се превръщат в по-активни съединения.

Класификация на хормоните по място на производство, по химическа природа, по влияние върху метаболизма, по вид хуморално влияние.

Класификация на хормоните според ефекта им върху метаболизма Във връзка с протеиновия метаболизъм се разграничават катаболни и анаболни. Според ефекта върху въглехидратния метаболизъм - хипергликемични и хипогликемични. По отношение на липидния метаболизъм - липолитичен и липогенетичен.

Класификация на хормоните според вида на хуморалното влияние Хормонално влияние. От клетката производител хормонът навлиза в кръвта и с кръвния поток се приближава до целевия орган, действайки дистанционно. паракринно влияние. От клетката производител хормонът навлиза в извънклетъчното пространство и действа върху целевите клетки, които се намират наблизо. Изокринно влияние. От клетката продуцент хормонът навлиза в извънклетъчното пространство и в целевата клетка, която е в близък контакт с него. неврокринно влияние. Хормонът се секретира в синаптичната цепнатина. автокринно влияние. Клетката продуцент също е целевата клетка.

Класификация на хормоните по химическа природа Протеини: прости - инсулин, хормон на растежа, сложни - TSH, FSH, Пептиди: вазопресин, окситоцин, глюкагон, тирокалцитонин, ACTH, соматостатин. Производни на AMK: адреналин, тироксин. Стероидни хормони. Производни на мастни киселини: простагландини.

Класификация на хормоните по рецепторна локализация Хормони, които се свързват с вътреклетъчните рецептори в целевите клетки. Те включват стероидни и тиреоидни хормони. Всички те са липофилни. След секрецията те се свързват с транспортни протеини, преминават през плазмената мембрана и се свързват с рецептор в цитоплазмата или ядрото. Образува се хормон-рецепторен комплекс. Той се транспортира до ядрото, взаимодейства с ДНК, активира или инхибира гени, което води до индуциране или потискане на протеиновия синтез, промяна в количеството протеини (ензими). Основният ефект се постига на ниво генна транскрипция.

Механизмът на действие на липофилните хормони Секреция на хормони Свързване с транспортни протеини Транспорт през плазмената мембрана Свързване с рецептор в цитоплазмата или ядрото Образуване на хормон-рецепторен комплекс Транспортиране на комплекса към ядрото Взаимодействие с ДНК Индуциране на протеинов синтез Промяна в количеството протеини (ензими) Активиране на гени Инхибиране на гени Потискане на протеиновия синтез

Хормоните, които се свързват с рецепторите на клетъчната повърхност, са водоразтворими, имат протеинов характер, хормонът действа върху рецептора, след което действието преминава през вторични медиатори: c. AMF, c. HMF, калций, инозитол-3-фосфат (I-3-P), диацилглицерол (DAG). Ето как работят хормоните: растежен хормон, пролактин, инсулин, окситоцин, нервен растежен фактор.

Цикличните нуклеотиди са универсални медиатори на действието на различни фактори върху клетките и тялото. ATP c. AMP + FFn GTP GMF + FFn гуанилат циклаза аденилат циклаза

Аденилат циклазата има две субединици: рецепторна, каталитична. Хормонът взаимодейства с рецепторната субединица, която превежда катализатора в активно състояние.

G протеинът е вграден в мембраната и в комбинация с магнезиевите йони и GTP активира аденилат циклазата. Преобразуване на сигнала от G-протеини

Хормонален рецептор, протеин G, аденилат циклаза - 3 независими протеина, които са функционално свързани.

° С. AMP е вторичен посредник за ACTH, TSH, FSH, LH, MSH, вазопресин, катехоламини, глюкагон, паратироиден хормон, калцитонин, секретин, тиролиберин, липотропин.

Хормоните, които инхибират аденилатциклазата ацетилхолин, соматостатин, ангиотензин II, фосфодиестераза катализират превръщането на цикличните нуклеотиди в нециклични 5-нуклеозидни монофосфати.

Гуанилат циклазата е ензим, съдържащ хем. NO, когато взаимодейства с хема на гуанилат циклазата, насърчава бързото образуване на c. HMF, който намалява силата на сърдечните контракции. ° С. GMP действа чрез протеин киназа.

Механизъм на действие Съдържанието на калций в клетките е ниско. 1. Хормонът действа върху G рецептора - Ca протеинът влиза в клетката Ca действа върху активността на ензимите, йонните помпи, каналите за пропускливост.

2. Механизъм на действие: Са-калмодулин Иницииране Фосфорилиране на протеин киназни протеини

Ca-calmodulin комплексът променя активността на ензимите по два начина: 1. чрез директно взаимодействие с целевия ензим, 2. чрез протеин киназата, активирана от този комплекс. активира аденилатциклазата само при ниски концентрации на калций и с по-нататъшно повишаване на концентрацията на калций аденилатциклазата се инхибира. способни да активират фосфодиестераза на бозайници.

Са-калмодулин-регулирани ензими аденилат циклаза, фосфодиестераза, гликоген синтаза, гуанилат циклаза, пируват киназа, пируват дехидрогеназа, пируват карбоксилаза, фосфолипаза А2, миозин киназа. Са-калмодулин е вторичен посредник за вазопресин и катехоламини.

Фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфатът, прекурсорът на два вторични посредника (диацилглицерол, инозитол-3-фосфат), се намира от вътрешната страна на плазмената мембрана и претърпява хидролиза в отговор на сигнал от рецептора.

Диацилглицеролът и инозитол-3-фосфатът са вторични посредници за вазопресин, брадикинин, ангиотензин II и серотонин.

Инозитол-3-фосфатът повишава концентрацията на калций: 1. калцият се освобождава от ендоплазмения ретикулум на клетката, митохондриите, 2. регулира навлизането на калций през канала.

Диацилглицеролът повишава афинитета на протеин киназа С и калция. Протеин киназа С фосфорилира много протеини. Диацилглицеролът е вторичен посредник за: ACTH, серотонин, LH.

В структурата на мембранните рецептори се разграничават 3 функционално различни места 1. Осигурява разпознаване и свързване на хормона. 2. Трансмембранен. 3. Цитоплазмена област. В инсулина това е тирозин киназа.

Простагландините са хидроксилирани продукти от превръщането на полиненаситени мастни киселини. са тъканни хормони, не са истински хормони, но служат като вторични вестители, състоят се от 20 въглеродни атома и включват циклопентанов пръстен. В човешкото тяло има 14 простагландина.

В зависимост от структурата на петчленния пръстен простагландините се делят на 4 групи: A, B, E, F. Броят на двойните връзки е посочен като индекс: PHA 1 Субстратът за образуване на простагландини е арахидоновата киселина. Инхибитори на простагландиновия биосинтез: групата на салициловата киселина, сулфонамиди.

Биологичната роля на простагландините насърчават свиването на матката по време на раждане, антиадхезивен ефект, предотвратяват тромбоза, провъзпалителен ефект, антилиполитичен ефект, инсулиноподобен ефект върху метаболизма на глюкозата в мастната тъкан, регулират бъбречния кръвен поток, повишават диурезата, PGE и PHF отпуска дихателната мускулатура, седативен ефект, повишава контрактилния капацитет на миокарда, антисекреторен ефект, антиулцерогенен ефект, медиатори на треска

Използването на простагландини при астма, за лечение на кръвни съсиреци, за понижаване на кръвното налягане, за стимулиране на раждането.

Тромбоксаните се синтезират в - тромбоцитите, - мозъчната тъкан, - белите дробове, - далака, - бъбреците. причина: - тромбоцитна агрегация, - мощен вазоконстрикторен ефект

Простациклините се синтезират в: - съдов ендотел, - миокард, - матка, - стомашна лигавица.

Левкотриените допринасят за свиването на гладката мускулатура на дихателните пътища, стомашно-чревния тракт, регулират съдовия тонус и имат вазоконстриктивен ефект. Основните биологични ефекти на левкотриените са свързани с възпаление, алергии, анафилаксия и имунни реакции.

Хормони от протеинова и пептидна структура хормони на хипофизата, хормони на панкреаса, хормони на хипоталамуса. тиреоидни хормони, паратироидни хормони.

Химическата природа на хормоните на предната хипофизна жлеза STH е протеин, TSH е гликопротеин, ACTH е пептид, HTG: пролактин е протеин, FSH е гликопротеин, LH е гликопротеин. β-липотропинът е пептид.

Анаболен хормон на растежа: стимулира синтеза на ДНК, РНК, протеин, повишава пропускливостта на клетъчните мембрани за AMK, подобрява включването на AMK в протоплазмените протеини, намалява активността на вътреклетъчните протеолитични ензими, осигурява енергия за синтетични процеси, подобрява окислението на мазнините, причинява хипергликемия, която е свързана с активиране и след това, с изчерпването на инсуларния апарат, стимулира мобилизирането на гликоген, увеличава глюконеогенезата. под въздействието на STH, периодът на растеж на костите се увеличава, стимулира се деленето на клетките и образуването на хрущял.

Регулиране на синтеза на растежен хормон Регулирането на секрецията на растежен хормон чрез обратна връзка се извършва във вентромедиалното ядро ​​на хипоталамуса. Соматолиберинът е стимулиращ регулатор на секрецията. Соматостатинът е инхибиторен регулатор, който инхибира мобилизирането на калций. Стимулиращият растежа ефект на GH се медиира от IGF-1 (инсулиноподобен растежен фактор 1), който се образува в черния дроб. IGF-1 регулира секрецията на GH чрез инхибиране на освобождаването на соматолиберин и стимулира освобождаването на соматостатин. Индивидите с дефицит на IGF-1 нямат способността да растат нормално.

Стимули за секрецията на хормона на растежа, хипогликемия, прием на излишни протеини в тялото, естроген, тироксин. Освобождаването на STG се улеснява от: физическа активност, сън (през първите 2 часа след заспиване).

Потискат секрецията на растежен хормон излишните въглехидрати и мазнини в храната, кортизол. При липса на хормон на растежа възниква хипофизен нанизъм (джудже).

Акромегалия възниква, ако се наблюдава излишък на растежен хормон след пубертета (след свръхрастеж на епифизния хрущял).

Тиротропният хормон гликопротеин, молекулно тегло около 30 000, синтезът и секрецията на TSH се контролират от тиролиберин, свързва се с рецепторите на плазмената мембрана и активира аденилатциклазата, TSH стимулира всички етапи на биосинтеза и секреция на трийодтиронин (T 3) и тироксин (T 4), повишава синтеза на протеини, фосфолипиди и нуклеинови киселини в клетките на щитовидната жлеза.

Пептидът на адренокортикотропния хормон (ACTH), синтезът и секрецията на ACTH се контролира от кортиколиберин, регулира ендокринните функции на надбъбречните жлези, ACTH стимулира синтеза и секрецията на кортизол.

ACTH стимулира: 1. Усвояването на LDL, 2. хидролиза на складираните холестеролни естери в надбъбречната кора и увеличаване на количеството на свободния холестерол, 3. транспортирането на холестерола в митохондриите, 4. свързването на холестерола с ензими, които го превръщат в прегненолон.

Гликопротеинът на лутеинизиращия хормон (LH), производството на LH се регулира от гонадолиберин, регулира синтеза и секрецията на полови хормони и гаметогенезата, свързва се със специфични рецептори на плазмените мембрани и стимулира образуването на прогестерон от клетките на жълтото тяло и тестостерон от клетките на Лайдиг. на вътреклетъчния сигнал за действие на LH се възпроизвежда от c. AMF.

FSH гликопротеин, производството на FSH се регулира от гонадолиберин, регулира синтеза и секрецията на половите хормони и гаметогенезата, стимулира секрецията на естрогени в яйчниците.

Пролактин протеин, производството на пролактин се регулира от пролактолиберин, участва в инициирането и поддържането на лактацията, поддържа активността на жълтото тяло и производството на прогестерон, влияе върху растежа и диференциацията на тъканите.

β-липотропин пептид, действа чрез c. AMP има мобилизиращ мазнините, кортикотропен, меланоцит-стимулиращ ефект, има хипокалцемична активност и има инсулиноподобен ефект.

Вазопресинът и окситоцинът се синтезират в хипоталамичните неврони, свързват се с неврофизиновите протеини и се транспортират до невросекреторните гранули на хипоталамуса, след това по аксона до задната част на хипофизната жлеза, където настъпва пострибозомно завършване. Хормони на задната хипофиза

Вазопресин аденилат циклазен стимулатор: c. AMP се образува в мембраната на епитела на бъбречните тубули, в резултат на което се увеличава пропускливостта на водата, кръвното налягане се повишава поради стимулиране на свиването на гладката мускулатура на съдовете, спомага за намаляване на диурезата поради ефекта върху тубуларния апарат на нефрона и повишава реабсорбция на вода.

Безвкусен диабет възниква поради нарушение: синтез, транспорт, секреция на вазопресин. При заболяване с урина се губят до 40 литра вода на ден, възниква жажда. Безвкусен диабет протича с атрофия на задния дял на хипофизната жлеза. Синдромът на Parkhan възниква поради повишена секреция на вазопресин. реабсорбцията на вода в бъбреците се увеличава, появява се оток.

Окситоцинът стимулира контракциите на гладката мускулатура на матката, гладката мускулатура на червата, уретрата, стимулира контракция на мускулите около алвеолите на млечните жлези, насърчавайки притока на мляко. Окситоциназата разрушава хормона. По време на раждане активността му спада 100 пъти.

Хормони на панкреаса Инсулинът е първият хормон, чиято протеинова природа е дешифрирана. Получава се синтетично. Инсулиноподобни вещества се произвеждат в черния дроб, бъбреците, ендотела на мозъчните съдове, слюнчените жлези, ларинкса, папилите на езика.

Инсулинът е прост протеин. Състои се от две полипептидни вериги: a- и b-. а-веригата съдържа 21 аминокиселинни остатъка, b-веригата - 30. Инсулинът се синтезира като неактивен прекурсор на проинсулин, който се превръща в инсулин чрез ограничена протеолиза. В същото време С-пептид от 33 аминокиселинни остатъка се разцепва от проинсулин.

Основният ефект на инсулина е да увеличи пропускливостта на клетъчните мембрани за глюкоза. Инсулинът активира: хексокиназна реакция, синтез на глюкокиназа, гликолиза, всички фази на аеробно разпадане, пентозен цикъл, синтез на гликоген, синтез на мазнини от глюкоза. Инсулинът инхибира: разграждането на гликогена, глюконеогенезата. Инсулинът е анаболен. насърчава синтеза на гликоген, мазнини, протеини. Има щадящ протеини ефект, тъй като инхибира глюконеогенезата от аминокиселини.

Прицелни органи на инсулина и естеството на метаболитния ефект Антикатаболен ефект Анаболен ефект чернодробно инхибиране на гликогенолизата и глюконеогенезата активиране на синтеза на гликоген и мастни киселини инхибиране на мастната тъкан на липолизата активиране на синтеза на глицерол и мастни киселини мускулно инхибиране на разграждането на протеини активиране на синтеза на протеини и гликоген . прицелен орган

Глюкагонът се произвежда от а-клетки на островите на Лангерханс, състои се от 29 аминокиселини, молекулно тегло 3500. Целеви органи: черен дроб, мастна тъкан. Глюкагонът действа чрез c. AMF. Рецепторите са мембранни липопротеини.

Биологичната роля на глюкагона стимулира фосфоролизата на чернодробен гликоген, стимулира глюконеогенезата, засилва липолизата в мастната тъкан и черния дроб, повишава гломерулната филтрация, ускорява кръвния поток, подпомага екскрецията на сол, пикочна киселина, стимулира протеолизата, повишава кетогенезата, стимулира транспорта на AMK в черния дроб, намалява концентрацията на калий в черния дроб.

Соматостатин пептид, инхибира секрецията на растежен хормон, инхибира секрецията на инсулин и глюкагон, изолиран от хипоталамуса, секретиран в панкреаса, стомаха.

Катехоламини (адреналин, норепинефрин, допамин) хормони на надбъбречната медула, производни на тирозин. Целеви органи: черен дроб, мускули. Секрецията на хормони се стимулира от симпатиковите нерви.

Механизмът на действие чрез c. AMP не прониква в клетката чрез промяна в концентрацията на калциеви йони. И двата хормона причиняват хипертония.

Разлики между епинефрин и норадреналин Адреналин Норепинефрин Свободна CH 3 група Свободна NH 2 група Възбужда β-рецепторите Възбужда a-рецепторите Разширява бронхите Свива бронхите Разширява кръвоносните съдове на мозъка, мускулите Свива кръвоносните съдове на мозъка, мускулите Стимулиране на кората, възбужда централната нервна система Действа по-слабо Тахикардия Брадикардия Отпуска гладките мускули, разширява зеницата действа по-слабо

Биохимичното действие на адреналина засилва разграждането на гликоген в черния дроб, причинявайки хипергликемия, засилва разграждането на гликоген в мускулите, като същевременно повишава концентрацията на млечна киселина, стимулира фосфорилазата, инхибира гликоген синтазата, инхибира секрецията на инсулин (спестява глюкоза за централната нервна система)

Норепинефринът 4-8 пъти по-слаб от адреналина действа върху a-адренергичните рецептори чрез промяна в концентрацията на калций (влияе на контракциите на гладката мускулатура),

Катехоламините не преминават кръвно-мозъчната бариера (BBB). Наличието им в мозъка се обяснява с локален синтез. При някои заболявания на централната нервна система (болест на Паркинсон) има нарушение на синтеза на допамин в мозъка. DOPA лесно преминава през BBB и е ефективно лечение на болестта на Паркинсон. α-метил-DOPA конкурентно инхибира DOPA карбоксилазата и се използва за лечение на хипертония.