GRUCZOŁY WYDZIELENIA WEWNĘTRZNEGO (SUMA)

ü Koncepcja gruczołów dokrewnych (ZHVS) została sformułowana przez I. Müllera (1830).

ü Niemiecki fizjolog Adolf Berthold (1849) stwierdził, że przeszczep jąder innego koguta do jamy brzusznej wykastrowanego koguta prowadzi do przywrócenia pierwotnych właściwości kastrata.

ü W 1889 roku Brown-Sekar relacjonował eksperymenty przeprowadzone na sobie – ekstrakty z jąder zwierząt miały „działanie odmładzające” na starczy organizm (naukowiec lat 72), ale efekt odmładzający nie trwał długo – po 2- 3 miesiące zniknął.

ü W 1901 Sobolev L.V. udowodnił wydzielanie insuliny przez trzustkę (1921 Banting i C. Best).

Endokrynologia- nauka zajmująca się badaniem rozwoju, budowy, funkcji komórek produkujących kwasy tłuszczowe i hormony, biosyntezą, mechanizmem działania i charakterystyką hormonów, ich wydzielaniem w stanach prawidłowych i patologicznych oraz chorobami wynikającymi z naruszenia gospodarki hormonalnej produkcja.

ZhVS - są to narządy lub grupy komórek wyspecjalizowane w procesie filo- i ontogenezy, syntetyzujące i uwalniające substancje biologicznie czynne (BAS) – hormony do środowiska wewnętrznego organizmu. JVS nie mają przewodów wydalniczych. Ich komórki są oplecione obfitą siecią naczyń włosowatych krwi i limfy, a zawarte w nich substancje biologicznie czynne są uwalniane bezpośrednio do krwi i limfy.

HORMONY

Hormony to grupa wysoce wyspecjalizowanych substancji biologicznie czynnych, które zapewniają regulację i integrację funkcji narządów i całego organizmu.

FIZJOLOGICZNA ROLA HORMONÓW W ORGANIZMIE:

1. homeostatyczny funkcjonować.

2. Procesy wpływu wzrost, różnicowanie tkanek (tj. fizyczne, psychiczne i dojrzewanie)

3. Zapewnij dostosowanie organizm.

4. Reguluj rozrodczy funkcjonowanie organizmu (zapłodnienie, ciąża, laktacja).

5. Regulować I zintegrować funkcje organizmu w połączeniu z ośrodkowym układem nerwowym.

Najwyższą formą regulacji humoralnej jest hormonalne. Termin " hormon „został zastosowany po raz pierwszy w 1902 roku przez Starlinga i Baylissa w odniesieniu do odkrytej przez nich substancji wytwarzanej w dwunastnicy, - sekretyna. Termin" hormon „przetłumaczone z greckiego oznacza” prowokacyjny", chociaż nie wszystkie hormony mają działanie stymulujące.

Klasyfikacja opcji działania hormonów (Balabolkin M.M., 1989):

1. Hormonalny(a właściwie endokrynny) - hormon uwalniany jest z komórki-producenta, dostaje się do krwioobiegu i wraz z przepływem krwi zbliża się do narządu docelowego, działając w pewnej odległości od miejsca produkcji hormonu.

2. parakrynny- z miejsca syntezy hormon przedostaje się do przestrzeni pozakomórkowej, skąd oddziałuje na komórki docelowe zlokalizowane w okolicy (prostaglandyny).

3. autokrynny- komórki wytwarzają hormon, który sam działa na tego samego producenta komórek, to znaczy komórka-docelowa = producent-komórka.

CECHY WYRÓŻNIAJĄCE HORMONÓW:

1. Mają wysoką aktywność biologiczną (mg, ng).

2. Wydzielanie hormonów - na drodze egzocytozy.

3. Hormony dostają się bezpośrednio do krwi, limfy lub płynu śródmiąższowego otaczającego komórkę wydzielniczą.

4. Hormon ma zasięg działania.

5. Hormon ma wysoką specyficzność działania, to znaczy wywołuje ściśle określone reakcje określonych narządów lub tkanek docelowych. Jednocześnie komórki innych tkanek nie reagują na obecność hormonu.

6. Hormon nie służy jako źródło energii dla komórki.

Hormony są syntetyzowane i wydzielane przez tkanki inne niż gruczoły dokrewne:

- tkanka tłuszczowa, który wydziela żeńskie hormony płciowe;

- mięsień sercowy wydzielanie hormonu natriuretycznego;

- ślinianki- naskórkowy czynnik wzrostu;

- wątroba, mięśnie- somatomedyny insulinopodobne.

RODZAJE ODDZIAŁYWANIA HORMONÓW NA KOMÓRKI DOCELOWE:

1. bezpośredni wpływ: sam hormon powoduje zmiany w komórkach lub tkankach, narządach.

2. dozwalający działanie: poprzez ułatwienie działania innego hormonu na daną tkankę. Na przykład glikokortykosteroidy, nie wpływając na napięcie mięśni naczyniowych, stwarzają warunki dla adrenaliny, która podnosi ciśnienie krwi.

3. Uczulający efekt: zwiększona wrażliwość tkanek na działanie hormonów.

4. synergiczny efekt: jeden hormon wzmacnia działanie innego hormonu. Na przykład jednokierunkowe działanie adrenaliny i glukagonu. Oba hormony aktywują rozkład glikogenu w wątrobie do glukozy i powodują wzrost poziomu cukru we krwi.

5. Antagonistyczny uderzenie. Tak więc insulina i adrenalina mają odwrotny wpływ na poziom glukozy we krwi: insulina powoduje hipoglikemię, a glukagon powoduje hiperglikemię.

KLASYFIKACJA HORMONÓW

1. Według miejsca akcji:

efektor hormony: działają bezpośrednio na narządy docelowe;

zwrotnik hormony: działają na inne gruczoły dokrewne;

podwzgórzowy czynniki (czynniki uwalniające): działają na przysadkę mózgową

Ø uwalnianie (liberyny)

Ø hamujące (statyny).

2. Według funkcji biologicznych:

Homeostaza płynów i elektrolitów: ADH, aldosteron, angiotensyna, hormon natriuretyczny;

Regulacja Ca: parathormon, kalcytonina, witamina D.

115. Główne systemy komunikacji międzykomórkowej: regulacja endokrynna, parakrynna, autokrynna.

W zależności od odległości komórki produkującej hormony od komórki docelowej wyróżnia się endokrynny, parakrynny i autokrynny wariant regulacji.
Dokrewny lub odległa regulacja. Wydzielanie hormonu zachodzi w płynach ustrojowych. Komórki docelowe mogą być dowolnie oddalone od komórki wydzielania wewnętrznego. Przykład: komórki wydzielnicze gruczołów dokrewnych, z których hormony dostają się do ogólnego układu krążenia.
Regulacja parakrynna . Producent substancji biologicznie czynnej i komórka docelowa znajdują się w pobliżu. Cząsteczki hormonów docierają do celu poprzez dyfuzję w substancji międzykomórkowej. Na przykład w komórkach okładzinowych gruczołów żołądkowych wydzielanie H+ jest stymulowane przez gastrynę i histaminę, podczas gdy somatostatyna i Pg wydzielane przez sąsiednie komórki są hamowane.
Regulacja autokrynna . W regulacji autokrynnej komórka produkująca hormony ma receptory dla tego samego hormonu (innymi słowy, komórka produkująca hormony jest jednocześnie jej celem). Przykłady: endoteliny wytwarzane przez komórki śródbłonka i działające na te same komórki śródbłonka; Limfocyty T, które wydzielają interleukiny atakujące różne komórki, w tym limfocyty T.

116. Rola hormonów w układzie regulacji metabolicznej. Komórki docelowe i komórkowe receptory hormonów

Rola hormonów w regulacji metabolizmu i funkcji. Hormony to integrujące regulatory, łączące różne mechanizmy regulacyjne i metabolizm w różnych narządach. Działają jako przekaźniki chemiczne przenoszące sygnały występujące w różnych narządach i ośrodkowym układzie nerwowym. Odpowiedź komórki na działanie hormonu jest bardzo zróżnicowana i determinowana jest zarówno budową chemiczną hormonu, jak i typem komórki, na którą skierowane jest działanie hormonu. We krwi hormony występują w bardzo niskich stężeniach. Aby przekazywać sygnały do ​​komórek, hormony muszą być rozpoznawane i wiązane przez specjalne białka komórkowe – receptory o wysokiej swoistości. Fizjologiczne działanie hormonu zależy od różnych czynników, na przykład od stężenia hormonu (o którym decyduje szybkość inaktywacji w wyniku rozpadu hormonów, która zachodzi głównie w wątrobie, oraz szybkość wydalania hormonów i ich metabolitów z organizmu), powinowactwo do białek nośnikowych (hormony steroidowe i tarczycowe są transportowane przez krwioobieg w kompleksie z białkami), liczbę i rodzaj receptorów na powierzchni komórek docelowych. Syntezę i wydzielanie hormonów pobudzają zewnętrzne i wewnętrzne sygnały wchodzące do ośrodkowego układu nerwowego, które poprzez neurony dostają się do podwzgórza, gdzie stymulują syntezę hormonów uwalniających peptydy (z ang. uwolnienie- uwalnianie) - liberiny i statyny, które odpowiednio stymulują lub hamują syntezę i wydzielanie hormonów przedniego płata przysadki mózgowej. Hormony przedniego płata przysadki, zwane hormonami potrójnymi, stymulują powstawanie i wydzielanie hormonów z obwodowych gruczołów dokrewnych, które dostają się do krążenia ogólnego i oddziałują z komórkami docelowymi. Utrzymanie poziomu hormonów w organizmie mechanizm negatywnego sprzężenia zwrotnego znajomości. Zmiana stężenia metabolitów w komórkach docelowych poprzez mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego hamuje syntezę hormonów, działających albo na gruczoły dokrewne, albo na podwzgórze. Synteza i wydzielanie hormonów tropowych jest hamowane przez hormony obwodowych gruczołów dokrewnych. Takie pętle sprzężenia zwrotnego działają w systemach regulacji hormonów nadnerczy, tarczycy i gruczołów płciowych. Nie wszystkie gruczoły dokrewne są regulowane w ten sposób. Hormony tylnego płata przysadki mózgowej (wazopresyna i oksytocyna) są syntetyzowane w podwzgórzu jako prekursory i magazynowane w ziarnistościach końcowych aksonów przysadki mózgowej. Wydzielanie hormonów trzustkowych (insuliny i glukagonu) zależy bezpośrednio od stężenia glukozy we krwi. Niskocząsteczkowe związki białkowe – cytokiny – biorą również udział w regulacji oddziaływań międzykomórkowych. Wpływ cytokin na różne funkcje komórki wynika z ich interakcji z receptorami błonowymi. Poprzez tworzenie wewnątrzkomórkowych mediatorów sygnały przekazywane są do jądra, gdzie następuje aktywacja określonych genów i indukcja syntezy białek. Wszystkie cytokiny mają następujące wspólne właściwości:

• są syntetyzowane podczas odpowiedzi immunologicznej organizmu, służą jako mediatory reakcji immunologicznych i zapalnych oraz wykazują głównie działanie autokrynne, w niektórych przypadkach parakrynne i hormonalne;
• działają jako czynniki wzrostu i czynniki różnicowania komórek (jednocześnie powodują przeważnie powolne reakcje komórkowe wymagające syntezy nowych białek);
• mają działanie plejotropowe (wielofunkcyjne).

Biologiczne działanie hormonów przejawia się poprzez ich interakcję z receptorami komórek docelowych. Aby wykazywał aktywność biologiczną, związanie hormonu z receptorem musi doprowadzić do powstania wewnątrz komórki sygnału chemicznego wywołującego określoną odpowiedź biologiczną, np. zmianę tempa syntezy enzymów i innych białek lub zmiana ich działalności. Cel dla hormonu może służyć jako komórki jednej lub więcej tkanek. Działając na komórkę docelową, hormon wywołuje specyficzną odpowiedź. Na przykład tarczyca jest specyficznym celem dla tyreotropiny, która zwiększa liczbę komórek groniastych tarczycy i zwiększa tempo biosyntezy hormonów tarczycy. Glukagon, działając na adipocyty, aktywuje lipolizę, stymuluje mobilizację glikogenu i glukoneogenezę w wątrobie. Cechą charakterystyczną komórki docelowej jest zdolność odbierania informacji zakodowanych w strukturze chemicznej hormonu.

Receptory hormonalne. Początkowym etapem działania hormonu na komórkę docelową jest interakcja hormonu z receptorem komórkowym. Stężenie hormonów w płynie zewnątrzkomórkowym jest bardzo niskie i zwykle waha się w granicach 10 -6 -10 -11 mmol/l. Komórki docelowe odróżniają odpowiedni hormon od wielu innych cząsteczek i hormonów ze względu na obecność na komórce docelowej odpowiedniego receptora ze specyficznym miejscem wiązania hormonu.

Ogólna charakterystyka receptorów

Receptory hormonów peptydowych i adrenalina znajdują się na powierzchni błony komórkowej. Wewnątrz komórki znajdują się receptory hormonów steroidowych i tarczycy. Ponadto wewnątrzkomórkowe receptory dla niektórych hormonów, takich jak glukokortykoidy, są zlokalizowane w cytosolu, dla innych, takich jak androgeny, estrogeny, hormony tarczycy, znajdują się w jądrze komórkowym. Receptory są białkami z natury chemicznej i zwykle składają się z kilku domen. W strukturze receptorów błonowych można wyróżnić trzy funkcjonalnie różne regiony. Pierwsza domena (domena rozpoznawalna) znajduje się w N-końcowej części łańcucha polipeptydowego po zewnętrznej stronie błony komórkowej; zawiera miejsca glikozylowane i zapewnia rozpoznawanie i wiązanie hormonu. Druga domena to transbłonowa. W receptorach jednego typu, sprzężonych z białkami G, składa się z 7 gęsto upakowanych sekwencji α-helikalnego polipeptydu. W innych typach receptorów domena transbłonowa zawiera tylko jeden α-spiradyzowany łańcuch polipeptydowy (np. obie podjednostki β heterotetramerycznego receptora insuliny α2β2). Trzecia domena (cytoplazmatyczna) wytwarza sygnał chemiczny w komórce, który odpowiada rozpoznawaniu i wiązaniu hormonów ze specyficzną odpowiedzią wewnątrzkomórkową. Region cytoplazmatyczny receptora dla hormonów, takich jak insulina, naskórkowy czynnik wzrostu i insulinopodobny czynnik wzrostu-1 po wewnętrznej stronie błony, ma aktywność kinazy tyrozynowej, podczas gdy same regiony cytoplazmatyczne receptorów hormonu wzrostu, prolaktyny i cytokin nie wykazują aktywności kinazy tyrozynowej, ale są związane z innymi cytoplazmatycznymi kinazami białkowymi, które je fosforylują i aktywują.

Receptory dla hormonów steroidowych i tarczycy zawiera 3 obszary funkcjonalne. Region C-końcowy łańcucha polipeptydowego receptora zawiera domenę rozpoznawania i wiązania hormonów. Centralna część receptora zawiera domenę wiążącą DNA. W N-końcowej części łańcucha polipeptydowego znajduje się domena zwana regionem zmiennym receptora, która jest odpowiedzialna za wiązanie się z innymi białkami, razem z którymi bierze udział w regulacji transkrypcji.

117. Mechanizmy przekazywania sygnałów hormonalnych do komórek.

Zgodnie z mechanizmem działania hormony można podzielić na 2 grupy. Do pierwszej grupy należą hormony, które oddziałują z receptorami błonowymi (hormony peptydowe, adrenalina, a także hormony miejscowe – cytokiny, eikozanoidy). Do drugiej grupy należą hormony, które oddziałują z receptorami wewnątrzkomórkowymi.Związanie hormonu (przekaźnika pierwotnego) z receptorem prowadzi do zmiany konformacji receptora. Zmiana ta jest wychwytywana przez inne makrocząsteczki, tj. wiązanie hormonu z receptorem prowadzi do parowania niektórych cząsteczek z innymi (transdukcja sygnału). W ten sposób generowany jest sygnał, który reguluje odpowiedź komórkową poprzez zmianę aktywności lub ilości enzymów i innych białek. W zależności od sposobu przekazywania sygnału hormonalnego w komórkach zmienia się szybkość reakcji metabolicznych:

• w wyniku zmian aktywności enzymów;
• w wyniku zmian ilości enzymu V

118. Klasyfikacja hormonów ze względu na budowę chemiczną i funkcje biologiczne

Klasyfikacja hormonów według budowy chemicznej

Hormony peptydowe	Steroidy	Pochodne aminokwasów
Hormon adrenokortykotropowy (kortykotropina, ACTH)	aldosteron	Adrenalina
Hormon wzrostu (somatotropina, GH, STH)	kortyzol	noradrenalina
Hormon tyreotropowy (tyreotropina, TSH)	Kalcytriol	Trójjodotyronina (T 3)
Hormon laktogenny (prolaktyna, LTH)	testosteron	Tyroksyna (T4)
hormon luteinizujący (lutropina, LH)	estradiol
Hormon folikulotropowy (FSH)	progesteron
Hormon stymulujący melanocyty (MSH)
Gonadotropina kosmówkowa (CG)
Hormon antydiuretyczny (wazopresyna, ADH)
Oksytocyna
Hormon przytarczyc (parathormon, PTH)
kalcytonina
Insulina
glukagon

Klasyfikacja hormonów według funkcji biologicznych*

Regulowane procesy	Hormony
Metabolizm węglowodanów, lipidów, aminokwasów	Insulina, glukagon, adrenalina, kortyzol, tyroksyna, hormon wzrostu
Wymiana woda-sol	Aldosteron, hormon antydiuretyczny
Metabolizm wapnia i fosforanów	Parathormon, kalcytonina, kalcytriol
funkcja reprodukcyjna	Estradiol, testosteron, progesteron, hormony gonadotropowe
Synteza i wydzielanie hormonów wydzielania wewnętrznego	Hormony tropowe przysadki mózgowej, liberiny i statyny podwzgórza
Zmiany metabolizmu w komórkach produkujących hormony	Eikozanoidy, histamina, sekretyna, gastryna, somatostatyna, wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP), cytokiny

(*) Ta klasyfikacja jest dowolna, ponieważ te same hormony mogą pełnić różne funkcje

119. Budowa, synteza i metabolizm jodotyroniny. Wpływ na metabolizm. Zmiany metabolizmu w niedoczynności i nadczynności tarczycy. Przyczyny i manifestacja wola endemicznego.

Biosynteza jodotyroniny. Jodtyroniny są syntetyzowane jako część białka tyreoglobuliny (Tg) w pęcherzykach, które są morfologiczną i funkcjonalną jednostką tarczycy.

tyreoglobulina - glikoproteina o masie cząsteczkowej 660 kD, zawierająca 115 reszt tyrozyny. 8-10% masy tyreoglobuliny stanowią węglowodany. Zawartość jodku w organizmie wynosi 0,2-1%

.

Tyreoglobulina jest syntetyzowana na rybosomach szorstkiego ER w postaci pretyreoglobuliny, następnie jest przenoszona do cystern ER, gdzie tworzą się struktury drugorzędowe i trzeciorzędowe, w tym procesy glikozylacji. Z cystern ER tyreoglobulina przedostaje się do aparatu Golgiego, wchodzi w skład ziarnistości wydzielniczych i jest wydzielana do koloidu zewnątrzkomórkowego, w którym jodowane są reszty tyrozyny i powstają jodotyroniny. Jodowanie tyreoglobuliny i tworzenie jodotyroniny odbywa się w kilku etapach.

Transport jodu do komórek tarczycy. Jod w postaci związków organicznych i nieorganicznych przedostaje się do przewodu pokarmowego wraz z pożywieniem i wodą pitną. Dzienne zapotrzebowanie na jod wynosi 150-200 mcg. 25-30% tej ilości jodków jest pobierane przez tarczycę. Transport jodku do komórek tarczycy jest procesem energozależnym i odbywa się z udziałem specjalnego białka transportowego wbrew gradientowi elektrochemicznemu (stosunek stężenia I - w gruczole do stężenia I - we krwi surowicy wynosi zwykle 25:1). Praca tego białka przenoszącego jod jest związana z Na +, K + -ATPazą.

Utlenianie jodu. Utlenianie I - do I + zachodzi przy udziale tyroperoksydazy zawierającej hem i H 2 O 2 jako czynnika utleniającego. Jodowanie tyrozyny. Utleniony jod oddziałuje z resztami tyrozyny w cząsteczce tyreoglobuliny. Ta reakcja jest również katalizowana przez tyroperoksydazę.

Tworzenie jodotyroniny. Pod wpływem tyroperoksydazy utleniony jod reaguje z resztami tyrozyny tworząc monojod tyrozyny (MIT) i dijodotyrozyny (DIT). Dwie cząsteczki DIT kondensują się, tworząc jodotyroninę T4, podczas gdy MIT i DIT kondensują się, tworząc jodotyroninę T3. Jodtyreoglobulina jest transportowana z koloidu do komórki pęcherzykowej na drodze endocytozy i hydrolizowana przez enzymy lizosomalne z uwolnieniem T3 i T4. W normalnych warunkach tarczyca wydziela 80-100 μg T 4 i 5 μg T 3 na dobę. Kolejne 22-25 μg T3 powstaje w wyniku odjodowania T4 w tkankach obwodowych przy atomie węgla 5".

Transport i metabolizm jodotyroniny. Połowa do dwóch trzecich T 3 i T 4 znajduje się w organizmie poza tarczycą. Większość z nich krąży we krwi w postaci związanej w połączeniu z białkami: globuliną wiążącą tyroksynę (TSG) i prealbuminą wiążącą tyroksynę (TSPA). TSH służy jako główne białko transportujące jodotyroniny, a także jako forma ich odkładania. Ma większe powinowactwo do T3 i T4 iw normalnych warunkach wiąże prawie wszystkie te hormony. Tylko 0,03% T 4 i 0,3% T 3 znajduje się we krwi w postaci wolnej. T 1/2 T 4 w osoczu jest 4-5 razy większe niż T 3 . Dla T 4 okres ten wynosi około 7 dni, a dla T 3 - 1-1,5 dnia. Aktywność biologiczna jodotyroniny wynika z frakcji niezwiązanej. T 3 - główna biologicznie aktywna forma jodotyroniny; jego powinowactwo do receptora komórki docelowej jest 10 razy większe niż powinowactwo T4. W tkankach obwodowych w wyniku odjodowania części T4 przy piątym atomie węgla powstaje tzw. „odwrotna” forma T3, która jest prawie całkowicie pozbawiona aktywności biologicznej. Inne szlaki metaboliczne jodotyroniny obejmują całkowite odjodowanie, deaminację lub dekarboksylację. Jodowane produkty katabolizmu jodotyroniny są sprzęgane w wątrobie z kwasami glukuronowymi lub siarkowymi, wydzielane z żółcią, ponownie wchłaniane w jelicie, odjodowane w nerkach i wydalane z moczem.

Mechanizm działania i funkcje biologiczne jodotyroniny. Komórki docelowe jodotyroniny mają 2 rodzaje receptorów dla tych hormonów. Główne działanie jodotyroniny wynika z ich interakcji z wysoce specyficznymi receptorami, które w połączeniu z hormonami są stale zlokalizowane w jądrze i wchodzą w interakcje z określonymi sekwencjami DNA, uczestnicząc w regulacji ekspresji genów. Inne receptory znajdują się w błonie plazmatycznej komórek, ale nie są to te same białka, co w jądrze. Mają mniejsze powinowactwo do jodotyroniny i prawdopodobnie zapewniają wiązanie hormonów, aby utrzymać je w bliskiej odległości od komórki. Przy fizjologicznym stężeniu jodotyroniny ich działanie objawia się przyspieszeniem syntezy białek, stymulacją procesów wzrostu i różnicowania komórek. Pod tym względem jodotyroniny są synergetykami hormonu wzrostu. Ponadto T3 przyspiesza transkrypcję genu hormonu wzrostu. U zwierząt z niedoborem T3 komórki przysadki tracą zdolność do syntezy hormonu wzrostu. Bardzo wysokie stężenia T 3 hamują syntezę białek i stymulują procesy kataboliczne, na co wskazuje ujemny bilans azotowy. Efekty metaboliczne jodotyroniny związane są głównie z metabolizmem energetycznym, który objawia się zwiększeniem poboru tlenu przez komórki. Efekt ten przejawia się we wszystkich narządach z wyjątkiem mózgu, RES i gonad. W różnych komórkach T3 stymuluje pracę Na+, K+-ATPazy, która pochłania znaczną część energii zużywanej przez komórkę. W wątrobie jodotyroniny przyspieszają glikolizę, syntezę cholesterolu i syntezę kwasów żółciowych. W wątrobie i tkance tłuszczowej T3 zwiększa wrażliwość komórek na działanie adrenaliny oraz pośrednio stymuluje lipolizę w tkance tłuszczowej i mobilizację glikogenu w wątrobie. W stężeniach fizjologicznych T 3 zwiększa wychwyt glukozy w mięśniach, stymuluje syntezę białek i przyrost masy mięśniowej oraz zwiększa wrażliwość komórek mięśniowych na działanie adrenaliny. Jodtyroniny biorą również udział w powstawaniu odpowiedzi na oziębienie poprzez zwiększenie produkcji ciepła, zwiększenie wrażliwości współczulnego układu nerwowego na noradrenalinę oraz stymulację wydzielania norepinefryny.

Choroby tarczycy Hormony tarczycy są niezbędne do prawidłowego rozwoju człowieka.

Niedoczynność tarczycy u noworodków prowadzi do rozwoju kretynizmu, który objawia się licznymi wadami wrodzonymi i ciężkim nieodwracalnym upośledzeniem umysłowym. niedoczynność tarczycy rozwija się z powodu niedoboru jodotyroniny. Niedoczynność tarczycy jest zwykle związana z niedoczynnością tarczycy, ale może również wystąpić z chorobami przysadki mózgowej i podwzgórza.

Najcięższe postaci niedoczynności tarczycy, którym towarzyszy obrzęk błony śluzowej skóry i tkanki podskórnej, określa się mianem "obrzęk śluzowaty" (z gr. zgniły- szlam, obrzęk- obrzęk). Opuchlizna jest spowodowana nadmiernym gromadzeniem się glikozaminoglikanów i wody. W tkance podskórnej gromadzi się kwas glukuronowy iw mniejszym stopniu chondroitynysiarkowy. Nadmiar glikozoaminoglikanów powoduje zmiany w strukturze koloidalnej macierzy pozakomórkowej, zwiększa jej hydrofilowość oraz wiąże jony sodu, co prowadzi do retencji wody. Charakterystyczne objawy choroby: spowolnienie akcji serca, letarg, senność, nietolerancja zimna, suchość skóry. Objawy te rozwijają się w wyniku zmniejszenia podstawowej przemiany materii, szybkości glikolizy, mobilizacji glikogenu i tłuszczu, wychwytu glukozy przez mięśnie, spadku masy mięśniowej i zmniejszenia produkcji ciepła. Kiedy niedoczynność tarczycy występuje u starszych dzieci, obserwuje się opóźnienie wzrostu bez upośledzenia umysłowego. Obecnie u dorosłych częstą przyczyną niedoczynności tarczycy jest przewlekłe autoimmunologiczne zapalenie tarczycy, prowadzące do upośledzonej syntezy jodotyroniny ( wole hashimoto).

Niedoczynność tarczycy może być również wynikiem niedostatecznego spożycia jodu w organizmie - wole endemiczne. Wole endemiczne (wole nietoksyczne) często występuje u osób mieszkających na terenach, gdzie zawartość jodu w wodzie i glebie jest niewystarczająca. Jeśli spożycie jodu w organizmie spada (poniżej 100 mcg/dobę), wówczas zmniejsza się produkcja jodotyroniny, co prowadzi do zwiększonego wydzielania TSH (ze względu na osłabienie działania jodotyroniny na przysadkę mózgową przez mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego ), pod wpływem którego następuje kompensacyjny wzrost wielkości tarczycy (przerost), ale produkcja jodotyroniny nie wzrasta.

nadczynność tarczycy występuje z powodu zwiększonej produkcji jodotyroniny. Rozproszone toksyczne wole (choroba Gravesa-Basedowa, choroba Gravesa-Basedowa) jest najczęstszą chorobą tarczycy. W tej chorobie obserwuje się wzrost wielkości tarczycy (wole), wzrost stężenia jodotyroniny o 2-5 razy i rozwój tyreotoksykozy. Charakterystyczne objawy tyreotoksykozy: przyspieszenie podstawowej przemiany materii, przyspieszenie akcji serca, osłabienie mięśni, utrata masy ciała (mimo wzmożonego apetytu), pocenie się, gorączka, drżenie i wytrzeszcz (wytrzeszcz oczu). Objawy te odzwierciedlają równoczesną stymulację procesów anabolicznych (wzrost i różnicowanie tkanek) i katabolicznych (katabolizm węglowodanów, lipidów i białek) przez jodotyroniny. W większym stopniu nasilają się procesy katabolizmu, o czym świadczy ujemny bilans azotowy. Nadczynność tarczycy może wystąpić w wyniku różnych przyczyn: rozwoju nowotworu, zapalenia tarczycy, nadmiernego spożycia jodu i leków zawierających jod, reakcji autoimmunologicznych. Choroba Gravesa-Basedowa występuje w wyniku tworzenia się przeciwciał przeciwko antygenom tarczycy. Jedna z nich, immunoglobulina (IgG), naśladuje działanie tyreotropiny poprzez interakcję z receptorami tyreotropiny na błonie komórkowej tarczycy. Prowadzi to do rozlanego przerostu tarczycy i nadmiernej, niekontrolowanej produkcji T 3 i T 4, ponieważ powstawanie IgG nie jest regulowane przez mechanizm sprzężenia zwrotnego. Poziom TSH w tej chorobie jest obniżony z powodu zahamowania funkcji przysadki mózgowej przez wysokie stężenia jodotyroniny.

120. Regulacja metabolizmu energetycznego, rola insuliny i hormonów przeciwwyspowych w homeostazie.

Główne składniki odżywcze (węglowodany, tłuszcze, białka) ulegają utlenieniu w organizmie z uwolnieniem energii swobodnej, która wykorzystywana jest w procesach anabolicznych oraz w realizacji funkcji fizjologicznych. Wartość energetyczna głównych składników odżywczych wyrażona jest w kilokaloriach i wynosi: dla węglowodanów – 4 kcal/g, dla tłuszczów – 9 kcal/g, dla białek – 4 kcal/g. Dorosły zdrowy człowiek potrzebuje dziennie 2000-3000 kcal (8000-12000 kJ) energii. Przy zwykłym rytmie żywienia odstępy między posiłkami wynoszą 4-5 godzin z 8-12 godzinną przerwą nocną. W okresie trawienia i wchłaniania (2-4 godziny) główne nośniki energii wykorzystywane przez tkanki (glukoza, kwasy tłuszczowe, aminokwasy) mogą pochodzić bezpośrednio z przewodu pokarmowego. W okresie poabsorpcyjnym i głodowym substraty energetyczne powstają w procesie katabolizmu zdeponowanych nośników energii. Zmiany zużycia nośników energii i kosztów energii koordynowane są poprzez precyzyjną regulację procesów metabolicznych w różnych narządach i układach organizmu, co zapewnia homeostazę energetyczną. Hormony odgrywają ważną rolę w utrzymaniu homeostazy energetycznej. insulina i glukagon, jak i innych hormony przeciwstawne - adrenalina, kortyzol, jodotyroniny i somatotropina. Insulina i glukagon odgrywają główną rolę w regulacji metabolizmu w okresach absorpcyjnych i poabsorpcyjnych oraz na czczo. Okres wchłaniania charakteryzuje się przejściowym wzrostem stężenia glukozy, aminokwasów i tłuszczów w osoczu krwi. Komórki trzustki reagują na ten wzrost, zwiększając wydzielanie insuliny i zmniejszając wydzielanie glukagonu. Wzrost stosunku insulina/glukagon powoduje przyspieszenie wykorzystania metabolitów do magazynowania energii: syntetyzowany jest glikogen, tłuszcze i białka. Tryb przechowywania jest aktywowany po jedzeniu i zastępowany przez tryb mobilizacji rezerw po zakończeniu trawienia. Rodzaj metabolitów, które są spożywane, odkładane i eksportowane, zależy od rodzaju tkanki. Głównymi narządami związanymi ze zmianami w przepływie metabolitów przy zmianie sposobów mobilizacji i magazynowania nośników energii są wątroba, tkanka tłuszczowa i mięśnie.

Zmiany metaboliczne w wątrobie w okresie wchłaniania

Po jedzeniu wątroba staje się głównym konsumentem glukozy pochodzącej z przewodu pokarmowego. Prawie 60 z każdych 100 g glukozy transportowanej przez system wrotny jest zatrzymywane w wątrobie. Wzrost zużycia glukozy przez wątrobę nie jest wynikiem przyspieszenia jej transportu do komórek (transport glukozy do komórek wątroby nie jest stymulowany przez insulinę), ale konsekwencją przyspieszenia szlaków metabolicznych, w których glukoza jest przekształcana w odkładającą się formy nośników energii: glikogen i tłuszcze. Wraz ze wzrostem stężenia glukozy w hepatocytach aktywowana jest glukokinaza, która przekształca glukozę w glukozo-6-fosforan. Glukokinaza ma wysoką wartość Km dla glukozy, co zapewnia wysoką szybkość fosforylacji przy wysokich stężeniach glukozy. Ponadto glukokinaza nie jest hamowana przez glukozo-6-fosforan (patrz punkt 7). Insulina indukuje syntezę mRNA glukokinazy. Wzrost stężenia glukozo-6-fosforanu w hepatocytach powoduje przyspieszenie syntezy glikogenu. Ułatwia to jednoczesna inaktywacja fosforylazy glikogenu i aktywacja syntazy glikogenu. Pod wpływem insuliny w hepatocytach dochodzi do przyspieszenia glikolizy w wyniku wzrostu aktywności i ilości kluczowych enzymów: glukokinazy, fosfofruktokinazy i kinazy pirogronianowej. Jednocześnie zahamowanie glukoneogenezy następuje w wyniku inaktywacji fruktozo-1,6-bisfosfatazy i zmniejszenia ilości karboksykinazy fosfoenolopirogronianowej, kluczowych enzymów glukoneogenezy. Zwiększenie stężenia glukozo-6-fosforanu w hepatocytach w okresie wchłaniania łączy się z aktywnym wykorzystaniem NADPH do syntezy kwasów tłuszczowych, co przyczynia się do stymulacji szlaku pentozofosforanowego. Przyspieszenie syntezy kwasów tłuszczowych zapewnia dostępność substratów (acetylo-CoA i NADPH) powstających podczas metabolizmu glukozy, a także aktywacja i indukcja kluczowych enzymów syntezy kwasów tłuszczowych. W okresie wchłaniania następuje przyspieszenie syntezy białek w wątrobie. Jednak ilość aminokwasów przedostających się do wątroby z przewodu pokarmowego przekracza możliwości ich wykorzystania do syntezy białek i innych związków zawierających azot. Nadmiar aminokwasów albo dostaje się do krwioobiegu i jest transportowany do innych tkanek, albo ulega deaminacji, po czym następuje włączenie reszt wolnych od azotu do ogólnego szlaku katabolizmu.

Zmiany metabolizmu w adipocytach. Główną funkcją tkanki tłuszczowej jest magazynowanie nośników energii w postaci triacylogliceroli. Pod wpływem insuliny następuje przyspieszenie transportu glukozy do adipocytów. Wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia glukozy i aktywacja kluczowych enzymów glikolizy zapewnia powstawanie acetylo-CoA i 3-fosforanu glicerolu, które są niezbędne do syntezy TAG. Stymulacja szlaku pentozofosforanowego zapewnia powstawanie NADPH, który jest niezbędny do syntezy kwasów tłuszczowych. Jednak biosynteza kwasów tłuszczowych od nowa w ludzkiej tkance tłuszczowej przebiega z dużą szybkością dopiero po uprzednim poszczeniu. W normalnym rytmie żywieniowym synteza TAG opiera się głównie na kwasach tłuszczowych pochodzących z CM i VLDL pod działaniem Lp-lipazy. Jednocześnie wraz ze wzrostem stosunku insulina/glukagon hormonowrażliwa lipaza TAG przechodzi w nieaktywną postać defosforylowaną, a proces lipolizy ulega zahamowaniu.

Zmiany metabolizmu mięśni w okresie wchłaniania. W okresie wchłaniania pod wpływem insuliny następuje przyspieszenie transportu glukozy do komórek tkanki mięśniowej. Glukoza jest fosforylowana i utleniana w celu dostarczenia energii do komórki, a także jest wykorzystywana do syntezy glikogenu. Kwasy tłuszczowe pochodzące z HM i VLDL odgrywają w tym okresie znikomą rolę w metabolizmie energetycznym mięśni. Przepływ aminokwasów do mięśni i biosynteza białek są również zwiększone pod wpływem insuliny, zwłaszcza po posiłku białkowym.

Termin ten został zaproponowany przez S. Cohena w 1974 roku.

Cytokiny - grupa białek podobnych do hormonów oraz peptydy o masie cząsteczkowej od 8 do 90 kDa, często glikozylowane, syntetyzowane i wydzielane przez komórki układu odpornościowego i inne rodzaje komórek.

Cytokiny różnią się od hormonów tylko częściowo: nie są wytwarzane przez gruczoły dokrewne, ale przez różne typy komórek; ponadto kontrolują znacznie szerszy zakres komórek docelowych w porównaniu z hormonami.

Różne funkcje biologiczne cytokin są podzielone na grupy [Pertseva T.A., Konopkina L.I. Interferony i ich induktory // Ukraiński dziennik chemioterapii. - 2001. _ №2. - S. 62-67.]:

zarządzają rozwój i homeostaza układu odpornościowego;

kontrolują wzrost i różnicowanie komórek krwi (system hematopoezy);

biorą udział w nieswoistych reakcjach ochronnych organizmu, wpływając na procesy zapalne, krzepnięcie krwi, ciśnienie krwi;

Cytokiny biorą udział w regulacji wzrostu, różnicowania i długości życia komórek, a także w kontroli apoptozy.

Zgodnie ze strukturą wyróżnia się kilka odmian cząsteczek cytokin, z których każda jest kodowana przez własne geny. Cytokiny składają się z jednego lub dwóch, rzadziej więcej, łańcuchów polipeptydowych (homo- i heterologicznych) (monomerów, dimerów, trimerów) o masie cząsteczkowej od 8 do 90 kDa, najczęściej 15-35 kDa. Zdecydowana większość z nich zawiera 4 b-helisy jako charakterystyczny element strukturalny, a tylko nieliczne (IL-1, TNF, transformujący czynnik wzrostu) charakteryzują się przewagą struktury b-warstwowej.

Komórki produkujące cytokiny

Można wyróżnić 3 względnie autonomiczne grupy komórek produkujących cytokiny (tab. 1). Ten

komórki tkanki łącznej zrębu, które wytwarzają cytokiny i są głównie odpowiedzialne za hematopoezę;

· monocyty/makrofagi, które są producentami cytokin - mediatorów stanu zapalnego;

limfocyty wytwarzające limfokiny, które zapewniają rozwój specyficznego dla antygenu składnika odpowiedzi immunologicznej.

Tabela 1.

Główne typy komórek - producenci cytokin

Komórki wytwórcze	Induktory cytokin	Kinetyka produkcji	Wytwarzane cytokiny
Komórki zrębu (fibroblasty, komórki śródbłonka)	Interakcje kontaktowe, produkty bakteryjne	W ciągu godziny mRNA, po 3-4 godzinach szczyt wydzielania cytokin	GM, G, M-CSF; INFv, IL-6,7,8,11
Monocyty/makrofagi	Bakterie i ich produkty, polielektrolity, etery forble	W ciągu godziny mRNA, po 6-14 godzinach szczyt wydzielania cytokin	IL-1,6; TNFb, IL-10,12,15; GM, G, M-CSF, TGFv, INFb, chemokiny.
	Wiązanie antygenu/mitogenu przez TCR-CD3/CD28+IL-12	Po 5-8 godzinach mRNA, po 10-48 godzinach szczyt wydzielania cytokin	IL-2, INFg, TNFb i c, IL-3, GM-CSF, chemokiny
	Wiązanie antygen/mitogen + IL-4	Po 5-8 godzinach mRNA, po 24-48 godzinach szczyt wydzielania cytokin	IL-4,5,6,9,10,13,3; GM-CSF, chemokiny

Wszystkie komórki produkujące cytokiny charakteryzują się własnym typem odpowiedzi na wpływy aktywujące i charakterem aktywatorów, a także własnym, choć w znacznym stopniu nakładającym się, zestawem wytwarzanych przez nie cytokin (tab. 1) i realizowanych przez nie procesów.

Normalny poziom produkcji cytokin komórki zrębowe Niski Przy braku czynników uszkadzających i patogennych bodźcem do produkcji tych cytokin wydają się być kontakty z komórkami krwiotwórczymi. Produkty bakteryjne znacząco zwiększają produkcję tych cytokin i to nie tylko w narządach krwiotwórczych, ale także w ogniskach agresji, co prowadzi do powstania pozaszpikowych ognisk hematopoezy. W warunkach aktywacji podobną aktywność wykazują komórki nabłonkowe skóry i błon śluzowych.

Produkcja cytokin (monokin) komórki pochodzenia mieloidalno-monocytowego indukowane głównie pod wpływem produktów bakteryjnych. Może to być również spowodowane wieloma metabolitami, samymi cytokinami, czynnikami peptydowymi, polielektrolitami, a także kontaktami z otaczającymi komórkami, procesami adhezji i fagocytozy. Aktywacja genów cytokin następuje w monocytach i makrofagach w ciągu 1 godziny, aw ciągu kilku następnych godzin cytokinę można już wykryć w pożywce. Wśród cytokin wydzielanych przez te komórki dominują czynniki zaangażowane w rozwój stanu zapalnego. Nazywają się monokiny.

Trzecia grupa komórek – producentów cytokin ( limfokiny) makijaż limfocyty. Prawie wszystkie typy limfocytów są zdolne do wydzielania cytokin, ale ich „profesjonalnymi” producentami są komórki pomocnicze CD4+. Limfocyty spoczynkowe nie wytwarzają czynników humoralnych. Aktywacja komórek następuje w wyniku związania się receptorów i koreceptorów rozpoznających antygen. Najwcześniejsza z limfokin - IL-2 - pojawia się w cytoplazmie limfocytów T 2 godziny po stymulacji; pozostałe limfokiny są wytwarzane znacznie później iw określonej kolejności: IL-4 po 4 godzinach, IL-10 po 6 godzinach, IL-9 po 24 godzinach. Szczyt produkcji różnych limfokin jest różny: 12 godzin dla IL-2, 48 godzin dla IL-4 i 5,72 godziny dla IL-9 i IFNg. Ta sekwencja odzwierciedla procesy różnicowania T-pomocnika.

Cytokiny zaczynają być syntetyzowane przez komórki dopiero w obecności obcego czynnika w organizmie. Przyczynia się to do rozwoju reakcji immunologicznej, która chroni stałość środowiska wewnętrznego organizmu przed wszystkim genetycznie obcym (ryc. 1).

Ryż. 1.

Po uwolnieniu przez komórki produkujące cytokiny mają krótki okres półtrwania z krążenia. Do 50% krążących cytokin ulega internalizacji w ciągu 30 minut. Wydalanie katabolizowanych cytokin z organizmu odbywa się przez wątrobę i nerki. Wydzielanie cytokin jest procesem krótkotrwałym. mRNA kodujący cytokiny jest niestabilny, co w połączeniu z krótkim czasem trwania transkrypcji genów cytokin prowadzi do krótkiego czasu ich biosyntezy. [Kolman J., Ryom K.-G., Biochemia wizualna, wydawnictwo Mir, s. 378-379].

Mówiąc o cechach cytokin, należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:

1. Jedna cytokina może być wytwarzana przez więcej niż jeden typ komórek;

2. Jedna komórka może wytwarzać więcej niż jedną cytokinę;

3. Jedna cytokina może oddziaływać na więcej niż jeden typ komórek;

4. Więcej niż jedna cytokina może indukować tę samą funkcję w danym typie komórek. [ Drannik G.N. Immunologia kliniczna i alergologia, MIA, Moskwa 2003. s. 98-99.].

Posiadając szeroki zakres aktywności biologicznej, warunkują nie tylko odpowiedni poziom odpowiedzi immunologicznej, ale także regulują współdziałanie głównych biologicznych układów integracyjnych organizmu – nerwowego, odpornościowego i hormonalnego.

Cytokiny są ze sobą połączone i tworzą integralny system oddziałujących na siebie elementów – sieć cytokin.

Szereg hormonów jest wytwarzanych przez kombinację komórek lub pojedyncze komórki, które nie są anatomicznie zorganizowane w formie gruczołu. Komórki te znajdują się w różnych tkankach i narządach (ryc. 27-1). Należą do nich komórki neurosekrecyjne podwzgórza, komórki wydzielania wewnętrznego wysepek Langerhansa trzustki (komórki a, b, d), komórki wydzielania wewnętrznego przewodu pokarmowego (wytwarzające gastrynę, glukagon, motylinę, sekretynę, somatostatynę, cholecystokininę, hormon uwalniający gastrynę), komórki śródmiąższowe nerek (wytwarzające PgE 2 i erytropoetynę ), komórki śródmiąższowe Leydiga jądra (wytwarzające androgeny), komórki pęcherzykowe jajnika (tworzące estradiol, estron, estriol, Pg) i jego ciałko żółte (produkujące progesteron i estrogeny), kardiomiocyty prawego przedsionka (syntetyzują atriopeptynę - czynnik natriuretyczny), komórki wydzielania wewnętrznego płuc (produkujące kalcytonina, bombezyna, Pg, leucyna-enkefalina), komórki nabłonkowe grasicy (grasicy), które wytwarzają hormony peptydowe tymopoetynę i tymozyny.

Hormon

Terminem „hormon” określa się BAS wydzielany przez komórki do środowiska wewnętrznego organizmu, który wiąże się z receptorami komórek docelowych i zmienia sposób ich funkcjonowania. Tak więc hormony działają jako regulatory aktywności komórek.

Hormony obejmują substancje biologicznie czynne wytwarzane przez komórki wydzielania wewnętrznego.

W szerokim znaczeniu niektóre inne substancje biologicznie czynne to także hormony: te wytwarzane przez układ odpornościowy, czynniki wzrostu, cytokiny.

Struktura chemiczna substancji biologicznie czynnych jest inna. Ich główne klasy to: oligopeptydy (na przykład neuropeptydy), polipeptydy (na przykład insulina), glikoproteiny (na przykład TSH), steroidy (na przykład aldosteron i kortyzol), pochodne tyrozyny (na przykład zawierające jod hormony tarczycy : trijodotyronina - T 3 i tyroksyna - T 4), pochodne kwasu retinowego, eikozanoidy (np. Pg i prostacykliny).

Receptory hormonów i wtórni przekaźniki

Receptor hormonalny - cząsteczka białka znajdująca się na powierzchni cytolemmy, w cytoplazmie lub w jądrze, która specyficznie oddziałuje z określonym hormonem i przekazuje sygnał do drugich mediatorów. Aby uzyskać więcej informacji na temat receptorów i hormonów, zobacz sekcję Międzykomórkowe sygnały informacyjne w Rozdziale 4, Patologia komórki i dodatek Glosariusz terminów.

Możliwości działania hormonów na komórki docelowe

W zależności od odległości komórki produkującej hormony od komórki docelowej wyróżnia się endokrynny, parakrynny i autokrynny wariant regulacji.

Dokrewny, Lub odległy rozporządzenie. Wydzielanie hormonu zachodzi w środowisku wewnętrznym. Komórki – cele mogą być dowolnie oddalone od komórki wydzielania wewnętrznego. Przykład: komórki wydzielnicze gruczołów dokrewnych, z których hormony dostają się do ogólnego układu krążenia.

parakrynny rozporządzenie. Producent substancji biologicznie czynnej i komórka docelowa znajdują się obok siebie. Cząsteczki hormonów docierają do celu poprzez dyfuzję w substancji międzykomórkowej. Na przykład w komórkach okładzinowych gruczołów żołądkowych wydzielanie H+ jest stymulowane przez gastrynę i histaminę, podczas gdy somatostatyna i Pg wydzielane przez sąsiednie komórki są hamowane.

autokrynny rozporządzenie. W regulacji autokrynnej komórka produkująca hormony ma receptory dla tego samego hormonu (innymi słowy, komórka produkująca hormony jest jednocześnie jej celem). Przykłady: endoteliny wytwarzane przez komórki śródbłonka i działające na te same komórki śródbłonka; Limfocyty T, które wydzielają interleukiny atakujące różne komórki, w tym limfocyty T.

Hormony to związki biologicznie czynne, wytwarzane we krwi przez gruczoły dokrewne i wpływające na metabolizm. Znanych jest ponad 50 hormonów. 10 - 10 mmol / l - fizjologiczne stężenie hormonów. -6 -

Wydzielanie hormonów jest stymulowane przez zewnętrzne i wewnętrzne sygnały docierające do OUN. Sygnały docierają do podwzgórza, gdzie stymulują syntezę hormonów uwalniających: liberyny (7), statyny (3). Hormony uwalniające stymulują lub hamują syntezę hormonów tropowych przysadki mózgowej, które stymulują syntezę i wydzielanie hormonów gruczołów dokrewnych. Zmiana stężenia metabolitów w komórkach docelowych hamuje syntezę hormonów, działających na gruczoły dokrewne lub na podwzgórze. Synteza hormonów tropowych jest hamowana przez hormony gruczołów obwodowych.

Cechy działania hormonów na odległość narządów i tkanek, wysoka aktywność biologiczna 10 M, specyficzność, działanie na narządy docelowe, narządy docelowe posiadają receptory (glikoproteiny). -7 Receptor insuliny

Końcowymi efektami działania hormonów jest zmiana przepuszczalności błon komórkowych, zmiana aktywności enzymów wewnątrzkomórkowych, zmiana intensywności syntezy białek (poprzez regulację ich syntezy).

Tempo uwalniania hormonów zmienia się w ciągu dnia (rytmy okołodobowe). Zimą wydziela się więcej hormonów, latem mniej. Istnieją związane z wiekiem cechy wydzielania hormonów. Wydzielanie hormonów może zmieniać się w każdym wieku, co prowadzi do zaburzeń metabolicznych i rozwoju patologii. Niedobór tyroksyny prowadzi do kretynizmu, nadmiar do wola toksycznego. Brak insuliny prowadzi do rozwoju cukrzycy, nadmiar prowadzi do hiperinsulinizmu.

Zaburzenia regulacji hormonalnej mogą wystąpić w wyniku zaburzenia wyższej neurohormonalnej regulacji czynności gruczołu dokrewnego (zakłócenie kontroli), w wyniku bezpośredniego uszkodzenia gruczołu (zakażenie, guz, zatrucie, uraz), jako przejaw niedoboru substratu (zaburzona synteza hormonów). jako naruszenie wydzielania, transportu hormonu, w wyniku zmian warunków działania hormonów (środowiska elektrolitowego tkanki) naruszenia receptorów: - pojawienie się przeciwciał przeciwko receptorom, - przy braku lub niedoborze receptorów, - z naruszeniem regulacji receptorów, ze zwiększonym wydalaniem hormonów (z moczem, żółcią).

Hiposekrecja hormonów zależy od czynników genetycznych (brak enzymu syntezy hormonów), czynników dietetycznych (niedoczynność tarczycy spowodowana niedoborem jodu w diecie), czynników toksycznych (martwica kory nadnerczy pod wpływem pochodnych insektycydów), czynników immunologicznych (pojawienie się przeciwciał niszczące gruczoł), obecność infekcji, gruźlicy, guzów.

Nadmierne wydzielanie hormonów w guzach czynnych hormonalnie (akromegalia w guzach przysadki), w procesach autoimmunologicznych (z tyreotoksykozą).

Półtrwania - czas istnienia hormonu we krwi adrenalina istnieje we krwi przez sekundy, hormony steroidowe - godziny, hormony tarczycy - dni. W tkankach obwodowych niektóre hormony są przekształcane w bardziej aktywne związki.

Klasyfikacja hormonów według miejsca produkcji, charakteru chemicznego, wpływu na metabolizm, rodzaju wpływu humoralnego.

Klasyfikacja hormonów ze względu na ich wpływ na metabolizm W odniesieniu do metabolizmu białek wyróżnia się kataboliki i anaboliki. Zgodnie z wpływem na metabolizm węglowodanów - hiperglikemiczny i hipoglikemiczny. W odniesieniu do metabolizmu lipidów – lipolityczny i lipogenetyczny.

Klasyfikacja hormonów ze względu na rodzaj wpływu humoralnego Wpływ hormonalny. Z komórki producenta hormon przedostaje się do krwi i wraz z jej przepływem zbliża się do narządu docelowego, działając zdalnie. wpływ parakrynny. Z komórki producenta hormon przedostaje się do przestrzeni pozakomórkowej i oddziałuje na komórki docelowe znajdujące się w pobliżu. Wpływ izokrynny. Z komórki producenta hormon przedostaje się do przestrzeni zewnątrzkomórkowej i do komórki docelowej, która jest z nią w bliskim kontakcie. wpływ neurokrynny. Hormon jest wydzielany do szczeliny synaptycznej. wpływ autokrynny. Komórka produkcyjna jest jednocześnie komórką docelową.

Klasyfikacja hormonów ze względu na budowę chemiczną. Białka: proste – insulina, hormon wzrostu, złożone – TSH, FSH, Peptydy: wazopresyna, oksytocyna, glukagon, tyrokalcytonina, ACTH, somatostatyna. Pochodne AMK: adrenalina, tyroksyna. Hormony steroidowe. Pochodne kwasów tłuszczowych: prostaglandyny.

Klasyfikacja hormonów według lokalizacji receptorów Hormony, które wiążą się z receptorami wewnątrzkomórkowymi w komórkach docelowych. Należą do nich hormony steroidowe i tarczycowe. Wszystkie są lipofilowe. Po wydzieleniu wiążą się z białkami transportowymi, przechodzą przez błonę plazmatyczną i wiążą się z receptorem w cytoplazmie lub jądrze. Powstaje kompleks hormon-receptor. Jest transportowany do jądra, oddziałuje z DNA, aktywując lub hamując geny, co prowadzi do indukcji lub zahamowania syntezy białek, zmiany ilości białek (enzymów). Główny efekt uzyskuje się na poziomie transkrypcji genów.

Mechanizm działania hormonów lipofilowych Wydzielanie hormonów Wiązanie z białkami transportowymi Transport przez błonę plazmatyczną Wiązanie z receptorem w cytoplazmie lub jądrze Tworzenie kompleksu hormon-receptor Transport kompleksu do jądra Interakcja z DNA Indukcja syntezy białek Zmiana ilość białek (enzymów) Aktywacja genów Hamowanie genów Represja syntezy białek

Hormony wiążące się z receptorami na powierzchni komórki są rozpuszczalne w wodzie, mają charakter białkowy, hormon działa na receptor, a następnie działanie przechodzi przez mediatory wtórne: c. AMF, ok. HMF, wapń, 3-fosforan inozytolu (I-3-P), diacyloglicerol (DAG). Tak działają hormony: hormon wzrostu, prolaktyna, insulina, oksytocyna, czynnik wzrostu nerwów.

Cykliczne nukleotydy są uniwersalnymi mediatorami działania różnych czynników na komórki i organizm. ATP c. AMP + FFn GTP GMF + FFn cyklaza guanylanowa cyklaza adenylanowa

Cyklaza adenylanowa ma dwie podjednostki: receptorową, katalityczną. Hormon wchodzi w interakcję z podjednostką receptora, co przekłada katalityczny stan na aktywny.

Białko G jest wbudowane w błonę i w połączeniu z jonami magnezu i GTP aktywuje cyklazę adenylanową. Konwersja sygnału przez białka G

Receptor hormonalny, białko G, cyklaza adenylanowa - 3 niezależne białka, które są funkcjonalnie sprzężone.

C. AMP jest drugim przekaźnikiem ACTH, TSH, FSH, LH, MSH, wazopresyny, katecholamin, glukagonu, hormonu przytarczyc, kalcytoniny, sekretyny, tyroliberyny, lipotropiny.

Hormony hamujące cyklazę adenylanową acetylocholina, somatostatyna, angiotensyna II, fosfodiesteraza katalizują przemianę cyklicznych nukleotydów w niecykliczne monofosforany 5-nukleozydów.

Cyklaza guanylanowa jest enzymem zawierającym hem. NO, wchodząc w interakcję z hemem cyklazy guanylanowej, sprzyja szybkiemu tworzeniu się c. HMF, który zmniejsza siłę skurczów serca. C. GMP działa poprzez kinazę białkową.

Mechanizm działania Zawartość wapnia w komórkach jest niska. 1. Hormon działa na receptor G - białko Ca dostaje się do komórki Ca działa na aktywność enzymów, pomp jonowych, przepuszczalności kanałów.

2. Mechanizm działania: Ca-kalmodulina Inicjacja Fosforylacja białek kinazy białkowej

Kompleks Ca-kalmodulina zmienia aktywność enzymów na dwa sposoby: 1. poprzez bezpośrednie oddziaływanie z docelowym enzymem, 2. poprzez aktywowaną przez ten kompleks kinazę białkową. aktywuje cyklazę adenylanową tylko przy niskich stężeniach wapnia, a przy dalszym wzroście stężenia wapnia cyklaza adenylanowa jest hamowana. zdolne do aktywacji ssaczej fosfodiesterazy.

Enzymy regulowane Ca-kalmoduliną cyklaza adenylanowa, fosfodiesteraza, syntaza glikogenu, cyklaza guanylanowa, kinaza pirogronianowa, dehydrogenaza pirogronianowa, karboksylaza pirogronianowa, fosfolipaza A2, kinaza miozynowa. Ca-kalmodulina jest drugim przekaźnikiem wazopresyny i katecholamin.

Fosfatydyloinozytolo-4,5-bisfosforan, prekursor dwóch wtórnych przekaźników (diacyloglicerolu, inozytolo-3-fosforanu), znajduje się po wewnętrznej stronie błony komórkowej i ulega hydrolizie w odpowiedzi na sygnał z receptora.

Diacyloglicerol i 3-fosforan inozytolu są przekaźnikami wtórnymi wazopresyny, bradykininy, angiotensyny II i serotoniny.

Inozytolo-3-fosforan zwiększa stężenie wapnia: 1. wapń jest uwalniany z retikulum endoplazmatycznego komórki, mitochondriów, 2. reguluje napływ wapnia przez kanał.

Diacyloglicerol zwiększa powinowactwo kinazy białkowej C i wapnia. Kinaza białkowa C fosforyluje wiele białek. Diacyloglicerol jest drugim przekaźnikiem dla: ACTH, serotoniny, LH.

W strukturze receptorów błonowych wyróżnia się 3 funkcjonalnie różne miejsca 1. Zapewnia rozpoznawanie i wiązanie hormonu. 2. Transbłonowy. 3. Region cytoplazmatyczny. W insulinie jest to kinaza tyrozynowa.

Prostaglandyny są hydroksylowanymi produktami przemiany wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. są hormonami tkankowymi, nie są prawdziwymi hormonami, ale służą jako wtórni przekaźniki, składają się z 20 atomów węgla i zawierają pierścień cyklopentanowy. W ludzkim ciele znajduje się 14 prostaglandyn.

W zależności od budowy pięcioczłonowego pierścienia, prostaglandyny dzielą się na 4 grupy: A, B, E, F. Liczba wiązań podwójnych jest oznaczona indeksem: PHA 1 Substratem do tworzenia prostaglandyn jest kwas arachidonowy. Inhibitory biosyntezy prostaglandyn: grupa kwasu salicylowego, sulfonamidy.

Biologiczna rola prostaglandyn sprzyja skurczom macicy podczas porodu, działa antyadhezyjnie, zapobiega zakrzepicy, działa przeciwzapalnie, antylipolitycznie, insulinopodobnie wpływa na metabolizm glukozy w tkance tłuszczowej, reguluje przepływ krwi przez nerki, zwiększa diurezę, PGE i PHF rozluźnienie mięśni oddechowych, działanie uspokajające, zwiększenie kurczliwości mięśnia sercowego, działanie przeciwwydzielnicze, działanie przeciwwrzodowe, mediatory gorączki

Zastosowanie prostaglandyn w astmie, w leczeniu zakrzepów krwi, w celu obniżenia ciśnienia krwi, w celu pobudzenia porodu.

Tromboksany są syntetyzowane w - płytkach krwi, - tkance mózgowej, - płucach, - śledzionie, - nerkach. przyczyna: - agregacja płytek krwi, - silne działanie zwężające naczynia krwionośne

Prostacykliny są syntetyzowane w: - śródbłonku naczyń, - mięśniu sercowym, - macicy, - błonie śluzowej żołądka.

Leukotrieny przyczyniają się do skurczu mięśni gładkich dróg oddechowych, przewodu pokarmowego, regulują napięcie naczyniowe, działają zwężająco na naczynia krwionośne. Główne efekty biologiczne leukotrienów są związane ze stanem zapalnym, alergiami, anafilaksją i odpowiedziami immunologicznymi.

Hormony o budowie białkowej i peptydowej hormony przysadki, hormony trzustki, hormony podwzgórza. hormony tarczycy, hormony przytarczyc.

Charakter chemiczny hormonów przedniego płata przysadki STH jest białkiem, TSH jest glikoproteiną, ACTH jest peptydem, HTG: prolaktyna jest białkiem, FSH jest glikoproteiną, LH jest glikoproteiną. β-lipotropina jest peptydem.

Hormon wzrostu anaboliczny: stymuluje syntezę DNA, RNA, białek, zwiększa przepuszczalność błon komórkowych dla AMK, nasila wbudowywanie AMK do białek protoplazmatycznych, zmniejsza aktywność wewnątrzkomórkowych enzymów proteolitycznych, dostarcza energii do procesów syntezy, nasila utlenianie tłuszczów, powoduje hiperglikemię, co wiąże się z aktywacją, a następnie, przy wyczerpaniu aparatu wyspowego, stymuluje mobilizację glikogenu, nasila glukoneogenezę. pod wpływem STH wydłuża się okres wzrostu kości, pobudzane są podziały komórkowe i tworzenie chrząstki.

Regulacja syntezy hormonu wzrostu Regulacja wydzielania hormonu wzrostu według rodzaju sprzężenia zwrotnego odbywa się w jądrze brzuszno-przyśrodkowym podwzgórza. Somatoliberyna jest stymulującym regulatorem wydzielania. Somatostatyna jest regulatorem hamującym, który hamuje mobilizację wapnia. W pobudzającym wzrost działaniu GH pośredniczy IGF-1 (insulinopodobny czynnik wzrostu 1), który powstaje w wątrobie. IGF-1 reguluje wydzielanie GH poprzez hamowanie uwalniania somatoliberyny oraz stymuluje uwalnianie somatostatyny. Osoby z niedoborem IGF-1 nie mają zdolności do normalnego wzrostu.

Zachęty do wydzielania hipoglikemii hormonu wzrostu, spożycia nadmiaru białka w organizmie, estrogenu, tyroksyny. Uwalnianiu STG sprzyjają: aktywność fizyczna, sen (w ciągu pierwszych 2 godzin po zaśnięciu).

Hamują wydzielanie hormonu wzrostu, nadmiaru węglowodanów i tłuszczów w pożywieniu, kortyzolu. Przy braku hormonu wzrostu występuje karłowatość przysadkowa (karłowatość).

Akromegalia występuje, gdy obserwuje się nadmiar hormonu wzrostu po okresie dojrzewania (po przeroście chrząstki nasadowej).

glikoproteina hormonu tyreotropowego, masa cząsteczkowa około 30 000, synteza i wydzielanie TSH kontrolowane przez tyroliberynę, wiąże się z receptorami błony komórkowej i aktywuje cyklazę adenylanową, TSH stymuluje wszystkie etapy biosyntezy i wydzielania trijodotyroniny (T 3) i tyroksyny (T 4), zwiększa syntezę białek, fosfolipidów i kwasów nukleinowych w komórkach tarczycy.

Peptyd hormonu adrenokortykotropowego (ACTH), synteza i wydzielanie ACTH jest kontrolowane przez kortykoliberynę, reguluje funkcje endokrynne nadnerczy, ACTH stymuluje syntezę i wydzielanie kortyzolu.

ACTH stymuluje: 1. wychwyt LDL, 2. hydrolizę zmagazynowanych estrów cholesterolu w korze nadnerczy i zwiększenie ilości wolnego cholesterolu, 3. transport cholesterolu do mitochondriów, 4. wiązanie cholesterolu z enzymami przekształcającymi go w pregnenolon.

Glikoproteina hormonu luteinizującego (LH), produkcja LH jest regulowana przez gonadoliberynę, reguluje syntezę i wydzielanie hormonów płciowych oraz gametogenezę, wiąże się ze specyficznymi receptorami na błonach komórkowych oraz stymuluje tworzenie progesteronu przez komórki ciałka żółtego i testosteronu przez komórki Leydiga. wewnątrzkomórkowego sygnału działania LH odgrywa c. AMF.

Glikoproteina FSH, produkcja FSH jest regulowana przez gonadoliberynę, reguluje syntezę i wydzielanie hormonów płciowych oraz gametogenezę, stymuluje wydzielanie estrogenów w jajnikach.

Białko prolaktyny, produkcja prolaktyny jest regulowana przez prolaktoliberynę, bierze udział w inicjacji i utrzymaniu laktacji, utrzymuje aktywność ciałka żółtego i produkcję progesteronu, wpływa na wzrost i różnicowanie tkanek.

Peptyd β-lipotropiny działa poprzez c. AMP ma działanie mobilizujące tłuszcz, kortykotropowe, stymulujące melanocyty, ma działanie hipokalcemiczne i ma działanie podobne do insuliny.

Wazopresyna i oksytocyna są syntetyzowane w neuronach podwzgórza, wiążą się z białkami neurofizyny i są transportowane do ziarnistości neurosekrecyjnych podwzgórza, a następnie wzdłuż aksonu do tylnego płata przysadki mózgowej, gdzie zachodzi kompletacja postribosomalna. Hormony tylnego płata przysadki

Stymulator cyklazy adenylanowej wazopresyny: c. AMP powstaje w błonie nabłonka kanalików nerkowych, w wyniku czego zwiększa się przepuszczalność wody, wzrasta ciśnienie krwi w wyniku stymulacji skurczu mięśni gładkich naczyń, pomaga zmniejszyć diurezę ze względu na wpływ na aparat kanalików nerkowych i zwiększa reabsorpcja wody.

Moczówka prosta występuje z powodu naruszenia: syntezy, transportu, wydzielania wazopresyny. W przypadku choroby z moczem traci się do 40 litrów wody dziennie, pojawia się pragnienie. Moczówka prosta występuje z zanikiem tylnego płata przysadki mózgowej. Zespół Parkhana występuje z powodu zwiększonego wydzielania wazopresyny. zwiększa się wchłanianie zwrotne wody w nerkach, pojawia się obrzęk.

Oksytocyna pobudza skurcze mięśni gładkich macicy, mięśni gładkich jelit, cewki moczowej, pobudza skurcz mięśni wokół pęcherzyków płucnych gruczołów sutkowych, wspomagając przepływ mleka. Oksytocynaza niszczy hormon. Podczas porodu jego aktywność spada 100-krotnie.

Hormony trzustki Insulina jest pierwszym hormonem, dla którego odszyfrowano naturę białka. Otrzymano go syntetycznie. Substancje insulinopodobne są wytwarzane w wątrobie, nerkach, śródbłonku naczyń mózgowych, śliniankach, krtani, brodawkach języka.

Insulina jest białkiem prostym. Składa się z dwóch łańcuchów polipeptydowych: a- i b-. łańcuch a zawiera 21 reszt aminokwasowych, łańcuch b - 30. Insulina jest syntetyzowana jako nieaktywny prekursor proinsuliny, która jest przekształcana w insulinę na drodze ograniczonej proteolizy. W tym samym czasie peptyd C o 33 resztach aminokwasowych jest odcinany od proinsuliny.

Głównym działaniem insuliny jest zwiększenie przepuszczalności błon komórkowych dla glukozy. Insulina aktywuje: reakcję heksokinazy, syntezę glukokinazy, glikolizę, wszystkie fazy rozpadu tlenowego, cykl pentozowy, syntezę glikogenu, syntezę tłuszczu z glukozy. Insulina hamuje: rozpad glikogenu, glukoneogenezę. Insulina działa anabolicznie. wspomaga syntezę glikogenu, tłuszczu, białka. Ma działanie oszczędzające białko, ponieważ hamuje glukoneogenezę z aminokwasów.

Narządy docelowe insuliny i charakter efektu metabolicznego Działanie antykataboliczne Działanie anaboliczne Hamowanie wątrobowe glikogenolizy i glukoneogenezy Aktywacja syntezy glikogenu i kwasów tłuszczowych Hamowanie tkanki tłuszczowej Hamowanie lipolizy Aktywacja syntezy glicerolu i kwasów tłuszczowych Hamowanie rozpadu białek w mięśniach Aktywacja syntezy białek i glikogenu . narząd docelowy

Glukagon jest wytwarzany przez komórki α wysepek Langerhansa, składa się z 29 aminokwasów, masa cząsteczkowa 3500. Narządy docelowe: wątroba, tkanka tłuszczowa. Glukagon działa przez c. AMF. Receptory to lipoproteiny błonowe.

Biologiczna rola glukagonu stymuluje fosforolizę glikogenu wątrobowego, stymuluje glukoneogenezę, nasila lipolizę w tkance tłuszczowej i wątrobie, zwiększa filtrację kłębuszkową, przyspiesza przepływ krwi, sprzyja wydalaniu soli, kwasu moczowego, stymuluje proteolizę, nasila ketogenezę, stymuluje transport AMK w wątrobie, zmniejsza stężenie potasu w wątrobie.

Peptyd somatostatyny, hamuje wydzielanie hormonu wzrostu, hamuje wydzielanie insuliny i glukagonu, izolowane z podwzgórza, wydzielane w trzustce, żołądku.

Katecholaminy (adrenalina, noradrenalina, dopamina) hormony rdzenia nadnerczy, pochodne tyrozyny. Narządy docelowe: wątroba, mięśnie. Wydzielanie hormonów jest stymulowane przez nerwy współczulne.

Mechanizm działania poprzez c. AMP nie przenika do komórki poprzez zmianę stężenia jonów wapnia. Oba hormony powodują nadciśnienie.

Różnice między epinefryną a noradrenaliną Adrenalina Noradrenalina Wolna grupa CH 3 Wolna grupa NH 2 Pobudza receptory β Pobudza receptory a Rozszerza oskrzela Zwęża oskrzela Rozszerza naczynia krwionośne mózgu, mięśnie Obkurcza naczynia krwionośne mózgu, mięśnie Pobudzenie kory mózgowej, pobudza ośrodkowy układ nerwowy Działa słabiej Tachykardia Bradykardia Rozluźnia mięśnie gładkie, rozszerza źrenicę działa słabiej

Biochemiczne działanie adrenaliny nasila rozkład glikogenu w wątrobie powodując hiperglikemię, nasila rozkład glikogenu w mięśniach, zwiększając jednocześnie stężenie kwasu mlekowego, pobudza fosforylazę, hamuje syntazę glikogenu, hamuje wydzielanie insuliny (oszczędza glukozę dla ośrodkowego system nerwowy)

Norepinefryna 4-8 razy słabsza od adrenaliny działa na receptory a-adrenergiczne poprzez zmianę stężenia wapnia (wpływa na skurcze mięśni gładkich),

Katecholaminy nie przenikają przez barierę krew-mózg (BBB). Ich obecność w mózgu tłumaczy się lokalną syntezą. W niektórych chorobach ośrodkowego układu nerwowego (choroba Parkinsona) dochodzi do naruszenia syntezy dopaminy w mózgu. DOPA łatwo przechodzi przez BBB i jest skutecznym lekiem na chorobę Parkinsona. α-metylo-DOPA kompetycyjnie hamuje karboksylazę DOPA i jest stosowana w leczeniu nadciśnienia.