Гормональная регуляция обмена липидов. Роль инсулина, глюкагона, адреналина.

Адреналин и норадреналин увеличивают скорость липолиза в жировой ткани; в результате усиливается мобилизация жирных кислот из жировых депо и повышается содержание неэстерифи-цированных жирных кислот в плазме крови. Как отмечалось, тканевые липазы (триглицеридлипаза) существуют в двух взаимопревращающихся формах, одна из которых фосфорилирована и каталитически активна, а другая – нефосфорилирована и неактивна. Адреналин стимулирует через аденилатциклазу синтез цАМФ. В свою очередь цАМФ активирует соответствующую протеинкиназу, которая способствует фосфорилированию липазы, т.е. образованию ее активной формы. Следует заметить, что действие глюкагона на липолитическую систему сходно с действием катехоламинов.

Не подлежит сомнению, что секрет передней доли гипофиза, в частности соматотропный гормон, оказывает влияние на липидный обмен. Гипофункция железы приводит к отложению жира в организме, наступает гипофизарное ожирение. Напротив, повышенная продукция СТГ стимулирует липолиз, и содержание жирных кислот в плазме крови увеличивается. Доказано, что стимуляция липолиза СТГ блокируется ингибиторами синтеза мРНК. Кроме того, известно, что действие СТГ на липолиз характеризуется наличием лаг-фазы продолжительностью около 1 ч, тогда как адреналин стимулирует липолиз почти мгновенно. Иными словами, можно считать, что первичное действие этих двух типов гормонов на липолиз проявляется различными путями. Адреналин стимулирует активность аденилатциклазы, а СТГ индуцирует синтез данного фермента. Конкретный механизм, с помощью которого СТГ избирательно увеличивает синтез аденилатциклазы, пока неизвестен.

Инсулин оказывает противоположное адреналину и глюкагону действие на липолиз и мобилизацию жирных кислот. Недавно было показано, что инсулин стимулирует фосфодиэстеразную активность в жировой ткани. Фосфодиэстераза играет важную роль в поддержании постоянного уровня цАМФ в тканях, поэтому увеличение содержания инсулина должно повышать активность фосфодиэстеразы, что в свою очередь приводит к уменьшению концентрации цАМФ в клетке, а следовательно, и к образованию активной формы липазы.

Несомненно, и другие гормоны, в частности тироксин, половые гормоны, также оказывают влияние на липидный обмен. Например, известно, что удаление половых желез (кастрация) вызывает у животных избыточное отложение жира. Однако сведения, которыми мы располагаем, не дают пока основания с уверенностью говорить о конкретном механизме их действия на обмен липидов.

Гормоны щитовидной и паращитовидной желез. Их физиологическое действие. Характеристика патологических состояний, связанных с нарушением функций этих желез.

Гормоны щитовидной железы

Щитовидная железа синтезирует 2 группы гормонов:

1) йодтиронины - тироксин и трийодтиронин;

2) кальцитонин.

Йодтиронины входят в состав белка тиреоглобулина, содержащегося в коллоиде фолликулов щитовидной железы. Для синтеза гормонов необходимы йодид, поступающий путем активного транспорта из крови в эпителий щитовидной железы и тиреоглобулин, образующийся в эпителии и заполняющий полость фолликула. Секреция йодтиронинов осуществляется путем гидролиза протеазами тиреоглобулина, из которого освобождаются в кровь тироксин и трийодтиронин. В крови йодтиронины образуют комплексы с тироксинсвязывающим глобулином, альбумином и преальбумином плазмы и транспортируются к периферическим органам и тканям. Тиреоидные гормоны влияют на рост, развитие организма, деление и дифференцировку клеток, энергетический обмен. Изменения в энергетическом обмене выражаются в повышенном потреблении кислорода и продуцировании теплоты.

Йодтиронины действуют на обмен веществ двояко: 1) через цитоплазматические рецепторы на хромосомы ядра; 2) через цАМФ.

Влияние на хромосомы проявляется в активации транскрипции определенных генов, что способствует усилению синтеза соответствующих белков, большинство из которых относятся к ферментам энергетического обмена. Йодтиронины активируют окислительные ферменты митохондрий и ферменты челночного транспорта электронов водорода из цитоплазмы в митохондриальный матрикс.

Увеличение содержания цАМФ благодаря активации йодтиронинами аденилатциклазы способствует стимуляции липолиза в жировой ткани и глигогенолиза в печени и мышцах. Тиреоидные гормоны снижают уровень холестерина в крови, способствуют также обновляемости липидов в организме. Йодтиронины оказывают двухстороннее влияние на обмен белков - первоначально усиливают синтез белков, а в дальнейшем стимулируют их катаболизм. Инактивация гормонов осуществляется главным образом в печени и почках. При этом происходит дезаминирование и дейодирование гормонов.

При гиперфункции щитовидной железы (чрезмерное образование йодтиронинов) наблюдается ускоренный распад углеводов и жиров, белков. Это проявляется в повышении температуры тела (так как происходит разобщение окислительного фосфорилирования), потеря в весе, пучеглазие, развивается базедова болезнь. При гипертиреозе применяют антагонисты гормонов - тиоурацил и тиомочевину.

При гипофункции щитовидной железы наблюдается недостаток йодтиронинов, в результате чего снижается температура тела, замедляются окислительные процессы, развивается микседема (слизистый отек) с понижением обменных процессов, отложением жира, задержкой воды в организме. Если гипофункция развивается при недостатке йода в кормах, то наблюдается эндемический зоб - щитовидная железа увеличивается в размерах, задерживается рост и развитие организма животных, снижается продуктивность. Для профилактики и лечения эндемического зоба в рацион животных вводится йодированная поваренная соль.

Гормоны паращитовидных желез

В них образуются 2 гормона пептидной природы - паратгормон и кальцитонин. Кальцитонин представляет собой одноцепочный полипептид, содержащий 32 аминокислотных остатка. Секреция кальцитонина зависит от концентрации кальция в крови: увеличивается в ответ на его повышение и снижается при понижении. Мишень гормона – костная ткань. Посредник действия – кальцийзависимая АТФаза. Через нее гормон изменяет работу кальциевого насоса. Кальцитонин понижает концентрацию кальция в крови, подавляя его выход из костной ткани. Эффект гормона проявляется также в уменьшении экскреции кальция с мочой и гипофосфатемии.

Паратгормон - одноцепочный полипептид, состоящий из 84 аминокислотных остатков.

Мишени гормона – почки, костная ткань, желудочно-кишечный тракт. Эффект гормона реализуется через мембранно-связанную аденилатциклазу и характеризуется преимущественно изменением обмена кальция.

Паратгормон понижает содержание фосфора и повышает содержание кальция в крови. Паратгормон способствует высвобождению кальция из костной ткани. Свое влияние на кальций-фосфорный обмен он оказывает через витамины группы D. В почках паратгормон активирует аденилатциклазу. Образование цАМФ стимулирует активность гидроксилаз 25-гидроксихолекальциферола (25-ОН-D3), который участвует в образовании 1,25-(ОН)2-D3. Последний усиливает всасывание кальция в тонком отделе кишечника через индукцию синтеза кальцийсвязывающего белка. Увеличивается реабсорбция кальция в почках, но тормозится реабсорбция фосфатов, что приводит к выводу их с мочой.

По результатам действия паратгормон и кальцитонин являются антагонистами.

При гиперпаратиреозе происходит деминерализация костной ткани, возникают спонтанные переломы, возрастает содержание кальция в крови. Эти явления устраняются введением животным кальцитонина, препятствующего высвобождению кальция из костной ткани. При гипопаратиреозе снижается уровень кальция в крови, увеличивается возбудимость нервных и мышечных клеток. Устраняются эти явления введением паратгормона и гормонов группы D.