Общая характеристика рецепторов

Активация протеинкиназы С

• Повышение концентрации Са²⁺ в цитозоле клетки увеличивает скорость взаимодействия Са²⁺ с неактивным цитозольным ферментом протеинкиназой С (ПКС) и белком кальмо-дулином, таким образом сигнал, принятый рецептором клетки, раздваивается.
• Связывание протеинкиназы С с ионами кальция позволяет ферменту вступать в кальций-опосредованное взаимодействие с молекулами "кислого" фосфолипида мембраны, фосфатидилсерина (ФС). Диацилглицерол, занимая специфические центры в протеинкиназе С, ещё более увеличивает её сродство к ионам кальция.
• На внутренней стороне мембраны образуется ферментативный комплекс - [ПКС][Са²⁺] [ДАГ][ФС] - активная протеинкиназа С, фосфорилирующая специфические ферменты по серину и треонину.

 

7 Ион кальция служит посредником множества клеточных реакций, в том числе секреторных процессов и пролиферации.

Концентрация ионов кальция в межклеточной жидкости примерно 10^{-3 М, а в цитоплазме клеток около 10-7}М. Это обусловлено быстрым выводом кальция из клеток и поглощением его во внутриклеточных кальциевых депо. Обобщенную для разных типов клеток схему кальциевого обмена см на рис схема кальциевого обмена.

Выявлено два типа передачи сигнала при посредстве ионов кальция.

Первый из них осуществляется в электро-возбудимых, приимущественно нервных клетках. В них деполяризация плазматической мембраны вызывает поглощение нервным окончанием кальция через потенциал-зависимые кальциевые каналы что приводит к секреции нейромедиатора

Второй способ передачи сигнала при посредстве ионов кальция осуществляется практически во всех типах эукариотических клеток. При этом сигнальная молекула связывается с рецептором на поверхности клетки, что приводит к синтезу вторичных посредников, высвобождению ионов кальция из внутриклеточных депо, активации эффекторных ферментов и запуску кальций-опосредованных внутриклеточных реакций.

Кальмодулин - это широко распространенный белок, встречающийся в немышечных и гладкомышечных клетках, где он функционирует в качестве первичного внутриклеточного рецептора Ca ²⁺. Кальмодулин - очень консервативный белок, относящийся к суперсемейству Ca-связывающих белков, использующих один и тот же Ca-связывающий структурный домен. К этому семейству относятся также тропонин C, регуляторные легкие цепи миозина. В отличие от других членов семейства кальмодулин в ответ на кальциевый сигнал может связываться с множеством различных белков- мишеней и регулировать их активность.).

Кальмодулин это консервативный одиночный полипептид (примерно 150 аминокислот), имеющий четыре высокоаффинных Са2+-связывающих центра. Кислый белок (17 кД), состоит из спиральной полипептидной цепи с -я Са2+-связывающими EF-hand (рис. 6.12). Сродство отдельных Са2+-связывающих участков 10-⁶-10-⁵М. Са2+ связывается кооперативно, так, что связывание первого Са2+ увеличивает сродство соседнего участка. Это делает белок чувствительным к малым изменениям Са2+. Аллостерическая активация кальмодулина кальцием аналогична активации А-киназы циклическим АМР. Отличие состоит в том, что комплекс Са2+-КМ сам по себе не обладает ферментативной активностью и действует, связываясь с другими белками. В некоторых случаях КМ служит постоянной регуляторной субъединицей ферментного комплекса (например, киназа фосфорилазы), но чаще всего связывание Са2+ ведет к присоединению КМ к различным белкам-мишеням, приводя к изменению их активности. Взаимодействуя с КМ, Ca2+ может изменять активность около 100 ферментов. К числу мишеней, регулируемых Са2+-КМ комплексом, относятся Са2+/КМ-зависимые протеинкиназы. В отсутствии связанного Ca2+ центральная спираль экранирована концевыми спиралями (рис. 6.12). Связывание Са2+ вызывает конформационные изменения, так, что происходит экспонирование гидрофобных участков терминальных и центральной спиралей. КМ связавший Са2+ связывается с высоким сродством с белком-мишенью (Kд ~10^-9 мол/л). Для образования комплекса центральные остатки соединительного района разматываются из альфа спирали чтобы образовать петлю (шарнир), который позволяет молекуле обернуться вокруг белка-мишени. N и C терминальные области сближаются друг с другом и их гидрофобные поверхности связываются с ним подобно двум рукам, удерживающим канат. Это способствует тому, что альфа спиральная последовательность мишени попадает в центр гидрофобного туннеля. Следствием этого является сильное изменение конформации белка-мишени. Как только концентрация Са2+ падает, комплекс диссоциирует, инактивируя белок. Однако есть и исключения. Так СаКМ-киназа II остается в активном состоянии после удаления Са2+. Тропонин С является изоформой КМ. Он присутствует в поперечно-полосатых мышцах, где регулирует взаимодействие между актином и миозином.

 

8 Естественными половыми стероидными гормонами являются эстрогены, андрогены и гестагены. По современным представлениям первой ступенью действия гормонов является их связывание со специфическими рецепторами в клетках органов-мишеней. Рецепторы гормонов стероидной структуры расположены в цитоплазме клеток, рецепторы гормонов пептидной и белковой структуры— на наружной мембране клетки-эффектора, гормоны щитовидной железы имеют свои специфические рецепторы в ядре клетки. Клетки-эффекторы имеют определенное число рецепторов. По химической структуре рецепторы относятся к белкам и выполняют две функции: распознают данный гормон среди других многочисленных молекул, соприкасающихся с клеткой; обеспечивают надлежащий клеточный ответ.

Хотя для всех классов стероидных гормонов найдены специфические рецепторы, каждый стероидный гормон может реагировать с рецепторами других классов стероидов..

10

К настоящему времени в гипоталамусе открыто 7 стимуляторов (либерины) и 3 ингибитора (статины)секреции гормонов гипофиза: кортиколиберин, тиролиберин, люлиберин, фоллилиберин,соматолиберин, пролактолиберин, меланолиберин, соматостатин, пролактостатин и меланостатин. В чистом виде выделено 5 гормонов

1. Тиролиберин

Тиролиберин представлен трипептидом. Нейромедиатор, повыш двиг активность, АД, стим секрецию тиреотроп гормонов

2. Гонадолиберин является декапептидом, состоящим из 10 аминокислот. Стимулирует секрецию ЛГ и ФСГ

3. Соматостатин является циклическим тетрадекапептидом. Вызывает торможение секреции тропных гормонов.

4. Соматолиберин Этот декапептид стимулирует синтез и секрецию гормона роста гипофиза соматотропина.

5. Кортиколиберин. Полипептид. Повыш синтез и секрецию адренокортикотропного гормона.

 

 

11

Гонадотропные гормоны

а)фолликулостимулирующий гормон, стимулирующий рост и развитие фолликула в яичнике. Он незначительно влияет на выработку эстрагенов у женщин, у мужчин под его влиянием происходит образование сперматозоидов;

б) лютеинизирующий гормон, стимулирующий рост и овуляцию фолликула с образованием желтого тела. Он стимулирует образование женских половых гормонов – эстрагенов, способствует выработке андрогенов у мужчин

 

Задняя доля гипофиза тесно связана с супраоптическим и паравентрикулярным ядром гипоталамуса. В нервных клетках паравентрикулярного ядра образуется окситоцин, в нейронах супраоптического ядра – вазопрессин.

Вазопрессин:

1) усиливает сокращение гладких мышц сосудов;

2) угнетает образование мочи в почках. Антидиуретическое действие обеспечивается способностью вазопрессина усиливать обратное всасывание воды из канальцев почек в кровь.

Окситоцин избирательно действует на гладкую мускулатуру матки, усиливает ее сокращение. Окситоцин стимулирует выделение молока. Акт сосания рефлекторно способствует выделению окситоцина из нейрогипофиза.

Регуляция образования гормонов передней доли гипофиза осуществляется по принципу обратной связи. Между тропной функцией передней доли гипофиза и периферическими железами существуют двусторонние отношения: тропные гормоны активируют периферические эндокринные железы. Двусторонние взаимоотношения имеются между передней долей гипофиза и половыми железами, щитовидной железой и корой надпочечников. Тропные гормоны стимулируют функцию периферических желез, а гормоны периферических желез подавляют продукцию и выделение гормонов передней доли гипофиза. Повышение концентрации в крови гормона гипофиза приводит к торможению нейросекрета в гипоталамусе.

13 В щитовидной железе синтезируются гормоны - йодтиронины. К ним относят 3,5,3'-трийодтиронин и 3,5,3',5'-тетрайодтиронин. Йодтиронины участвуют в регуляции многих процессов метаболизма, развития, клеточной дифференцировки, в регуляции экспрессии генов.

Йодтиронины синтезируются в составе белка тиреоглобулина в фолликулах щитовидной железы. Тиреоглобулин синтезируется на рибосомах, далее поступает в аппарат Гольджи, а затем во внеклеточный коллоид, где он хранится и где происходит йодирование остатков тирозина. Образование йодтиронинов происходит в несколько этапов: транспорт йода в клетки щитовидной железы; окисление йода; йодирование остатков тирозина; образование йодтиронинов; транспорт йодтиронинов в кровь.

Скорость синтеза и секреции йодтиронинов регулируются гипоталамо-гипофизарной системой по механизму обратной связи. Стимулом для повышения секреции тиреолиберина и тиреотропина служит снижение концентрации йодтиронинов в крови.

Клетки-мишени йодтиронинов имеют 2 типа рецепторов к этим гормонам – 1. находятся в ядре участвуя в регуляции экспрессии генов. Другие рецепторы расположены в плазматической мембране клеток, обеспечивают связывание гормонов для удержания их у клетки.

При физиологической концентрации йодтиронинов их действие проявляется в ускорении белкового синтеза, стимуляции процессов роста и клеточной дифференцировки. В печени йодтиронины ускоряют гликолиз, синтез холестерола и синтез жёлчных кислот. В печени и жировой ткани Т₃ повышает чувствительность клеток к действию адреналина. В физиологических концентрациях Т₃ увеличивает в мышцах потребление глюкозы, стимулирует синтез белков и увеличение мышечной массы.

Гипотиреоз у новорождённых приводит к развитию кретинизма, задержкой умственного развития. Обычно гипотиреоз связан с недостаточностью функции щитовидной железы, но может возникать и при заболеваниях гипофиза и гипоталамуса. Наиболее тяжёлые формы гипотиреоза, сопровождающиеся слизистым отёком кожи и подкожной клетчатки- "микседема". снижение частоты сердечных сокращений, вялость, сонливость, непереносимость холода, сухость кожи. Эти симптомы развиваются вследствие снижения основного обмена, скорости гликолиза, мобилизации гликогена и жиров, потребления глюкозы мышцами, уменьшения мышечной массы и снижения теплопродукции.

Увзрослых людей частой причиной гипотиреоза является хронический аутоиммунный тиреоидит, приводящий к нарушению синтеза йодтиронинов (зоб Хашимото).

Гипотиреоз может быть результатом недостаточного поступления йода в организм - эндемический зоб. Эндемический зоб часто встречается у людей, в районах, где содержание йода в воде и почве недостаточно. Если поступление йода в организм снижается (ниже 100 мкг/сут), то уменьшается продукция йодтиронинов, что приводит к усилению секреции ТТГ, под влиянием которого происходит компенсаторная гиперплазия щитовидной железы, но продукция йодтиронинов при этом не увеличивается.

Гипертиреоз возникает вследствие повышенной продукции йодтиронинов. Диффузный токсический зоб (базедова болезнь) - наиболее распространённое заболевание щж. увеличение размеров щитовидной железы, повышение концентрации йодтиронинов в 2-5 раз и развитие тиреотоксикоза. увеличение основного обмена, учащение сердцебиений, мышечная слабость, снижение массы тела, потливость, повышение температуры тела, тремор и пучеглазие.

Гормоны коры надпочечников

Надпочечники – железы внутренней секреции, в которых выделяют корковое и мозговое вещество. В корковом слое синтезируется гормоны стероидной природы, в мозговом веществе вырабатываются гормоны, производные аминокислот.
Гормоны коры надпочечников (кортикостероиды):
1. Глюкокортикоиды
Основной глюкокортикоид человека – кортизол
Мишенями для глюкокортикоидов являются клетки печени, почек, лимфоидной, соединительной, мышечной, жировой тканей.
- стимуляция глюконеогенеза
- стимуляция липолиза в конечностях;
- стимулируют синтез белков в печени;
- повышают реабсорбцию натрия в почечных канальцах;

2. Минералокортикоиды
Наиболее активный минералокортикоид – альдостерон
Клетками – мишенями а являются клетки дистальных извитых почечных канальцев и клетки собирательных трубочек.
1. Повышение реабсорбции ионов натрия в клетки почечных канальцев;
2. Увеличение секреции ионов калия в первичную мочу.

Нарушение секреции гормонов коры надпочечников.
1.
Аддисонова болезнь («бронзовая болезнь»)– эндокинная болезнь обусловленная разрушением надпочечников или снижением их функции с возникающим в результате дефицитом гормонов надпочечников.
Признаки:-снижается устойчивость к стрессовым ситуациям;-отмечается гипогликемия;нарушение водно – солевого обмена (потеря Na +, накопление К+);мышечная слабость;пигментация;
2. Гиперсекреция:
Болезнь Иценко-Кушинга - заболевание, при котором в гипофизе вырабатывается избыточное количество АКТГ), регулирующего работу надпочечников. Они увеличиваются в размере и усиленно вырабатывают свои гормоны. Признаки: - гипергликемия;-повышение АД;-повышение ионов Na + в крови;- понижение ионов К+ в крови

17. Важнейшие параметры вводно-солевого гомеостаза - осмотическое давление…..

Альдостерон - наиболее активный минералокортикостероид, синтезирующийся в коре надпочечников из холестерола. Минералокортикоиды вызывают усиление канальцевой реабсорбции катионов натрия, анионов хлора и усиливают канальцевую экскрецию катионов калия и способствуют переходу жидкости и натрия из сосудистого русла в ткани.

Вазопрессин - гормон гипоталамуса, который накапливается в задней доле гипофиза и оттуда секретируется в кровь. Секреция увеличивается при повышении осмолярности плазмы крови и при уменьшении объёма внеклеточной жидкости. Вазопрессин увеличивает реабсорбцию воды почкой, повышая концентрацию мочи и уменьшая её объём.

 ренин, протеолитический фермент, катализирует превращение ангиотензиногена в ангиотензин I;  превращается в ангиотензин II; стимулирует синтез и секрецию альдостерона;  ангйотензин II вызывает сужение сосудов периферических артерий;  альдостерон стимулирует реабсорбцию Na+ и экскрецию К+

Основным механизмом возникновения гипертонической болезни является нервный механизм. Длительные и сильные напряжения нервной системы вызывают застойные очаги возбуждения в клетках коры головного мозга. Сначала это приводит к временным, затем к постоянным спазмам мелких сосудов и к повышению диастолического давления. Увеличивается нагрузка на левый желудочек сердца, и следовательно, повышается систолическое давление. В результате длительных спазмов артериол в сосудах развиваются склеротические изменения, что способствует сохранению и дальнейшему развитию гипертонии.

Возбуждение симпатической нервной системы приводит к повышению поступления в кровь адреналина и норадреналина. Адреналин влияет на углеродный обмен, ускоряет расщепление гликогена в печени и мышцах, расслабляет бронхиальные мышцы, угнетает моторику жкт, повышает возбудимость и сократимость сердечной мышцы. Он повышает тонус кровеносных сосудов, действует сосудорасширяюще. усиливает работоспособность скелетных мышц.

Биосинтез катехоламинов происходит в цитоплазме и гранулах клеток мозгового слоя надпочечников. В одних гранулах содержится адреналин, в других норадреналин, а в некоторых - оба гормона. При стимуляции содержимое гранул высвобождается во внеклеточную жидкость.

Адреналин взаимодействует как с α-, так и с β-рецепторами; норадреналин в физиологических концентрациях взаимодействует с α-рецепторами.

 

 

19 Гормоны поджелудочной железы
Функции поджелудочной железы: Экзокринная функция заключается в синтезе и секреции пищеварительных ферментов.
Эндокринную функцию выполняют клетки островковой части
- В-клетки. - синтезируется - инсулин.
- А-клетки - глюкагона.
- D -клетках- соматостатин.
- F -клетки секретируют панкреатический полипептид.
Инсулин –Состоит из двух полипептидных цепе. предшественником инсулина является препроинсулин, который в результате гидролиза превращается в проинсулин.. Превращение неактивного проинсулина в активный инсулин происходит путем частичного протеолиза. В результате действия специфических протеаз образуется инсулин и С-пептид.
Клетками – мишенями для инсулина являются клетки печени, жировой и мышечной тканей.
Основным регулятором синтеза инсулина является глюкоза. Она стимулирует экспрессию гена инсулина.активирует секрецию инсулина, вызывая быстрое освобождение инсулина из секреторных гранул.
Процесс секреции инсулина кальций – зависимый и при дефиците ионов кальция секреция инсулина снижается

^ Метаболические эффекты инсулина
- Инсулин увеличивает транспорт глюкозы в клетках
- Индукция синтеза глюкокиназы в клетках печени.
- Усиление гликолиза
- Стимуляция превращения глюкозы в жиры.
- Стимулирует синтез жиров;
- Тормозит липолиз.
- Увеличение транспорта аминокислот в клетки;
- Активация синтеза белка.
Глюкагон - одноцепочечный полипептид. Биосинтез глюкагона происходит в α -клетках островков Лангерханса, в нейроэндокринных клетках кишечника и в некоторых отделах ЦНС. Неактивный предшественник проглюкагон в результате частичного протеолиза превращается в несколько пептидов. глюкагон стимулирует глюконеогенез, индуцируя синтез ферментов. стимулирует мобилизацию основных энергоносителей - углеводов и жиров

 

 

Основные пищевые вещества (углеводы, жиры, белки) окисляются в организме с освобождением свободной энергии, которая используется в анаболических процессах и при осуществлении физиологических функций. Основную роль в поддержании энергетического гомеостаза играют гормоны инсулин и глюкагон. а также другие контринсулярные гормоны - адреналин, кортизол, йодтиронины и соматотропин. Инсулин и глюкагон играют главную роль в регуляции метаболизма при смене абсорбтивного и постабсорбтивного периодов и при голодании.

Изменения метаболизма в печени
в абсорбтивном периоде

После приёма пищи печень становится главным потребителем глюкозы, поступающей из пищеварительного тракта. Почти 60 из каждых 100 г глюкозы, транспортируемой портальной системой, задерживается в печени. Увеличение потребления печенью глюкозы - не результат ускорения её транспорта в клетки (транспорт глюкозы в клетки печени не стимулируется инсулином), а следствие ускорения метаболических путей, в которых глюкоза превращается в депонируемые формы энергоносителей: гликоген и жиры.

При повышении концентрации глюкозы в гепатоцитах происходит активация глюкокиназы, превращающей глюкозу в глюкозо-6-фосфат. Глюкокиназа имеет высокое значение Кm для глюкозы, что обеспечивает высокую скорость фосфорилирования при высоких концентрациях глюкозы. Кроме того, глюкокиназа не ингибируется глюкозо-6-фосфатом (см. раздел 7). Инсулин индуцирует синтез мРНК глюкокиназы. Повышение концентрации глюкозо-6-фосфата в гепатоцитах обусловливает ускорение синтеза гликогена. Этому способствуют одновременная инактивация гликогенфосфорилазы и активация гликогенсинтазы. Под влиянием инсулина в гепатоцитах ускоряется гликолиз в результате повышения активности и количества ключевых ферментов: глюкокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы. В то же время происходит торможение глюконеогенеза в результате инактивации фруктозо-1,6-бисфосфатазы и снижения количества фосфоенолпируваткарбоксикиназы - ключевых ферментов глюконеогенеза. Повышение концентрации глюкозо-6-фосфата в гепатоцитах в абсорбтивном периоде, сочетается с активным использованием NADPH для синтеза жирных кислот, что способствует стимуляции пентозофосфатного пути.

Ускорение синтеза жирных кислот обеспечивается доступностью субстратов (ацетил-КоА и NADPH), образующихся при метаболизме глюкозы, а также активацией и индукцией ключевых ферментов синтеза жирных кислот. В абсорбтивном периоде в печени ускоряется синтез белков. Однако количество аминокислот, поступающих в печень из пищеварительного тракта, превышает возможности их использования для синтеза белков и других азотсодержащих соединений. Излишек аминокислот либо поступает в кровь и транспортируется в другие ткани, либо дезаминируется с последующим включением безазотистых остатков в общий путь катаболизма.

Постабсорбтивный период. Постабсорбтивным состоянием называют период после завершения пищеварения до следующего приёма пищи. Если пища не принимается в течение суток и более, то это состояние определяют как голодание. Типичным постабсорбтивным периодом считают состояние после 12-часового ночного перерыва в приёме пищи. В начале постабсорбтивного периода концентрация глюкозы в крови снижается, вследствие чего снижается секреция инсулина и повышается концентрация глюкагона. При снижении индекса инсулин/глюкагон ускоряются процессы мобилизации депонированных энергоносителей. В постабсорбтивном периоде изменения метаболизма направлены, главным образом, на поддержание концентрации в крови глюкозы, которая служит основным энергетическим субстратом для мозга и единственным источником энергии для эритроцитов. Основные изменения метаболизма в этот период происходят в печени и жировой ткани.

Изменения метаболизма в печени. В печени прежде всего ускоряется мобилизация гликогена (см. раздел 7). Однако запасы гликогена в печени истощаются в течение 18-24 ч голодания. Главным источником глюкозы по мере исчерпания запасов гликогена становится глюконеогенез, который начинает ускоряться через 4-6 ч после последнего приёма пищи. Субстратами для синтеза глюкозы служат глицерол, аминокислоты и лактат. При высокой концентрации глюкагона скорость синтеза жирных кислот снижается вследствие фосфорилирования и инактивации ацетил-КоА-карбоксилазы, а скорость р-окисления возрастает. Вместе с тем увеличивается снабжение печени жирными кислотами, которые транспортируются из жировых депо. Ацетил-КоА, образующийся при окислении жирных кислот, используется в печени для синтеза кетоновых тел.

Изменения метаболизма в жировой ткани. В жировой ткани при повышении концентрации глюкагона снижается скорость синтеза ТАГ и стимулируется липолиз. Стимуляция липолиза - результат активации гормончувствительной ТАГ-липазы адипоцитов под влиянием глюкагона. Жирные кислоты становятся важными источниками энергии в печени, мышцах и жировой ткани. Таким образом, в постабсорбтивнрм периоде концентрация глюкозы в крови поддерживается на уровне 80-100 мг/дл, а уровень жирных кислот и кетоновых тел возрастает.

Изменение гормонального статуса и метаболизма при голодании. Голодание может быть кратковременным, в течение суток (I фаза), продолжаться в течение недели (II фаза) или нескольких недель (III фаза). В отсутствие пищи в крови снижается уровень глюкозы, аминокислот и триацилглицеролов. Инсулинглюкагоновый индекс снижается, и повышается концентрация контринсулярных гормонов, в первую очередь кортизола. В этих условиях возникает состояние, для которого характерно преобладание процессов катаболизма жиров, гликогена и белков на фоне общего снижения скорости метаболизма. Под влиянием контринсулярных гормонов в этот период происходит обмен субстратами между печенью, жировой тканью, мышцами и мозгом. Этот обмен служит двум целям: 1) поддержанию концентрации глюкозы в крови для обеспечения глюкозозависимых тканей (мозга, эритроцитов); 2) мобилизации других источников энергии, в первую очередь жиров, для обеспечения энергией всех других тканей. Вследствие переключения метаболизма на режим мобилизации энергоносителей даже после 5-6 нед голодания концентрация глюкозы в крови составляет не менее 60 мг/дл.

Обмен углеводов. Так как за счёт мобилизации гликогена обеспечивается только кратковременное голодание, основным источником глюкозы при длительном голодании служит глюконеогенез, а основными субстратами глюконеогенеза - аминокислоты, лактат и глицерол. При низкой концентрации инсулина глюкоза используется только инсулиннезависимыми тканями, в основном мозгом, эритроцитами. Обеспечение энергетических потребностей других тканей происходит за счёт жирных кислот и кетоновых тел.                                                                                                                                                                            Обмен жиров. Жирные кислоты, образующиеся в процессе мобилизации жиров в жировых депо, становятся основными источниками энергии для большинства органов в первый период голодания. Во II фазе мобилизация жиров продолжается, и концентрация жирных кислот в крови увеличивается в 3-4 раза по сравнению с постабсорбтивным состоянием. Синтез кетоновых тел начинается в первые дни голодания. Во II фазе голодания скорость синтеза кетоновых тел значительно возрастает. Концентрация кетоновых тел в крови в этот период может достигать 20-30 мг/дл (в норме 1-3 мг/дл). Используются кетоновые тела, в основном, в мышцах. В этот период голодания часть энергетических потребностей мозга обеспечивается кетоновыми телами, а скорость окисления кетоновых тел в мышцах снижается.                                              Обмен белков. В течение нескольких первых дней голодания быстро распадаются мышечные белки - основной источник субстратов для глюконеогенеза. При голодании более 3 нед скорость катаболизма белков стабилизируется и составляет примерно 20 г в сутки. В этот период увеличивается потребление мозгом кетоновых тел, а скорость глюконеогенеза снижается. Снижение скорости глюконеогенеза способствует сбережению белков. В этот период и для мозга кетоновые тела становятся значительным источником энергии. Однако для окисления кетоновых тел необходимы оксало-ацетат и другие компоненты ЦТК. В норме они образуются из глюкозы и аминокислот, а приголодании - только из аминокислот. При продолжительности голодания более 4 недель развиваются атрофические процессы, в результате которых происходит потеря значительного количества белков. В теле человека массой 70 кг масса белков составляет 15 кг. При потере 1/3-1/2 белков наступает смерть.

 

 

21. Инсулинзависимый сахарный диабет - заболевание, вызываемое разрушением р-клеток островков Лангерханса поджелудочной железы.развивающихся в результате относительного дефицита инсулина, возникающего вследствие нарушения секреции инсулина, нарушения превращения проинсулина в инсулин, повышения скорости катаболизма инсулина, а также повреждения механизмов передачи инсулинового сигнала в клетки-мишени

 Изменения метаболизма при сазарном диабете При сахарном диабете соотношение инсулин/глюкагон снижено. При этом ослабевает стимуляция процессов депонирования гликогена и жиров, и усиливается мобилизация запасов энергоносителей. Печень, мышцы и жировая ткань даже после приёма пищи функционируют в режиме постабсорбтивного состояния.

Для всех форм диабета характерно повышение концентрации глюкозы в крови.После приёма пищи концентрация глюкозы может достигать 300-500 мг/дл и сохраняется на высоком уровне в постабсорбтивном периоде. Повышение концентрации глюкозы в плазме крови обусловлено снижением скорости использования глюкозы тканями вследствие недостатка инсулина или снижения биологического действия инсулина в тканях-мишенях.

К характерным признакам сахарного диабета относят повышение концентрации в крови кетоновых тел - кетонемия. Увеличение концентрации кетоновых тел в крови (выше 20 мг/дл приводит к кетонурии. Накопление кетоновых тел снижает буферную ёмкость крови и вызывает ацидоз.

Ещё один характерный признак СД- повышенный уровень в крови ли-попротеинов.

При сахарном диабете дефицит инсулина приводит к снижению скорости синтеза белков в организме и усилению распада белков. Это вызывает повышение концентрации аминокислот в крови. Аминокислоты поступают в печень и дезаминируются. Высокие концентрации глюкозы, кетоновых тел, мочевины требуют усиленной экскреции их из организма. Поскольку концентрационная способность почек ограничена, резко увеличивается выделение большого количества воды, в результате чего может наступить обезвоживание организма.

22. Мужские половые гормоны вырабатываются в основном в клетках Лейдига семенников Небольшое количество андрогенов образуется в коре надпочечников.

Предшественником андрогенов служит холестерол

Тестостерон. Превращение прегненолона в тестостерон катализируется пятью микросо-мальными ферментам. Гормон циркулирует в крови в связанном с белками плазмы состоянии: Лишь 2% от общего количества гормона в крови транспортируется в свободном виде

Дигидротестостерон. В семенных канальцах, предстательной железе, коже, наружных половых органах тестостерон служит предшественником более активного дигидротестостерона.

Женские половые гормоны

В яичниках синтезируются женские половые гормоны - эстрогены и прогестины, среди которых наиболее активны 17β-эстрадиол и прогестерон.

В детском возрасте незрелые яичники вырабатывают небольшое количество гормонов, поэтому концентрация эстрогенов в крови низкая. В пубертатный период чувствительность гипоталамо-гипофизарной системы к действию ЛГ и ФСГ снижается. В начале каждого менструального цикла секреция ФСГ и ЛГ вызывает развитие первичных фолликулов. Созревающий фолликул в результате совместного действия ЛГ,и ФСГ секретирует эстрогены, которые по механизму отрицательной обратной связи угнетают секрецию ФСГ. 

По мере созревания фолликула концентрация эстрадиола повышается, чувствительность гипофизарных клеток к гонадолиберину возрастает, и эстрадиол повышает секрецию ЛГ и ФСГ.

Повышение секреции ЛГ приводит к овуляции. После овуляции клетки гранулёзы превращаются в жёлтое тело, которое, помимо эстрадиола, начинает вырабатывать всё большее количество - прогестерона. Если возникает беременность, жёлтое тело продолжает функционировать и секретировать прогестерон, однако на более поздних этапах беременности прогестерон в основном продуцируется плацентой. Если оплодотворение не происходит, высокая концентрация прогестерона в плазме крови по механизму отрицательной обратной связи угнетает активность гипоталамо-гипофизарной системы, тормозится секреция ЛГ и ФСГ, жёлтое тело разрушается, и снижается продукция стероидов яичниками. Наступает менструация

Эстрогены стимулируют развитие тканей, участвующих в размножении, определяют развитие многих женских вторичных половых признаков, регулируют транскрипцию гена рецептора прогестина.

Эстрогены оказывают анаболическое действие на кости и хрящи.

4. Образование прогестерона Прогестерон, образуется главным образом жёлтым телом во время менструации в лютеиновую фазу. действие  прогестерона в основном направлено на репродуктивную функцию организма. Образование прогестерона отвечает за увеличение базальной температуры тела на 0,2-0,5 °С, которое происходит сразу после овуляции. Прогестерон может также оказывать действие и на ЦНС, в частности вызывать некоторые особенности поведения ПМС

 

23. Эйкозаноиды, включающие в себя простагландины, тромбоксаны, лейкотриены и ряд других веществ, - высокоактивные регуляторы клеточных функций. оказывают эффекты как "гормоны местного действия", влияя на метаболизм продуцирующей их клетки по аугокзэинному механизму, и на окружающие клетки - по паракринному механизму. Эйкозаноиды: регулируют тонус ГМК и вследствие этого влияют на АД, состояние бронхов, кишечника, матки. Эйкозаноиды регулируют секрецию воды и натрия почками, влияют на образование тромбов.

 

24.гистамин

Действие

Несмотря на возможность протеолиза, нейропептиды, в отличие от типичных нейромедиаторов, существуют в организме относительно долго (часы). Это позволяет им достигать достаточно удаленных синапсов и длительное время оказывать на них свое действие. При этом нередко на одну и ту же мишень действуют сразу несколько нейропептидов, а один и тот же нейропептид — сразу на несколько мишеней. Благодаря этому могут создаваться различные комбинации модуляторов и клеток мишеней. Каждой комбинации соответствует определенное функциональное состояние нервной системы и организма в целом.

К атриопептидам относятся натриуретические пептиды (предсердный — ANP, мозговой — BNP, типа С — CNP и типа D — DNP).

Натриуретические пептиды характеризуются консервативной центральной частью молекулы, замкнутой посредством дисульфидной связи в кольцо. Эти пептиды образуются в результате процессинга более крупных предшественников, С-концевые фрагменты которых соответствуют зрелым молекулам гормонов. Из N-концевой области предшественника ANP при процессинге образуются кар-диодилатин и его фрагмент — пептид, родственный кардиодилати-ну (оба пептида тоже включены в семейство атриопептидов). Гормоны участвуют в контроле артериального давления.

 

27  Особенности строения и дифференцировки эритроцитов

Эритроциты - единственные клетки, доторые имеют только клеточную мембрану и цитоплазму. большая площадь поверхности обеспечивает эффективность газообмена, эластичная клеточная мембрана облегчает движение по узким капиллярам, специальная ферментативная сисгема защищает эти клетки от активных форм кислорода.

Эритроцитыобразуются из полипотентных стволовых клеток костного мозга. Размножение и превращение начальной клетки эритроидного ряда в унипотентную стимулирует ростовой фактор интерлейкин-3. Интерлейкин-3 синтезируется Т-лимфоцитами, а также клетками костного мозга. Это низкомолекулярный белок группы цитокинов - регуляторов роста и дифференцировки клеток.

Дальнейшую пролиферацию и дифференцировку регулирует синтезирующийся в почках гормон эритропоэтин.

В процессе дифференцировки на стадии эритробласта происходят интенсивный синтез гемоглобина, конденсация хроматина, уменьшение размера ядра и его удаление.

Двояковогнутая форма эритроцитов имеет большую площадь поверхности. Это облегчает газообмен между клеткой и внеклеточной средой. Кроме того, такая форма обеспечивают большую пластичность эритроцитов при прохождении ими мелких капилляров.

Липиды бислоя плазматической мембраны эритроцитов содержат глицерофосфолипиды, сфингофосфолипиды, гликолипиды и холестерол.

Эритроциты лишены митохондрий, в качестве энергетического материала они могут использовать только глюкозу. Глюкоза поступает в эритроциты путём облегчённой диффузии с помощью ГЛЮТ-2. Около 90% поступающей глюкозы используется в анаэробном гликолизе, 10% - в пентозофосфатном пути.

 

28 Обезвреживание активных форм кислорода в эритроцитах