Характеристика соматостатина и глюкагона: типы клеток и место выработки гормонов, регуляция выработки, физиологические и метаболические эффекты, синергизм, антагонизм с другими гормонами.

Глюкагон является мощным контринсулярным гормоном. В отличие от инсулина, глюкагон повышает уровень сахара крови, в связи с чем его называют гипергликемическим гормоном. Основные эффекты глюкагона проявляются в следующих сдвигах метаболизма в организме:

 

1) активации гликогенолиза в печени и мышцах;

 

2) активации глюконеогенеза, липолиза и подавлении синтеза жира в адипоцитах;

 

3) повышении синтеза кетоновых тел в печени и угнетении их окисления;

 

4) стимуляции катаболизма белков в клетках тканей, прежде всего печени;

 

5) увеличении синтеза в ней мочевины.

Соматостати́н — гормон дельта-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы, а также один из гормонов гипоталамуса. По химическому строению является пептидным гормоном.

Соматостатин подавляет секрецию гипоталамусом соматотропин-рилизинг-гормона и секрецию передней долей гипофиза соматотропного гормона и тиреотропного гормона.

 

Кроме того, он подавляет также секрецию различных гормонально активных пептидов и серотонина, продуцируемых в желудке, кишечнике, печени и поджелудочной железе. В частности, он понижает секрецию инсулина, глюкагона, гастрина, холецистокинина, вазоактивного интестинального пептида, инсулиноподобного фактора роста-1.

Характеристика гормонов органов, выполняющих, главным образом, неэндокринные функции: тимуса, сердца, ЖКТ и жировой ткани. Названия гормонов, регуляция выработки, физиологические и метаболические эффекты, синергизм, антагонизм с другими гормонами.

Тимус (вилочковая железа) является центральным органом иммунитета, обеспечивающим продукцию специфических Т-лимфоцитов. Тимоциты секретируют в кровь гормональные факторы, не только оказывающие влияние на дифференцировку Т-клеток, но и вызывающие ряд общих регуляторных эффектов в организме. Гормоны тимуса (тимозин, тимопоэтин, тимулин) участвуют в регуляции иммунного ответа. Гормоны тимуса влияют на процессы синтеза клеточных рецепторов к медиаторам и гормонам, стимулируют разрушение ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах, регулируют состояние углеводного и белкового обмена, а также обмена кальция, функции щитовидной и половых желез, модулируют эффекты глюкокортикоидов, тироксина (антагонизм) и соматотропина (синергизм). В целом вилочковая железа рассматривается как орган интеграции иммунной и эндокринной систем организма.

Миоцитами предсердий (преимущественно правого) образуется пептидный гормон с установленной химической структурой, получивший название предсердный натриуретический гормон, или атриопептид. Предсердный натрийуретический пептид является высокоактивным циркулирующим в крови веществом, выделяемым миоэндокринными клетками предсердий. Среди физиологических эффектов атриопептидов наиболее значительны способность расширять сосуды и вызывать гипотонию, усиливать диурез и натрийурез, угнетать активность симпатической нервной системы и ингибировать выброс альдостерона и вазопрессина. Под влиянием атриопептидов происходит возрастание скорости гломерулярной фильтрации за счёт сужения отводящих артериол и расширения приводящих артериол почечных клубочков. На основании полученных результатов делается предположение о снижении у больных гипертонией чувствительности клеток предсердий к действию нормальных физиологических стимулов, вызывающих выброс предсердного натрийуретического пептида.

 

Регуляторная функция гормонов сосудистого эндотелия. Клетки сосудистого эндотелия синтезируют и выделяют через апикальную и базальную мембраны три группы гормонов: сосудосуживающие (эндотелины, тромбоксаны), сосудорасширяющие (оксид азота, гиперполяризующий фактор, простагландины) и факторы адгезии и агрегации клеточных элементов.

 

Регуляторная функция гормонов желудочно-кишечного тракта

 

Клетки эпителия желудка и двенадцатиперстной кишки обладают способностью секретировать большое количество пептидных соединений, многие из которых выявляются также в головном мозге. Это дало основание рассматривать продуцирующие пептиды клетки в качестве единой APUDсистемы организма. Основной функцией гастро-интестинальных гормонов является регуляция процессов пищеварения, а мозговых пептидов - пищевого поведения. 

Продукты секреции адипоцитов являются гормонами (лептин, адипонектин, резистин и другие), воспалительными цитокинами (фактор некроза опухоли альфа, интерлейкин-6), протеинами ренин-ангиотензиновой системы, в то время как другие вовлечены в работу системы комплемента и сосудистый гемостаз (ингибитор активатора плазминогена-1. Жировая ткань является одним из важных мест активной продукции и метаболизма половых стероидов и глюкокортикоидов. Нарушение секреции и действия адипокинов при ожирении может быть ведущим фактором в развитии инсулинорезистентности, нарушения метаболизма липидов и глюкозы. Данные пептиды оказывают разнонаправленное влияние на организм и при нарушении взаимодействия способствуют развитию прежде всего ассоциированных с ожирением социально значимых заболеваний атеросклероза, сахарного диабета 2-го типа, инфаркта миокарда, артериальной гипертензии, инсульта, а также разнообразных нарушений репродуктивной функции.

Характеристика гормонов почек: место выработки гормона, регуляция выработки, физиологические и метаболические эффекты, синергизм, антагонизм с другими гормонами. Описание ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (роль почек в регуляции артериального давления).

В почках отсутствует специализированная эндокринная ткань, однако ряд клеток обладает способностью к синтезу и секреции многих биологически активных веществ, обладающих всеми свойствами гормонов. Установленными гормонами почек являются:

1) кальцитриол - третий кальций-регулирующий гормон;

 

2) ренин - начальное звено ренин-ангиотензин-альдостероновой системы;

 

3) эритропоэтин.

 

Синтез, секреция и физиологические эффекты кальцитриола. Кальцитриол является активным метаболитом витамина D3 и в отличие от двух других кальцийрегулирующих гормонов - паратирина и кальцитонина - имеет стероидную природу. Синтез кальцитриола происходит в три этапа. Первый этап протекает в коже, где под влиянием ультрафиолетовых лучей из провитамина образуется витамин D3, или холекальциферол. Второй связан с печенью, куда холекальциферол транспортируется кровью и где в эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов происходит его гидроксилирование. Этот метаболит поступает в кровь и циркулирует в связи с α-глобулином. Его физиологические концентрации не влияют на обмен кальция. Третий этап осуществляется в почках, где в митохондриях клеток проксимальных канальцев происходит второе гидроксилирование и образуются два соединения. Первое является наиболее активной формой витамина D3, обладает мощным регуляторным влиянием на обмен кальция в организме и называется кальцитриолом. Образование в почках этого гормона регулируется паратирином,. Таким же эффектом обладает и гипокальциемия. Инактивация кальцитриола происходит в печени.

Основной эффект кальцитриола заключается в активации всасывания кальция в кишечнике. Гормон стимулирует все три этапа всасывания: захват ворсинчатой поверхностью клетки, внутриклеточный транспорт, выброс кальция через базолатеральную мембрану во внеклеточную среду. Кальцитриол повышает в кишечнике и всасывание фосфатов. Почечные эффекты гормона заключаются в стимуляции реабсорбции фосфата и кальция канальцевым эпителием.

Воздействие кальцитриола на костную ткань связано с прямой стимуляцией остеобластов и обеспечением костной ткани усиленно всасывающимся в кишечнике кальцием, что активирует рост и минерализацию кости. Эффекты кальцитриола, как и всех стероидных гормонов, делятся на геномные и негеномные. Геномные эффекты обусловливают активирование остеобластов и синтез костной ткани. Увеличение транспорта кальция внутрь клеток, например в скелетных и сердечной мышцах, в остеобластах, энтероцитах, гепатоцитах и клетках околощитовидных желез, происходит быстро и обусловлено негеномным действием гормона. Недостаточность кальцитриола проявляется в виде рахита, т. е. нарушении созревания и кальцификации хрящей и кости у детей, либо остеомаляции, т. е. падении минерализации костей после завершения роста скелета. При этом сдвиги уровня кальция в крови и клетках обусловливают угнетение нейромышечной возбудимости и мышечную слабость.

 

Образование ренина и основные функции ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. Ренин образуется в виде проренина и секретируется в юкстагломерулярном аппарате (ЮГА) почек миоэпителиоидными клетками приносящей артериолы клубочка, получившими название юкстагломерулярных В ЮГА кроме ЮГК также входит прилегающая к приносящим артериолам часть дистального канальца нефрона, многослойный эпителий которого образует здесь плотное пятно - macula densa. Секреция ренина в ЮГК регулируется четырьмя основными влияниями. Во-первых, величиной давления крови в приносящей артериоле, т. е. степенью ее растяжения. Снижение растяжения активирует, а увеличение - подавляет секрецию ренина. Во-вторых, регуляция секреции ренина зависит от концентрации натрия в моче дистального канальца, которая воспринимается macula densa - своеобразным Na-рецептором. Чем больше натрия оказывается в моче дистального канальца, тем выше уровень секреции ренина. В-третьих, секреция ренина регулируется симпатическими нервами, ветви которых заканчиваются на ЮГК, медиатор норадреналин через β-адренорецепторы стимулирует секрецию ренина. В-четвертых, регуляция секреции ренина осуществляется по механизму отрицательной обратной связи, включаемой уровнем в крови других компонентов системы - ангиотензина и альдостерона, а также их эффектами - содержанием в крови натрия, калия, артериальным давлением, концентрацией простагландинов в почке, образующихся под влиянием ангиотензина.

 

Кроме почек образование ренина происходит в эндотелии кровеносных сосудов многих тканей, миокарде, головном мозге, слюнных железах, клубочковой зоне коры надпочечников.

 

Секретированный в кровь ренин вызывает расщепление α-глобулина плазмы крови - ангиотензиногена, образующегося в печени. При этом в крови образуется ангиотензин-1, который в сосудах почек, легких и других тканей подвергается действию превращающего фермента, отщепляющего от ангиотензина-1 две аминокислоты. Образующийся ангиотензин-2 обладает большим числом различных физиологических эффектов, в том числе стимуляцией клубочковой зоны коры надпочечников, секретирующей альдостерон, что и дало основание называть эту систему ренин-ангиотензин-альдостероновой. Ангиотензин-2 кроме стимуляции продукции альдостерона обладает следующими эффектами:

 

■ вызывает сужение артериальных сосудов;

 

■ активирует симпатическую нервную систему как на уровне центров, так и способствуя синтезу и освобождению норадреналина в синапсах;

 

■ повышает сократимость миокарда;

 

■ увеличивает реабсорбцию натрия и ослабляет клубочковую фильтрацию в почках;

 

■ способствует формированию чувства жажды и питьевого поведения. Таким образом, ренин-ангиотензин-альдостероновая система участвует в регуляции системного и почечного кровообращения, объема циркулирующей крови, водно-солевого обмена и поведения.