Главная страница
qrcode

Гормональная регуляция обменных процессов. Гормональная регуляция обмена белков, воды и электролитов Рецепция белково-пептидных гормонов и катехоламинов (мембранная)


НазваниеГормональная регуляция обмена белков, воды и электролитов Рецепция белково-пептидных гормонов и катехоламинов (мембранная)
АнкорГормональная регуляция обменных процессов.pptx
Дата17.12.2018
Размер3.98 Mb.
Формат файлаpptx
Имя файлаГормональная регуляция обменных процессов.pptx.pptx
ТипДокументы
#50003
Каталог


Гормональная регуляция обмена белков, воды и электролитов


Рецепция белково-пептидных гормонов и катехоламинов (мембранная)



Рецепция катехоламинов (мембранная)



Динамика и механизмы реализации гормональных эффектов в клетке



Гормональная регуляция белкового обмена (СТГ, инсулин, половые и тиреоидные гормоны, глюкокортикоиды)

Гормон роста, СТГ – мощный анаболический гормон

Место синтеза - передняя доля гипофиза.

СТГ – одноцепочечный пептид, м.м. 22кД, 191 АМК остаток, 2 внутримолекулярных дисульфидных связи.

СТГ – образуется из неактивного предшественника – прогормона.

Секреция СТГ носит пульсирующий характер с интервалом в 20-30 мин. Один из самых больших пиков наблюдается вскоре после засыпания.

Стресс, физические упражнения, гипогликемия, голодание, белковая пища – приводит к повышению уровня СТГ даже у нерастущих взрослых людей.

Синтез и секреция СТГ регулируется гипоталамусом:

1. соматолиберином (+);

2. соматостатином (-).

Рецепторы для СТГ расположены в плазматической мембране клеток (гормончувствительные): Печени, жировой ткани, мозге, легких, поджелудочной железе, кишечнике, сердце, почках, лимфоцитах.

Наиболее чувствительны (гормозависимые):

Скелетные мышцы, хрящи, кости,

соединительная ткань.

Действие СТГ на рост скелета и мягких тканей опосредуется соматомединами

Это соединения с инсулиноподобной активностью и мощным ростостимулирующим действием, поэтому они называются инсулиноподобные факторы роста
  • ИФР – 1 – соматомедин С

  • ИФР – 2 – соматомедин А

Синтезируются различными тканями, в основном печенью. Соматомедин С обладает также регуляторными свойствами (активирует выработку соматостатина и ингибирует соматолиберина)

Биологическое действие СТГ 1. Начальные эффекты

(мышцы, хрящи, кости, соединительная ткань)

- увеличение проницаемости клеточных мембран для аминокислот, глюкозы, Са2+

- фосфорилирование белков изменение активности ряда ферментов

2.Ранние эффекты

– усиление транскрипции, р-РНК, м-РНК, т-РНК.

- синтез ферментов и структурных белков

3. Поздние эффекты

– изменение репликации.

- усиление пролиферации, дифференцировки тканей

Конечный физиологический эффект – увеличение линейного роста, мышечной массы за счет ускорения дифференцировки и пролиферации клеток



Патология синтеза и секреции СТГ
  • Гипофункция с рождения - гипофизарная карликовость (дефицит СТГ из-за мутации гена гормона роста). Нарушения роста сочетается с другими эндокринными нарушениями.

  • Гиперсекреция СТГ у детей - гигантизм (у подростков с незакончившимся процессом окостенения эпифизарных хрящей, продолжается рост длинных костей, происходит их удлинение, увеличение мягких тканей и органов сравнительно пропорционально).
  • Гиперсекреция СТГ во взрослом состоянии акромегалия (обычно возникает в результате

гормонпродуцирующей опухоли гипофиза, диспропорционально увеличиваются размеры кистей, стоп, черепа, внутренних органов)

анаболические эффекты инсулина
  • регуляция транспорта в клетки глюкозы, аминокислот, ионов.

  • влияние на процессы репликации и транскрипции (регуляция клеточной дифференцировки, пролиферации и трансформации клеток).



Анаболические эффекты инсулина

  • Начальные эффекты (в течении нескольких секунд-минут, изменение трансмембранного транспорта, фосфорилирование и дефосфорилирование белков, активация и ингибирование ферментов)

  • Ранние, поздние эффекты (через несколько часов – суток, активация синтеза РНК, ДНК, белков, усиление пролиферации, дифференцировки, усиление синтеза СТГ)

Инсулин наиболее всего активирует анаболические процессы в мышцах, печени, почках, соединительной ткани.

Кроме этого инсулин обеспечивает анаболизм белков энергией за счет регуляции углеводного обмена.

Йодтиронины
  • синтез и секреция регулируется гипоталамо-гипофизарной системой по принципу обратной связи.

  • стимул для секреции тиреолиберина и тиреостатина – изменение концентрации йодтиронинов в крови.

  • метаболические эффекты дозозависимые.

  • Клетки-мишени для прямого действия – печень, мышцы, костный мозг



Высокие концентрации [Т3 Т4]
  • тормозят синтез белка, оказывают катаболические эффекты, показателем чего служит отрицательный азотистый баланс.

  • разобщают процессы тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования.



Заболевания щитовидной железы

  • Гипотиреоз у новорожденных приводит к развитию кретинизма – тяжелое, необратимое нарушение умственного развития. Причина – недостаточность функций щитовидной железы, заболевания гипофиза, гипоталамуса.
  • Гипотиреоз у взрослых микседема. Наблюдается снижение основного обмена, скорости гликолиза, мобилизация гликогена, жиров, уменьшение мышечной массы, теплопродукции.

  • Гипертиреоз – повышенная продукция йодтиронинов. Отмечается увеличение размеров щитовидной железы, увеличение концентрации Т3, Т4 в 2-5 раз и развитие тиреотоксикоза. Признаки: увеличение основного обмена, тахикардия, снижение массы тела (несмотря на повышенный аппетит), потливость, увеличение температуры тела, усиление процессов катаболизма, о чем свидетельствует отрицательный азотистый баланс.


Половые гормоны

Андрогены обладают выраженным анаболическим эффектом в печени, почках, костно-хрящевом аппарате, покровных тканях, мужских половых органах, особенно в период полового созревания

  • Активация транскрипции р-РНК

  • Активация трансляции

Эстрогены оказывают более слабое анаболическае действие.

Усиливают синтез белка:
  • В женских половых органах

  • Печени, почках, сердце, коже

  • На костно-хрящевой аппарат оказывают ингибирующее действие, что способствует остановке роста в период полового созревания (ингибируются биосинтез белка в мышцах, хрящах)



Влияние глюкокортикоидов на обмен белков

Проявляется двояко:
  • В печени кортизол в основном оказывает анаболический эффект (стимулирует синтез белков и нуклеиновых кислот)

  • В лимфоидной, мышечной и жировой тканях, коже и костях, кортизол тормозит синтез белков, РНК и ДНК и стимулирует катаболизм РНК и белков.

  • При высокой концентрации (гиперсекреция или введение как лекарственных препаратов) глюкокортикоиды подавляют иммунные реакции, вызывая гибель лимфоцитов и инволюцию лимфатической ткани, снижая число циркулирующих лейкоцитов. Подавляют воспалительную реакцию (индуцируют синтез липокортинов, которые ингибируют фосфолипазу А2 снижая т.о. синтез медиаторов воспаления – простагландинов и лейкотриенов).
Высокая концентрация глюкокортикоидов вызывает торможение роста и деления фибробластов, а также синтез коллагена и фибронектина

Для гиперсекреции глюкокортикоидов типичны: истончение кожи, плохое заживление ран, мышечная слабость и атрофия мышц.



Параметры водно-солевого гомеостаза рН

Гормоны участвующие в регуляции водно-солевого гомеостаза – АДГ (антидиуретический гормон, вазопрессин), Альдостерон Регуляция водно-солевого гомеостаза

1.

2. Система ренин-ангигиотензин

Характеристика АДГ

АДГ – пептид, м.м. 1100 Д, содержит 9 АМК,

одна дисульфидная связь

Стимул для секреции АДГ

  • [Na+]

  • осмотического давления внеклеточной жидкости

Осморецепторы гипоталамуса регистрируют :

Р осмотического нервные импульсы передаются в нейрогипофиз высвобождение АДГ.

Механизм действия АДГ Для АДГ существует 2 типа рецепторов: V1 и V2
  • V2 – опосредуют главный физиологический эффект гормона, локализованы на базолатеральной мембране клеток собирательных трубочек и дистальных канальцев почек.

  • V1 – локализованы в гладкомышечных клетках сосудов, связывание АДГ с V1 приводит к сокращению гладкомышечного слоя сосудов.

  • Сродство АДГ к V2 выше, чем к V1.



Этапы действия АДГ на эпителиальные клетки дистальных канальцев и собирательных трубочек почек



Несахарный диабет

Причиной является дефицит АДГ

1) генетические дефекты синтеза препро-АДГ в гипоталамусе;

2) дефекты процессинга и транспорта про-АДГ;

3) повреждения гипоталамуса или нейрогипофиза (черепно-мозговая травма, опухоль, ишемия);

4) нейрогенный несахарный диабет (мутация гена R – V2 к АДГ), в результате почки не реагируют на АДГ.

Клиника: гипотоническая полиурия, выделение большого количества мочи, низкой плотности

(до 20 л/сут, плотность L 1,010).

Альдостерон

Наиболее активный минералокортикоид, синтезируется в коре надпочечников

Синтез и секреция непосредственно стимулируются:
  • [Na+] и [K+] в плазме крови

  • Простагландинами, АКТГ

  • Ренин-ангиотензиновой системой

Клетки-мишени – эпителиальные клетки почечных канальцев.

Механизм действия альдостерона



Суммарный биологический эффект альдостерона

  • Увеличение реабсорбции ионов Na+ в канальцах нефронов

  • Задержка NaCl в организме и возрастание экскреции K+



Роль системы ренин-ангиотензин-альдостерон в регуляции водно-солевого обмена



Гиперальдостеронизм

Заболевание вызванное гиперсекрецией альдостерона надпочечниками.

Причина первичного гиперальдостеронизма (синдром Конна) – аденома надпочечников, диффузная гипертрофия клеток клубочковой зоны, вырабатывающих альдостерон.

Избыток А реабсорбции Na+ секреция АДГ и задержка воды. Усиливается выведение К+, Mg2+, H+. Снижен уровень ренина.

Клиника:

гипернатриемия, гипертония, гиперволемия, отеки, гипокалиемия, дефицит Mg2+, метаболический алкалоз.

Вторичный гиперальдостеронизм Встречается чаще, чем первичный.

Причины: сердечная недостаточность, хронические заболевания почек, опухоли секретирующие ренин.

Клиника:

Повышен уровень ренина и ангиотензина II,что стимулирует продукцию альдостерона.

Клинические симптомы менее выражены, чем при первичном альдостеронизме.

Характеристика предсердного натриуретического фактора (ПНФ) Физиологический антагонист ангиотензина II. Этот пептид, 28 АМК, с одним дисульфидным мостиком.

Синтез: кардиомиоциты предсердий.

Стимулы для секреции ПНФ

Основные клетки-мишени ПНФ:

1.почки,

2.периферические артерии.
  • расширение приносящих артериол.

  • усиление почечного кровотока.

  • увеличение скорости фильтрации и экскреции ионов Na+



Биологическое действие ПНФ



Роль ионов кальция в обменных процессах:

  • структурный компонент костной ткани;

  • играет ключевую роль в мышечном сокращении;

  • увеличивает проницаемость мембран клеток для К+;

  • влияет на работу ионных насосов;

  • способствует секреции гормонов;

  • участвует в каскадном механизме свертывании крови;



В организме взрослого человека содержится до 1,5 кг Ca2+.

Пределы колебаний Ca2+ в крови: 2,12 – 2,6 ммоль/л

(жесткий контроль гомеостаза)
  • Основное депо Ca2+ - кости (99%)

  • Дополнительный фонд – Ca2+ плазма крови.



Основные регуляторы обмена Ca2+ в крови

  • Паратгормон

  • Кальцитриол (производное витамина D)

  • Кальцитонин



Обмен витамина D (D2 – эрго -; D3 – холекальциферол)



Обмен витамина D



Обмен витамина D



Характеристика паратгормона

ПТГ – одноцепочечный полипептид, 84 АМК. Действие ПТГ:

1. [Ca2+];

2. [фосфатов] в плазме крови;

Синтезируется в паращитовидных железах в виде предшественника – препрогормона.

Секреция ПТГ регулируется уровнем ионов Ca2+ в крови.

Гормон секретируется в ответ на [Ca2+].

Органы мишени: кости, почки.

Эффекты паратгормона

Биологическое действие паратгормона



Схема синтеза кальцитриола

Кожа: Провитамин Д3 (7-дегидрохолестерол)

Витамин Д3 (холекальциферол) (связывается с белком-транскальциферином, поступает в кровь и печень)

Печень: образование 25 (ОН) Д3 (кальцидиол)

Почки: образование 1,25 (ОН)2 Д3 (кальцитриол)

Эффекты кальцитриола [1,25 (ОН)2 Д3] Клетки кишечника:

Индуцируют синтез Ca2+ - переносящих белков, которые обеспечивают всасывание Са2+ и фосфатов из полости кишечника в эпителиальную клетку

Характеристика кальцитонина

Кальцитонин – полипептид, 32 АМК.

Секретируется:

1. парафолликулярными К – клетками щитовидной железы

2. С – клетками паращитовидных желез.

Секреция кальцитонина в крови возрастает при [Ca2+] и уменьшается при [Ca2+]

Эффекты кальцитонина


перейти в каталог файлов


связь с админом