Влияние на обмен веществ:
1. увеличивают поглощения кислорода почти во всех тканях, кроме мозга и половых желез;
2. повышают активность Na+,K+-АТФ-азы, но если активность повышается, концентрация АТФ снижается, следовательно усиливаются окислительные процессы;
3. снижают отношение кислорода к АТФ.
Тиреоидные гормоны повышают синтез белка, при их нормальной концентрации наблюдается положительный азотистый баланс, но при очень высокой концентрации этих гормонов проявляется обратный эффект.
Нарушения секреции.
Гипофункция - гипотиреоз - у детей может привести к нарушению умственного и физического развития, кретинизм. У взрослых - микседема (слизистый отек). Развитие эндемичного зоба связано с недостатком йодидов в воде и пище. Железистая ткань не развивается, а вместо нее образуется соединительная ткань, что приводит к увеличению массы ЩЖ.
Гиперсекреция тиреоидных гормонов - гипертиреоз - проявляется в виде тиреотоксикоза - увеличение ЩЖ, но за счет железистой ткани. При этом повышаются окислительные процессы в организме. Наблюдается отрицательный азотистый баланс, потеря массы тела, повышается возбудимость, пучеглазие, дрожание конечностей.
Кальцитонин образуется в клетках ЩЖ. Это пептид, состоящий из 32 АК. Он снижают уровень Са2+ в крови, но механизм действия недостаточно изучен.
Гормоны паращитовидных желез
Парат-гормон, состоит из 84 АК, регулирует уровень Са2+, стимулирует выход кальция (и фосфора) из костей в кровь; Повышают реабсорбцию кальция в почках, но стимулируется выход фосфора; Стимулирует образование кальцитриола из витамина Д3 в почках; Повышает всасывание кальция в кишечнике. Действует через цАМФ.
Гормоны поджелудочной железы (ПЖ)
ПЖ обладает и экзокринной и эндокринной функцией. В островках Лангерганса находятся клетки А, B, D, F. Инсулин - 70% - B-клетки; глюкагон - 25%- А-клетки; соматостатин - около 5% - D-клетки; панкреатический полипептид (PP)- следы - F- клетки.
Инсулин - это полипептид, состоящий из 51 АК. Состоит из двух полипептидных цепей: А и B-цепи. Эти цепи соединяются дисульфидными мостиками. [рис. 2-х цепей. А-цепь на левом (N-конце) завершается ГЛИ, на правом (С-конце) - АСП, 21 АК; В-цепь слева ФЕН, справа ТРЕ, 30 АК. 2 дисульфидных мостика]
Инсулин синтезируется в виде проинсулина, который состоит из 84 АК - синтезируется в виде 1 полипептидной цепи. При превращении проинсулина в инсулин отщепляется С-цепь из 33 АК (проинсулининсулин+С-пептид).
Клетки-мишени - мышечная ткань, печень, жировая ткань. Рецепторы к инсулину находятся на поверхности клеток. Рецепторы могут подвергаться интернализации, т.е. проникать внутрь мембраны комплексов «инсулин- рецептор», что приводит к разрушению путем эндоцитоза. Это объясняется снижением чувствительности клеток организма к инсулину при ожирении, т.к. количество рецепторов снижается и возникает устойчивость к инсулину. Внутриклеточный медиатор к инсулину не известен. Инсулиновые рецепторы являются ферментами и повышают активность фосфодиэстеразы и снижают уровень цАМФ.
Влияние инсулина на метаболизм:
1. углеводный обмен:
- снижение уровня глюкозы;
- повышение транспорта глюкозы через мембрану мышц и жировую ткань, без повышения специфических переносчиков глюкозы в печень.
- в печени активируется глюкокиназа, т.е. глюкоза(над стрелкой инсулин) глюкозо-6-фосфат;
- инсулин повышает интенсивность утилизации глюкозы - гликолиз;
- активирует гликогенсинтазу, повышая синтез гликогена;
- снижает активность глюкозо-6-фосфатазы, т.е. глюкоза не выходит из печени;
- инсулин ингибирует глюконеогенез.
Т.е. инсулин стимулирует усвоение глюкозы организмом. 30-40% глюкозы превращается в жиры, 50% идет на гликолиз, а 10% превращается в гликоген.
2. липидный обмен:
- стимулирует липогенез;
- ингибирует липолиз.
3. белковый обмен:
- повышает синтез белка;
- ингибирует распад белка;
- стимулирует транспорт АК в клетки;
- повышает транскрипцию мРНК;
- повышает пролиферацию клеток, усиливая факторы роста фибробластов, тромбоцитарного фактора роста и фактора роста эпидермиса.
Дефицит инсулина - гипосекреция - развитие сахарного диабета. Есть 2 вида сахарного диабета:
1. недостаток инсулина - инсулинзависимый сахарный диабет - 10% (ИНЗСХ) - нарушение секреции инсулина в следствие генетических нарушений или поражение поджелудочной железы;
2. устойчивость к действию инсулина - инсулиннезависимиый сахарный диабет - 90% (ИнНСД)- снижение количества рецепторов к инсулину за счет интернализации рецепторов. Наблюдается при ожирении и повышенном потреблении сахара.
Клинические проявления одинаковы:
- гипергликемия - в клетках углеводное голодание, распад белков и жиров, стимуляция глюконеогенеза;
- глюкозурия - содержание глюкозы в крови больше 10 ммоль/л;
- полиурия;
- полидипсия - избыточное потребление воды;
- полифагия - повышенный голод;
- кетоз;
- ацидоз (кетоацидоз);
- диабетическая кома.
Глюкагон - это полипептид, состоящий из 29 АК. Синтезируется в А-клетках поджелудочной железы. Клетки-мишени - печень. Рецепторы к глюкагону находятся на поверхности клетки, посредник - цАМФ. Глюкагон повышает уровень цАМФ, следовательно увеличивается протеинкиназа увеличивается количество фосфорилазы-В увеличивается количество фосфорилазы-А, которая действует на превращение гликогена в глюкозу.
Эти процессы активизируются в печени. Глюкагон повышает глюконеогенез, липолиз.
Панкреатический полипептид - функции неизвестны.
Инсулиноподобные факторы роста (ИФР) - не образуются в ПЖ, но близки по строению и функции к инсулину и влияют на рост и пролиферацию клеток. ИФР больше действуют на синтез белка и пролиферацию.
Соматостатин - образуется в гипоталамусе и в D-клетках ПЖ, а также в ЖКТ. Подавляет секрецию других гормонов ПЖ, т.е. обладает паракринным эффектом. Снижает секрецию гастрина в желудке, опорожнение желудка, снижает всасывание углеводов.
Гормоны коры и мозгового вещества надпочечников
Гормоны мозгового слоя - адреналин и норадреналин - производные тирозина. [схема образования: тирозин (оксигеназа, 1/2О2)диоксифенилаланин (декарбоксилаза, -СО2)дофамин (+О2)норадреналин (+СН3)адреналин].
Органы-мишени - печень, скелетные мышцы, сердечная мышца, слюнные железы, матка.
Механизм: через аденилатциклазную систему. Увеличивается цАМФ увеличение протеинкиназы увеличение фосфорилирования. Фосфорилазы действуют на превращение гликогена в глюкозу.
Адреналин действует и в печени, и в мышцах, вследствие чего повышается содержание глюкозы в крови, повышается содержания молочной кислоты. Адреналин повышает потребление кислорода, увеличивает липолиз, что приводит к росту количества свободных жирных кислот в крови. Повышает кровяное давление, частоту сердечных сокращений. Адреналин действует на 1, 2, 1 и 2-адренорецепторы. Если гормоны связаны с -рецепторами, то происходит активация цАМФ, если с -рецепторами - ингибирование цАМФ.
Гормоны коркового вещества надпочечников (кортикостероиды)
Известно более 30 гормонов-стероидов, т.е. производные циклопентанпергидрофенантрена:
1. глюкокортикоиды - оказывают влияние на углеводный обмен;
2. минералокортикоиды - на минеральный обмен;
3. половые гормоны.
Глюкокортикоиды: кортикостерон, кортизол (самый активный в организме человека), кортизон.
Клетки-мишени для глюкокортикоидов - печень, почки, лимфоидная ткань, соединительная ткань, мышцы.
Рецепторы находятся в цитозоле, проходят через мембрану и действуют на ген. Гормон ген белок.
Влияние на обмен веществ:
1. активация глюконеогенеза;
2. повышение уровня глюкозы в крови;
3. повышение синтеза гликогена в печени;
4. стимулируют липолиз в области конечностей и липогенез в области туловища и лица;
5. повышение окисления жирных кислот;
6. повышение образования кетоновых тел;
7. в печени увеличивается синтез белка, в мышцах, лимфоидной, соединительной тканях увеличивается распад белка;
8. противовоспалительное действие, вызывают инволюцию лимфоидной ткани;
9 антиаллергический эффект, подавляют образование антител;
10. подавление синтеза белка в соединительной ткани, задержка образования рубцов и спаек.
Использование глюкокортикоидов в клинике - противовоспалительные, при трансплантации органов для снижения образования рубцов и спаек.
Глюкокортикоиды влияют и на минеральный обмен, но в меньшей степени.
Минералокортикоиды:
- диоксикортикостерон;
- альдостерон.
Клетки-мишени - дистальные канальцы почек. Рецепторы находятся внутри клеток - цитозольные рецепторы. Влияют на синтез белков, транспорт натрия через мембраны, т.е. повышают реабсорбцию натрия и хлоридов из первичной мочи, задерживая натрий в организме. Влияют на углеводный обмен, как и гипоталамус, но в меньшей степени.
Гипофункция коры надпочечников - болезнь Адиссона (бронзовая болезнь). Снижается устойчивость организма к стрессам, гипогликемия, потеря натрия и накопление калия, гипотония, мышечная слабость, утомляемость, повышение пигментации кожи, возможна гибель из-за нарушения водно-солевого обмена.
Гиперфункция - синдром Иценко-Кушинга.
Гормоны половых желез
Гонады - яйчники и семенники - железы смешанного типа. По химической природе их гормоны - стероиды. Андрогены (мужские) синтезируются в семенниках и коре надпочечников. Эстрогены (женские) - в яичниках и коре надпочечников. Синтезируются из холестерола, который образуется из Ац-КоА. Ац-КоА холестерол прегненолон прогестерон кортикостероиды. Из прогестерона также образуются андрогены (тестостерон) , а из них - эстрогены.
Эстрогены: эстрадиол, эстрон (образуется из эстрадиола в плаценте), эстриол, прогестерон.
Андрогены: тестостерон, андростерон (образуется из тестостерона).
Органы-мишени для эстрадиолов - матка и молочные железы, для андрогенов - простата, семенные пузырьки, мышцы.
Механизм действия - цитозольный - гормоны соединяются с цитозольными рецепторами и действуют на ген.
Основной эффект - синтез специальных белков репродуктивной системы.
Влияние на обмен веществ.
Эстрогены:
1. синтезируют специфические белки;
2. обуславливают положительный азотистый баланс;
3. активируют пентозный цикл;
4. препятствуют накоплению липидов в жировой ткани и печени.
Эстрогены имеют цикличность секреции: в фолликулярной фазе синтезируются эстрогены, в лютеиновой фазе - прогестерон.
Андрогены:
1. синтезируют специальные белки половой сферы;
2. стимулируют синтез мышечных белков;
3. стимулируют синтез белков печени и почек;
4. ускоряют развитие костной ткани;
5. ускоряют аэробное окисление;
6. обладают анаболическим эффектом;
7. влияют на развитие половых органов, вторичных половых признаков, половое влечение.
Витамины
К концу XIX века сложились представления, что основными компонентами пищи являются белки, жиры, углеводы и минеральные вещества. Но ряд наблюдений указывал на недостаточность только этих групп питательных веществ. (Напр., Лунин, 1880: при кормлении одной группы мышей естественными продуктами, а другой - белками, жирами, углеводами, полученными из этих же продуктов, гибель мышей во второй группе была значительно выше.)
В 1911 г. польский ученый Функ выделил в рисовых отрубях соединение, содержавшее аминогруппу, которое было необходимо для нормальной жизнедеятельности. Он назвал его витамином (от лат. vitae amine - амин жизни).
Витамины - это необходимые для нормальной жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения, синтез которых в организме ограничен или отсутствует.
Отличительные признаки витаминов:
1) витамины не выполняют пластических функций;
2) витамины не играют энергетической роли (т.е. не используются как источник энергии);
3) витамины не синтезируются в организме или синтезируются в недостаточных количествах;
4) дефицит витаминов вызывает специфические нарушения обмена веществ с характерными клиническими проявлениями;
5) выполняют специфические функции, которые невозможно заменить другими органическими соединениями;
6) витамины необходимы в миллиграммах или микрограммах в сутки (!).
Классификация витаминов
Принята классификация по растворимости:
1) жирорастворимые (A, D, E, K);
2) водорастворимые (все остальные: В_, С, Р, Н);
3) витаминоподобные вещества - синтезируются в организме, но в недостаточном количестве (парааминобензойная к-та, коэнзим Q, холин, инозит, пангамовая к-та).
Номенклатура витаминов представлена химическим названием и буквенным обозначением.
Напр., витамин А - ретинол, витамин РР - никотинамид или никотиновая кислота, витамин В6 - пиридоксин, пиридоксаль или пиридоксамин.
Также существует клиническое название витамина, которое состоит из названия патологического проявления недостатка витамина с приставкой анти- .
(напр., витамин А - антиксерофтальмический витамин, витамин D - антирахитический витамин).
Жирорастворимые витамины могут откладываться в печени в виде резервов (A, D, K), витамин Е может накапливаться в жировой ткани. Так как эти витамины нерастворимы в воде, то они не могут свободно проникать в кровь и выводиться с мочой. При избыточном поступлении этих витаминов могут развиваться токсические эффекты (в основном, витамина А и D).