Система ренин-ангиотензин-альдостерон
Эта система тесно связана с юкстагломерулярным аппаратом почки. Главная функция юкстагломерулярного аппарата ¾ регуляция артериального давления и объема крови. Кроме того в этот аппарат поступает информация о концентрации Na+ в канальцевой моче; нервная регуляция осуществляется симпатическими нервами через b-рецепторы. В ответ на снижение давления, объема крови и концентрации натрия выделяется ренин.
Он воздействует на a2-глобулины и расщепляет их с образованием ангиотензина-1. Затем превращающий фермент, который находится в легких, отщепляет от ангиотензина-1 две терминальные аминокислоты с образованием ангиотензина-2. Этот октапептид вызывает главным образом сужение артериол. Одновременно он выступает тропным гормоном для клеток клубочковой зоны, синтезирующих и секретирующих альдостерон. Секретирующие альдостерон клетки надпочечников находятся под контролем целого комплекса факторов, в том числе концентрации электролитов в среде и уровня АКТГ.
Альдостерон способствует реабсорбции натрия из клубочкового фильтрата в почечных канальцах и увеличению экскреции калия с мочой. Задержка натрия имеет по меньшей мере два следствия: во-первых, увеличивается задержка воды и потому восстанавливается объем жидкости; во-вторых, повышенная концентрация натрия придает мышечным клеткам стенок артериол большую чувствительность к вазоактивным веществам. Эти эффекты дополняют друг друга и в конечном счете восстанавливают артериальное давление до стабильного уровня.
Стимуляторы синтеза альдостерона
Синтез и секрецию альдостерона клетками клубочковой зоны стимулируют не только ангиотензины 2 и 3, но и АКТГ, простагландин Е, высокая концентрация К+ и низкая Na+. Активация синтеза альдостерона под влиянием ангиотензинов опосредуется повышением внутриклеточной концентрации [Ca2+] и включением кругооборота полифосфатидилинозитола (см. сх. №3). Клетки клубочковой зоны реагируют и на АКТГ повышенной секрецией как альдостерона, так и кортизола. В этом случае медиаторами реакции служат цАМФ и Ca2+, но повышение [Ca2+] достигается за счет стимуляции его притока в клетку, а не мобилизации внутриклеточных запасов. Повышение концентрации К+ тоже стимулирует синтез и секрецию альдостерона; в основе лежит деполяризация мембраны клеток клубочковой зоны и соответственно открытие зависимых от вольтажа кальциевых каналов. Деполяризация активирует и аденилатциклазную систему, что приводит к умеренному повышению уровня цАМФ.
Механизм действия альдостерона
Альдостерон оказывает 3 основных эффекта: 1)повышает реабсорбцию Na+ в почечных канальцах 2)увеличивает секрецию К+ и 3)увеличивает секрецию Н+. Альдостерон задерживает Na+ и приводит к потере К+ не только в почках, но и в слюнных железах, дистальных отделах толстого кишечника и потовых железах. Опыты показали, что клетки мочевого пузыря и нефрона проявляют 2 типа реакций на альдостерон. Преобладают клетки запрограмированные в основном на реабсорбцию Na+ и выведение К+. Клетки второго типа содержат фермент карбоангидразу, катализирующий реакцию CO2 + H2O ® H+ + HCO3` и в ответ на действие альдостерона секретируют Н+. Клетки обоих типов способны отвечать на альдостерон при условии непрерывного поступления АТФ, так как под влиянием альдостерона происходит перестройка клеточной мембраны.
Глюкокортикоиды
Глюкокортикоиды крови транспортируются с помощью кортикостероид-связывающего глобулина. Кортизол – основной представитель так называемых глюкокортикоидов, т.е. стероидов надпочечников, действующих преимущественно на метаболизм органических соединений. Глюкокортикоиды прямо или опосредованно регулируют практически все физиологические и биохимические процессы. Кортизол способен изменять реактивность клеток по отношению к другим гормонам и нейромедиаторам. Для того чтоб понять биологическое действие глюкокортикоидов можно привести в пример восстановленные нарушения при введении заместительных доз глюкокортикоидов при дефиците кортизола:
· гиперчувствительность к инсулину
· снижение запасов гликогена в тканях
· гипогликемия при голодании
· недостаточную мобилизацию белков периферических тканей
· сниженный глюконеогенез
· ослабление реакции жировых клеток на обычные липолитические стимулы
· отсутствие торможения секреции АКТГ по механизму обратной связи
· гипотензию
· снижение способности к выведению воды при водной нагрузке
· мышечную слабость и быструю утомляемость
· психологические и эмоциональные сдвиги
Механизм антивоспалительного эффекта глюкокортикоидов
В больших дозах глюкокортикоиды ингибируют почти все фазы воспалительного процесса. Они блокируют расширение капилляров, адгезию и миграцию лейкоцитов, секрецию гистамина и серотонина, образования кининов и т.д. С выяснением роли простагландинов была доказана антивоспалительная роль глюкокортикоидов. Они тормозят синтез простагландинов и лейкотриенов in vivo. Клеточный механизм действия (см. механизм действия стероидных гормонов)
Химическая характеристика гормонов началась с установления структуры катехоламинов (в начале ХХ в.). В 30-х годах наступил «золотой век» биохимии стероидов и была расшифрована структура половых гормонов. Немногим более чем за 10 лет удалось выяснить структуру эстрогенов, прогестерона, тестостерона, кортизола и надпочечниковых андрогенов. Хотя основные данные о химии пептидов были получены до 1953 г., но именно в это время начались работы по установлению аминокислотной последовательности пептидов и белков. Основополагающими явились сообщения Дю Виньо (du Vineaaud) и его школы о структуре пептидов задней доли гипофиза. Первым крупным пептидом, аминокислотную последовательность которого удалось выяснить, был инсулин. Пионерскую работу Сангера по инсулину можно считать краеугольным камнем не только эндокринологии, но и всех других областей биологической науки. По мере развития методов пептидной химии была выяснена структура всех пептидов и белков, перечисленных в табл., причем многие из этих веществ были впоследствии синтезированы. В табл. перечислены также основные источники гормонов. Однако исследования по клеточной локализации многих гормонов показали, что такие пептиды, как АК, ТГ. гипоталамические рилизинг-гормоны (либерины), многие гормоны желудочно-кишечного тракта, ангиотензин, энкефалин, все гормоны задней доли гипофиза, встречаются и во внегипоталамических областях головного мозга. Эти данные удалось получить лишь после разработки высокочувствительного иммунофлуоресцентного метода, позволяющего избирательно метить и выявлять внутриклеточные гормоны с помощью специфических антител, ковалентно связанных с флуоресцирующими веществами. Хотя функция этих пептидов в ЦНС выяснена недостаточно, имеются убедительные доказательства их важной модуляторной роли в деятельности центральных нейронов. У вещества, отнесенного к классу гормонов, впоследствии могут быть обнаружены и какие-то иные функции.
Следует остановиться на особом классе гликопротеиновых гормонов, перечисленных в табл. Эти вещества представляют собой димерные белки и содержат идентичную альфа-субъединицу. Расшифровка структуры гликопротеиновых гормонов оказалась особенно важной для разработки радиоиммунологических методов их определения, поскольку различать подобные гормоны удается только с помощью антител к их различным единицам. Иногда химический принцип классификации бывает менее полезным, чем какой-либо иной, например по вырабатывающим гормоны железам. "Клетки передней доли гипофиза вырабатывают не менее шести гормонов: пролактин (ПРЛ), лютеинизирующий гормон (ЛГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), адренокортикотропин (АКТГ), тиреотропин (ТТГ) и гормон роста (ГР, или СТГ). Предполагается, что значительное место среди гипофизарных гормонов занимает, кроме того, бета-липотропин - предшественник эндогенных пептидов с морфиноподобной активностью. Структурно близкие вещества отдельных подгрупп часто рассматриваются вместе, например катехоламины: дофамин, норадреналин и адреналин; или тиреоидные гормоны: тироксин (14) и трииодтиронин (Т з). Некоторые гормоны регулируют определенные физиологические функции, и поэтому их удобно группировать именно по функции. Примерами могут служить вазопрессин (АДГ), альдостерон, ангиотензин и предсердные натриуретические факторы (ПНФ), которые все вместе участвуют в поддержании гомеостаза жидкости и электролитов. Подобно этому, гормоны, секретируемые клетками островков Лангерганса, химически различны, но функционально очень близки: инсулин, глюкагон и соматостатин. Паратгормон, кальцитонин и холекальциферолы (производные витамина D) совместно участвуют в гомеостатиической регуляции уровня кальция в организме. Гормональные системы могут включать гормоны разных химических классов. Например, к гонадотропной системе у особей женского пола относятся:
1. Один или несколько нейромедиаторов ЦНС.
2. Пептидергические нейроны, секретирующие гонадотроопин-рилизинг (гонадолиберин) и гонадотропин-ингибирующий (гонадостатин) факторы.
3. Клетки передней доли гипофиза трех разных типов: одни секретируют ЛГ, вторые - ФСГ и третьи - ПРЛ.
4. Стероидные гормоны, вырабатываемые специфическими клетками яичников и желтого тела (эстрогены и прогестерон).
5. Ткани-мишени (органы размножения, молочные железы, мозг).
6. Ингибитор ФСГ, продуцируемый яичниками.
Следует учесть, что эта система использует химические переносчики, принадлежащие к моноаминам, олигопептидам, гликопротеинам и стероидам. Аналогичные системы существуют для регуляции функции семенников, коры надпочечников и щитовидной железы.
Функции гормонов
История эндокринологии
Механизмы действия гормонов
Гормоны нейрогипофиза
Гормоны аденогипофиза
Таблица. Химическая классификация гopмонов
| Класс химических соединений | Гормон (сокращенное название) | Основной источник |
| Амины | Дофамин | ЦНС |
| Норадреналин | ЦНС, мозговой слой надпочечников | |
| Адреналин | Мозговой слой надпочечников | |
| Мелатонин | Эпифиз | |
| Иодтиронины | Тироксин (Т4) | Щитовидная железа |
| Трииодтиронин (Т3) | Периферические ткани (щитовидная железа) | |
| Небольшие пептиды | Вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) | Задняя доля гипофиза |
| Окситоцин | Задняя доля гипофиза | |
| Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) | Промежуточная доля гипофиза | |
| Тиреотропин – рилизинг гормон (ТРГ) | Гипоталамус, ЦНС | |
| Гонадотропин-рилизинг гормон (ГнРГ, ЛГ-РГ) | Гипоталамус, ЦНС | |
| Соматостатин (СРИФ) | Гипоталамус, ЦНС, панкреатические островки | |
| Кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ) | Гипоталамус, ЦНС | |
| Соматокринин (СТГ-РГ, СТГ-РФ) | Островковые опухоли, гипоталамус, ЦНС | |
| Ангиотензины (А II, А III) | Кровь (из предшественника), ЦНС | |
| Белки | Инсулин | бета-клетки, панкреатические островки |
| Глюкагон | альфа-клетки, панкреатические островки | |
| Гормон роста, или соматотропин (ГР, СТГ) | Передняя доля гипофиза | |
| Плацентарный лактоген (ПЛ) | Плацента | |
| Пролактин (ПРЛ) | Передняя доля гипофиза | |
| Паратиреоидный гормон, или паратгормон (ПТГ) | Паращитовидные железы | |
| бета-.липотропин и энкефалин | Гипофиз, ЦНС |
|
| Кальцитонин | К-клетки, щитовидная железа | |
| Адренокортикотропный гормон (АКТГ) | Передняя доля гипофиза | |
| Секретин | Желудочно-кишечный тракт, ЦНС | |
| Холецистокинин (ХЦК) | Желудочно-кишечный тракт, ЦНС | |
| Гастрин | Желудочно-кишечный тракт, ЦНС | |
| Желудочный ингибиторный пептид (ЖИП) | Желудочно-кишечный тракт | |
| Гликопротеины | Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) | Передняя доля гипофиза |
| Лютеинизирующий гормон (ЛГ) | Передняя доля гипофиза | |
| Хорионический гонадотропин (ХГ) | Плацента | |
| Тиреотропный гормон (ТТГ) | Передняя доля гипофиза | |
| Стероиды | Эстрогены (Э2, Э3) | Яичники, плацента |
| Прогестерон (П) | Желтое тело, плацента | |
| Тестостерон (Т) | Семенники | |
| Дигидротестостерон (ДГТ) | Ткани, чувствительные к тестостерону | |
| Глюкокортикоиды | Кора надпочечников | |
| Альдостерон | Кора надпочечников | |
| Метаболиты холекальциферола (вит. D) | Печень, почки |
8-09-2015, 21:59