Физиологические эффекты инсулина

Виды обмена	Усиливаются	Подавляются
Обмен углеводов	Поступление глюкозы в клетку Гликолиз, цикл Кребса Пентозофосфатный цикл окисления глюкозы Гликогеногенез	Глюконеогенез Гликогенолиз Сорбитоловый шунт Образование гликозилированного гемоглобина
Обмен липидов	Липогенез Липонеогенез Синтез СЖК Синтез холестерола Внутрисосудистый липолиз Поступление СЖК в клетку	Липолиз (в жировой ткани) Кетогенез -окисление СЖК
Обмен белков	Синтез белков (в печени и мышцах) Синтез РНК, ДНК Синтез ферментов: амилазы, ЛПЛ,тирозинаминотрансферазы разы, ФЕП-карбоксилиазы, синтетазы СЖК, пируваткиназы, глюкокиназы Синтез СТГ Поступление аминокислот в клетку (особенно аргинина) Синтез АТФ и креатинфосфата	Протеолиз мышечных белков Дезаминирование аминокислот
Обмен электролитов	Поступление калия и магния в клетку.Активность Mg-стимулируемой Na+-K+-АТФ-азы.Экскреция кальция и магния	Поглощение натрия клеткой Экскреция натрия и фосфора

2.Глюкагон, механизмы действия, клетки-мишени, влияние на обмен веществ

Глюкагон представляет собой одноцепочечный полипептид, насчитывающий 29 аминокислотных остатков.

Образуется в виде предшественника - препроглюкагона в -клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Может образовываться в некоторых клетках слизистой кишечника. Кишечный глюкагон оказывает местное действие.

Органами-мишенями для глюкагона являются печень, миокард, жировая ткань, -клетки.

Механизм действия: первый через ц.АМФ.

Физиологические эффекты: по биологическому действию глюкагон относится к гипергликемическим гормонам - вызывает увели­чение концентрации глюкозы в крови.

Глюкагон способствует активированию фосфорилазы и ингибированию глюкогенсинтетазы. Общим итогом действия глюкагона является ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в печени, результатом чего является увеличение концентрации глюкозы в крови. Гипергликемический эффект глюкагона обусловлен, однако не только распадом гликогена (действие глюкагона на гликогенолиз кратковременное), но и усиленным синтезом глюкозы из глицерина. Под действием гормона в жировой ткани усиливается липолиз, продукт липолиза – глицерин используется на глюконеогенез. Избыток СЖК превращается в кетоновые тела.

Секреция гормона регулируется уровнем глюкозы в крови.

Секреция глюкагона ускоряется при гипогликемии, повышении содержания ионов кальция и аргинина в крови.

Секреция гормона тормозится при гипергликемии. Контролирует секрецию глюкагона и соматостатин.

Катехоламины, образование, механизм действия, клетки-мишени, влияние на обмен белков, углеводов и липидов, влияние на тонус сосудов.

Катехоламины (адреналин и норадреналин) образуются в мозговом веществе надпочечников. Оно составляет 10% от веса надпочечников. Катехоламины синтезируются из аминокис­лот фенилаланина или тирозина.

Образование гормонов:

Тирозин ДОФА ДОФамин

ДОФамин Адреналин Норадреналин

Адреналин образуется исключительно в мозговой ткани надпочечников, т.к. только в них имеется специфическая метилтрансфераза, ускоряющая метилирование норадреналина в адреналин. В свою очередь син­тез метилтрансферазы в мозговом слое контролируется глюкокортикостероидами и, прежде чем попасть в общий круг крово­обращения, глюкокортикоиды в большой концентрации проходят через мозго­вой слой. Под дейст­вием нервного импульса из этих гранул путем экзоцитоза выделяется адреналин, который попадает в окружающую внеклеточную среду, далее в кровь. Норадреналин может синтезироваться во многих органах, на окончаниях симпатической нервной системы. У плода мозговое вещество надпочечников вырабатывает большое количество норадреналина, который у него является основным гормоном стресса.

2-ая реакция - лимитирующая, активность фермента, ускоряющего эту реакцию, ингибируется норадреналином.

Поскольку в состав данных гормонов входит кольцо пирокатехина и в боковой цепи содержится аминогруппа, их называют пирокатехинами или катехоламинами, причем 80% этих веществ приходится на адреналин. Некоторыми свойствами катехоламинов обладает ДОФамин, содержащийся, главным образом, в мозговой ткани. Нарушение синтеза дофамина в черной субстанции мозга приводит к развитию двигательных расстройств – паркинсонизму. В клет­ках большая часть катехоламинов накапливается в особых хромаффинных гранулах, это депонированная резервная форма. Гранулы содержат до 20% адреналина, 4%-АТФ, связаны с белками, меньшая - в свободной физиологически активной форме, которая быстро разрушается под влиянием моноаминоксидазы (МАО).

При избыточном образовании катехоламинов, нарушении активности МАО и других ферментов, участвующих в метаболизме катехоламинов, развиваются различные патологические состояния. Показано токсическое действие продуктов метаболизма катехоламинов на ткань мозга при шизофрении, маниакально-депрессивном синдроме. Очень большое количество катехоламинов в моче установлено при белой горячке, а уменьшение наблюдается при олигофрении. При эпилепсии характерно резкое увеличение выведения катехоламинов с мочой во время приступа и снижение в период между приступами. Развитие атеросклероза сопровождается снижением уровня выведения катехоламинов с мочой. Развитие инфаркта миокарда связано с накоплением катехоламинов в сердечной мышце.

Механизм действия – первый. Рецепторы, к которым могут присоединиться катехоламины, бывают двух видов: - (₁ и ₂) и - (₁, ₂ и ₃)-адренорецепторы, плотность их на поверхности клеток различных органов и тканей различна. В частности, -рецепторы в больших количествах имеются на клетках сосудов мозга, сердца, печени, жировой ткани. -рецепторов много в сосудах кишечника, периферических сосудах, в органах брюшной полости, за исключением печени. Катехоламины, связываясь с ₁-рецепторами, ускоряют накопление цГМФ, активируют фосфолипазу С, что приводит к повышению IP₃ и ДАГ. Катехоламины, связываясь с ₂-адренорецепторами, способствуют уменьшению образования ц.АМФ, а взаимодействуя с -рецепторами, стимулируют образование ц.АМФ. Поэтому один и тот же гормон, дейст­вуя через различные рецепторы, может вызвать противопо­ложный эффект: образование комплекса гормон--рецептор ускоряет синтез гликогена и липидов, а комплекс гормон--рецептор вызывает их распад. Также отличается физиологи­ческое действие гормонов на стенки сосудов, особенно коро­нарных и мозговых: сужение сосудов вызывает гормон, связанный с -рецептором, а расширение - связанный с -рецептором. Известно также, что норадреналин обладает боль­шим сродством к ₁ и β₁-рецепторам, а адреналин - к α₂ и ₂-рецепто­рам. В связи с этим их действие на органы и ткани различно. Известно также, что при больших концентрациях адреналин может взаимодействовать и с -рецепторами.

Клетки-мишени – печень, скелетная и сердечная мышцы, жировая ткань, ЦНС, мускулатура сосудов, бронхов, кишечника, мочевыделительных путей.

Физиологическое действие: поскольку адреналин спо­собствует образованию ц.АМФ, то в клетках-мишенях повы­шается гликогенолиз. Образовавшиеся в печени молекулы глюкозо-6-фосфата дефосфорилируются и глюкоза поступает в кровь. В мышцах же глюкозо-6-фосфат (в виду отсутствия фермента глюкозо-6-фосфатазы) подвергается гликолизу и используется как источник энергии, чаще глюкоза в мышцах распадается до молочной кислоты, которая поступает в печень и использует­ся на глюконеогенез. Под действием адреналина снижается поглощение глюкозы мышцами и другими органами и тканями вследствие понижения секреции инсулина, что предотвращает потребление глюкозы тканями, сохраняя ее для мозга.

В жировой ткани, печени повышается липолиз, выделившиеся СЖК в печеночный клетках подвергаются -окислению, образуются в повышенных количествах кетоновые тела, которые поступают в кровь, а затем в мышцы и сгорают в этих клетках. Глицерин же используется на глюконеогенез.

Расширение сосудов сердца, мозговой ткани улучшает кровоснабжение этих органов, способствует лучшему энергообеспечению тканей, увеличивает потребление кислорода, повышает окислительно-восстановительные процессы, вследствие чего резко увеличивается работоспособность сердечных и скелетных мышц. Значит, адреналин приводит организм в состояние готовности к борьбе, ускоряя ритм сердца, увеличивая сердечный выброс и повы­шая кровяное давление, подготавливает тем самым сердечно-­сосудистую систему к активности в экстремальной ситуации. Т.о. адреналин обладает кардиотоническим, гипергликемическим, калоригенным действием, т.к. способствует максимальному обеспечению органов и тканей, в частности нервной системы и мышц, легко утилизирующимися энергетическими субстра­тами — глюкозой и кетоновыми телами. Это приводит к повышению использования тканями кислорода и повышению обмена веществ, интенсификации тканевого дыхания.

Процессы, происходящие под действием адреналина в органах и тканях, можно суммировать в виде таблицы