• Физиология эндокринной регуляции
Гормоны БАВ эндокрин ных желез, поджелудочной железы, ЖКТ, нейрогормоны. Выделяются в кровь. Действие Г специфично. Г обладают высокой актив ностью ( в крови – пикограм мы).
Классификация • По месту действия: 1) эффектор ные Г, действуют на клетки эффек торы; 2) тропные Г на другие энд железы. • По химической природе 1) белки и поли пептиды (Г гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной железы);
• 2) производные аминокислот (Г щитовидной железы, эпифиза, катехоламины); 3) стероиды (кортикоиды, половые Г). По эффекту: стимулирующие и тормозящие • По механизму действия: действуют через мембранные Р. (липофобные Г) и действуют через внутриклеточные Р (липофильные Г).
• Липофильные Г стероиды, Г щитовидной железы; проникают через мембраны. • Липофобные Г – Г гипота ламуса, гипофиза, поджелудочной железы, катехоламины; не проникают через мембраны.
• Функциональное влияние Г: • Пусковое влияние запускают чувствительные клетки. • Модулирующее влияние – изме нение интенсивности деятельности эффектора (тиреоидные Г усилива ют эффекты катехоламинов). • Пермиссивное влияние – спо собность Г обеспечивать реализа цию эффекта другого Г (инсулин необходим для проявления действия СТГ).
• Механизм действия Г. Г влияет на клетку мишень через рецептор. • 1. Если рецепторы расположены на мембране, Г рецепторный комплекс активирует образование вторых посредников: 1) ц. АМФ; 2) ц. ГМФ; 3) фосфолипаза С ИФЗ и ДАГ; 4) ионизиро ванный кальций кальмодулин или тропонин.
• 2. Внутриклеточные рецепторы (стероидные Г, Г щитовидной железы). • Рецепторы для стероидных Г локализуются в ядре и цитоплазме, • для тиреоидных Г - в ядре.
• Регуляция выработки Г - по принципу обратной отрицатель ной связи на четырех уровнях: 1) ЦНС эндокринные железы; 2) гипофиз эндокринные желе зы; 3) эндокринные железы параметры регулируемого показателя; 4) внутриклеточная саморегуляция.
• Регуляция выработки Г - по принципу обратной отрицатель ной связи на четырех уровнях: 1) ЦНС эндокринные железы; 2) гипофиз эндокринные железы; 3) эндокринные железы параметры регулируемого показателя; 4) внутриклеточная саморегуляция.
• 1. ЦНС. Гипоталамус, вырабатывает: статины и комплекс рилизинг факторов. 2. Регуляция с участием гипофиза осуществляется через тропные Г (ТТГ, АКТГ, фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) Г).
• 3. Регуляция на уровне эндокринных желез осуществляется через параметры регулируемого показателя. Так, секреция инсулина и глюкагона регулируется уровнем глюкозы в крови.
• Гормоны гипофиза. Функции эффекторных Г аденогипофиза. • Г. роста (соматотропин, СТГ): • стимулирует рост организма, эпифизарных хрящей; • действует при нормальном содержа нии Г щитовидной, инсулина и поло вых желез. • действует через соматомедины • повышает синтез белка и снижает распад аминокислот • угнетает окисление глюкозы в тканях. • увеличивает распад жира.
• При усилении выработки СТГ в ран нем онтогенезе развивается гигантизм, а если у взрослого человека – акромегалия. При снижении выработки СТГ болезнь Симмондса (нанизм, карликовость).
• Пролактин (передняя доля гипофиза) • стимулирует образование и выде ление молока, чему способствуют эстрогены и прогестерон. • способствует образованию проге стерона. • секреция пролактина возрастает при акте сосания. • у подростков пролактин совместно с тестостероном стимулирует рост предстательной железы
• Тропные Г аденогипофuза • АКТГ (кортикотропин) • образуется в проопиомелано кортин синтезирующих клетках аденогипофиза (ПОМК клетки) вместе с бета эндорфином. • физиологический стимулятор пучковой зоны коры надпочечников, в которой образуют ся глюкокортикоиды. Эффекты, что и у глюкокортикоидов.
• При избытке АКТГ: болезнь Иценко Кушинга: ожирение, багровые полосы на животе, дистрофия половой систе мы, гипертония, остеопороз, гипергликемии. Лунообразное лицо, туловище, шея ноги остаются худыми.
• ТТГ (тиреотропин) стимулирует функцию щитовидной железы, • действие на белковый, жировой, углеводный, минеральный и водный обмен осуществляется через гормоны щитовидной железы.
• Гонадотропные гормоны (гонадотропины) фолликулостuмулирующий и лютеинизирующий Г – • имеются у мужчин и у женщин.
• ФСГ у женщин стимулирует рост везикулярного фолликула в яичнике, оказывает слабое влияние на образование эстрогенов. У мужчин ФСГ стимулирует образование мужских половых клеток сперматозоидов.
• ЛГ у женщин необходим • для роста везикулярного фолликула яичника до и во время овуляции (выхода яйцеклетки и образования желтого тела на месте лоп нувшего фолликула); • стимулирует образование эстрогенов, прогестерона (у женщин) и андрогенов (у мужчин).
• Нейрогипофиз. • Н супраоптического ядра образуют АДГ, а Н паравентрикулярного ядра окситоцин в неактивном состоянии • Г накапливаются в задней доле гипофиза, где превращаются в активную форму. Нейросекреты транспортируются по аксонам нейронов этих ядер.
• АДГ: усиливает реабсорбцию воды в почках; • оказывает сосудосуживающее действие при снижении ОЦК. • При снижении АДГ развивается синдром несахарного диабета, с мочой теряется огромное количество воды (до 15 л/сут). Вследствие жажды больные постоянно пьют воду.
• Окситоцин • Его выделению способствует акт сосания. • стимулирует выделению молока из молочных желез (секреция регулируется пролактином).
• Г эпифиза мелатонин • участвует в пигментном обмене, обесцвечивает меланофоры кожи, • тормозит секрецию гонадотропи нов, тормозит половое созревание. • при гипофункции Э раннее поло вое созревание, а при гиперфунк ции гипогенитализм ожирение. • снижает продукцию гормонов: ти реоидных, надпочечниковых, СТГ. • стимулом для выделения мела тонина является НА, действующий через альфа и бета адрено Р клеток эпифиза.
• Г щитовидной железы • йодированные Г тироксин (Т 4) и трийодтиронин (Т 3) и нейодированный Г тиреокальцитонин
• Тироксин и трийодтиронин влияют на • рост и развитие, формирование ГМ, интеллект, развитие кожи и ее придатков, потребление О 2 и обменные процессы. • синтез ферментов, структурные и транспортные белки, стимулирует обмен белков, жиров и углеводов.
• Гипофункция ЩЖ во внутриутроб ном и раннем постнатальном периодах приводит к кретинизму (задержка роста и умственная отсталость). • Гиперфункция ЩЖ - базедова болезнь. Раздражительность, утомляемость, нарушения сна. ОО возрастает, гипертермия, повышение потоотделения, активация сердечной и дыхательной системы. Уменьшаются запасы гликогена, исхудание.
• Регуляция функции щитовидной железы. • Усиление активности при: • возбуждении РФ ствола мозга (при усилении выработки ТТГ) • возбуждение симпатической нервной системы, • Снижение активности при: стимуляция блуждающего нерва.
• Тиреокальцитонин: • участвует в фосфорно Са обме не, антагонист паратгормона. • защищает от избыточного поступления Са, уменьшая его реабсорбцию в почке, всасыва ние из кишечника и увеличивая фиксацию в костной ткани. • выделение Г регулируется уровнем Са в крови: повышение Са 2+ приводит к увеличению секреции Г.
• Паратгормон Г паращитовионых желез, увеличивает содержание Са 2+ в крови. обеспечивает • всасывание Са 2+в кишечнике, реабсорбцию Са 2+ в почках, • мобилизацию Са 2+из костей и активацию остеокластов; • тормозит реабсорбции фосфатов в почках и способствует выведению фосфора с мочой. • играет важную роль в функциях возбудимых тканей.
• Кальцитриол производное витамина D 3. • в тонкой кишке Г стимулирует всасывание Са 2+и фосфатов, в костях мобилизацию Са 2+. • Паратгормон и в. D 3 – синер гисты • При дефиците в. D у детей развивается рахит.
• Гормоны поджелудочной железы • Инсулин, глюкагон, соматостатин. Главной их функцией является поддержание глюкозы в крови на оптимальном для организма уровне
• Инсулин вырабатываются бетаклетками островков Лангерганса • регулирует углеводный, белковый, жировой обмен, • стимулирует образование гликогена, • повышает проницаемость мем бран для глюкозы и аминокислот. • стимулирует синтез белка, угнетает его распад, • тормозит глюконеогенез.
• И активирует липогенез и тормозит его мобилизацию (липолиз). • Рецепторы расположены на мембране клетки мишени • Главным регулятором Г является концентрация глюкозы в крови. Гипергликемия ведет к увеличению его секреции, гипогликемия к уменьшению.
• Нервная регуляция: • Блуждающий нерв усиливает образование И, что ведет к снижению глюкозы в крови. • Симпатический нерв тормозит образование инсулина, увеличивая содержание глюкозы в крови. • Разрушается И инсулиназой печени.
• Глюкагон. синтезируется альфа-клетками островков Лангерганса, антагонист инсулина. Повышает глюкозу в крови через гликогенолиз в печени (превращения гликогена в глюкозу). • Повышение глюкозы крови торможение образования глюкагона, а при ее понижении увеличение.
• Надпочечники. • Корковый слой: глюкокортикоиды, минералокортикоиды и половые Г. • В пучковой зоне синтезируются глюкокортикоиды - кортизол. • В клубочковой зоне – минералокортикоиды – альдостерон. • В сетчатой зоне - половые Г, в основном мужские (андрогены) и небольшое количество женских (эстрогены, прогестерон)
• Половые гормоны коры надпочечников имеют значение для роста и развития половых органов в детском возрасте, пока внутрисекреторная функция половых желез еще незначительна. Они оказывают анабо лическое действие на белковый обмен, обусловливают развитие вторичных половых признаков.
кора ЛРК-ГТ поведение АНС ЖВС 1. Поступление 2. Перераспределение 3. Депонирование 4. Выведение Прямая связь Обратная связь СОФ Р 1. V воды 2. Ионы 3. Росм. 4. р. Н 5. АД 6. ОЦК
Почка как орган выведения
• За сутки образуется: 1, 5 -2, 0 литра мочи. Может быть полиурия, когда максимальное количество колво мочи за сутки достигает 28 литров, м. б. Олигурия –минимальное выделение -400 мл. Выводится: минеральных солей 22 г. Органических веществ до 58 г, в том числе мочевины -35 г.
Почки обеспечивают различие концентраций в моче и плазме • Na – одинаково (исключение), • К – в моче в 7 раз больше, • мочевой кислоты – в 12 раз больше в моче, • мочевины в 67 раз в моче, • фосфатов – в 16 раз, • сульфатов – в 90 раз , • глюкозы в норме в моче нет.
Гомеостатическая функция почки : • Осмотическое давление. • р. Н путем выведения ионов водорода и аммиака. • Уровень азотистых веществ в крови • ОЦК и АД • Выводит токсины • Регулирует эритропоэз
Корковые Виды нефронов. • Поверхностные 20 30% • Интракортикальные 60 70% • Юкстамедуллярные • Нефронов 1, 2 млн. , работают не все одновременно. • Это функциональная единица почки
• От корковых нефронов • зависит объем первичной мочи.
• Главное назначение юкстамедуллярных нефронов • – создание высокого осмотического давления в мозговом слое почки и конечный объем мочи.
Строение нефрона • Начинается нефрон 2 -х стенной чашей – капсулой Шумлянского – Боумена. • Внутренняя мембрана содержит подоциты. • Между отростками подоцитов образуются щели диаметром 30 нм.
Проксимальный извитой каналец. • Начинается от капсулы, находится в корковом веществе, переходят в прямой нисходящий • и в петлю Генле.
Дистальный извитой каналец впадает в собирательную трубку, • соприкасается с полюсом нефрона между приносящей и выносящей артериолами. • В этом месте цилиндрический эпителий выглядит плотным и называется плотное пятно – относится к ЮГК.
Собирательные трубки • сливаются в выводные протоки. • Затем моча собирается в чашечки, затем в лоханку, • из которой идет мочеточник в мочевой пузырь.
Схема строения нефрона
Капсула Мальпигиев Шумляннского клубочек Боумена Проксимальный извитой каналец Выносящая артериола Приносящая артериола Дистальныйизвитой каналец Петля Генле Собирательная трубка
Приносящая артериола Проксимальный извитой каналец Мальпигиев клубочек Собирательная трубка Капсула Шумлянского Боумена Выносящая артериола Петля Генле Дистальный извитой каналец
Особенности кровоснабжения нефрона. • 1) В почке самый большой кровоток на единицу массы в 60 раз больше, чем в других органах. 2) Давление в капиллярах мальпигиева клубочка 70 – 90 мм. рт. ст. (в 2 раза выше чем в МЦР).
3) В корковых нефронах имеется : • первичная сеть капилляров в почечных клубочках, • вторичная сеть образуется разветвлением выносящей артериолы на капилляры, оплетающие извитые канальцы, петлю Генле.
• • Функция капиллярных сетей. Первичная - обеспечивает образование первичной мочи, вторичная – реабсорбцию веществ, питание и доставку О 2 к тканям почки, секрецию веществ в конечную мочу. Юкстамедуллярные нефроны не имеют вторичной капиллярной сети.
• В почках отмечается высокая стабильность капиллярного давления и кровотока даже при системном АД от 80 до 180 мм рт. ст. Это обеспечивается миогенным механизмом регуляции: при повы шении АД приносящая артериола сужается, при снижении АД расширяется.
Составляющие процесса мочеобразования Клубочковая фильтрация Канальцевая реабсорбция Канальцевая секреция
Теория мочеобразования • называется фильтрационно реабсорбционной.
Характеристика фильтрации • Фильтрация – образование первичной мочи из плазмы крови в капсуле Шумлянского Боумена. • В сутки образуется до 170 литров ультрафильтрата. • Этот процесс определяют: 1) наличие движущих сил; • 2)состояние почечного фильтра.
• Движущие силы фильтрации • Способствует гидростатическое давление крови в капиллярах = 70 мм рт. ст. • Препятствует: 1. Онкотическое давление крови = 10 мм рт. Ст. 2. Внутрипочечное давление = 30 мм рт. ст.
30 мм рт. ст. 10 мм 30 мм Hg 70 мм рт. ст. Рг – (Ронк. + Рвп) = Рф 70 – (30 + 10) = 30 10 мм
Роль почечного фильтра • состоит из трех слоев: прерывистого эндотелия капилляров. • пористой базальной мембраны • отверстий между подоцитами.
Состав ультрафильтрата – (первичной мочи). • 1) низкомолекулярные белки (Мм около 70000); • 2) свободно фильтруются неорганические соли, мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты, витамины. • первичная моча похожа на плазму крови без крупномолекулярных белков
Регуляция фильтрации. • 1) через изменение движущих сил фильтрации. • Увеличивают фильтрацию: а) повышение давления крови в капиллярах клубочка (при повышении системного АД или сужении выносящей артериолы). • б) Увеличение объемного кровотока через почку.
Снижение фильтрации вызывает: • а) сужение приносящей артериолы (действие симпатической системы через α – АР); • б) снижение системного АД; • в) повышение величины сил, препятствующих фильтрации.
Канальцевая реабсорбция Это обратное всасывание веществ и воды с 50 м 2 канальцевой поверхности. • В результате образуется вторичная моча. • Механизм реабсорбции. • а) активный транспорт; • б) пассивный транспорт. •
Первично – активный механизм реабсорбции • используется при переносе веществ против электрохимического, концентрационного градиентов • с использованием энергии АТФ;
Вторично – активный или натрийзависимый транспорт • осуществляется против концентрационного градиента с участием Na+ • Схема транспорта: • переносчик + Na + вещество (аминокислота, глюкоза).
Пассивный транспорт • осуществляется по градиентам: электрохимическому (например, -); Cl • -осмотическому (Н 2 О); • -концентрационному. • Пассивным видом транспорта является и пиноцитоз (белки).
Особенности реабсорбции воды • Из 150 – 170 л. первичной мочи за счет реабсорбции Н 2 О образуется ≈ 1, 5 л. конечной мочи. • В проксимальном канальце Н 2 О реабсорбируется 40 – 50%. • В петле Генле 25 – 28%. • В дистальном канальце 10%. • В собирательной трубке 20%.
Реабсорбция веществ.
• В проксимальном канальце происходит обязательная (облигатная) реабсорбция всех нужных веществ: • глюкоза, АК, белки, витамины, пептиды, ионы Na, К, Са, Mg, мочевина и мочевая кислота, анионы. • После реабсорбции моча изотоническая.
Функция петли Генле. • Здесь работает поворотнопротивоточная система: • в нисходящей части реабсорбируется только Н 2 О, в восходящей части только Na. • Выход Н 2 О увеличивает выход Na+ из восходящей части петли, а выход Na+ - выход воды.
Н 2 О Na Работа петли Генле
• На вершине петли моча гипертоническая, на выходе из петли – гипотоническая или изотоническая.
Реабсорбция в дистальном отделе нефрона. • Здесь происходит факультативная реабсорбция ионов и Н 2 О и ионов • Na, К, Са, фосфаты. • Na+ реабсорбируется в обмен на Н+ и К+ • Объем реабсорбции зависит: • а) от уровня ионов в крови; • б) от действия регулирующих факторов.
Реабсорбция в собирательной трубке. • Здесь реабсорбируется вода, т. к. • собирательная трубка проходит через мозговой слой почки, • где высокое осмотическое давление, что и обеспечивает реабсорбцию воды. • Этот процесс регулируется АДГ.
Пороговые и беспороговые вещества. • Существует понятие «порог выведения» . • Эта та концентрация вещества в крови, при которой реабсорбция его полностью не происходит и оно попадает в конечную мочу.
• Вещества, имеющие порог выведения называются пороговыми. • Порог для разных веществ различен. • Беспороговые вещества не реабсорбируются в почечных канальцах при любой их концентрации в крови. • Это креатинин, инулин, маннитол, сульфаты.
Регуляция реабсорбции. • 1) Пассивная реабсорбция зависит от величины градиентов и проницаемости мембраны канальцев. • 2) Активная реабсорбция зависит от количества переносчиков и запасов АТФ. • Нервная регуляция имеет меньшее значение, чем гуморальная. Показано, что АНС влияет на реабсорбцию глюкозы, Na, воды, фосфатов.
Гормональная регуляция. • АДГ регулирует натрийнезависимый транспорт воды, • альдостерон – натрийзависимый транспорт воды.
Канальцевая секреция. • Термин имеет 2 значения: • 1) процесс переноса вещества без изменения через стенку канальца из крови в просвет канальца; • 2) выделение из клеток канальцев в кровь или просвет канальца синтезированных в почке БАВ • (простагландины, брадикинин, ренин, эритропоэтин) • или экскретируемых веществ (гиппуровая кислота, аммиак).
В проксимальном канальце секретируется: • органические кислоты (с помощью • • специальных переносчиков): парааминогиппуровая (ПАГ) кислота, йодсодержащие контрастные вещества, Н+, фенилрот, пенициллин, NH 3+, органические основания гуанидина, тиамина, серотонина, хинина, морфина.
В дистальном извитом канальце секретируются • К +, • (регулируется альдостероном в обмен на Na+). • В собирательной трубке секретируется К+.
Регуляция секреции. • 1) Нервная. • а) через изменение характера кровотока во вторичной капиллярной сети, • и изменение доставки веществ к секретирующим клеткам эпителия; • б) через изменение количества переносчиков и энергии для их работы.
2) Гуморальная. • Усиливают секрецию СТГ, тироксин, андрогены, альдостерон.
Состав конечной мочи.
• Удельный вес 1005 – 1025. • р. Н – слабокислая, но зависит от питания. • При питании растительной пищей моча щелочная, мясной – кислая. • Содержание К, сульфатов, фосфатов в моче больше чем в крови. • В небольших количествах содержатся продукты гниения в соединении с H 2 SO 4.
• Пигменты: уробилин, урохром. • БАВ и гормоны: эстрогены, АДГ, катехоламины, витамин С, ферменты (амилаза, липаза, трансаминаза). • Глюкоза и белки в норме отсутствуют. • При патологии содержится ацетон, желчные кислоты, белок, глюкоза.
За сутки выводится: • Мочевины 25 – 35 г. • Азота 0, 4 – 1, 2 г. • Мочевой кислоты – 0, 7 г. • Креатинина – 1, 5 г.
