Гормоны Регуляция обмена веществ 1 часть Лекция

Роль гипоталамуса: а) объединяет ЦНС и эндокринную систему; б) преобразует нервные сигналы в химические – в гормоны; в) регулирует функцию эндокринной системы через гипофиз Физиологические функции организма

Гормоны гипоталамуса либерины и статины • Тиреолиберин (трипепетид) – стимулирует секрецию тиреотропина и пролактина • Кортиколиберин (41 А. К. ) – стимулирует секрецию кортикотропина • Гонадолиберин (декапептид) – стимулирует секрецию лютеинизрующего (ЛГ) и фолликулосттмулирующего (ФСГ) гормонов • Соматолиберин (44 А. К. ) – стимулирует секрецию соматотропина • Соматостатин (14 А. К. ) – ингибирует секрецию соматотропина • Пролактолиберин – стимулирует секрецию пролактина • Пролактостатин (56 А. К) – ингибирует секрецию пролактина

Гипофиз состоит из аденогипофиза и нейрогипофиза Гормоны гипофиза (тропные гормоны) регулируют: • Рост органов и тканей организма; • Обмен веществ (белковый. Углеводный, липидный); • Воспроизводительные функции организма; • Функцию эндокринных желез (тиреотропин); • Водно-солевой обмен (объем жидкости)

Гормоны нейрогипофиза (нонапептиды) • Вазопрессин (АДГ): клетки-мишени V 1 – в сосудах (через фосфолипазу С), V 2 – в почечных канальцах (через Аденилатциклазу) Действие: регуляция объема жидкости АДГ с нейрофизином хранится в аксонах нейрогипофиза • Окситоцин: клетки-мишени в тканях матки и молочной железы. Эстрогены увеличивают кол-во рецепторов, прогестероны уменьшают кол-во рецепторов в тканях Действие: сокращение матки, стимуляция лактации

Регуляция реабсорбции воды (АДГ) Гипофиз Повышение осмотического давления в плазме Сокращение сосудов - V 1 Повышение осмотического давления Вазопрессин (АДГ) V 2 - Почечные канальцы (через ц. АМФ образуются каналы из белка аквапорина для реабсорбции воды) V 2

Гипоталамогипофизарная система Взаимосвязь гормонов гипоталамуса и аденогипофиза Гипоталамус КРФ ТРФ 41 АК, ц. АМФ, 60 мин 3 АК, ц. АМФ, 2 -4 мин ГРФ 10 АК, ИФ 3 5 -7 мин ПРФ, ПИФ (Дофамин) СРФ, 44 АК, ц. АМФ 7 мин Аденогипофиз ПОМК АКТГ НАДПОЧЕЧН ТТГ ФСГ, ЛГ ЩИТ. Ж ПЛ Семенники, предстат. ж. , семенные пузырьки Яичники, матка СТГ (ГР), СС Молочная железа

СТРЕСС Вазопрессин, серотонин, Ацетилхолин. адреналин АКТГ (ц. АМФ) • ПОМК 285 АК АКТГ (39 АК), β- и γлипотропины, эндорфины, β-МСГ • Гиперсекреция Синдром Иценко-Кушинга Глюко. Кортикоиды, ГАМК

Причины синдрома Кушинга • Эндогенные: гиперплазия кортикотропных клеток (аденомы гипоталамуса или гипофиза) • Гиперплазия коры надпочечников. Новообразования надпочечников (Аденома, Рак) • Экзогенные, ятрогенные причины (лекарственные). Длительное применение глюкокортикоидов. Длительное применение АКТГ

Гликопротеиновые гормоны: ТТГ, ФСГ, ЛГ (ц. АМФ) ММ 30. 000 D, димеры – состоят из αβ субъединиц Регулируются системой отрицательной обратной связи • ТТГ оказывает 1) быстрый и 2) длительный эффект • ФСГ у женщин – рост фолликула, овуляция у мужчин – сперматогенез • ЛГ у женщин – желтое тело – синтез прогестерона у мужчин – клетки Лейдига – синтез тестостерона

ГР (СТГ) • Нет петли обратной связи, импульсный выброс в кровь • ГР 22000 D, (Янус-киназы, Фосфолипаза С, ИФ 3, ТАГ), 20 -30 сек, max через 6 -8 час после засыпания • Клетки-мишени: печень, костная, жировая, мышечная ткани. Действуют через соматомедины (ИФР) • Обладают ПРЛ-подобным действием • В крови 3 нг/мл, возрастает до 30 -100 нг/мл при стрессе, физ. упр. Голод, гипогликемия, белковая пища, АРГ. Нанизм Акромегалия Гигантизм Пигмеи

Пролактин • 40. 000 D, 15 -20 мин, импульсно 30 -90 мин, max через 6 -8 час после засыпания • Клетки-мишени: в печени, почках, яичниках, матке • Стимулирует лактацию, увеличение концентрации α-Лактальбумина, казеина, синтез ФЛ и ТГ • Повышает чувствительность клеток Лейдига к ЛГ • Тиреолиберин, серотонин, окситоцин, ацетилхолин повышают синтез и секрецию • Патофизиология • Недостаток: у женщин – аменорея • Избыток: у женщин – гинекомастия, у мужчин – импотенция

Гормоны щитовидной железы: Т 4 и Т 3 (7: 1) • Тиреоглобулин ММ 660. 000 D; 8 -10% углеводов, 0, 2 -1% иода (потребность 150 -200 мкг), 115 остатков ТИР • Ежедневно 50 мкг, в крови с ТСГ • Катаболизм: иодтиронин(тироксин)дегалогеназы → фенолы с ФАФС и УДФГК • Механизм внутриклеточный Действие: активирует • • Б/с оксидоредуктаз – Тканевое дыхание Перенос Н+ в м/х – ЦПЭ – ↑АТФ → Теплопродукция Работу К/Na насоса Синтез белков Липолиз (ТАГ-липаза) Гликогенолиз, синтез ХОЛ в печени Потребление глюкозы в мышцах Дифференциация тканей

Микседема

Диффузный токсический зоб (базедова болезнь) – опухоль, тиреоидит, избыток йода. Болезнь Грейвса (Ig. G) Нетоксический зоб

Зоб Хашимото • Аутоиммунный тиреоидит. Выработка антител (Ig. G) к тиреоглобулину, к тиреоидной пероксидазе ЩЖ, к гормонам ЩЖ - Т 3, Т 4, к рецепторам тиреотропного гормона (ТТГ) на мембранах тиреоцитов.

Гормоны паращитовидной железы: Регуляция обмена Са+ и фосфатов • Гормон паращитовидной железы ПТГ 84 АК. Действие через ц. АМФ (рецептор 70 k. D): • Ткани-мишени: костная ткань, почки • Высвобождает Са+ и фосфаты из костной ткани – резорбция через синтез ферментов (ЩФ и коллагеназа) в остеокластах • В почках снижает экскрецию (вывеление) Са+ с мочой и уменьшает реабсорбцию фосфатов, т. е. повышает выведение фосфатов с мочой • Стимулирует образование Кальцитонина • Гипопаратиреоз, псевдогипопаратиреоз (гиперкальциемия): увеличивается нервно-мышечная возбудимость (судороги, тетанический паралич дыхательных мышц, ларингоспазм) • Гиперпаратиреоз (гипокальциемия): остеопороз, нефрокальциноз

Классы стероидных гормонов • ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ (основной представитель – кортизол) • МИНЕРАЛОКОРТИКОИДЫ (наиболее известен и изучен альдостерон) • АНДРОГЕНЫ (например, тестостерон) • ПРОГЕСТИНЫ, или ПРОГЕСТОГЕНЫ (прогестерон) • ЭСТРОГЕНЫ (наиболее значимые – эстрадиол и эстрон)

Синтез стероидов в надпочечниках

Механизм действия (intranuclear) dimerization A DN (intracellular) transcription translation Intracellular effects proteins extracellular effects

Инактивация стероидных гормонов в печени

Регуляция синтеза стероидов в надпочечниках • • zona fasciculata + zona reticularis (пучковая зона +сетчатая зона) адренокортикотропный гормон (АКТГ) + кортикотропинлиберин + кортизол (отрицательная обратная связь) ц. АМФ-зависимая регуляция zona glomerulosa (корковый слой) ангиотензины II и III стимулируют P 450 scc регуляция уровнем внутриклеточного Ca 2+ по протеинкиназа С-зависимому механизму калий плазмы может регулировать синтез минералокортикоидов непосредственно, через действие потенциал-зависимых Ca 2+-каналов изменение уровня калия в плазме всего на 0, 1 м. М вызывает почти двукратное изменение секреции альдостерона

Место стероидных гормонов в обмене холестерина ХОЛЕСТЕРИН Желчные кислоты Глюкокортикоиды Прогестерон Минералокортикоиды Витамин D Андрогены Эстрогены

Общий метаболический предшественник • Прегненолон (C 21 -стероид) • Образуется на первом этапе синтеза ВСЕХ стероидных гормонов • Реакция отщепления боковой цепи холестерина катализируется особым цитохром Р 450 -зависимым ферментом – Р 450 scc (также называемым 20, 22 десмолазой или 20, 22 -лиазой) • Ключевой этап синтеза стероидных гормонов • Регулируется адренокортикотропным гормоном (АКТГ) в надпочечниках и лютеинизирующим гормоном (ЛГ) в половых железах

Глюкокортикоиды • • Места синтеза Кора надпочечников (zona fasciculata) Физиологическая активность Регуляция обмена углеводов (глюконеогенез ), белков (протеолиз ), жиров (липолиз ), кальция • Супрессия активности иммунной системы, регуляция, воспалительных и аллергических реакций • Одни из стрессовых гормонов • Вовлечены в формирование памяти, обучаемости, настроения, суточных ритмов

Суточный ритм секреции кортизола

Минералокортикоиды • • • Место синтеза Кора надпочечников (zona glomerulosa) Физиологическая активность Регуляция уровня и баланса электролитов (усиливают реабсорбция натрия и экскрецию калия) Регуляция водного обмена Повышение артериального давления Альдостерон 11β, 21 -дигидроксипрегн-4 -ен-3, 18, 20 трион

Регуляция реабсорбции натрия (ренинангиотензиновая система) ЮГК Na+ АД Ренин Ангиотензиноген Ангиотензин II сосуды Ангиотензин III Альдостерон Na+ Почечные канальцы

Факторы, регулирующие биосинтез альдостерона Стимулируют: • Система ренин-ангиотензин • Ионы калия • Дофамин, Серотонин • Гормоны гипофиза: АКТГ, гормон роста и др. Ингибируют: • Ионы натрия • Натрийуретические факторы. Предсердные факторы • Оубаиноподобные факторы • Нейротрансмиттеры

Заболевания, связанные с нарушениями обмена стероидов • БОЛЕЗНЬ АДДИСОНА (гипокортицизм) • СИНДРОМ КУШИНГА (гиперкортицизм – опухоли надпочечников или гипофиза, ятрогенный) • ГИПЕРКОРТИЦИЗМ без синдрома Кушинга

Биосинтез кальцитриола

Кальцитриол • Клетки-мишени: в тонком кишечнике, почках и костной ткани • Механизм действия: цитозольный • Патология: рахит