Адреналин гормон клетки мишени

Гормоны.основные представители

Гормоны-белки, пептиды. Их роль в организме, биохимическое влияние на обмен веществ.

Производные аминокислот. Их роль в организме, биохимическое влияние на обмен веществ.

Гормональный механизм передачи сигнала.

Гормоны-белки, пептиды. Их роль в организме, биохимическое влиянии на обмен веществ.

Гормонов имеющих белковую или полипептидную природу называют тропинами, так как они оказывают направленное стимулирующее действие на процессы роста и обмена веществ организма и на функцию периферических эндокринных желез.

Синтезируется β – клетками остравков Лангерганса ПЖ в ответ на повышение в крови концентрации глюкозы, ионов кальция, аргинина, лейцина под контролем гормонов –соматотропина и соматостатина.

По химической структуре – это белок, имеющий четвертичную структуру.

Клетки – мишени:

для свободного инсулина: гепатоциты печени и клетки скелетных мышц; для связанного инсулина: адипоциты жировой ткани. В нервной ткани отсутствуют клетки-мишени для инсулина. Он не проходит через гемато-энцефалический барьер.

Механизм действия инсулина на клетки — мишени – мембранно-внутриклеточный.

Биологическое действие инсулина.

Влияние на обмен углеводов.

— Ускоряет транспорт глюкозы к клетке. – Активирует ЦТК. – Активирует гликолиз, пентозофосфатный путь распада глюкозы – Активирует процесс биосинтеза гликоген – Ингибирует глюконеогенез, распад гликогена.

2. Влияние на обмен липидов.

— Активирует биосинтез ВЖК. – Активирует биосинтез липопротеинов и ТАГ. – Снижает биосинтез кетоновых тел. – Ингибирует распад ТАГ, ВЖК.

3. Влияние на обмен белков.

— Активирует биосинтез белков. – Снижает концентрацию АК.

Синтезируется α – клетками остравков Лангерганса ПЖ в ответ на снижение в крови концентрации глюкозы, ионов кальция, аргинина, лейцина под контролем гормонов –соматотропина и соматостатина.

По химической структуре – полипептид.

Клетки – мишени: гепатоциты печени и адипоциты жировой ткани. Клетки скелетных мышц не содержат белков – рецепторов для взаимодействия с глюкагоном.

Механизм действия глюкагона – мембранно-внутриклеточный.

Биологическое действие глюкагона.

Влияние на обмен углеводов.

— Ингибирует ЦТК. – Ингибирует гликолиз, пентозофосфатный путь распада глюкозы – Ингибирует процесс биосинтеза гликоген. – Активирует глюконеогенез, распад гликогена.

2.Влияние на обмен липидов.

— Ингибирует биосинтез ВЖК. – Ингибирует биосинтез липопротеинов и ТАГ. – Активирует биосинтез кетоновых тел. – Активирует распад ТАГ, ВЖК.

— Активирует биосинтез белков. – Снижает концентрацию АК.

Производные аминокислот. Их роль в организме, биохимическое влиянии на обмен веществ.

Производные аминокислот ― это амины, которые синтезируются в мозговом слое надпочечников (адреналин и норадреналин – катехоламины) и в эпифизе (мелатонин), а также иодсодержащие гормоны щитовидной железы трииодтиронин и тироксин (тетраиодтиронин).

Адреналин и норадреналин называют катехоламинами, но гормональной активностью обладает адреналин, а норадреналин является нейромедиатором.

Гормон продуцируется мозговым слоем надпочечников, где он образуется из тирозина.

Клетками-мишенями для адреналина являются клетки скелетных мышц, печени, сердца, ССС и жировой ткани.

Механизм действия – мембранно-внутриклеточный. Выброс адреналина находится под контролем ЦНС. Как «аварийный гормон» он воздействует так – сужает сосуды и тем самым повышает кровяное давление, ускоряет расщепление гликогена до глюкозы в печени и мышцах и расширяет бронхи. С этой целью он используется в терапевтических целях; применяется также при анафилактическом шоке и остановке сердца. Вне мозгового вещества адреналин не образуется.

Вещество катехоламинов природы, секретируется в мозговом веществе надпочечников и является медиатором во всех симпатических окончаниях за исключением потовых желез. В отличие от адреналина, норадреналин, обнаруживаемый в органах, иннервируемых симпатическими нервами.

В клинике норадреналин используется для поддержания АД при артериальной гипотонии. Его действие обусловлено главным образом сужением артериол.

Все три естественных катехоламина – норадреналин, адреналин и дофамин – служат медиаторами в ЦНС, и участвуют в управлении внутренними органами. Норадреналин – медиатор вегетативной нервной систем. Относится к числу самых важных нейромедиаторов мозга.

Тиреоидные гормоны— тироксин и трийодтиронин(Т3), гормоны, синтезируемые щитовидной железой. Тироксин – производное аминокислоты тирозина, основной гормон щитовидной железы, является главной циркулирующей формой тиреоидных гормонов. На долю тироксина приходится 3/4 всего йода, содержащегося в крови.

Клетками – мишенями для иодтиронинов являются гепатоциты печени, адипоциты жировой ткани, клетки мышечной ткани, в том числе миокарда.

Механизм действия – 10%-мембранно-внутриклеточный, 90%- цитозольный.

Тироксин обладает многообразным физиологическим действием: он необходим для нормального роста, развития и дифференциации тканей, стимулирует сердечную деятельность, азотистый, углеводный и жировой обмен, проведение нервных импульсов, усиливает поглощение кислорода тканями и их теплопродукцию, повышает активность отдельных ферментных систем. Тиреоидные гормоны циркулируют в крови в основном в виде комплексов с белками сыворотки крови. Свободный тироксин, содержащийся в крови в незначительных количествах, тем не менее определяет тиреоидное состояние организма (типо-, гипер- или эутиреоз), обусловливает периферический эффект гормона, влияние на гипофиз.

Гормональный механизм передачи сигнала.

Синтез и секреция гормонов стимулируются внешними и внутренними сигналами, поступающими в ЦНС (рис. 11-2).

Эти сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных рилизинг-гормонов (от англ, release освобождать) – либеринов и статинов, которые, соответственно, стимулируют или ингибируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза. Гормоны передней доли гипофиза, называемые тройными гормонами, стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желёз, которые поступают в общий кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями.

Не все эндокринные железы регулируются подобным образом. Гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин и окситоцин) синтезируются в гипоталамусе в виде предшественников и хранятся в гранулах терминальных аксонов нейрогипофиза. Секреция гормонов поджелудочной железы (инсулина и глюкагона) напрямую зависит от концентрации глюкозы в крови.

Рис. 11-2. Схема взаимосвязи регуляторных систем организма. 1 – синтез и секреция гормонов стимулируется внешними и внутренними сигналами; 2 – сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез и секрецию рилизинг-гормо-нов; 3 – рилизинг-гормоны стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) синтез и секрецию тройных гормонов.гипофиза; 4 – тройные гормоны стимулируют синтез и секрецию гормонов периферических эндокринных желез; 5 – гормоны эндокринных желез поступают в кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями; 6 – изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов эндокринных желез и гипоталамуса; 7 – синтез и секреция тройных гормонов подавляется гормонами эндокринных желез; ⊕ — стимуляция синтеза и секреции гормонов; ⊝ — подавление синтеза и секреции гормонов (отрицательная обратная связь)

Гормоны – это то, что делает нас особенным и непохожим на остальных. Наши гормоны влияют на все аспекты нашей жизни – с момента зачатия и до самой смерти. Они будут влиять на наш рост, половое развитие, формирование наших желаний, на обмен веществ в организме, на крепость мышц, на остроту ума, поведение, даже на наш сон.

источник

Адреналин: строение, механизм действия, влияние на метаболизм в тканях-мишенях

Адреналин (эпинефрин) (L-1(3,4-Диоксифенил)-2-метиламиноэтанол) — основной гормон мозгового вещества надпочечников, а также нейромедиатор. По химическому строению является катехоламином. Адреналин содержится в разных органах и тканях, в значительных количествах образуется в хромаффинной ткани, особенно в мозговом веществе надпочечников. Синтетический адреналин используется в качестве лекарственного средства под наименованием «Эпинефрин» (МНН). Кроме адреналина, мозговой слой надпочечников вырабатывает также норадреналин, отличающийся от адреналина отсутствием в его молекуле метильной группы. Адреналин и норадреналин вырабатываются различными клетками мозгового слоя.

Адреналин вырабатывается хромаффинными клетками мозгового вещества надпочечников. Его секреция резко повышается при стрессовых состояниях, пограничных ситуациях, ощущении опасности, при тревоге, страхе, при травмах, ожогах и шоковых состояниях. Действие адреналина связано с влиянием на α- и β-адренорецепторы и во многом совпадает с эффектами возбуждения симпатических нервных волокон. Он вызывает сужение сосудов органов брюшной полости, кожи и слизистых оболочек; в меньшей степени сужает сосуды скелетной мускулатуры, но расширяет сосуды головного мозга. Артериальное давление под действием адреналина повышается. Однако прессорный эффект адреналина выражен менее, чем у норадреналина в связи с возбуждением не только α1 и α2-адренорецепторов, но и β2-адренорецепторов сосудов. Изменения сердечной деятельности носят сложный характер: стимулируя β1 адренорецепторы сердца, адреналин способствует значительному усилению и учащению сердечных сокращений, облегчению атриовентрикулярной проводимости, повышению автоматизма сердечной мышцы, что может привести к возникновению аритмий. Oднако из-за повышения артериального давления происходит возбуждение центра блуждающих нервов, оказывающих на сердце тормозящее влияние, может возникнуть преходящая рефлекторная брадикардия.

Адреналин — катаболический гормон и влияет практически на все виды обмена веществ. Под его влиянием происходит повышение содержания глюкозы в крови и усиление тканевого обмена. Будучи контринсулярным гормоном и воздействуя на β2 адренорецепторы тканей и печени, адреналин усиливает глюконеогенез и гликогенолиз, тормозит синтез гликогена в печени и скелетных мышцах, усиливает захват и утилизацию глюкозы тканями, повышая активность гликолитических ферментов. Также адреналин усиливает липолиз (распад жиров) и тормозит синтез жиров. Это обеспечивается его воздействием на β1 адренорецепторы жировой ткани. В высоких концентрациях адреналин усиливает катаболизм белков.

Адреналин улучшает функциональную способность скелетных мышц (особенно при утомлении). При продолжительном воздействии умеренных концентраций адреналина отмечается увеличение размеров (функциональная гипертрофия) миокарда и скелетных мышц. Предположительно этот эффект является одним из механизмов адаптации организма к длительному хроническому стрессу и повышенным физическим нагрузкам. Вместе с тем длительное воздействие высоких концентраций адреналина приводит к усиленному белковому катаболизму, уменьшению мышечной массы и силы, похуданию и истощению. Это объясняет исхудание и истощение при дистрессе (стрессе, превышающем адаптационные возможности организма).

Адреналин оказывает стимулирующее воздействие на ЦНС, хотя и слабо проникает через гемато-энцефалический барьер. Он повышает уровень бодрствования, психическую энергию и активность, вызывает психическую мобилизацию, реакцию ориентировки и ощущение тревоги, беспокойства или напряжения. Адреналин генерируется при пограничных ситуациях.

Адреналин возбуждает область гипоталамуса, ответственную за синтез кортикотропин рилизинг гормона, активируя гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему. Возникающее при этом повышение концентрации кортизола в крови усиливает действие адреналина на ткани и повышает устойчивость организма к стрессу и шоку.

Адреналин также оказывает выраженное противоаллергическое и противовоспалительное действие, тормозит высвобождение гистамина, серотонина, кининов, простагландинов, лейкотриенов и других медиаторов аллергии и воспаления из тучных клеток (мембраностабилизирующее действие), возбуждая находящиеся на них β2-адренорецепторы, понижает чувствительность тканей к этим веществам. Это, а также стимуляция β2-адренорецепторов бронхиол, устраняет их спазм и предотвращает развитие отека слизистой оболочки. Адреналин вызывает повышение числа лейкоцитов в крови, частично за счёт выхода лейкоцитов из депо в селезёнке, частично за счёт перераспределения форменных элементов крови при спазме сосудов, частично за счёт выхода не полностью зрелых лейкоцитов из костномозгового депо. Одним из физиологических механизмов ограничения воспалительных и аллергических реакций является повышение секреции адреналина мозговым слоем надпочечников, происходящее при многих острых инфекциях, воспалительных процессах, аллергических реакциях. Противоаллергическое действие адреналина связано в том числе с его влиянием на синтез кортизола.

На свертывающую систему крови адреналин оказывает стимулирующее действие. Он повышает число и функциональную активность тромбоцитов, что, наряду со спазмом мелких капилляров, обуславливает гемостатическое (кровоостанавливающее) действие адреналина. Одним из физиологических механизмов, способствующих гемостазу, является повышение концентрации адреналина в крови при кровопотере.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

2.Адреналин: химическая природа гормона, синтез, влияние адреналина на обмен веществ, механизмы действия адреналина на клетки-мишени.

Адреналин – гормон мозгового вещества надпочечников,

В ходе синтеза адреналина и норадреналина тирозин подвергается гидроксилированию, декарбоксилированию и метилированию с участием активной формы аминокислоты метионина.

Механизм действия: Адреналин – Рецептор- G-белок- Аденилатциклаза – цАМФ- протеинкиназа- фосфорилирование ферментов – изменение активности ферментов – метаболический ответ. Если он взаимодействует с в-рецепотрами то, активируется аденилатциклазный механизм, если с а-рецепторами, то инозитолфосфатный механизм.

Адреналин выделяется в ответ на сигналы нервной системы, идущие из мозга при возникновении экстремальных ситуаций, требующих внезапной мышечной деятельности. Адреналин обеспечивает мышцы и мозг энергией.

Стимулирует выведение глюкозы из печени в кровь, чтобы снабдить ткани энергией.

Увеличивает липолиз, гликолиз гликогенолиз

Через в-рецепторы – увеличивает АД, секрецию ренина, содержание глю в крови(контринсулярный), тормозит синтез гликогена, усиливает глюконеогенз, тормозит синтез гормонов, в высоких концентрациях усилив катаболизм белков.

3. Задача! билет №17

1. Общий путь катаболизма: цикл трикарбоновых кислот (общая характеристика процесса, реакция образования цитрата, α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс ферментов и образование сукцинил-КоА, субстратное фосфорилирование, итог процесса, регуляция, значение).

1.ПВК+ЩУК(фермент-цитратсинтаза)=цитрат (лимонная к-та) – ЩуК съела ацетат получается цитрат

Через цис-акониат будет он изоцитрат:

2.Цитрат=(окониат-гидратаза)Н2О выходит =цис-акониат=(оконитатгидратаза)Н2О входит=изоцитрат

Водороду отдав НАД он теряет СО2 этому безумно рад а-кетоглутарат

Окисление грядет НАД похитит водород ТДФ, коэнзимА забирают СО2

4.а-КГ=(а-кг дешидрогеназный комплекс, В1)=сукцинил КОА

А энергия едва в сукциниле появилась сразу ГТФ родилась и остался сукцинат

5.СукцинилКоА+ГДФ+Рi=(сукциил-КоА синтаза) = сукцинат+ГТФ+HSKoA

Вот добрался он до ФАДа – водорода тому надо

Фумарат воды напился и в малат он превратился

Тут к малату НАД пришел, водород он приобрел

8.Малат =(малатдегидрогеназа) = оксалоацетат (ЩУК)

Щука снова объявилась и тихонько затаилась караулить ацетат.

Регуляция ЦТК: — цитратсинтаза – ключевой фермент – активируется при увеличении ЩУК, ингибируется цитратом, также активируется при повышении АДФ, АМФ, сниженном АТФ – при этом клетка интенсивно работает.

— а-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс – активируется при увеличении Са, при увеличении АТФ, и сниженной скорости.

— инсулин и адренлин активирует, глюкагон ингибирует.

Значение: в результате образуется 12 молекул АТФ (ацетилКоА+3НАД+ +1ФАД+ +ГДФ +Рi= 2СО2+3НАДН +3Н+ + 1ФАДН2 +ГТФ+HSКоА=12 АТФ

Пластическое: — лимонная к-та транспортир ацетил-КоА в цитоплазму на синтез ЖК

— сукцинилКоА – на синтез гема

— а-КГ-на синтез глутатионовой,ЩУК = аспарагин

— СО2 используется в реакц карбоксилирования

источник

Катехоламины

Строение

Гормоны надпочечников адреналин и норадреналин под общим названием катехоламины представляют собой производные аминокислоты тирозина.

Роль адреналина является гормональной, норадреналин преимущественно является нейромедиатором.

Синтез

Осуществляется в клетках мозгового слоя надпочечников (80% всего адреналина), синтез норадреналина (80%) происходит также в нервных синапсах.

Реакции синтеза катехоламинов

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: стимуляция чревного нерва, стресс.

Уменьшают: гормоны щитовидной железы.

Механизм действия

Механизм действия гормонов разный в зависимости от рецептора. Степень активности рецептора может изменяться в зависимости от концентрации соответствующего лиганда.

Например, в жировой ткани при низких концентрациях адреналина более активны α2-адренорецепторы, при повышенных концентрациях (стресс) – стимулируются β1-, β2-, β3-адренорецепторы.

Кальций-фосфолипидный механизм

Аденилатциклазный механизм

  • при задействовании α2-адренорецепторов аденилатциклаза ингибируется,
  • при задействовании β1— и β2-адренорецепторов аденилатциклаза активируется.

Мишени и эффекты

α1-Адренорецепторы

При возбуждении α1-адренорецепторов происходит:

1. Активация гликогенолиза и глюконеогенеза в печени.
2. Сокращение гладких мышц

  • кровеносных сосудов в разных областях тела,
  • мочеточников и сфинтера мочевого пузыря,
  • предстательной железы и беременной матки,
  • радиальной мышцы радужной оболочки,
  • поднимающих волос,
  • капсулы селезенки.

3. Расслабление гладких мышц ЖКТ и сокращение его сфинктеров,

α2-Адренорецепторы

При возбуждении α2-адренорецепторов происходит:

  • снижениелиполиза в результате уменьшения стимуляции ТАГ-липазы,
  • подавление секреции инсулина и секреции ренина,
  • спазм кровеносных сосудов в разных областях тела,
  • расслабление гладких мышц кишечника,
  • стимуляция агрегации тромбоцитов.

β1-Адренорецепторы

Возбуждение β1-адренорецепторов (есть во всех тканях) проявляется в основном:

  • активациялиполиза,
  • расслабление гладких мышц трахеи и бронхов,
  • расслабление гладких мышц ЖКТ,
  • увеличение силы и частоты сокращений миокарда (ино— и хронотропный эффект).

β2-Адренорецепторы

Возбуждение β2-адренорецепторов (есть во всех тканях) проявляется главным образом:

1. Стимуляция

2. Усиление секреции

3. Расслабление гладких мышц

  • трахеи и бронхов,
  • желудочно-кишечного тракта,
  • беременной и небеременной матки,
  • кровеносных сосудов в разных областях тела,
  • мочеполовой системы,
  • капсулы селезенки,

4. Усиление сократительной активности скелетных мышц (тремор),

5. Подавление выхода гистамина из тучных клеток.

В целом катехоламины отвечают за биохимические реакции адаптации к острому стрессу, эволюционно связанному с мышечной активностью – «борьба или бегство» :

  • усиление продукции жирных кислот в жировой ткани для работы мышц,
  • мобилизация глюкозы из печени для повышения устойчивости ЦНС,
  • поддержание энергетических потребностей работающих мышц за счет поступающей глюкозы и жирных кислот,
  • снижение анаболических процессов через уменьшение секреции инсулина.

Адаптация также прослеживается в физиологических реакциях:

Инактивация адреналина

Инактивация адреналина происходит так же, как и обезвреживание других биогенных аминов:

  • при участии моноаминоксидазы,
  • при действии катехол-О-метил-трансферазы (КОМТ), которая метилирует адреналин по 3-ОН-группе в присутствии S-аденозилметионина,
  • конъюгация производных адреналина с глюкуроновой кислотой.

Реакции происходят в печени, основными конечными продуктами являются ванилилминдальная кислота (80% всех метаболитов) и мет-О-адреналин (метанефрин), которые выделяются с мочой. Продолжительность жизни адреналина в кровотоке составляет около 10-30 секунд.

Патология

Гиперфункция

Доброкачественная или злокачественная гормонально-активная опухоль мозгового вещества надпочечников – феохромоцитома . Ее диагностируют только после проявления гипертензии. Гипертонический криз при феохромоцитоме сопровождается сердечно-сосудистыми, желудочно-кишечными, нервно-психическими проявлениями, лейкоцитозом и гипергликемией. Лечение сначала проводят медикаментозно, используя α- и β-адреноблокаторы, для стабилизации состояния. Затем производится удаление опухоли – тотальная адреналэктомия.

источник

Адреналин гормон клетки мишени

Из всех гормонов наиболее полно изучен адреналин. Его хорошо известный механизм действия используется в качестве модели при исследовании других гормонов. Органы-мишени адреналина — печень и скелетные мышцы, а также сердце и сердечно-сосудистая система.

Адреналин (другое название — эпинефрин) и норадреналин (норэпинефрин) — очень близкие по структуре гормоны. Они образуются в мозговом (внутреннем) слое надпочечников, расположенных непосредственно над почками (рис. 25-1).

Мозговой слой надпочечников является по существу частью нервной системы и регулируется ею. Адреналин и норадреналин — это водорастворимые амины, образующиеся из тирозина через 3,4-дигид рок сифенилаланин (дофа), как показано на рис. 25-7. Еще один промежуточный продукт этого пути превращения тирозина — 3,4-дигидроксифенилэтиламин, известный под названием дофамина, — обладает гормональными свойствами. Адреналин, норадреналин и дофамин называют катехоламинами, поскольку их можно рассматривать как производные катехола, или 1,2-дигидроксибензола (рис. 25-7). Катехоламины образуются также в мозгу и нервной системе, где они функционируют в качестве нейромедиаторов. При болезни Паркинсона нарушается образование дофамина в мозгу, ее симптомы снимаются при введении предшественника дофаминадофа.

Адреналин накапливается в клетках мозгового слоя надпочечников в особых хромаффиновых гранулах. Последние представляют собой ограниченные мембраной структуры диаметром около 0,1 мкм (рис. 25-8), содержащие адреналин (около 20%) и АТР (около 4%). Под действием нервных импульсов, достигающих мозгового слоя надпочечников, из этих гранул путем экзоцитоза выделяется адреналин, который попадает в окружающую внеклеточную среду и далее в кровь.

Рис. 25.7. Катехоламины. Эти гормоны образуются из аминокислоты тирозина и представляют собой производные катехола, или 1,2-дигидроксибензола, формула которого приведена внизу справа.

Обычная концентрация адреналина в крови составляет около или приблизительно , но под влиянием сенсорных воздействий, вызывающих у животного состояние тревоги и готовности к борьбе или бегству, концентрация адреналина в крови возрастает за время, исчисляемое секундами или минутами, почти в 1000 раз. Адреналин приводит животное в состояние готовности к борьбе или к бегству разными путями. Он ускоряет ритм сердца, увеличивает сердечный выброс и повышает кровяное давление, подготавливая тем самым сердечно-сосудистую систему к активности в экстремальной ситуации. Адреналин стимулирует расщепление гликогена печени и увеличивает содержание глюкозы в крови, обеспечивая мышцы топливом, необходимым для работы в анаэробных условиях; и, наконец, он способствует анаэробному распаду гликогена до молочной кислоты в скелетных мышцах путем гликолиза, стимулируя тем самым гликолитическое образование ATP.

Рис. 25-8. А. Схематическое изображение надпочечника в разрезе. Мозговой слой секретирует адреналин и норадреналин, корковый — стероидные гормоны коры надпочечников. Б. Полученная методом замораживания — скалывания реплика хромаффиновых гранул в цитоплазме клеток мозгового слоя надпочечников крысы. В этих гранулах содержатся в больших количествах адреналин и АТР. Под влиянием поступившего нервного сигнала происходит выделение содержимого гранул путем экзонитоза.

Эти свойства адреналина делают его одним из ценнейших лечебных средств, особенно в критических ситуациях, например при остром сердечном коллапсе. Адреналин вызывает также расслабление гладких мышц, окружающих бронхиолы легких, и потому используется при приступах астмы.

Благодаря классическим исследованиям американского биохимика Эрла Сэзерленда и его сотрудников в настоящее время мы имеем довольно полное представление о биохимическом механизме стимуляции распада гликогена адреналином.

источник

Регуляция синтеза гормонов надпочечников

Синтез глюкокортикоидов регулируется гипоталамо-гипофизарной системой по механизму отрицательной обратной связи: избыток в крови глюкокортикоидов, вырабатываемых КН, снижает в гипоталамусе синтез кортиколиберина, который, в свою очередь, вызывает снижение синтеза АКТГ (адренокортикотропного гормона) аденогипофизом. Происходящее в результате этого снижение выработки глюкокортикоидов в КН стимулирует выработку гипоталамусом кортиколиберина, АКТГ гипофизом и глюкокортикоидов КН. Цикл, таким образом, повторяется.

Поступающий в кровообращение кортизол связывается с белком крови – транскортином (2 – глобулином). 95% кортизола связано с транскортином, оставшаяся часть – с альбуминами, но активной является несвязанная фракция гормона. Основным местом обмена кортизола является печень, где метаболиты кортизола связываются с глюкуроновой и серной кислотами, и в последующем легко экскретируются мочой.

Секреция альдостерона контролируется ренин-ангиотензиновой системой, концентрацией в крови ионов Na + и K + , простагландинами и кинин-калликреиновой системой, уровнем АКТГ.

Продукция андрогенов КН регулируется АКТГ. У женщин уровень андрогенов в плазме зависит от фазы менструального цикла и во многом определяется активностью яичников. У мужчин надпочечники играют очень незначительную роль в общей концентрации андрогенов в организме.

Продукция адреналина мозговым слоем надпочечников регулируется центрами, расположенными в гипоталамусе, продолговатом и спинном мозге. Различные афферентные сигналы концентрируются в этих центрах, переключаются на клеточные тела преганглионарных нейронов, расположенных в боковых рогах спинного мозга на уровне VIII шейного – II-III поясничных позвонков. Преганглионарные аксоны этих клеток покидают спинной мозг и образуют ганглии в виде симпатической цепочки, или входят в мозговой слой надпочечника. Холинэргический сигнал стимулирует синтез адреналина мозговым слоем.

Механизм действия стероидных гормонов

Все стероидные гормоны (глюко- и минералкортикоиды, эстрогены, андрогены) оказывают влияние на клетки–мишени внутриклеточно. Гормон, находящийся в свободном состоянии, либо проходит через мембрану клетки, либо взаимодействует с мембраной клетки и проходит сквозь нее в цитоплазму, где взаимодействует с цитоплазматическим рецептором. Этот гормон-рецепторный комплекс подвергается трансформации и перемещается (транслоцируется) в ядро, где стероид связывается с ядерным хроматином. Некоторое время спустя образуется РНК с последующим синтезом специфического белка.

Противовоспалительный, антидеструктивный и иммунный эффекты терапии глюкокортикоидов (ГК) обеспечиваются следующими механизмами (по Насонову Е.Л., Соловьеву С.К., 1996):

Предотвращение миграции лейкоцитов в зону воспаления за счет подавления экспрессии молекул адгезии (ELAM-1 и ICAM-1) ЭК и транскрипции генов провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ФНО-, ИЛ-8).

Усиление синтеза липокортина – ингибитора активности фосфолипазы А2.

Подавление активности ЦОГ-2.

Негативная регуляция экспрессии генов металлопротеиназ (коллагеназа, стромелизин), которая может быть связана как с ингибицией синтеза ИЛ-1 и ФНО-, усиливающих экспрессию генов металлопротеиназ, так и с подавлением активности фактора транскрипции (АБ-1), участвующего в регуляции экспрессии генов металлопротеиназ.

ГК блокируют образование иРНК и посттрансляционную экспрессию фосфолипазы А2, играющей ключевую роль в активации простагландинового каскада и развитии воспаления.

ГК проявляют свою биологическую активность за счет связывания с цитоплазматическими ГК-рецепторами, расположенными внутри клеток-мишеней, регулирующих транскрипцию нескольких генов. Полагают, что в каждой чувствительной к ГК клетке содержится от 10 до 100 стероидотвечающих генов.

Общими эффектами ГК-терапии являются подавление активности нейтрофилов и моноцитов, способность вызывать лимфопению и депрессия клеточных иммунологических реакций. При этом В-лимфоциты более устойчивы к цитопеническому воздействию ГК, чем Т-лимфоциты, среди которых Т-хелперы чувствительны к ГК в большей степени, чем Т-супрессоры. Механизм ГК-индуцированной иммуносупрессии связан также с усилением процессов апоптоза (программированная клеточная гибель) Т- и В-лимфоцитов, подавлением Т-клеточной активации за счет прерывания проведения активационного сигнала, опосредованного ИЛ-2Р и В-клеточной дифференцировки.

Одна из важных сторон активности ГК – модуляция экспрессии и функциональной активности Fc- и С3-рецепторов мононуклеарных фагоцитирующих клеток ретикулоэндотелиальной системы.

Противоаллергическое действие. ГК снижают количество циркулирующих базофилов, что приводит к уменьшению выделения медиаторов аллергических реакций немедленного типа, ингибируют высвобождение гистамина тучными клетками. ГК препятствуют также влиянию медиаторов аллергии на эффекторные клетки.

Влияние на белковый обмен: оказывают анаболический эффект в печени и катаболический в других тканях. В ПК снижается содержание глобулинов. Считается, что развитие стрий при гиперкортицизме связано с разрушением белкового матрикса кожи.

Влияние на липидный обмен: усиливается синтез высших жирных кислот и триглицеридов, перераспределение жира (буйволиный тип ожирения).

Влияние на углеводный обмен: увеличивается всасывание углеводов в ЖКТ, повышается активность глюкозо-6-фосфатазы, приводящая к повышению поступления глюкозы из печени в кровь, активируется глюконеогенез. Развивается гипергликемия, снижается толерантность к глюкозе, может развиться «стероидный диабет».

Влияние на водно-электролитный обмен: происходит задержка ионов натрия и воды в организме, увеличивается выведения калия. Снижается абсорбция Са ++ в ЖКТ, оказывают антагонистическое действие по отношению к витамину D, что проявляется вымыванием Са ++ из костей и увеличением его почечной экскреции. С этим механизмом и разрушением белкового матрикса костей связывают развитие остеопороза и переломов при гиперкортицизме.

Противошоковое действие. Механизм до конца не ясен. ГК потенцируют действие различных биологически активных веществ, и прежде всего катехоламинов. Повышается число и чувствительность-адренорецепторов.

Механизм действия минералкортикоидов подобен действию стероидных гормонов. Проникнув через мембрану клеток органов-мишеней, минералкортикоид образует в цитоплазме со специфическим рецептором гормон-рецепторный комплекс, который подвергается трансформации и перемещается (тракслоцируется) в ядро, где связывается с ядерным хроматином. Эффект действия минералкортикоидов проявляется не сразу, а спустя 0,5-2 часа. Это время необходимо для активации синтеза РНК и последующего синтеза белка.

В отличие от глюкокортикоидов альдостерон слабо связан в плазме крови с белками – переносчиками: транскортином, альбумином, а также эритроцитами, всего лишь на 50%. Период полужизни альдостерона в плазме не превышает 15 минут. Он почти полностью извлекается печенью за один кругооборот крови. Выводится печенью и почками в виде конъюгатов с глюкуроновой кислотой.

Органы-мишени минералкортикоидов: почки, а именно дистальные канальцы и собирательные трубочки коркового вещества; потовые, слюнные железы; слизистая кишечника; эндотелий сосудов; обмен между внутриклеточной и внеклеточной жидкостями тела; мышцы. Не исключено их прямое действие на эндотелий сосудов, сердце, мозг. Однако тканей-мишеней для минералкортикоидов намного меньше, чем для глюкокортикоидов.

Почки. В дистальных канальцах и собирательных трубочках способствуют реабсорбции натрия (Na + ) и увеличивают секрецию калия (К + ), водорода (Н + ) и аммония. При дефиците минералкортикоидов развиваетс потеря Na + , а за ним и жидкости, задержка К + и метаболический ацидоз. При избытке минералкортикоидов наблюдается противоположный эффект: задержка Na + , потеря К + и метаболический алкалоз.

Под действием альдостерона реабсорбируется лишь часть фильтруемого почками Na + . Но благодаря феномену «ускользания» из-под действия альдостерона при его избытке, не происходит существенной задержки Na + и воды в организме и, следовательно, отеков.

Однако при отеках сердечного, почечного, печеночного происхождения теряется способность эпителия собирательных канальцев к феномену «ускользания» из-под действия минералкортикоидов, и развивающийся в таких условиях гиперальдостеронизмвторичный усугубляет задержку жидкости.

Потовые, слюнные железы, слизистая кишечника. В этих органах мишенях минералкортикоиды оказывают такое же действие, как и на эпителий дистальных канальцев и собирательных трубочек: способствуют реабсорбции Na + и секреции К + , Н + , аммония.

Альдостерон усиливает выделение кальция (Ca ++ ) и магния (Mg ++ ). Этот эффект связан как с увеличением объема внеклеточной жидкости, так и с торможением реабсорбции Ca ++ и Mg ++ в проксимальных канальцах почек.

В мышцах под влиянием альдостерона происходит повышение содержания Na + и понижение К + .

В костях альдостерон понижает поглощение Na + и К + компактной частью кости.

Гемодинамика – альдостерон изменяет артериальное давление. Это его действие опосредовано через действие в почках на реабсорбцию Na + и секрецию К + . Альдостерон нормализует артериальное давление у больных с недостаточностью надпочечников.

Минералкортикоиды, прежде всего альдостерон, обладают слабым глюкокортикоидным действием.

Специфическими антагонистами альдостерона являются спиролактоны, которые блокируют обмен Na + и К + в дистальных канальцах почек и в других тканях-мишенях. Наиболее используемые в медицине антагонисты альдостерона – альдактон, верошпирон.

Механизм действия катехоламинов

Мозговой слой надпочечников синтезирует катехоламины: дофамин, адреналин, норадреналин из аминокислоты тирозин. Тирозин поступает с пищей, а также образуется в печени. Мозговой слой надпочечников человека синтезирует преимущественно адреналин. Норадреналин синтезируется преимущественно в окончаниях симпатических нервов, а дофамин – в некоторых нейронах центральной нервной системы.

Физиологические эффекты катехоламинов

Катехоламины взаимодействуют со своими рецепторами, находящимися на поверхности мембран клеток – мишеней. В тканях имеются два типа адренорецепторов – α и β, которые подразделяются на α1и α2, β1и β2-рецепторы. В тканях могут присутствовать как оба типа рецептора (α и β), так и какой-либо один из этих двух типов. Адреналин и норадреналин способны взаимодействовать с обоими типами рецепторов, но большее сродство к β-рецепторам проявляет адреналин, а к α-рецепторам – норадреналин.

Дофамин взаимодействует с обоими типами рецепторов и дофаминовыми рецепторами. Биологическая реакция конкретного органа на адренергическую активацию во многом зависит от типа присутствующих в нем рецепторов.

Адреналин оказывает кардиостимулирующее и сосудосуживающее действие, стимулирует 1-, 2— и -адренорецепторы. При малых концентрациях преобладает стимуляция 1-адренорецепторов, повышается ЧСС, минутный и ударный объемы сердца. При повышении концентрации начинает преобладать адреномиметический эффект, повышается общее периферическое сопротивление сосудов. Высокие концентрации понижают почечный кровоток, кровоснабжение внутренних органов. В очень низких дозах (меньше 0,01 мкг/кг/мин) адреналин может понижать АД, вплоть до коллапса, за счет снижения периферического сопротивления.

Коронарный кровоток под влиянием адреналина повышается, особенно у больных с патологией коронарных артерий, однако соотношение доставки и потребления О2 в сердце изменяется неблагоприятно, поскольку потребление миокардом кислорода из-за тахикардии и повышения постнагрузки возрастает в большей степени, чем миокардиальный кровоток.

При продолжительном введении адреналина нередко наблюдается уменьшение содержания К + в плазме крови, сопровождающееся снижением зубца Т и удлинением интервала Q-T на ЭКГ.

Норадреналин оказывает кардиотоническое и сосудосуживающее действие. Стимулирующий эффект на и 1-адренорецепторы находится в зависимости от концентрации норадреналина в крови. При более низких концентрациях стимуляция 1-адренорецепторов вызывает положительный инотропный и хронотропный эффекты. При высоких концентрациях преобладает 1 адренергическое действие, вызывающее повышение ОПСС, постнагрузки, которое само по себе приводит к увеличению сократимости миокарда (эффект Анрепа), работы сердца и ударного объема. Однако, при пораженном миокарде повышение постнагрузки сопровождается снижением сердечного выброса, несмотря на положительное инотропное действие норадреналина.

Повышение диастолического АД увеличивает коронарный кровоток и улучшает кровоснабжение миокарда.

Норадреналин вызывает вазоконстрикцию в системе малого круга кровообращения, сужение сосудов кожи, слизистых оболочек и мышц, мезентериальных и почечных сосудов.

Действие адреналина и норадреналина на гладкую мускулатуру идентично: расслабляют гладкие мышцы бронхов, пищеварительного тракта; сокращают мышцы матки, особенно беременной; сокращают гладкие мышцы глаза, вызывая сокращение зрачков и увеличение глазной щели.

На скелетную мускулатуруадреналин действует своеобразно, способствуя уменьшению ее утомления и усиливая ее электровозбудимость (трофическое действие).

Центральная нервная система

Пассивное, или напряженное, или беспокойное поведение сопровождается повышением секреции адреналина; агрессивные, враждебные реакции сопровождаются преимущественным усилением секреции норадреналина.

Адреналин вызывает распад гликогена в печени (гликогенолиз) и повышает уровень глюкозы в крови, ингибирует синтез гликогена в печени. Уменьшает содержание гликогена в мышцах и способствует накоплению молочной кислоты в них, которая затем поступает в кровеносное русло и в печень. Тормозит секрецию инсулина, утилизацию глюкозы периферическими тканями. Является контринсулярным гормоном.

Адреналин ускоряет липолиз, вызывая повышение содержания жирных кислот в крови и повышенную их доставку в печень с последующей усиленной продукцией кетоновых тел.

Путем взаимодействия с α- и β-рецепторами изменяют проницаемость клеточных мембран и транспорт калия и натрия, усиливая проницаемость для этих ионов.

Катехоламины являются гормонами, с помощью которых поддерживается гомеостазис в условиях изменившейся внешней среды, направленный на поддержание энергетических резервов: усиливают гликогенолиз и липолиз в печени, чем обеспечивают увеличение энергетических материалов – глюкозы и жирных кислот; способствуют снабжению «рабочих» систем кровью, перераспределяя ее в общей системе кровообращения; усиливают сократительную деятельность мышц и активируют дыхание; изменяют проницаемость клеточных мембран и транспорт калия и натрия. В короткий срок этими путями катехоламины мобилизируют адаптивные механизмы организма на борьбу с вредоносными стимулами в условиях стресса, что способствует устойчивости организма.

источник

Читайте также:  Гормоны видеоурок по биохимии