ГОРМОНЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ БЕЛКОВЫЙ, УГЛЕВОДНЫЙ И ЛИПИДНЫЙ
К гормонам, обладающим выраженным регуляторным эффектом в отношении обмена белков, углеводов и липидов, относятся соматотропный гормон гипофиза, гормоны поджелудочной железы глюкагон и инсулин, гормоны щитовидной железы трииодтиронин (Т3) и тетраиодтиронин ( тироксин, Т4 ), а также гормоны адреналин и кортизол, продуцируемые соответственно мозговым и корковым веществом надпочечников.
3.1. СОМАТОТРОПНЫЙ ГОРМОН ( соматотропин, СТГ, гормон роста )
Соматотропин или гормон роста синтезируется в соматотрофах клетках передней доли гипофиза. По химической природе он представляет собой белок, состоящий из одной полипептидной цепи. В состав цепи входит 191 аминокислотный остаток, молекулярная масса составляет 22.000. Концентрация гормона роста в передней доле гипофиза составляет 515 мг/г, что на несколько порядков выше, чем концентрация остальных гормонов. СТГ обладает выраженной видовой специфичностью, в связи с чем в клетках человека активность проявляет лишь соматотропин, полученный из организма высших приматов. Физиологическая роль гормона состоит в стимуляции роста и контроле дифференцировки клеток различных тканей. Концентрация гормона в крови составляет в норме 46465 пикоМ/л (110нг/мл). Время циркуляции гормона в крови составляет несколько минут.
Выделение соматотропина из гипофиза носит пульсирующий характер в связи с чем его концентрация в крови может изменится на порядок в течение нескольких минут. Интересно, что один из пиков выделения соматотропина приходится на период времени сразу же после засыпания.( Повидимому, отсюда «Кто не спит, тот не растет»). Выделение соматотропина увеличивается при стрессе, при голодании, при употреблении богатой белком пищи, при острой гипогликемии. Выделение соматотропина из клеток гипофиза в кровь контролируется гипоталамусом за счет двух его гормонов: сомато
либерин стимулирует выделение СТГ в кровь, а соматостатин угнетает этот процесс. В свою очередь, под действием соматотропина в печени синтезируется гормон, получивший название ИФР1 ( инсулиноподобный фактор роста 1). Этот гормон опосредует ростстимулирующее действие соматотропного гормона.
Увеличение концентрации соматотропина в крови приводит к угнетению выделения соматолиберина гипоталамусом и, следовательно, к снижению продукции соматотропина гипофизом. Увеличение в крови концентрации ИФР1 также тормозит продукцию гипоталамусом соматолиберина, одновременно увеличивая выделение гипоталамусом соматостатина; с помощью этого механизма увеличение концентрации ИФР1 в крови приводит в конечном итоге к снижению поступления соматотропина из гипофиза в кровь. Эти взаимоотношения представлены на нижеследующей схеме:
Уровень секреции соматостатина и соматолиберина гипоталамусом зависит от многих факторов. Так, секреция соматостатина стимулируется гормонами щитовидной железы и вазоактивным интестинальным пептидом, а угнетается ацетилхолином и gаминомасляной кислотой. В свою очередь, секреция соматолиберина увеличивается, например, при воздействии на гипоталамус катехоламинов или же при снижении концентрации глюкозы в клетках гипоталамуса.
Гормон роста чрезвычайно важен для процессов постнатального роста и развития человека, обладая в целом выраженным анаболическим эффектом. Он способен оказывать на клетки как прямое регулирующее действие, так и действие опосредованное, реализуемое, вопервых, за счет контроля синтеза ИФР1, вовторых,за счет взаимодействия его регуляторных эффектов с регуляторными эффектами других гормонов. Так, анаболическое действие андрогенов у гипофизэктомированных животных выражено минимально, введение этим животным соматотропина повышает вызываемую андрогенами задержку азота, а также усиливает рост специфически чувствительных к андрогенам тканей. Механизм действия соматотропного гормона неизвестен.
Обсуждая вопрос о влиянии соматотропина на обменные процессы, в первую очередь следует указать на стимуляцию соматотропином процессов транскрипции и трансляции, что сопровождается увеличением количества РНК и белка в клетках. Одновременно соматотропин стимулирует поглощение клетками различных тканей аминокислот, служащих пластическим материалом для белкового синтеза. У животных, получающих соматотропин, развивается положительный азотистый баланс, сопровождающийся уменьшением выведения с мочой аминокислот, мочевины и креатинина. Под действием соматотропина в тканях молодых животных активируется синтез ДНК, что является отражением стимуляции размножения клеток в растущей ткани.
Соматотропин повышает содержание глюкозы в крови за счет нескольких эффектов. Вопервых, он снижает утилизацию глюкозы периферическими тканями, ингибируя гликолиз; вовторых , ряд авторов считает, что гормон снижает скорость транспорта глюкозы в клетки. В третьих, он стимулирует глюконеогенез в печени и увеличивает содержание гликогена в гепатоцитах. В целом соматотропный гормон за счет снижения утилизации глюкозы в ряде периферических тканей и стимуляции глюконеогенеза обеспечивает необходимый уровень поступления глюкозы в клетки нервной ткани, в том
числе в клетки головного мозга. Следует также отметить, что ИФР1 стимулирует синтез гликозаминогликанов
Соматотропный гормон стимулирует липолиз в жировой ткани, увеличивая тем самым содержание высших жирных кислот в плазме крови и их поступление в клетки периферических тканей, где они служат субстратами окисления. Возможно, именно увеличение поступления высших жирных кислот в клетки периферических тканей и приводит к торможению в них гликолиза за счет ингибирования пируваткиназы. Усиление поступления высших жирных кислот в печень и ускорение их окисления приводят к активации кетогенеза, особенно заметного в условиях инсулиновой недостаточности.
Введение соматотропина вызывает двухфазный эффект: в первую кратковременную фазу в плазме крови понижается содержание глюкозы и падает содержание высших жирных кислот, затем наблюдается продолжительное повышение содержания в крови и глюкозы и высших жирных кислот. Длительное введение соматотропного гормона может привести к развитию сахарного диабета.
Соматотропин, вероятней всего при посредничестве ИРФ1, способствует положительному балансу кальция, магния и фосфата и вызывает задержку натрия, калия и хлора. Положительный баланс Са, Мg и Р, повидимому, связан со способностью соматотропина стимулировать рост длинных трубчатых костей.
Избыточная продукция соматотропного гормона в детском возрасте приводит к гигантизму, одним из признаков которого являются непропорционально длинные конечности. Избыточная продукция соматотропина у взрослых сопровождается развитием акромегалии, для которой характерно непропорциональное увеличение отдельных частей тела. Нарушение функционирования соматотропина приводит к уменьшению роста, т.е. к карликовости, причем «гипофизарные карлики» не страдают нарушением умственного развития.
Хромафинные клетки мозгового вещества надпочечников продуцируют группу биологически активных веществ катехоламинов, к числу которых относятся адреналин, норадреналин и дофамин, играющие важную роль в адаптации организма к острым и хроническим стрессам, в особенности в формировании реакции организма типа «борьба или бегство». В ходе развития этой реакции в организме происходит экстренная мобилизация энергетических ресурсов: ускоряется липолиз в жировой ткани, активируется гликогенез в печени, стимулируется гликогенолиз в мышцах.
Все катехоламины синтезируются из аминокислоты тирозина, причем на долю адреналина приходится примерно 80% катехоламинов, образующихся в мозговом веществе надпочечников. Синтез начинается с превращения тирозина в дигидроксифенилаланин (ДОФА), реакция катализируется ферментом тирозингидроксилазой. Простетической группой фермента является тетрагидробиоптерин.
Фермент тирозингидроксилаза играет важную роль в синтезе катехоламинов, поскольку, вопервых, именно этот фермент лимитирует скорость синтеза в целом, вовторых, он является регуляторным ферментом. Активность тирозингидроксилазы угнетается по конкурентному механизму высокими концентрациями катехоламинов (катехоламины способны связываться с тетрагидроптеридином с образованием неактивного производного ); кроме того, активность фермента может регулироваться путем его ковалентной модификации фосфорилирование увеличивает активность фермента. Наконец, длительный стресс сопровождается индукцией фермента.
В ходе следующей реакции ДОФА подвергается декарбоксилированию при участии фермента ДОФАдекарбоксилазы, простетической группой этого фермента служит пиридоксальфосфат. Далее при участии фермента ДОФаминbгидроксилазы ДОФамин превращается в норадреналин:
В ходе окисления в качестве донора электронов ( косубстрат реакции) используется аскорбиновая кислота.
В заключительной реакции идет метилирование норадреналина по аминогруппе с превращением его в адреналин, в качестве донора метильной группы используется Sаденозилметионин. Реакция катализируется ферментом фенилэтаноламинNметилтрансферазой (ФNMT):
Синтез ФNMT стимулируется глюкокортикоидными гормонами, проникающими в мозговой слой надпочечников по внутринадпочечниковой портальной системе, которая обеспечивает в мозговом веществе надпочечников в 100 раз большую концентрацию стероидов по сравнению с их концентрацией в крови.
При синтезе адреналина гидроксилирование тирозина и превращение ДОФА в ДОФамин происходят в цитозоле клеток мозгового вещества надпочечников. Затем ДОФамин поступает в гранулы, где он превращается в норадреналин. Большая часть норадреналина покидает гранулы и метилируется в цитозоле в адреналин, последний затем поступает в другую группу гранул, где и сохраняется до высвобождения. В состав хромаффинных гранул наряду с катехоламинами входят АТФ, Са2+ и специальный белок хромогранин.
Под воздействием нервных импульсов, поступающих в мозговое вещество надпочечников по чревному нерву, происходит слияние хромаффинных гранул с плазматической мембраной с выбросом катехоламинов в русло крови. Поступающий в кровяное русло адреналин в виде слабоассоциированного с альбуминами комплекса разносится с током крови в другие органы и ткани.
Продолжительность существования адреналина в русле крови измеряется временем порядка 10 30 секунд; его концентрация в плазме крови в норме не превышает 0,1 мкг/л ( менее 0,55 нМ/л ). Инактивация адреналина, как и других катехоламинов, может идти или путем их окислительного дезаминирования, или путем Ометилирования. Основными конечными продуктами инактивации адреналина, выделяющимися с мочой, являются метанефрин и ванилинминдальная кислота. Содержание этих соединений резко возрастает в моче при опухоли мозгового вещества надпочечников феохромоцитоме, в связи с чем определение их содержания в моче, в особенности в сочетании с определением содержания адреналина в плазме крови, служит ценным диагностическим тестом для выявления этой патологии.
Адреналин оказывает свое действие на клетки различных органов и тканей через 4 варианта рецепторов: вопервых, это a1 и a2 адренэргические рецепторы, вовторых, b1 и b2адренэргические рецепторы. Адреналин может взаимодействовать с любыми из этих рецепторов, поэтому его действие на ткань, содержащую различные варианты рецепторов, будет зависеть от относительного сродства этих рецепторов к гормону. Норадреналин может взаимодействовать только с aрецепторами.
При связывании гормона с b1 и b2рецепторами идет активация аденилатциклазы, опосредованная взаимодействие активированных рецепторов с Gsбелками, что сопровождается увеличением концентрации цАМФ в клетке. При взаимодействии гормона с a2рецептором при участии Giбелка идет ингибирование аденилатциклазы и снижение концентрации цАМФ в клетке. Наконец, взаимодействие гормона с a1рецептором приводит к увеличению концентрации в клетке ионов Са2+, вероятно связанное с работой инозитолфосфатидного механизма действия гормонов.
В случае действия адреналина через b2рецепторы идет стимуляция расщепления гликогена в печени с выходом глюкозы в кровяное русло, одновременно идет небольшая стимуляция глюконеогенеза в гепатоцитах. В мышцах через b2рецепторы адреналин стимулирует гликогенолиз. Через этот тип рецепторов адреналин повышает секрецию инсулина и глюкагона в поджелудочной железе или секрецию ренина в почках. В тоже время стимуляция липолиза в липоцитах осуществляется адреналином через b1рецепторы. В свою очередь, через взаимодействие с a2рецепторами катехоламины могут ингибировать липолиз, выделение инсулина и выделение ренина.
Адреналину приписывают в основном метаболические эффекты, тогда как норадреналину регуляцию сосудистого тонуса, хотя адреналин также может сильно влиять на состояние тонуса гладкомышечных элементов, причем может наблюдаться как расслабление так и сокращение в зависимости от типа рецепторов, через которые действует в конкретном случае гормон.
Щитовидная железа вырабатывает два гормона 3,5,3трииодтиронин ( Т3) и 3,5,3,5тетраиодтиронин ( тироксин, Т4 ), играющие важную роль в регуляции общего метаболизма, развития и дифференцировки тканей. Образование этих гормонов происходит в ходе посттранскрипционного процессинга специфического белка тиреоглобулина, в ходе которого происходит органификация накапливающегося в клетках щитовидной железы иода. Последующий внутриклеточный протеолиз иодированного тиреоглобулина приводит к высвобождению гормонов. Их регуляторный эффект базируется на контроле генной экспрессии. Структура гормонов:
Синтез иодированных тиронинов идет в клетках щитовидной железы тироцитах в составе белка иодтиреоглобулина. Иодтиреоглобулин представляет собой большой иодированный и гликолизилированный белок с молекулярной массой около 660 000, состоящий из двух субъединиц. На долю углеводного компонента приходится 810% его общей массы, на долю иода от 0,2% до 1% общей массы в зависимости от содержания иода в пище. Он содержит 115 остатков тирозина, каждый из которых в принципе может быть иодирован. Около 70% иода входит в состав неактивных предшественников гормонов моноиодтирозина ( МИТ ) и дииодтирозина ( ДИД ), 30% в составе иодированных тиронинов Т3 и Т4. В состав молекулы иотиреоглобулина входит несколько молекул ( от 2 до 5 ) иодированных тиронинов, высвобождающихся при гидролизе белка. Отношение Т4/Т3 в в иодтиреоглобулине при достаточной обеспеченности организма иодом составляет 7:1.
Синтез тиреоглобулина происходит на рибосомах тироцита в базальной части клетки, далее в цистернах шероховатого эндоплазматического ретикулума, а затем в аппарате Гольджи происходит гликозилирование полипептидных цепей молекулы с присоединением порядка двух десятков олигосахаридных блоков. Сформированная молекула белка поступает путем экзоцитоза из апикальной части тироцита в фолликулярное пространство, где и происходит его иодирование.
Иод, необходимый для образования иодтиреоглобулина, поступает из плазмы крови в щитовидную железу в виде иона I путем активного транспорта с помощью так называемого Iнасоса щитовидной железы, обеспечивающего в норме 25кратное повышение концентрации I в железе по сравнению с его концентрацией в плазме. Суточная потребность в иоде для взрослого человека составляет 150200 мкг.
В фолликулах щитовидной железы I при участии фермента тиреопероксидазы окисляется пероксидом водорода, поступающим из тироцитов, или до радикала I* или до I+. Окисленный иодид реагирует с тирозильными остатками тиреоглобулина, замещая атомы водорода в бензольном ядре вначале в положении 3, а затем в положении 5. Повидимому, эта реакция также катализируется тиреопероксидазой, иногда эта реакция называется органификацией иода. Иодированию может подвергаться и свободный тирозин, однако иодированный тирозин не может включаться в состав полипептидной цепи тиреоглобулина, поскольку в генетической системе человека нет триплета, кодирующего иодированную аминокислоту.
В ходе иодирования в молекуле тиреоглобулина образуются как моноиодтирозильные остатки ( МИТ ), так и остатки дииодтирозина ( ДИД ). Их конденсация, идущая опять же при участии иодпероксидазы и приводит к образованию в иодтиреоглобулине три и тетраиодтирониновых остатков предшественников свободных Т3 и Т4. Считается, что в конденсации могут участвовать также и свободные молекулы МИТ или ДИД.
Иодтиреоглобулин далее захватывается из фолликулов апикальной частью клеток путем пиноцитоза, далее он поступает в лизосомы, где подвергается гидролизу при участии кислых лизосомных протеиназ с выделением свободных Т3 и Т4. Образовавшиеся таким образом свободные гормоны путем облегченной диффузии поступают в ток крови и разносятся к органам и тканям.
Большая часть остатков МИТ и ДИД в иодтиреоглобулине не принимает участия в конденсации, т.е. не превращается в иодированные тиронины. В ходе гидролиза иодтиреоглобулина они образуются в свободном виде, но не покидают тироциты, а подвергаются в этих клетках деиодированию с участием фермента деиодиназы. Образовавшийся свободный иод используется в щитовидной железе повторно. Поскольку отношение Т4/Т3 в крови ниже, чем в иодтиреоглобулине, высказано предположение, что уже в тироцитах часть Т4 деиодируется до Т3.
В фолликулах щитовидной железы имеется запас иодтиреоглобулина, достаточный для снабжения организма иодированными тиронинами в течение нескольких недель. Образование иодированных тиронинов стимулируется тиреотропным гормоном гипофиза, причем контроль синтеза Т3 и Т4 гормоном гипофиза идет на нескольких стадиях: тиреотропный гормон стимулирует работу иодного насоса щитовидной железы, ускоряет экспрессию гена тиреоглобулина, ускоряет
процесс синтеза иодированных тиронинов в составе иодтиреоглобулина, стимулирует поступление иодтиреоглобулина в тироциты и его гидролиз с образованием свободных Т3 и Т4.
Иодированные тиронины мало растворимы в воде и транспортируются к органам и тканям плазмой крови в комплексе с белками: тироксинсвязывающим глобулином и тироксинсвязывающим преальбумином. В норме тироксинсвязывающий глобулин переносит практически весь Т4 и большую часть Т3. Биологическая активностью обладает лишь небольшая несвязанная с белками фракция этих гормонов. Полупериод существования Т3 в плазме крови составляет примерно 1,5 суток, для Т4 он значительно больше порядка 6,5 суток. Концентрация тироксина в сыворотке крови составляет 0,0650,156 мкМ/л, из этого количества лишь 0,01 0,03 нМ/л приходится на свободный тироксин.
Преобладающей метаболически активной формой, повидимому, является Т3, поскольку он связывается с рецепторами клеток мишеней со сродством, в 10 раз превышающим этот показатель для Т4. Около 80% циркулирующего в крови Т4 превращается на периферии в Т3.
Инактивация тиреоидных гормонов осуществляется различными путями: они могут подвергаться деиодированию, дезаминированию, декарбоксилированию. Во всех этих случаях гормоны теряют свою биологическую активность. В печени продукты деградации тиреоидных гормонов могут подвергаться коньюгации с последующим их выделением с желчью.
Синтез и выделение иодированных тиронинов стимулируется тиреотропным гормоном (ТТГ) передней доли гипофиза. В свою очередь, выделение ТТГ контролируется гипоталамусом, вопервых, за счет выделения тиролиберина, стимулирующего выделение ТТГ гипофизом, и, вовторых, с помощью соматостатина, ингибирующего выделение ТТГ. Высокие концентрации гормонов Т3 и Т4 в крови стимулируют выделение гипоталамусом соматостатина, что в конечном итоге приводит к уменьшению поступления иодированных тиронинов из щитовидной железы в кровь и падению их концентрации в крови. Высокие концентрации Т3 и Т4, в особенности Т3, угнетают выделение в гипоталамусе тиролиберина и ТТГ в гипофизе, уменьшая тем самым поступление в кровь иодированных тиронинов. С другой стороны, низкий уровень Т3 в крови служит стимулом для повышения секреции тиролиберина гипоталамусом, а затем и ТТГ гипофизом.
Рецепторы для тиреоидных гормонов имеются в клетках различных органов и тканей. Низкоаффинные рецепторы расположены в цитозоле клеток, тогда как высокоаффинные в ядрах тех же клеток. Возможно, что цитозольные рецепторы служат лишь для удержания поступивших в клетку Т3 и Т4 поблизости от истинных рецепторов, локализованных в ядрах клеток. Связывание тиреоидных гормонов с ядерными рецепторами путем изменения транскрипции соответствующих генов оказывают влияние на рост, развитие клеток и на функции, связанные с их дифференцировкой и сохранением уровня дифференцировки.
Введение тироксина экспериментальным животным сопровождается развитием положительного азотистого баланса, увеличивает теплопродукцию и приводит к увеличению активности многих ферментных систем. К настоящему времени показано, что введение гормона приводит к повышению активности более 100 ферментов. Это увеличение активности большого числа ферментов скорее всего отражает резко выраженное стимулирующее действие гормона на синтез белка во многих органах и тканях.
В литературе нередко встречается тезис о том, что тиреоидные гормоны якобы разобщают окислительное фосфорилирование в митохондриях, что приводит к резкому ускорению окислительных процессов в организме и гиперпродукции тепла. Однако эти утверждения основаны на результатах некорректных экспериментов, в ходе которых эффект разобщения окисления и фосфорилирования в изолированных митохондриях был действительно получен, но для этого были использованы концентрации Т4 минимум на 3 4 порядка большие, чем реально существующие в клетках.
Введение тиреоидных гормонов действительно приводит к увеличению теплопродукции, но это увеличение теплобразования обусловлено не разобщением окисления и фосфорилирования в митохондриях, а увеличением расходования АТФ в клетках в энергозависимых процессах. Распад АТФ приводит к нарастанию концентрации АДФ в клетках, что в соответствии с механизмом дыхательного контроля активирует процессы биологического окисления, а следовательно, и поглощение кислорода клетками различных тканей. Примерами таких энергозависимых процессов могут быть процессы синтеза белка или же процессы, связанные с поддержанием ионных градиентов между клетками и окружающей их межклеточной фазой.
Гипофункция щитовидной железы проявляется у людей в выраженном замедлении метаболических процессов, что проявляется, например, в снижении уровня основного обмена и температуры тела. Если гипотиреозом страдает новорожденный, то возникает кретинизм, характеризующийся в первую очередь карликовым ростом и задержкой умственного развития. При гипофункции щитовидной железы у взрослых развивается микседема. Для лиц с этой патологией характерны низкий уровень основного обмена, низкая частота сердечных сокращений, сонливость, вялость, сухость кожи и волос. У таких больных в крови снижен уровень тиреоидных гормонов, снижен уровень глюкозы, обычно увеличен уровень холестерола и др.
Гиперфункция щитовидной железы гипертиреоз характеризуется повышенной скоростью метаболических процессов: основной обмен может быть повышен на 3060% выше нормы, у них наблюдается гипергликемия и глюкозурия, снижены показатели толерантности к глюкозе, у них наблюдается отрицательный азотистый баланс и гипохолестеринемия. Такие люди обычно легко возбудимы, у них часто увеличена щитовидная железа, повышена температура тела, характерным признаком является экзофтальмия.
Глюкагон представляет собой гормон полипептидной природы, выделяемый aклетками поджелудочной железы. Основной функцией этого гормона является поддержание энергетического гомеостаза организма за счет мобилизации эндогенных энергетических рессурсов, этим объясняется его суммарный катаболический эффект.
В состав полипептидной цепи глюкагона входит 29 аминокислотных остатков, его молекулярная масса 4200, в его составе отсутствует цистеин. Глюкагон был синтезирован химическим путем, чем была окончательно подтверждена его химическая структура.
Основным местом синтеза глюкагона являются aклетки поджелудочной железы, однако довольно большие количества этого гормона образуются и в других органах желудочнокишечного тракта.
Синтезируется глюкагон на рибосомах aклеток в виде более длинного предшественника с молекулярной массой около 9000. В ходе процессинга происходит существенное укорочение полипептидной цепи,после чего глюкагон секретируется в кровь. В крови он находится в свободной форме, его концентрация в сыворотке крови составляет 20100 нг/л. Период его полужизни равняется примерно 5 минутам. Основная часть глюкагона инактивируется в печени путем гидролитического отщепления 2 аминокислотных остатков с Nконца молекулы.
Секреция глюкагона aклетками поджелудочной железы тормозится высоким уровнем глюкозы в крови, а также соматостатином, выделяемым Dклетками поджелудочной железы. Возможно, что секреция глюкагона ингибируется также инсулином или ИФР1. Стимулируется секреция понижением концентрации глюкозы в крови, однако механизм этого эффекта неясен. Кроме того, секрецию глюкагона стимулируют соматотропный гормон гипофиза, аргинин и Са2+.
Механизм действия глюкагона достаточно хорошо изучен. Рецепторы для гормона локализованы в наружной клеточной мембране. Образование гормонрецепторных комплексов сопровождается активацией аденилатциклазы и увеличением в клетках концентрации цАМФ, сопровождающимся активацией протеинкиназы и фосфорилированием белков с изменением функциональной активности последних.
Под действием глюкагона в гепатоцитах ускоряется мобилизация гликогена с выходом глюкозы в кровь. Этот эффект гормона обусловлен активацией гликогенфосфорилазы и ингибированием гликогенсинтетазы в результате их фосфорилирования. Следует заметить, что глюкагон, в отличие от адреналина, не оказывает влияния на скорость гликогенолиза в мышцах.
Глюкагон активирует процесс глюконеогенеза в гепатоцитах:
вопервых, он ускоряет расщепление белков в печени, а образующиеся аминокислоты используются как субстраты глюконеогенеза; вовторых, увеличивается активность ряда ферментов, таких как фруктозо1,6бисфосфатаза , фосфоенолпируваткарбоксикиназа, глюкозо6фосфатаза, принимающих участие в глюконеогенезе как за счет активации имеющихся ферментов, так и индукции их синтеза. За счет активации глюконеогенеза также происходит увеличение поступления глюкозы в кровь. Ускорение использования аминокислот для глюконеогенеза сопровождается увеличением объема синтеза мочевины и увеличением количества мочевины, выводимого с мочой.
Глюкагон стимулирует липолиз в липоцитах, увеличивая тем самым поступление в кровь глицерола и высших жирных кислот. В печени гормон тормозит синтез жирных кислот и холестерола из ацетилКоА, а накапливающийся ацетилКоА используется для синтеза ацетоновых тел. Таким образом, глюкагон стимулирует кетогенез.
В почках глюкагон увеличивает клубочковую фильтрацию, повидимому, этим объясняется наблюдаемое после введения глюкагона повышение экскреции ионов натрия, хлора, калия , фосфора и мочевой кислоты.
Инсулин относится к гормонам белковой природы. Он синтезируется bклетками поджелудочной железы. Инсулин является одним из важнейших анаболических гормонов. Связывание инсулина с клеткамимишенями приводит к процессам, которые увеличивают скорость синтеза белка, а также накопление в клетках гликогена и липидов, являющихся резервом пластического и энергетического материала. Инсулин, возможно за счет своего анаболического эффекта, стимулирует рост и размножение клеток.
Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей Ацепи и Вцепи. В состав Ацепи входит 21 аминокислотный остаток, в состав Вцепи 30. Эти цепи связаны между собой двумя дисульфидными мостиками: один между А7 и В7 ( номера аминокислот, считая с Nконцов полипептидных цепей ), второй между А20 и В19. Третий дисульфидный мостик находится в цепи А, связывая А6 и А11.
Молекулярная масса инсулина человека составляет 5 734. Первичная структура инсулина человека и ряда животных известна. Наиболее близкими по первичной структуре к инсулину человека являются инсулины свиньи и быка. В инсулине свиньи лишь остаток Тре в положении В30 заменен Ала, а в инсулине быка, кроме того, Тре в положении А8 замещен Ала и Илей в положении А10 замещен на Вал ; эти инсулины нашли широкое применение в медицине. Молекула инсулина была синтезирована с помощью методов органического синтеза, чем окончательно доказана ее структура.
Синтез инсулина в bклетках поджелудочной железы начинается в шероховатом эндоплазматическом ретикулууме, причем на рибосомах образуется молекула предшественника препроинсулина, имеющего в своем составе 104 аминокислотных остатка ( молекулярная масса составляет 11 500 ). Затем в цистернах этой органеллы с Nконца отщепляется членная лидерная последовательность и образуется проинсулин с молекулярной массой 9 000, содержащий 81 аминокислотных остатков. В составе проинсулина происходит формирование всех дисульфидных мостиков будущей молекулы инсулина. Проинсулин поступает в аппарат Гольджи, в котором под действием двух различных протеиназ из средней части молекулы проинсулина отщепляется Спептид и 4 дополнительных аминокислотных остатка ( три Арг и один Лиз), участвующих в соединении А и Вцепей инсулина с Спептидом:
Сформированные молекулы инсулина вместе со свободными молекулами Спептида упаковываются в гранулы, образующиеся путем отшнуровывания участков аппарата Гольджи. В составе гранул молекулы инсулина образуют кристаллические структуры, в которых на каждые 6 молекул инсулина приходится 2 атома цинка. Гранулы содержат также некоторое количество проинсулина.
При соответствующей стимуляции содержимое гранул выбрасывается в ток крови путем экзоцитоза. Ежесуточное поступление инсулина в ток крови оценивается величиной 4050 единиц, что составляет от 15 до 20% всего инсулина, имеющегося в железе. Инсулин переносится кровью в свободном виде, причем биологической активностью обладает только мономер. Спептид, также оказывающийся в русле крови, биологической активностью не обладает. Поступающий в кровь в небольших количествах проинсулин обладает лишь примерно 5% активности инсулина.
Продолжительность периода «полужизни» молекул инсулина составляет 35 минут, его концентрация в сывортке 0,0290,18 нМ/л. Разрушается инсулин в русле крови с участием 2 ферментных систем.
В печени имеется специфическая глутатионинсулинтрансгидрогеназа, восстанавливающая дисульфидные мостики в молекуле инсулина до HSгрупп, что приводит к расщеплению молекулы на отдельные полипептидные цепи, не обладающие биологической активностью. Кроме того, в печени и в ряде других тканей ( мышцы, почки ) имеется инсулинспецифическая протеиназа, расщепляющая полипептидные цепи инсулина. Известно, что за один оборот (или прохождение) крови через печень расщепляется до 50% содержащегося в ней инсулина.
Главным физиологическим стимулом выделения инсулина из bклеток в кровь является повышение содержания глюкозы в крови. Пороговой концентрацией является концентрация глюкозы 80100 мг/дл или 4,45,5 мМ/л. Максимальная стимуляция выброса инсулина наблюдается при концентрации глюкозы в крови, равной 300500 мг/дл.
Ответная реакция bклеток на повышение содержания глюкозы в крови носит двухфазный характер. В первую фазу, длящуюся в течение первых 510 минут, происходит быстрый подъем уровня секреции инсулина, сменяющийся во вторую фазу более медленным, но и более продолжительным увеличением секреции инсулина, причем вторая фаза круто обрывается сразу же после снижения концентрации глюкозы в крови. Установлено, что при пероральном введении глюкозы секреция инсулина bклетками более выражена, чем при ее внутривенном введении. Это наводит на мысль, что на секрецию инсулина существенное влияние оказывают гормоны, образующиеся в желудочнокишечном тракте, такие как секретин, холецистокинин, гастрин, желудочный ингибиторный полипептид.
Секреция инсулина стимулируется рядом гормоном, особенно при длительном воздействии их повышенных концентраций. К ним относятся соматотропин, кортизол, эстрогены, АКТГ и др. В свою очередь, адреналин, действуя через aрецепторы, угнетает секрецию инсулина. Секреция инсулина угнетается соматостатином, выделяемым Dклетками поджелудочной железы.
Рецепторы для инсулина локализованы в наружной клеточной мембране. При взаимодействии инсулина с рецептором изменяется конформация рецептора; рецепторы, нагруженные инсулином, связываются друг с другом, образуя микроагрегаты, которые подвергаются интернализации вместе с участком мембраны погружаются внутрь клетки; возникает какойто сигнал, ответственный за формирование метаболического ответа клетки. Интернализация рецепторов, вероятно служит способом регуляции количества рецепторов на поверхности клеток. В условиях высокого содержания инсулина в плазме крови, например, при ожирении, число инсулиновых рецепторов уменьшается и чувствительность тканеймишеней к инсулину снижается.
Несмотря на усилия многих исследователей, механизм действия инсулина до настоящего времени не известен. Установлено, что домен инсулинового рецептора, расположенный на внутренней стороне наружной клеточной мембраны, обладает тирозинкиназной активностью, т.е. способен фосфорилировать белки по остаткам тирозина. Предполагается, что при активации инсулинового рецептора, т.е. при образовании гормонрецепторного комплекса, происходит фосфорилирование одного или нескольких внутриклеточных белков, обуславливающих последующие многочисленные изменения клеточного метаболизма.
В основе этих изменений лежит как изменение количества внутриклеточных белков, так и изменение их функциональной активности. Изменения количества отдельных белков происходят, вопервых, за счет изменения эффективности трансляции мРНК, вовторых, за счет влияния на экспрессию генов. К настоящему времени известны десятки белков, скорость синтеза которых в клетках регулируется инсулином. Примерами могут служить фосфоенолпируваткарбоксикиназа, транскрипция гена которой ингибируется инсулином; глицерол3фосфатдегидрогеназа, транскрипция гена которой под влиянием инсулина, наоборот, ускоряется.
Изменение функциональной активности белков достигается путем их фосфорилированиядефосфорилирования, причем при воздействии инсулина степень фосфорилирования одних ферментов увеличивается ( фосфодиэстераза, ацетилКоАкарбоксилаза ), других, напротив, уменьшается ( триацилглицероллипаза, киназа фосфорилазы ).
Влияние инсулина на обмен углеводов можно охарактеризовать следующими эффектами:
1.Инсулин увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы в так называемых инсулинзависимых тканях за счет увеличения количества белкапереносчика в мембранах клеток. В печени а это инсулиннезависимый орган скорость поглощения глюкозы гепатоцитами под действием инсулина также возрастает: инсулин увеличивает количество глюкокиназы в клетках, ускоряя фосфорилирование глюкозы, тем самым поддерживается высокий концентрационный градиент глюкозы между кровью и цитозолем гепатоцитов, облегчающий поступление глюкозы в клетки.
2.Инсулин активирует окислительный распад глюкозы в клетках за счет повышения активности ряда ферментов, таких как глюкокиназа, фосфофруктокиназа, пируваткиназа и др.
Нормальным компонентом мочи является…
Патологическим компонентом мочи является…
Причиной развития гиперазотемии может быть…
нарушение функции почек либо избыточное поступление в кровь азотсодержащих веществ при усиленном белковом распаде.
Обезвреживания билирубина в гепатоцитах происходит за счет процесса.
Конъюгации (с глюкуроновой или серной кислотой)
Главным (в % отношении) компонентом остаточного азота у здоровых людей является азот…
Причиной развития гиперазотемии может быть…
Патология почек (нарушение выведения)
Патология печени (нарушение синтеза)
Понятие «остаточный азот» крови означает…
это сумма всех азотсодержащих веществ в крови, после удаления из неё белков.
Фермент, который принимает непосредственное участие в растворении фибриновых сгустков, это.
ТАП(тканевой активатор плазминогена), плазминоген
Фактор свертывания крови, который непосредственно осуществляет превращение фибриногена в фибрин-мономер, это.
Обеспечивает превращение «растворимого» фибрина в «нерастворимый» фибрин фермент…
Трансглутамидаза (фактор 13а)
В норме на долю азота мочевины в составе остаточного азота приходится…
Почечная ретенционнаягиперазотемия сопровождается увеличением фракции остаточного азота…
К индикаторным ферментам крови относится…
К группе собственных ферментов крови относится…
ЛХАТ, протромбин, плазминоген
К экскреторным ферментам крови относится…
(ферменты пищеварительных желез)
Наибольшее содержание в структуре полипептидных цепей коллагена у аминокислоты…
Подвергается гидроксилированию в ходе «созревания» коллагена аминокислота…
Коллаген является сложным белком…
Коллаген в тканях отвечает за поддержание…
прочности соединительной ткани .
Печень является единственным органом, в клетках которого синтезируется белки плазмы из класса
Трансферрин 2-3 г/л * Белки острой фазы. ** Витамин К-зависимые факторы, а также факторы VII и X. и транскрипционные механизмы регуляции., альбумины
Первая фаза детоксикации ксенобиотиков в гепатоцитах не требует реакции…
Тяжелые поражения печени приведут к накоплению в крови…
Печень является единственным органом, в котором из холестерина образуется (-ются)…
Печень является единственным органом, в котором ацетил-КоА используется для…
Взаимосвязь и регуляция обмена веществ
1)Циклическим процессом, интегрирующим работу печени и мышц является глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори).
2) Метаболитом распада глюкозы, который используется в качестве субстрата -для синтеза жирных кислот служит: Ацетил-КоА.
— для синтеза фосфолипидов служит: 3-фосфоглицерат
— для синтеза аланина служит: пируват
— для синтеза серина: 3-фосфоглицерат.
3) Одним из метаболитов цикла Кребса, используемым
-для синтеза глюкозы является: Оксалоацетат или малат (смотреть, что есть в тесте, но скорее всего будет оксалоацетат)
— для синтеза гема: Сукцинил КоА
—для синтеза аспартата: оксалоацетат
-для синтеза глутамата: α-кетоглутарат (Второе название α-кетоглутарата — α-оксоглутарат)
Для запоминания изучить можно схемы в Северине стр. 292, 492
4) К гормонам пептидной(то же самое, что белковой ) природы относится:
3) Тиреотропный гормон (ТТГ)
5) Лютеинезирующий гормон (ЛГ)
6) Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)
7) Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ)
Хорионический гонадотропин (ХГ)
9) Антидиуретический гормон ( вазопрессин)
Производные аминокислот: адреналин, норадреналин , тироксин, трийодтиронин
5) Гормон тиреокальцитонин вырабатывается железой внутренней секреции: парафолликулярными клетками щитовидной железы
Инсулин- В-клетки островка Лангерганса поджелудочной железы
Глюкагон — А-клетки островка Лангерганса поджелудочной железы Соматотропин – передняя доля гипофиза
Тироксин – щитовидная железа
Адреналин – мозговое вещество надпочечника
Кортизол – клетки пучковой зоны коры надпочечников
Альдостерон – клубочковая зона коры надпочечников
Развитие акромегалии обусловлено: гиперсекрецией гормона роста.
У многих (40 % ) больных акромегалией наблюдается мутация в αs -субъединице G-белка плазматической мембраны соматотрофных клеток, в результате которой αs -субъединица теряет ГТФ-азную активность. Вследствие этого развивается продолжительная активация аденилатциклазы, избыточное образование цАМФ и избыточная секреция соматотропного гормона.
Глюкозо-аланиновый цикл служит путем для транспорта из мышц в печень: аминокислоты аланина. (схема на стр. 350, Северин)
Метаболитом, через который идет синтез глюкозы из лактата
Метаболитом, через который идет синтез глюкозы из аланина
Метаболитом, через который идет синтез глюкозы из аспартата является: оксалоацетат или фосфоенолпируват (ФЭП)
Метаболитом, через который идет синтез глюкозы из глутамата является: α-кетоглутарат, сукцинил-КоА, Фумарат, оксалоацетат, ФЭП,
Метаболитом, через который идет синтез глюкозы из пирувата является:
Стр.345-347., там все реакции наверное нужно выучить, потому что наверное любая из них может быть в тесте
Метаболитом цикла Кребса, который образуется при распаде аминокислоты фенилаланина (тирозина) является: фумарат ( стр. 490- схема)
Гормоном, активирующим липолиз в клетках жировой ткани, является: глюкагон, глюкокортикоиды ( кортизол) , соматотропный гормон, адреналин, половые гормоны, гормоны щитовидной железы
Гормоном, активирующим липогенез: инсулин
Гормоном, тормозящим липолиз в клетках жировой ткани, является: инсулин.
Гормоном, тормозящим липогенез в клетках жировой ткани, является:
глюкагон, глюкокортикоиды ( кортизол) , соматотропный гормон, адреналин, половые гормоны, гормоны щитовидной железы
Гормоном, рецепторы которого сопряжены с Gs-белком (Gi-белком, Gq-белком) является:
Вазопрессин (через V1-рецепторы)
Катехоламины ( через β1 и β2 рецепторы)
Катехоламины (через α1 –рецепторы)
Вазопрессин ( через V2 рецепторы)
Болезнь Кушинга, симптомами которой служат гипергликемия, усиленный катаболизм белков, ожирение туловища и лунообразное лицо, связана с гиперпродукцией гормона: кортизола
Центральные пути формируют метаболиты, которые называют: узловыми.
Кетогенной (глюкогенной, одновременно и кето- и глюкогенной) является аминокислота:
Гормоном, стимулирующим гликогенолиз в мышцах является адреналин
В печени: адреналин, глюкагон.
Гормоном цитозольного механизма действия является: стероидные гормоны: альдостерон, кортизол, кальцитриол, тестостерон, эстрадиол, прогестерон) и тироксин
Гормоном мембранно-цитозольного механизма действия является: пептидные гормоны и адреналин.
Понижение основного обмена и температуры тела характерно для заболевания: Гипотиреоз
Основным энергетическим и пластическим субстратом для клетки служит: глюкоза
Метаболит цикла Кребса, являющийся ключевым субстратом глюконеогенеза, это: оксалоацетат
цАМФ служит внутриклеточным посредником гормона: тиреолиберин, соматолиберин, соматостатин, АКТГ, кальцитонин, катехоламины (через β1 и β2 рецепторы, через α2 – рецепторы) , Глюкагон, Паратгормон, Тиреотропин, Вазопрессин ( через V2 рецепторы), Лютеинизирующий гормон, Фолликулостимулирующий гормон, человеческий хорионический гонадотропин, меланоцитстимулирующий гормон,
(цГМФ) служит внутриклеточным посредником гормона: натрийуретический гормон предсердий – атриопептид.
Кетоацидоз может развиться при заболевании: сахарный диабет
Центральные пути метаболизма включают необратимую реакцию, катализируемую ферментом:
1 реакция: ФЭП пируват ( фермент: нет)
2 реакция: Пируват Ацетил-КоА (фермент: пируватдегидрогеназный комплекс , состоящий из трех ферментов: Е1 — пируватдегидрогеназа декарбоксилирующая, Е2 — дигидролипоилацетилтрансфераза, Е3 — дигидролипоилдегидрогеназа)
3 реакция: α-кетоглутарат Сукцинил-КоА ( фермент: α-кетоглутаратдегидрогеназа)
Продуктом распада жиров, который может превратится в глюкозу является: глицерол
Продуктом распада жиров, который может превратится в ацетоновые тела: жирные кислоты
Гормоном, стимулирующим синтез белков, является: гормон роста, тироксин, эстрогены, андрогены, инсулин,
Обладает тирозинкиназной активностью рецептор гормона: для инсулина , для эпидермального фактора роста, для инсулиноподобного фактора роста-1
Гипогликемия, непереносимость стресса, резко выраженная слабость, бронзовый цвет кожи характерны для заболевания: болезнь Аддисона (бронзовая болезнь)
Пируват является кето-аналогом аминокислоты: аланин
Оксалоацетат является кето-аналогом аминокислоты: аспарагиновая кислота
2-оксоглутарат является кето-аналогом аминокислоты: глутаминовая кислоты
Гормоном, стимулирующим синтез гликогена, является: инсулин.
Гормоном, стимулирующим распад гликогена, является: адреналин, глюкагон.
Глюкагон запускает механизм клеточной активации: взаимодействует с с мембранным рецептором , образуется комплекс гормон-рецептор, который трансформирует сигнал первичного посредника в изменение концентрации вторичного посредника , которым для глюкагона является цАМФ. Глюкагон увеличивает концентрацию цАМФ , а цАМФ уже активирует протеинкиназу А
Адреналин действует на клетки-мишени через рецепторы, локализованные в плазматической мембране. Выделяют 2 главных класса таких рецепторов: α-адренергические и β-адренергические . Адреналин взаимодействует, как с α – рецепторами, так и с β-рецепторами. Взаимодействие гормона с β-рецепторами активирует аденилатциклазу, тогда как связывание с α2 –рецепторами её ингибирует.при взаимодействии гормона с α1 –рецептором происходит активация фосфолипазы С и стимулируется инозитолфосфатный путь сигнала
Натрийуретический фактор предсердий .
Связывание гормона с рецептором вызывает конформационные изменения и возрастание гуанилатциклазной активности рецептора. В результате ГТФ превращается в циклический ГМФ (цГМФ) , который активирует протеинкиназу G.
Перенос по крови тироксина осуществляется: тироксинсвязывающий глобулин (ТСГ) и тироксинсвязывающий преальбумин (ТСПА)
Перенос инсулина по крови осуществляется: без переносчика
Перенос по крови кортизола осуществляется: α-глобулином(транскортином) и в небольшом количестве в свободной форме.
Перенос по крови адреналина осуществляется: комплекс с альбумином
Перенос по крови соматотропина осуществляется: без переносчика
Перенос по крови глюкагона осуществляется: без переносчика
Гипергликемия, отрицательный азотистый баланс, экзофтальмия характерны для заболевания: гипертиреоз (базедова болезнь или другое название : болезнь Грейверса.)
Центральные пути включают метаболит, который является общим для цикла Кребса и цикла образования мочевины: фумарат
НАДФН, необходимый для синтеза высших жирных кислот, нарабатывается при окислении глюкозы по пути:дегидрирования в окислительных стадиях пентозофосфатного пути.
Гормоном, стимулирующим кетогенез в печени, является:глюкагон
Карликовый рост и задержка умственного развития у детей характерны для гипофункции: щитовидной железы
Центральные пути метаболизма являются общими для распада и синтеза молекул жизненно необходимых соединений и во многом схожи для большинства представителей живого мира.
Продуктом окисления глюкозы, участвующим в реакциях биотрансформации, является: глюкозо-6 фосфат
Гормоном, стимулирующим выработку в печени инсулиноподобного фактора роста 1, является: соматотропный гормон
Замедление метаболических процессов, микседема характерны для состояния: гипотиреоз
Гормоном, стимулирующим рост и дифференцировку клеток, является: гормон роста, тиреоидные гормоны, фолликулостимулирующий гормон, эстрогены, андрогены.
Гормоном, рецептор которого имеет центральный домен, отвечающий за связывание с регуляторным сайтом гена, является: стероидные гормоны и гормоны щитовидной железы
Инактивация адреналина осуществляется путем: метилирования с участием SAM под действием метилтрансфераз (схема на стр. 519)
Инактивация кортизола осуществляется путем: конъгации с глюкуроновой и серной кислотами (стр. 575)
Инактивация инсулина осуществляется путем: под действием инсулиназы в печени.
Инактивация тироксина осуществляется путем: дейодирование, дезаминирование, декарбоксилирование и дальнейшая конъюгация в печени с глюкуроновой и серной кислотами.
Инактивация соматотропина осуществляется путем: (регуляция продукции осуществляется за счет 2-х гормонов гипоталамуса: соматолиберина и соматостатина.
Инактивация глюкагона осуществляется путем: разрушается в печени под действием специфических протеаз.
Снижение выработки инсулина и его концентрации в крови характерны для заболевания: инсулинзависимый сахарный диабет
Механизм специфической регуляции метаболизма осуществляется через изменение:
— изменения активности ферментов путем активации или ингибирования
— изменения количества ферментов по механизму индукции или репрессии синтеза белков или изменения скорости их разрушения
— изменения скорости транспорта веществ через мембраны клеток
46) Работа печени и мышц интегрирована циклом Кори посредством переноса по крови: лактата и глюкозы (стр. 348)
47) Фенилаланин и тирозин при своем распаде дают метаболит, относящийся к кетоновым телам, которым является: ацетоацетат ( стр. 506)
48) Гормоном, стимулирующим в печени глюконеогенез является: глюкокортикоиды, глюкагон, соматотропный гормон
Гормоном, стимулирующим в печени гликогенез- инсулин,
Гормоном, стимулирующим в печени гликолиз— инсулин .
49) Активациия Gi-белка и снижение уровня цАМФ в клетке обусловлено взаимодействием адреналина с одним из своих рецепторов: через α2 – рецепторы.
50) Снижение чувствительности к инсулину, нарушение работы инсулиновых рецепторов характерны для заболевания: инсулинонезависимый сахарный диабет.
Удаление коркового слоя надпочечников вызовет:
А. снижение выведения натрия из организма; Б. снижение выведения кальция из организма; В. повышение выведения натрия из организма; Г. повышение выведения глюкозы из организма.
Глюкокортикоиды вырабатываются в:
А. клубочковой зоне коры надпочечников; Б. мозговом веществе надпочечников;
В. сетчатой зоне коры надпочечников; Г. пучковой зоне коры надпочечников.
К глюкокортикоидам относятся:
А. дезоксикортикостерон и альдостерон; Б. андрогены и эстрогены; В. вазопрессин и окситоцин; Г. кортизол и кортикостерон.
Противоаллергическим и иммунносупрессорным действием обладают гормоны:
А. глюкокортикоиды; Б. минералокортикоиды; В. катехоламины; Г. андрогены.
Глюкокортикоиды влияют на обмен углеводов:
А. активируют глюконеогенез; Б. ингибируют глюконеогенез; В. индифферентно;
Глюкокортикоиды влияют на обмен белков:
А. повышая их синтез из аминокислот; Б. усиливая распад белков; В. повышая их синтез из углеводов; Г. индифферентно.
В мозговом слое коры надпочечников синтезируются:
А. адреналин и норадреналин; Б. минералокортикоиды; В. половые гормоны;
При эмоциональном стрессе повышается уровень катехоламинов в крови, потому что:
А. понижается тонус парасимпатической нервной системы; Б. повышается тонус скелетных мышц; В. понижается секреторная активность хромаффинной ткани;
Г. повышается тонус симпатической нервной системы.
Влияние гормона адреналина на деятельность сердца состоит в:
А. снижении силы и частоты сокращений; Б. повышении силы и частоты сокращений; В. повышении времени проводимости по миокарду; Г. снижении возбудимости миокарда.
Под влиянием адреналина основной обмен:
А. не изменяется; Б. уменьшается; В. повышается; Г. резко падает.
Андрогены синтезируются в:
А. половых железах и сетчатой зоне коры надпочечников; Б. мозговом слое надпочечников; В. клубочковой зоне коры надпочечников; Г. гипофизе.
Эстрогены синтезируются в:
А. половых железах и сетчатой зоне коры надпочечников; Б. мозговом слое надпочечников; В. клубочковой зоне коры надпочечников; Г. матке.
Прогестерон синтезируется в:
А. пучковой зоне коры надпочечников; Б. мозговом веществе надпочечников;
Преждевременное половое созревание наблюдается при избытке гормонов:
А. сетчатой зоны коры надпочечников; Б. пучковой зоны коры надпочечников;
В. клубочковой зоны коры надпочечников; Г. мозгового слоя надпочечников.
Вторичные половые признаки определяют гормоны:
А. клубочковой зоны коры надпочечников; Б. нейрогипофиза; В. половых желез;
Сильное стимулирующее влияние на катаболизм белка оказывают:
А. альдостерон и соматотропин; Б. инсулин и паратгормон; В. тироксин и адреналин;Г. окситоцин и вазопрессин.
А. паращитовидной железе; Б. гипофизе; В. щитовидной железе; Г. надпочечниках.
Повышение основного обмена наблюдается при гиперфункции:
А. надпочечников; Б. щитовидной железы; В. гипофиза; Г. поджелудочной железы.
Субфебрильная температура у человека наблюдается при гиперпродукции:
А. глюкагона; Б. тироксина; В. адреналина; Г. инсулина.
Недостаток гормонов щитовидной железы в младенческом возрасте приводит к:
А. гигантизму; Б. кретинизму; В. ожирению; Г. преждевременному половому созреванию.
Систему кальций-регулирующих гормонов составляют:
А. адреналин и тироксин; Б. вазопрессин и натрийуретический пептид;
В. окситоцин, глюкагон и инсулин; Г. кальцитонин, паратирин и кальцитриол.
В щитовидной железе синтезируется гормон, влияющий на кальциево-фосфорный обмен:
А. кальцитонин; Б. тиреоидин; В. паратгормон; Г. тиреотропин.
Гормоном, усиливающим активность остеобластов и минерализацию костной ткани, является:
А. паратирин; Б. тиреокальцитонин; В. тироксин; Г. трийодтиронин.
А. понижает реабсорбцию кальция в канальцах нефрона; Б. регулирует обмен углеводов; В. повышает содержание кальция в крови; Г. стимулирует синтез белков.
В паращитовидных железах синтезируется гормон:
А. паратгормон; Б. тиреотропин; В. тиреоидин; Г. тирокальцитонин.
Паратирин усиливает синтез:
А. тироксина; Б. кальцитонина; В. трийодтиронина; Г. кальцитриола.
Органами-мишенями для паратгормона являются:
А. сердце и сосуды; Б. весь организм; В. Головной и спинной мозг; Г. почки и кости.
А. способствует образованию почечной ткани; Б. не влияет на процесс мочеобразования в нефронах; В. увеличивает реабсорбцию кальция в канальцах нефрона; Г. уменьшает реабсорбцию кальция в канальцах нефрона.
Содержание кальция в крови под влиянием паратгормона:
А. повышается; Б. не изменяется; В. незначительно снижается; Г. уменьшается.
Содержание фосфора в крови под влиянием паратгормона:
А. повышается; Б. уменьшается; В. значительно возрастает; Г. не изменяется.
Содержание кальция в крови под влиянием кальцитонина:
А. повышается; Б. не изменяется; В. значительно повышается; Г. уменьшается.
А. инсулин; Б. паратгормон; В. тимозин; Г. мелатонин.
В альфа-клетках островков Лангерганса вырабатывается:
А. глюкагон; Б. паратгормон; В. вазопрессин; Г. инсулин.
В бета-клетках островков Лангерганса вырабатывается:
А. инсулин; Б. паратгормон; В. вазопрессин; Г. глюкагон.
Гипогликемическим эффектом обладает гормон:
А. глюкагон; Б. тестостерон; В. альдостерон; Г. инсулин.
А. стимулирует синтез и распад гликогена в печени; Б. участвует в анаболизме белков; В. усиливает обмен веществ и энергии; Г. регулирует обмен углеводов, увеличивая проницаемость мембраны клеток для глюкозы.
При избытке инсулина возникает:
А. гипогликемическая кома; Б. несахарный диабет; В. акромегалия; Г. сахарный диабет.
При недостатке инсулина возникает:
А. гипогликемическая кома; Б. несахарный диабет В. сахарный диабет;
А. увеличивается липолиз; Б. повышается всасывание жира в кишечнике;
В. углеводный обмен не изменяется; Г. активируется синтез жира из глюкозы.
А. увеличивается распад белков; Б. повышается всасывание белков в кишечнике;
В. белковый обмен не изменяется; Г. активируется синтез белков из аминокислот.
Под влиянием глюкагона содержание глюкозы в крови:
А. не изменяется; Б. повышается; В. резко падает; Г. уменьшается.
А. ускоряется синтез жира из глюкозы; Б. уменьшается распад гликогена в печени; В. углеводный обмен не изменяется; Г. увеличивается распад гликогена в печени.
Гормоном почек, стимулирующим дифференцировку клеток кроветворной ткани, является:
А. кальцитонин; Б. ренин; В. брадикинин; Г. эритропоэтин.
III. Ситуационные задачи для подготовки к письменному контролю знаний
С целью оценки рефлекторной функции нервной системы у людей разного возраста проводили исследование подошвенного рефлекса. При этом штриховое раздражение поверхности стопы у новорожденных сопровождалось тыльным сгибанием стопы, разгибанием пальцев ноги и их веерообразным расхождением, а у юношей и людей зрелого возраста – к подошвенному сгибанию стопы и пальцев.
Есть ли у испытуемых отклонение от нормы? Чем объясняется такое различие в характере подошвенного рефлекса?
Ответ: Отклонений от нормы нет. У новорожденных еще не окончательно сформированы нисходящие тормозные пути от коры мозга и красных ядер, угнетающие активность ядра Дейтерса, поэтому преобладает тонус мышц-разгибателей.
У юношей преобладает тонус мышц-сгибателей, как и положено.
Известно, что уровень сознания у человека определяется состоянием нейронов коры полушарий большого мозга. В то же время для наркотизации пациента перед оперативным вмешательством часто используют наркотические вещества, которые не оказывают непосредственного влияния на корковые нейроны.
Какая структура мозга должна быть мишенью для этих наркотических веществ?
Ответ: РФ ствола мозга – основной регулятор активности коры ГМ. РФ обеспечивает активное анализирующее состояние коры. При химическом воздействии на РФ возможно добиться сонного торможения коры.
Пациент жалуется на шаткость походки. При обследовании обнаружены пониженный тонус мышц, асинергия при движениях рук, дрожание кистей, усиливающееся при целенаправленных движениях (интенционный тремор).
Нарушение какой структуры мозга можно предположить у пациента? Перечислите ее функции.
Ответ: Мозжечок. Координация произвольных и непроизвольных движений, равновесие, поддержание позы, двигательные рефлексы на зрительные, слуховые сигналы. Тонус мышц, синергия разных групп мышц, формирование автоматических движений(ходьба).
Двигательная функция полосатого тела (corpusstriatum) связана с его взаимодействием с черной субстанцией (substantianigra) – ядром среднего мозга, дофаминергические нейроны которого оказывают тормозное влияние на полосатое тело. Нарушение этого взаимодействия приводит к развитию болезни Паркинсона. Одним из эффективных способов лечения паркинсонизма является удаление у заболевшего человека черной субстанции и ее замещение эмбриональной нервной тканью.
Почему при этой нейрохирургической операции используют эмбриональную, а не зрелую нервную ткань?
Ответ: Для решения главной проблемы трансплантологии – отторжения донорской ткани. Клетки берутся на той стадии, когда они еще не экспрессировали индивидуальные белки гистосовместимости, поэтому они не антигенны для реципиента.
А также нервные клетки эмбриона еще сохраняют способность к росту отростков, что позволяет им регенерировать в новом организме.
Известна ведущая роль гипоталамуса в формировании мотиваций голода, насыщения и жажды.
Какие морфофункциональные особенности гипоталамуса способствуют формированию этих мотиваций?
Ответ: Гипоталамус – главный центр поддержания гомеостаза. Интегрирует функции автономной, соматической и эндокринной регуляции. Имеет связи практически со всеми структурами ГМ, являясь центром лимбической системы. Имеет множество ядер со специфическими функциями: центры жажды, голода, насыщения, страха, полового поведения и т.д. Получая информацию от других структур мозга, эти ядра воздействуют на кору ГМ, вызывая осознанные мотивации. Также получает информацию о составе крови от детектирующих срединных ядер.
У человека регистрировали ЭЭГ и частоту артериального пульса в состоянии бодрствования и в период глубокого сна.
Какой ритм ЭЭГ будет доминировать в каждом из этих состояний? Как при этом будет меняться частота пульса?
Ответ: Бодрствование – альфа ритм, 8-14Гц, 40-100мкВ. Пульс чаще.
Глубокий сон – дельта ритм, 0.5-3Гц, 250-300мкВ. Пульс реже.
При проведении экспериментов было установлено, что в результате перерезки передних корешков спинного мозга рефлекторная деятельность скелетных мышц прекратилась, тогда как сердечная мышца (миокард) не утратила свою рефлекторную способность.
Чем объяснить выявленное различие?
Ответ: Миокард получает иннервацию от АНС, а также от собственных атриовентрикулярного и синоартриального узлов.
Эфферентные нейроны АНС вынесены на периферию, поэтому их аксоны не перерезались. А если бы и перерезались, сердце способно сокращаться и без их иннервации. Ганглии АНС же обладают свойствами НЦ, способны функционировать без центрального контроля.
Симпатический ганглий – звездчатый.
Парасимпатическая иннервация – блуждающий нерв(заднее ядро).
Одним из главных факторов, определяющих величину артериального давления, является диаметр просвета сосудов, зависящий от сократительной активности гладких мышечных клеток (ГМК) сосудистой стенки.
Как будет изменяться артериальное давление при введении лекарственных средств, блокирующих в мембране ГМК: а) альфа1-адренорецепторы; б) бета2-адренорецепторы?
Ответ: а) Понизится(расслабление). б) Повысится (сокращение ГМК).
Развитие болевой реакции сопровождается отрицательным эмоциональным состоянием. При этом у человека развивается тахикардия и повышение артериального давления.
Повышение активности какого отдела автономной нервной системы вызывает указанные висцеральные эффекты? Какие изменения при этом будут со стороны диаметра зрачка, просвета бронхов, секреторной и моторной деятельности пищеварительных органов?
Ответ:Симпатическая. Зрачок расширен, бронхи тоже, функции пищеварительной замедлены.
Если гормон является полипептидом, его нельзя принимать перорально, так как он будет разрушен эндогенными протеолитическими ферментами. Внутривенное (парентеральное), равно как подкожное и внутримышечное введение гормонального препарата предусматривает выполнение инъекций, что не всегда выполнимо для человека, нуждающегося в гормонотерапии.
Предложите другие безинъекционные способы введения полипептидных гормонов.
Ответ: Через слизистые оболочки: сублингвально, распыление на слизистой носовой полости. Во втором случае неизвестно, сколько именно препарата попадет в кровь у конкретного человека.
Также ректальное введение. Возможно создание лекарств для приема внутрь в виде таблеток с толстой защитной оболочкой, или содержащих ингибиторы протеолитических ферментов.
Образовавшийся в гландулоцитах путем биосинтеза гормон секретируется в кровь и в ее составе циркулирует по кровеносному руслу. Однако регуляторные эффекты этого гормона проявляются со стороны не всех клеток, а только так называемых клеток- мишеней.
Чем объясняется избирательность регуляторного гормонального эффекта? Могут ли наблюдаться в здоровом организме регуляторные гормональные эффекты со стороны клеток, не являющиеся мишенями? Как называется это действие гормонов?
Ответ: Специфичность гормона – специфические рецепторы на мембранах клеток мишеней.
Возможны и такие эффекты – реактогенное действие гормонов. Ex: Сенсибилизация соматотропином/тироксином/инсулином мембран эндотелиоцитов сосудов к катехоламинам.
С целью изучения влияния изменения объема циркулирующей крови на эндокринные функции гипоталамуса и гипофиза животному ввели большое количество физиологического раствора.
Какие изменения следует ожидать в нейросекреторной деятельности гипоталамуса и инкреторной функции гипофиза?
Ответ: Снижение синтеза и секреции вазопрессина гипоталамусом, снижение инкреции вазопрессина нейрогипофизом.
В практике врача-эндокринолога встречаются заболевания, связанные со снижением секреции гормонов клубочковой зоны коры надпочечников.
Какой гормон синтезируется в клубочковой зоне коры надпочечников? Какие изменения водно-электролитного баланса и артериального давления могут происходить при избытке или недостатке этого гормона?
Ответ: Альдостерон. Избыток: гипернатриемия, гипокалиемия, гиперволюмия, гипертензия, алкалоз крови.
Пациент перенес в результате бытовой травмы значительную кровопотерю, которая сопровождалась понижением артериального давления.
Действие каких гормонов можно рассматривать как «первая линия защиты» при понижении кровяного давления, вызванного кровопотерей? Действие каких гормонов будет способствовать последующему восстановлению объема крови?
Ответ: РААС система. Ренин—ангиотензин1—ангиотензин2—альдостерон—Вторая линия(вазопрессин). Ренин выделяется ЮГА при снижении АД.
Ангиотензин 2 суживает сосуды, вызывает альдостерон.
Альдостерон повысит натрий, вместе с ним воду.
Высокий натрий, барорецепторы каротидного клубочка вызовут секрецию вазопрессина и реабсорбцию воды.
На приеме у педиатра находится ребенок 10 лет с жалобами на сонливость, ослабление внимания, низкую успеваемость в школе. Диагностическое обследование выявило у ребенка гипофункцию щитовидной железы.
Какой микроэлемент необходим для нормального биосинтеза тиреоидных гормонов? Какие гормоны относятся к группе тиреоидных? Какими физиологическими эффектами они обладают?
Ответ: Йяд. Т3, Т4. Повышение общего обмена, рост и дифференцировка тканей, особенно ЦНС, оксигенации клеток, усиление гликолиза, ЦТК, липолиза, распада белков.
В основном катаболические эффекты.
НО индукция синтеза ФЕРМЕНТОВ гликолиза, липолиза, гликогенолиза, ЦТК, то есть всего того, что обеспечивает катаболические процессы.
В данном случае пониженный общий обмен веществ, нехватка глюкозы сказываются на работе ЦНС. Мышление и память ухудшены