Том 2 (1128362), страница 32
Текст из файла (страница 32)
17.18). Действие альдостероиа. Минералокортикондьь в частности альдостерон, участвуют в регуляции обмена электролитов и водного баланса. Альдостерон повьнпает реабсарбцию натрия в почечных канальцах, связанную с реабсорбцисй воды путем осмоса. Одновременно альдосгерон способствует выделению ка шя и протонов. Аналогичное действие он оказывает на транспорт ионов и воды в кишечнике, а также в слюнных и потовых железах. Механизмы регуляции.
Регуляция синтеза и секреции альдостерона происходит несколькими путями. Во-первых, секреция альдостерона усиливается при недостатке наприя н повыигвнном содержании калия в крови. Во-вторых, если снинсенив концеюпрации натирая в крови сопровождает уменьшение почечного кровотока (например, при сильной кровопотере), эпителиальные клетки афферентных сосудов почек вьщеляют ренин (с. 537 и 797). Ренин — это протеажэ, под действием которой из ангиотензиногена (аз-глобулина, образующегося в печени) образуется ангиотенэин 1.
Под действием пеппщазы, присутствующей в крови и в легких и называемой превращающим ферментом, декапептид ангиотензин 1 превращается в активный октапептид ангиотенэин П, который в результате отщепления дополнительных аминокислотных остатков может превращаться в ангнотензин П1. Ангиотензин П обладает двумя активностями — вызывает сужение сосудов (с. 538) и стимулирует секрецию альдостерона. Альдостерон способствует реабсорбции натрия в дистальных канальцах и в собирательных трубочках почек, увеличивая, следовательно, задержку воды в почках (с. 797), Таким путем система ренин — ангиатензин участвует в регуляции равновесия натрия, объема внеклеточной жидкости и кровяного давления. Почечно-адреналовая система регуляции получает сигналы от многих систем, лежащих эа пределами почек и надпочечников.
Так, например, секрецию альдостерона может стимулировать АКТГ. Однако этот механизм вызывает лишь кратковременную активацию клеток клубочковой зоны, и при повторных воздействиях АКТГ ответ постепенно ослабеваег. Подобное угасание ответа на воздействие химических веществ — это довольно распространенное биологическое явление, обычно называемое тахи1билаксией.
Оно может быть связано с десенснтизацией рецепторов, отсутствием свободных рецепторов или уменьшением их числа. Давно известно, что электрическое раздражение нервов, подходящих к почкам, тоже вызывает высвобождение ренина и что этот эффект подавляется ()-адреноблокаторами.
Можно предположить, что симпатическая норадренергнческая иннервация почек обеспечивает пюнкую регуляцию секреции ренина юкстагломерулярным аппаратом. Многие прямые или опосредованные воздействия на секрецию ренина могут осуществляться непосредственно за счет иннервации, а также„возможно, за счет выделения катехоламинов и пептьщов мозговым слоем надпочечников Г291. Так, например, секрецию ренина может вызывать раздражение барорецепторов, расло. ложенных в каротидном синусе, а также другие внутренние или внешние факторы, стимулирующие симпатическую нервную систему. (Более подробное описание системы ренин — ангиотензин — альдостерон см.
на с. 537 и 797.) Краткая характеристика стероидиых гормонов Структура и синтез. Стероцдные гормоны представляют собой соединения мтиднай природы. Оня образуются в цепи реакций, включающих последовательное присоединение молекул исходного субстрата — ацетил-КоА.
Общим предшественником всех стероидов является хоягстерал. Под действием ферментной системы десмолазы боковая цепь холестерола расщепляется между 21-м и 22-м углерод- ными атомами, и образуются стеронды, содержащие 21 атом углерода (рис. 17.18; структурные формулы см. в учебниках биохимии).
В результате отщепления боковой цепи холестерола образуется общий для всех стероцдных гормонов предшественник — прегненолон, обладающий слабым прогестагвнным действием, т.е. действующий подобно прогестерону (с. 828). Прегненолон является лишь промежуточным продуктом биосинтеза стероьщов и в крови практически не обнаруживается. В яичниках он превращается в прогестерон.
Значительные количества прогестерона секретируют клетки желтого тела и плаценты (с. 836), однако этот гормон может синтезироваться и в других клетках в качестве промежуточного продукта биосинтвэа андрвгенов и эстрагенов. Синтез эстрогенов включает обязательное образование андрогенов в качестве промежуточных продуктов. В коре надпочечников прегненолон превращается в другие стероиды— Янко щпава !Библиотека РоП)Оа) Ц агамааагй)уапбех.гм Ц гъбргауапгео.нв.пг ГЛАВА 17. ЭНДОКРИНОЛОГИЯ глюкокорнгикоггды, минералакортикоиды и андрогены.
Все андрогены являются С„;стероипамн независимо от того, где онн вырабатываются — в надпочечннках, семенниках или яичниках. Образуются андрогеиы из Сзг-стероцпов в результате отщеплення двууглеродной боковой цепи от !7-го углеродного атома. Эстрогены синтезируются из некоторых С,е-стероидов (в яичннках и в меньшей степени в семенниках) путем араматизации кольца А и отщепления одной СНз-группы. На рнс. 17.18 и 23.1 указаны ферменты, участвующие в синтезе стероидов.
Дефектность по некоторым из этих ферментов играет определенную роль в развитии заболеваний, рассматриваемых на с. 403. Высвобождение, транспорт и распад. Секрецию стероидных гормонов регулируют другие гормоны. А(гТГ стимулирует синтез и выделение кортиэала корой надпочечников и в определенной степени апняет на синтез и секрецию андрогенов. Ангиотензин П стимулирует образование и высвобождение альдостерона корой надпочечников.
ФСГ и ЛГ повышают уровень синтеза зстрогенов и прогестерона в гранулезных клетках или лютеальных клетках яичников (с. 828). ЛГ стимулирует также образование тестостерона в шгтергтициальных клетках семенников (с. 825). Пока неясно, стимулирует ли ФСГ одновременно со сперматогенезом ароматизацию тестостерона и превращение его в зстрогены. Как и все липины, стероиды плохо растворимы в воде, поэтому в крови они связаны нековалентно с белками плазмы 140]. Лишь незначительная часть стероидов находится в крови в свободном виде, но именно эта свободная фракция и обладает биологической активностью.
Некоторые стероиды превращаются в активные соединения, только поступив в клетки-мишени. Так, например, тестостерон сам по себе не обладает активностью в таких кожных структурах, как сальные железы или волосяные фолликулы, но приобретает ее после превращения в клетках этих структур в 5-п-дигидротестастерон. В то же время сигнал по принципу обратной связи в центральную нервную систему обеспечивается самим тестостероном.
Здесь он связывается преимущественно с рецепторами тестостерона, но некоторые его эффекты, очевидно, осуществляются только после его ароматнзации с образованием зстрогена. В центральной нервной системе и самцов, и самок имеются ферменты (ароматазы), способные ароматизировать тестостерон 132]. Основная часть молекул стероидных гормонов, присутствующих в крови, так никогда н не взаимодействует с клетками-мишенями и в конечном счете инактивируется в результате превращения в глюкуронид.
В такой форме гормоны хорошо растворимы в воде и могут выводиться почками. 17.6. Гормоны поджелудочной железы Гормоны, участвующие в поддержании постоянного уровня сахара в крови,-инсулин, глюкагон н гомшногтатин -. секрет пру ются островками Лангер- ганса в поджелудочной железе. Этн структуры представляют собой скопления эндокрннных клеток, так называемьгх альфа-, бета- н дельта-клеток, разбросанных в виде групп по несколько тысяч клеток среди экзокрннной ткани, составляющей основную массу поджелудочной железы. Около 60% островковых клеток приходится на бета-клетки, вырабатывакяцие инсулин, 25% †альфа-клетки, секретнрующне глюкагон, н осталыгые 15% — на лельта-клетки, выделяющие соматостатин.
Регуляторные эффекты, определяющие секрецию перечисленных гормонов н зависящие от питательных веществ и паракринных влияний, схематически изображены на рнс. 17.19. Для нормального функционирования островковых клеток необходим нормальный уровень тиреондных и половых гормонов, а также кортикостероидов. Аминокнсяогы + Глюков + дминокиееогы Свободные Жеятдоено.кишечные+ гормоны Рис. 17.19.
Регуляция активности осгроековых клеток. Продуктами секреции клеток островков Пенгерганса явпяются гпюкагон. инсулин и соматостатин, секретируемые альфа-, бета- и дельта-клетками соответственно. Секреция инсулина стимулируется высокой концентрацией е крови глюкозы и аминокислот и угнетается адрензлином. Секреторная активность альфа-клеток, вырабатывающих гпюкаген, ПОдаВлнетея высоксй Канцентрецией глюкозы в крови и стимулируется ее падением; аминокислоты оказывают противоположное действие.
Секретируемый альфа-клетками глюкагон, действуя паракринным путем. угнетает секрецию инсулина бета-клетками. Секреция соматостатина дельта-клетками стимулируется высоким уровнем глюкозы, аминокислот и жирных кислот, з также гормонами желудочно-кишечного тракта. Паракринным путем сомвтостатин угнетает секрецию инсулина бета-клетками заико славе (П»ицпиотеие ногытзе] В е1е»теаййуепаел.го Л г»таз»ауепыоликгы 406 ЧАСП» 1У. ПРОЦЕССЫ НЕРВНОЙ И ГУМОРАЛ1»НОЙ РЕГУЛЯЦИИ Хнмвчеекае страевае в днаствве ва ураневь сахара в крана.
Инсулин, образующшкя в бета-клетках поджелудочной железы, представляет собой полнпептид, состоящий из двух пентндных цепей. А-цепь, состояпьзя из 21 аминокнслотного остатка, соединева днсульфидным мостиком с Я-цепыа, сосгоюцей из 30 амииопклотных остатков. Инсулины животных разньи видов лишь слегка различаются по аминокислатной последовательности в обладают одыпаковым биологическим действием. Суммарный результат различиых мепюбаличеехих зффехпиы инсулина сводится к паинпееиию капцеп»прап»т .люиазы в кровы составляющей в норме 0,8 — КО г/л.
При повышении уровня сахара в крови посж приема углеводов происходит выброс инсулина. Под влиянием инсулина увеличивается нагло щеыне глюкозы почты всеми клетками тела„н ее концентрация в крови опять сныжается (рис. 17.20). Девствае ва Обмеа глюкозы в вечена. Печеньэто одни нз наиболее важных органов тела, зипаеаюиуих люхазу.
Глюкоза может свободно дыффупднровать в клетки печени ы выходить вз них, когда ее содержание в крови снижается. В клетках печени ппокоза под влиянием инсулина превращается в глыкоген, и ее содержанж в крова снижается. Один из главных биохимических эффектов инсулина состоит в активации фермента глюиакииазы, катализы рующей фосфо рыли рован не ппок азы, которая поступает в клетки печени. Инсулин активирует и другие ферменты, в том числе фосфофруктокиназу и гликогенсянтетазу, катализирующую полимеризацию фосфорилпроваиной глюкозы с образованием гликогена.