- •Гормональная регуляция как механизм межклеточной и межорганной координации обмена веществ.
- •Основные вопросы, рассматриваемые на лекции:
- •Для нормального функционирования многоклеточного организма необходима взаимосвязь между отдельными клетками, тканями, органами.
- •Системы регуляции обмена веществ и метаболизма клетки образуют 3 иерархических уровня:
- •Механизмы межклеточной коммуникации
- •Интегральные свойства гормонов
- •Гормоны - внеклеточные химические сигналы (первичные мессенджеры)
- •Классификация гормонов по химическому строению
- •Эйкозаноиды (простагландины и др.) – производные арахидоновой кислоты
- •Эйкозаноиды- большая группа паракринных гормонов.
- •Классификация гормонов по месту синтеза
- •Классификация гормонов по биологическому действию
- •Метаболизм гормонов зависят от природы гормона
- •Метаболизм гормонов зависят от природы гормона
- •Метаболизм гормонов зависят от природы гормона
- •Клетка-мишень для гормона определяется по наличию рецептора для сигнальной молекулы (гормона).
- •Мембранно-внутриклеточный механизм передачи сигнала
- •Рецепторы, встроенные в мембрану клеток
- •Сигнальные G-белки - универсальные посредники при передаче гормональных сигналов от рецепторов клеточной мембраны
- •Аденилатциклаза катализирует превращение АТФ в ц- АМФ.
- •Последовательность событий передачи сигнала первичных мессенджеров с помощью аденилатциклазной системы
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала. Аденилатциклазная система.
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала. Инозитолфосфатная система
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала. Инозитолфосфатная система
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала Рецепторы с гуанилатциклазной активностью
- •Каталитические рецепторы являются ферментами.
- •Передача сигнала с помощью внутриклеточных рецепторов
- •Основные этапы передачи гормональных сигналов в клетки-мишени
- •Взаимосвязь ЦНС и эндокринной регуляции.
- •Большинство гормональных систем взаимосвязаны между собой и регулируются в соответствии с иерархической лестницей
- •Причины регуляторных (гормональных) нарушений.
- •Биохимические методы исследования гормональных нарушений.
- •Гормональная регуляция метаболизма основных энергетических субстратов (белков, жиров, углеводов)
- •Регуляция метаболизма в абсортивный период
- •Анаболическое действие инсулина. Стимуляция процессов в тканях:
- •Постабсортивный период
- •Роль гормонов в регуляции уровня глюкозы крови в абсортивный и постабсортивный периоды.
- •Роль контринсулярных гормонов в регуляции уровня энергоносителей в постабсортивный период.
- •Изменение метаболизма основных энергоносителей при голодании.
- •Изменение гомеостаза глюкозы в разные фазы голодания:
- •Сахарный диабет (СД) -
- •ИЗСД (диабет I типа)
- •ИНСД (диабет II типа). Инсулинорезистентность.
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете
- •Причины развития гипергликемии (гиперглюкоземии) при сахарном диабете
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете. Кетонемия, кетонурия.
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете Азотемия, азотурия.
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете.
- •Поздние осложнения сахарного диабета. Неферментативное гликозилирование белков.
- •Острые осложнения сахарного диабета.
- •Благодарю за внимание!
Причины регуляторных (гормональных) нарушений.
Нарушения |
Причины |
|
|
Нарушение синтеза гормона |
↓ Ферментопатия |
|
↑ Опухолевый рост |
Нарушения на уровне рецепторов |
Протеинопатии |
|
|
Нарушение транспорта в крови |
Недостаток транспортных белков |
|
|
Нарушение нейрогуморальной |
Недостаток гипоталамо- |
регуляции |
гипофизарных гормонов |
|
|
Биохимические методы исследования гормональных нарушений.
Определение концентрации гормонов в крови.
Определение концентрации метаболитов гормонов в моче.
Определение в крови концентрации белков-переносчиков гормонов.
Определение в крови веществ, регулируемых гормонами
(глюкоза, кальций)
Гормональная регуляция метаболизма основных энергетических субстратов (белков, жиров, углеводов)
Функциональная активность всех тканей организма требует затрат энергии, которая образуется в процессе катаболизма.
Абсортивный
период
Постабсортивный
период
Голодание
Регуляция метаболизма в абсортивный период
В крови повышается концентрация глюкозы, аминокислот, ХМ, ЛПОНП.
Стимул к секреции инсулина. Повышение индекса
инсулин/глюкагон
Инсулин способствует поступлению:
-глюкозы в инсулинзависимые ткани (мышцы, жировая) через ГЛЮТ- 4,
-жирных кислот из ХМ в разные ткани.
Анаболическое действие инсулина. Стимуляция процессов в тканях:
|
1. |
Синтез гликогена |
Печень |
2. |
Аэробный распад глюкозы → |
образование АТФ и субстратов для синтеза ТАГ, ХС |
||
|
3. |
ПФЦ превращения глюкозы → образование НАДФН2 |
|
4. |
Синтез ТАГ, ФЛ, ХС, ЛПНП, ЛПВП |
Мышцы |
1. |
Синтез гликогена |
2. Гликолиз |
||
|
3. |
Синтез мышечных белков |
Жировая |
1. ПФЦ превращения глюкозы → образование НАДФН2 |
|
ткань |
2. |
Синтез ЖК и ТАГ |
|
Постабсортивный период
Переваривание и всасывание углеводов заканчивается через 2 час. после приема пищи, белков и жиров – через 4 – 6 час.
Время между завершением пищеварения и следующим приемом пищи - постабсортивный период (4 - 12 час.)
Уровень глюкозы в крови снижается.
Снижается индекс инсулин/глюкагон
Основные изменения метаболизма происходят в печени и жировой ткани, направлены на пополнение глюкозы крови за счет резервов углеводов (гликогенолиз, глюконеогенез) и на использование других субстратов (ТАГ, аминокислоты).
Роль гормонов в регуляции уровня глюкозы крови в абсортивный и постабсортивный периоды.
Контринсуляр
гормоны:
|
|
Глюкагон |
|
|
Адреналин |
|
|
Кортизол |
Инсулин |
Глюкоза |
Тироксин |
|
крови |
АКТГ |
|
|
СТГ |
|
|
Пролактин |
Роль контринсулярных гормонов в регуляции уровня энергоносителей в постабсортивный период.
Гормон |
Механизм действия |
|
|
|
|
Глюкагон |
↑ гликогенолиз и глюконеогенез в печени |
|
↑ мобилизация ТАГ в жировой ткани, |
|
|
|
окисление ЖК в печени, мышцах |
кетонемия |
|
|
|
Адреналин |
↑ гликогенолиз, гликолиз в мышцах, печени |
|
↑ мобилизация ТАГ в жировой ткани, |
|
|
|
↑ окисление ЖК в мышцах |
|
Кортизол |
↑ глюконеогенез в печени (из аминокислот) |
|
↓ синтез гликогена |
|
|
|
↓ синтез белков, ↑ протеолиз в тканях |
азотемия, |
|
азотурия (отрицательный азотистый баланс ) |
|
|
|
|
Изменение метаболизма основных энергоносителей при голодании.
Вотсутствие пищи в крови снижается уровень глюкозы, аминокислот, ТАГ. Инсулин/глюкагоновый индекс ↓, уровень контринсулярных гормонов ↑.
Вэтих условиях преобладают процессы катаболизма
на фоне общего снижения скорости метаболизма.
Под влиянием контринсулярных гормонов в этот период происходит обмен субстратами между печенью, жировой тканью, мышцами и мозгом.
Этот обмен служит двум целям:
1)поддержанию концентрации глюкозы в крови для обеспечения глюкозозависимых тканей (мозга, эритроцитов); 2)мобилизации других источников энергии (ТАГ) для обеспечения
энергией всех других тканей.
Изменение гомеостаза глюкозы в разные фазы голодания:
втечение суток (I фаза),
втечение недели (II фаза),
нескольких недель (III фаза).
Время после |
Происхождение |
Ткани, использующие |
Основной источник |
приема пищи |
глюкозы в крови |
глюкозу |
энергии для ЦНС |
2 - 4 час. |
Пища |
Все |
Глюкоза |
|
|
|
|
4 - 8 час. |
Гликоген |
Все |
Глюкоза |
|
|
|
|
8 - 24 час. |
Глюконеогенез |
Все |
Глюкоза |
|
(печень) |
|
|
1 - 21 сут. |
Глюконеогенез |
Мозг, |
Глюкоза, |
|
(печень, почки) |
эритроциты, почки |
кетоновые тела |
более 21 сут. |
Глюконеогенез |
Эритроциты, почки, |
Кетоновые тела, |
|
(печень, почки) |
мозг |
глюкоза |
При голодании > 4 недель развиваются атрофические процессы, в результате которых происходит значительная потеря массы белков. В теле человека ( ~70 кг) масса белков составляет около 15 кг.
При потере 1/3-1/2 белков наступает смерть.