Основная роль гормонов - регуляция и интеграция обменных процессов.
I. Обмен белков находится под контролем СТГ с первых стадий онтогенеза, так как положительный азотистый баланс - значит в организме идут процессы анаболизма. Наибольшее влияние СТГ (продукция его находится под влиянием рилизинг-факторов гипоталамуса) - линейный рост, общие размеры тела, масса, отдельные органы. У гипофизэктомированных животных - отрицательный азотистый баланс, если вводить вытяжку из гипофиза - резкая смена на положительный азотистый баланс. Если недостаток СТГ в организме возникает рано - гипофизарная карликовость (пропорциональное развитие, умственная деятельность страдает), если много продуцируется СТГ - гипофизарный гигантизм (2 м 70 см, 220 кг), относительно избыточный выброс данного гормона в более позднем возрасте - акромегалия, так как особенно чувствительна к СТГ хрящевая ткань (череп, лицевые кости, нос, ушные раковины).
Этапы действия СТГ на обмен белков (в мышцах, хрящах, костях, соединительной ткани):
1. Начальные эффекты (до 2 часов) - увеличение проницаемости клеточных мембран для аминокислот, глюкозы, Са2+, изменяется метаболизм цАМФ и цГМФ изменение степени фосфорилирования белков, изменение активного ряда ферментов.
2. Ранние эффекты (до 48 часов) - усиление трансляции белков в рибосомах, транскрипции рРНК, мРНК, тРНК, изменение структуры хроматина усиление синтеза белков, полисахаридов и липидов.
3. Поздние эффекты (более 48 часов) - изменение репликации
возрастание пролиферативных процессов, дифференциации ткани.
Конечный физиологический эффект - усиление ростовых и анаболических процессов.
Несколько иначе происходит повышение белкового синтеза в печени (проницаемость мембран итак высока) СТГ стимулирует выработку посредников - соматомединов (А, В), которые действуют на биосинтез белка, но возможно и продукты гидролиза СТГ сами действуют на клетки непосредственно.
Инсулин является стимулятором белкового синтеза в мышцах, печени, почках, соединительной ткани.
Механизм действия:
а) усиление проницаемости клеточных мембран для аминокислот;
б) энергообеспечение анаболических процессов;
в) стимуляция процессов трансляции в рибосомах и синтеза РНК в ядре (увеличение транскрипции);
г) усиление продукции СТГ.
Тиреодные гормоны. (3-I-тиронин, 4-I-тиронин). Существенное влияние на процессы роста - при различных формах недостаточности щитовидной железы в детстве закономерно отмечается карликовость и кретинизм, во взрослом состоянии - миксидема (снижение всех анаболических и катаболических процессов, нарушение умственной деятельности). Удаление щитовидной железы у животных вызывает значительную задержку роста и анаболических процессов - введение тиреоидных гормонов компенсирует указанные явления.
Эффект тиреоидных гормонов зависит от дозы: в низких дозах (печень, костный мозг - прямое действие) - гормоны стимулируют процессы транскрипции и производства рибосом, обеспечивают синтез митохондрий (усиление дыхания - накопление энергии), процессы пролиферации клеток. Кроме этого тиреоидные гормоны в низких дозах способствуют биосинтезу СТГ с вытекающими отсюда последствиями на процессы роста, дифференцировки и увеличения массы тела.
В больших дозах ТГ оказывают выраженный катаболический эффект (обратное действие низким дозам), уменьшение синтеза белка, разобщение процессов дыхания и окислительного фосфорилирования (уменьшение АТФ). Катаболическое действие действие гормонов отчетливо проявляется при тяжелых формах тиреотоксикоза, болезни, возникающей вследствие развития функциональной активности, гиперплазии или опухолей щитовидной железы. У таких больных процесс разобщения окислительного фосфорилирования в печени и мышцах сочетается со снижением массы тела, уменьшением функции мышц и печени, отрицательным азотистым балансом, снижением температуры тела. Это обстоятельство позволило назвать тяжелый тиреотоксикоз "болезнью митохондрий".
Глюкокортикоиды ослабляют биосинтез белка во всех органах, кроме П.
АКТГ +
ГЛЮК-Ы+ ¦- +--------- ЭСТРОГЕНЫ+
+-----------------+<------- АНДРОГЕНЫ
+--->¦ БИОСИНТЕЗ БЕЛКА ¦<------- СОМАТОМЕДИНЫ
ИНСУЛИН Т3 Т4-->СТГ ¦
Липидный обмен
+
ЛИПОГЕНЕЗ
ИНСУЛИН
ЛИПОЛИЗ
-
СТГ, АКТГ,
Адреналин, глюкагон
ИНСУЛИН
ГЛЮКАГОН
АДРЕНАЛИН
ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ
¦АКТГ¦
1. Проницаемость клеточной мембраны.
2. Интенсивность гликогенеза.
3. Интенсивность гликолиза, гликогенолиза.
4. Глюконеогенез.
Половые гормоны. Андрогены обладают выраженным анаболическим действием на процессы синтеза рРНК и трансляции в рибосомах (усиление синтеза белка) в печени, мышцах, почках, костно-хрящевом аппарате, т.е. ростовые эффекты, покровные ткани, особенно в период полового созревания. Эстрогены оказывают более слабое действие анаболическое в органах женской половой сферы, печени, почках, сердце, коже, поэтому они оказывают ингибирующий эффект на рост скелета и туловища, поэтому способствуют в период полового созревания остановке роста тела, и тормозят кроме того анаболический эффект андрогенов.
Глюкокортиоиды (-). II,III. Влияние гормонов на углеводный и липидный обмен в соответствующих разделах посмотреть. IV. Водно-минеральный обмен.
Значение воды:
1) 70-75% от массы тела (50% - вн/кл, 5% - циркуляция);
2) это растворитель и среда, где происходит размягчение ве
ществ;
3) активный участник химических реакций (гидролитический
распад).
Значение ионов натрия и калия:
- Na+ - поддержание осмотического давления клеток, тканей, межклеточной жидкости; -
- К+ - мышечное сокращение.
Вазопрессин (АДГ) - гормон, образуется в гипоталамусе и депонируется задней долей гипофиза (синтез и выброс регулируется нервно-рефлекторными путями на снижение илми повышение осмотического давления крови). Точка преломления действия АДГ - дистальные отделы почечного нефрона -----> избирательный захват эпителиальными клетками воды и всасывание ее в кровоток (7/8 объема - обратное всасывание воды из первичного фильтрата). При заболеваниях гипоталамо-нейрогипофизарной системы, связанной с уменьшением АДГ - несахарный диабет, экскреция до 30 л мочи вместо 1,5 л в норме (уменьшение осмотического давления, АД, уменьшение тургора клеток, вода - 70% массы тела).
Альдостерон. Если АДГ оказывает влияние на осмотическое давление крови, избирательно контролируя количество воды в организме, то гормон коры надпочечников минералокортикоид - альдостерон регулирует осмотические процессы, избирательно влияя на обмен Na+, K+, H+. Свои эффекты альдостерон реализует через железисто-эпителиальные структуры почек, кишечника, слюнных и потовых желез, мочевого пузыря, кожи. В результате стимулируется выведение Na из клеток и захват ими К+.
Трансмембранный перенос одновалентных ионов осуществляется с помощью мембранного фермента Na+,K+-АТФ-азы. Na+,K+-АТФ-аза - гликопротеид из 4 субъединиц, гидролизует АТФ, имеет центр для связывания Na+, K+, АТФ. Центр для натрия расположен внутри клетки, центр для калия - снаружи.
Ренин-ангиотензиновая система. Это механизм регуляции секреции альдостерона (от нее зависит и секреция АДГ). Ренин-протеаза (юкстагломерулярные клетки почечного клубочка; рецепторы растяжения стенок артериол реагируют на уменьшение артериального давления, что является сигналом секреции ренина в кровь).
РЕНИН
АНГИОТЕНЗИНОГЕН (синт. в печени ГП)
АНГИОТЕНЗИН Iкарбоксипептидилпептидаза (эндотелий сосудов, легкие)
АНГИОТЕНЗИН II