Гормоны поджелудочной железы доклад
Гормонами называются вещества, синтезируемые крупными эндокринными железами и особыми железистыми клетками во внутренних органах. Их роль для организма заключается в контроле и регулировании метаболических биохимических процессов.
Гормоны поджелудочной железы вырабатываются в органе пищеварительной системы, связаны с перевариванием пищи и усвоением ее полезных составляющих. Через общую систему гипоталамо-гипофизарного управления подчиняются влиянию необходимости изменений обмена веществ. Чтобы понять особенности деятельности поджелудочной железы, необходим небольшой урок анатомии и физиологии.
Строение и функции
Поджелудочная железа является самой крупной среди эндокринных. Расположена забрюшинно. В строении различают: округлую головку, более широкое тело и удлиненный хвост. Головка — наиболее широкая часть, окружена тканями двенадцатиперстной кишки. Ширина доходит в норме до пяти см, толщина составляет 1,5–3 см.
Тело — имеет переднюю, заднюю и нижнюю грани. Спереди прилегает к задней поверхности желудка. Нижним краем доходит до второго поясничного позвонка. Длина составляет 1,75–2,5 см. Хвостовая часть — направлена кзади и влево. Контактирует с селезенкой, надпочечником и левой почкой. Общая длина железы составляет 16–23 см, а толщина уменьшается от трех см в зоне головки до 1,5 см в хвосте.
Вдоль железы идет центральный (Вирсунгиев) проток. По нему пищеварительный секрет непосредственно попадает в двенадцатиперстную кишку. Структура паренхимы складывается из двух основных частей: экзокринной и эндокринной. Они отличаются по функциональному значению и строению.
Экзокринная — занимает до 96% массы, состоит из альвеол и сложной системы выводных протоков, которые «отвечают» за выработку и выделение в пищеварительный сок ферментов для обеспечения переваривания пищи в кишечнике. Их недостаток тяжело отражается на процессах усвоения белков, жиров и углеводов. Эндокринная часть — образована скоплением клеток в особые островки Лангерганса. Именно здесь происходит секреция важных для организма гормональных веществ.
Участие в синтезе разных гормонов со стороны поджелудочной железы неодинаково
Какие гормоны вырабатывает поджелудочная железа?
Возможности науки с каждым годом расширяют сведения о роли гормонов поджелудочной железы, позволяют выявлять новые формы, их влияние и взаимодействие. Поджелудочная железа выделяет гормоны, участвующие в обмене веществ в организме:
- инсулин;
- глюкагон;
- соматостатин;
- панкреатический полипептид;
- гастрин.
До некоторого времени к гормонам поджелудочной железы относилось вещество С-пептид. Затем было доказано, что оно представляет собой частичку молекулы инсулина, оторванную при синтезе. Определение этого вещества сохраняет свою важность при анализе обнаружения количества инсулина в крови, поскольку его объем пропорционален основному гормону. Это используется в клинической диагностике.
В экстракте ткани железы обнаружены еще гормональные вещества ваготонин и центропнеин.
В эндокринной части железы клетки делят на четыре главных типа:
- альфа-клетки — составляют до 20% общей массы, в них синтезируется глюкагон;
- бета-клетки — основная разновидность, на них приходится 65–80%, продуцируют необходимый инсулин, для этих клеток свойственно постепенное разрушение с возрастом человека, их количество к старости уменьшается;
- дельта-клетки — занимают примерно 1/10 часть от общего числа, они вырабатывают соматостатин;
- РР-клетки — обнаруживаются в небольшом количестве, отличаются способностью к синтезу панкреатического полипептида;
- G-клетки — вырабатывают гастрин (совместно со слизистой оболочкой желудка).
Гистологическое строение паренхимы позволяет выделить разные виды клеток
Характеристика гормонов поджелудочной железы
Мы рассмотрим основные функции гормонов по их строению, действию на органы и ткани организма человека.
Инсулин
Представляет по строению полипептид. Структура состоит из двух цепочек аминокислот, соединенных «мостиками». Природа образовала наиболее похожий по строению с человеческим инсулин у свиней и кроликов. Эти животные оказались наиболее пригодными для получения препаратов из гормонов поджелудочной железы. Гормон вырабатывается бета-клетками из проинсулина с помощью отделения с-пептида. Выявлена структура, где происходит этот процесс — аппарат Гольджи.
Главная задача инсулина — регулировать концентрацию глюкозы в крови с помощью ее проникновения в жировые и мышечные ткани организма. Инсулин способствует усиленному поглощению глюкозы (повышает проницаемость клеточных оболочек), накоплению ее в виде гликогена в мышцах и печени. Запасы используются организмом при резком росте потребности в энергии (повышении физической нагрузки, заболевании).
Однако инсулин препятствует этому процессу. Он также не дает расщепляться жирам и образовывать кетоновые тела. Стимулирует синтез жирных кислот из продуктов обмена углеводов. Снижает уровень холестерина, предупреждает атеросклероз. Важна роль гормона в белковом обмене: он активизирует расход нуклеотидов и аминокислот с целью синтеза ДНК, РНК, нуклеиновых кислот, задерживает распад белковых молекул.
Эти процессы важны для формирования иммунитета. Инсулин способствует проникновению в клетки аминокислот, магния, калия, фосфатов. Регуляция количества необходимого инсулина зависит от уровня глюкозы в крови. Если образуется гипергликемия, то выработка гормона увеличивается, и наоборот.
В продолговатом мозге существует зона, именуемая гипоталамусом. В ней находятся ядра, куда поступает информация об избытке глюкозы. Обратный сигнал идет по нервным волокнам к бета-клеткам поджелудочной железы, тогда образование инсулина усиливается.
Гипоталамус — руководящая выработкой инсулина высшая «инстанция»
При снижении уровня глюкозы в крови (гипогликемии) ядра гипоталамуса тормозят свою активность, соответственно снижается секреция инсулина. Таким образом, высшие нервные и эндокринные центры регулируют обмен углеводов. Со стороны вегетативной нервной системы на регуляцию выработки инсулина влияют блуждающий нерв (стимулирует), симпатический (блокирует).
Доказано, что глюкоза способна непосредственно действовать на бета-клетки островков Лангерганса и высвобождать инсулин. Большое значение имеет активность разрушающего инсулин фермента (инсулиназы). Она максимально сосредоточена в паренхиме печени и в мышечной ткани. При прохождении крови сквозь печень разрушается половина инсулина.
Глюкагон
Гормон, как и инсулин является полипептидом, но в структуре молекулы присутствует только одна цепочка аминокислот. По своим функциям считается антагонистом инсулина. Образуется в альфа-клетках. Основное значение — расщепление липидов жировой ткани, увеличение концентрации глюкозы в крови.
Совместно с другим гормоном, который также выделяет поджелудочная железа, соматотропином и гормонами надпочечников (кортизолом и адреналином) он защищает организм от резкого падения энергетического материала (глюкозы). Кроме того, важна роль:
- в усилении почечного кровотока;
- нормализации уровня холестерина;
- активации способности печеночной ткани к регенерации;
- в выведении натрия из организма (снимает отеки).
Механизм действия связан во взаимодействии с рецепторами клеточной мембраны. В результате увеличивается активность и концентрация в крови фермента аденилатциклазы, что стимулирует процесс распада гликогена до глюкозы (гликогенолиз). Регуляция секреции осуществляется уровнем глюкозы в крови. При повышении тормозится выработка глюкагона, понижение активизирует продуцирование. Центральное воздействие оказывает передняя доля гипофиза.
Соматостатин
По биохимическому строению относится к полипептидам. Способен тормозить вплоть до полного прекращения синтез таких гормонов, как инсулин, тиреотропных, соматотропина, глюкагона. Именно этот гормон может подавлять секретирование пищеварительных ферментов и желчи.
Нарушение выработки способствует патологиям, связанным с пищеварительной системой. Тормозит секрецию глюкагона путем блокирования поступления в альфа-клетки ионов кальция. На действие влияет гормон роста соматотропин передней доли гипофиза через повышение активности альфа-клеток.
Один из гормонов, который вырабатывается железой
Полипептид
Гормон синтезируют PP-клетки. Он считается антагонистом холецистокинина. Подавляет секреторные функции и активизирует продуцирование желудочного сока. Действие еще недостаточно изучено. Известно, что он участвует в торможении бурного поступления в кровь билирубина, трипсина, желчи, расслаблении мышечной стенки желчного пузыря, подавляет выработку некоторых пищеварительных ферментов.
Пока ученые сходятся во мнении, что основной задачей этого гормона является — экономия ферментов, желчи.
Гастрин
Продуцируется двумя органами — желудком и поджелудочной железой (в меньшем объеме). Контролирует деятельность всех гормонов, участвующих в пищеварении. По числу аминокислотного состава известны 3 вида: микрогастрин — в структуре молекулы 14 аминокислот, малый — в составе 17 разновидностей, большой — формула содержит 34 аминокислоты. Нарушение синтеза вызывает сбой в работе желудка и кишечника. В клинической практике важен анализ на гастрин.
Другие активные вещества
Выявлены и другие, но не менее значимые гормоны, синтезируемые в поджелудочной железе:
- Липокаин — стимулирует образование липидов и окисление жирных кислот, защищает печень от жировой дистрофии.
- Ваготонин — повышает тонус блуждающего нерва, усиливает его воздействие на внутренние органы.
- Центропнеин — возбуждает дыхательный центр продолговатого мозга, помогает в расслаблении мускулатуры бронхов. Усиливает возможность гемоглобина связываться с кислородом и этим улучшает его транспорт в ткани.
- Тиролиберин (другие названия «тиреотропин-рилизинг-фактор», «тиреорелин») — основное место синтеза — гипоталамус, но в малом количестве образуется в островках Лангерганса, желудочно-кишечном тракте, в других нервных ядрах мозга, в эпифизе. Способствует усилению продуцирования в передней доле гипофиза тиреотропного гормона и пролактина, обеспечивающего лактацию у женщин после родов.
Вещество отвечает за процессы, протекающие в печени
Какие применяются лекарственные препараты гормонов поджелудочной железы?
Наиболее известны препараты из инсулина, выпускаемые разными фармацевтическими компаниями. Их отличия заключаются в трех признаках:
- в происхождении;
- скорости наступления и продолжительности действия;
- способе очистки, а также степени чистоты.
В зависимости от происхождения выделяют:
- природные (естественные) средства, изготовленные из поджелудочных желез свиней и крупного рогатого скота (Актрапид, Инсулин ленте GPP, Ультраленте МС, Монотард МС);
- синтетические — получают тонкими методами генной инженерии, составления комбинаций ДНК (Актрапид НМ, Изофан НМ, Хомофан, Хумулин и другие).
По времени начала эффекта и продолжительности действия различают препараты:
- быстрого и одновременно короткого действия (Инсуман рапид, Актрапид, Актрапид НМ,), они начинают действовать уже спустя 15–30 минут после поступления, длительность составляет до 8 часов;
- средней продолжительности — (Хумулин Н, Инсулонг СПП, Хумулин ленте, Монотард МС), начало через 1–2 часа, длительность до 24 часов);
- средней продолжительности + инсулины короткого действия (Актрафан НМ, Инсуман комб., Хумулин М-1) — большая группа, в которой для каждого препарата определены свои параметры, но начинается действие всех спустя 30 минут.
Подробную классификацию препаратов учитывают врачи эндокринологи при выборе для лечения конкретного пациента после его обследования.
Глюкагон показан при любых гипогликемических состояниях
Синтетический препарат Глюкагон вводят внутривенно в качестве помощи от передозировки инсулина. Соматостатин близких животных используется для создания лекарственных средств в терапии заболеваний, связанных с гиперфункцией гормона роста. Очень важен при акромегалии. Болезнь возникает во взрослом возрасте, проявляется усиленным ростом костей черепа, стоп, увеличением некоторых частей тела.
Биологическая роль гормонов поджелудочной железы незаменима для здорового организма. Практически они обеспечивают перевод пищевых продуктов в необходимую энергию. В клетках, которых идет выработка гормонов, нет специальных протоков или выводных путей. Они свой секрет выделяют непосредственно в кровоток и быстро разносят по организму. Нарушенные функции, сбой продуцирования угрожают человеку опасными заболеваниями.
Источник
Ãîðìîíû — ôèçèîëîãè÷åñêè àêòèâíûå âåùåñòâà, âûðàáàòûâàåìûå æåëåçàìè âíóòðåííåé ñåêðåöèè. Ãîðìîíàëüíàÿ ñòèìóëÿöèÿ èëè óãíåòåíèå êàòàëèòè÷åñêîé ôóíêöèè ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû â êëåòêàõ îðãàíîâ-ìèøåíåé. Ìåõàíèçì äåéñòâèÿ áåëêîâûõ è ïîëèïåïòèäíûõ ãîðìîíîâ.
Ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ìîëîäûå ó÷åíûå, èñïîëüçóþùèå áàçó çíàíèé â ñâîåé ó÷åáå è ðàáîòå, áóäóò âàì î÷åíü áëàãîäàðíû.
Ðàçìåùåíî íà https://www.allbest.ru/
Ìèíèñòåðñòâî ñåëüñêîãî õîçÿéñòâà ÐÔ
Äåïàðòàìåíò íàó÷íî-òåõíîëîãè÷åñêîé ïîëèòèêè è îáðàçîâàíèÿ
ÔÃÎÓ ÂÏÎ «Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêàÿ ãîñóäàðñòâåííàÿ àêàäåìèÿ âåòåðèíàðíîé ìåäèöèíû»
Êàôåäðà áèîõèìè÷åñêîé è îðãàíè÷åñêîé õèìèè
Ðåôåðàò íà òåìó:
«Ñâîéñòâà ãîðìîíîâ íà ïðèìåðå ãîðìîíîâ ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû»
Âûïîëíèëà Ôèëèíà Âàëåðèÿ Âàëåðüåâíà
Ïðîâåðèëà äîöåíò Âîëîíò Ëþäìèëà Àíòîíîâíà
Ñàíêò-Ïåòåðáóðã 2013
Ãîðìîíû — ñïåöèôè÷åñêèå, ôèçèîëîãè÷åñêè àêòèâíûå âåùåñòâà, âûðàáàòûâàåìûå æåëåçàìè âíóòðåííåé ñåêðåöèè. Ãîðìîíû îáëàäàþò âûñîêîé áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ. Ðàçìåð ìîëåêóë ãîðìîíîâ ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøîé ýòî îáåñïå÷èâàåò èõ ïðîíèêíîâåíèå ÷åðåç ñòåíêè êàïèëëÿðîâ èç êðîâÿíîãî ðóñëà â òêàíè. Ìàëûå ðàçìåðû ìîëåêóë îáëåã÷àþò ãîðìîíàì âûõîä èç êëåòîê ÷åðåç êëåòî÷íûå ìåìáðàíû. Ãîðìîíû ñðàâíèòåëüíî áûñòðî ðàçðóøàþòñÿ òêàíÿìè, ïîýòîìó äëÿ îáåñïå÷åíèÿ äëèòåëüíîãî äåéñòâèÿ íåîáõîäèìî èõ ïîñòîÿííîå âûäåëåíèå â êðîâü. Òîëüêî â ýòîì ñëó÷àå âîçìîæíî ïîääåðæàíèå ïîñòîÿííîé êîíöåíòðàöèè ãîðìîíîâ â êðîâè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ óäàëîñü íå òîëüêî âûäåëèòü ìíîãèå ãîðìîíû, íî äàæå ïîëó÷èòü íåêîòîðûå èç íèõ ñèíòåòè÷åñêèì ïóòåì. Ïî õèìè÷åñêîìó ñòðîåíèþ íåêîòîðûå ãîðìîíû îòíîñÿòñÿ ê ïîëèïåïòèäàì (èíñóëèí è áîëüøèíñòâî ãîðìîíîâ ãèïîôèçà). Ãîðìîíû ùèòîâèäíîé æåëåçû — òèðîêñèí è òðèéîäòèðîíèí, à òàêæå àäðåíàëèí è íîðàäðåíàëèí, âûðàáàòûâàåìûå â ìîçãîâîì ñëîå íàäïî÷å÷íèêîâ, ÿâëÿþòñÿ ïðîèçâîäíûìè àìèíîêèñëîò. Ãîðìîíû êîðû íàäïî÷å÷íèêîâ è ïîëîâûõ æåëåç ïî ñâîåé ïðèðîäå ÿâëÿþòñÿ ñòåðîèäàìè. ãîðìîí ñåêðåöèÿ ïîëèïåïòèäíûé ïîäæåëóäî÷íûé
Ãîðìîíû äåéñòâóþò íå îáìåí âåùåñòâ, ðåãóëèðóþò êëåòî÷íóþ àêòèâíîñòü, ñïîñîáñòâóþò ïðîíèêíîâåíèþ ïðîäóêòîâ îáìåíà âåùåñòâ ÷åðåç êëåòî÷íûå ìåìáðàíû. Ãîðìîíû âëèÿþò íà äûõàíèå, êðîâîîáðàùåíèå, ïèùåâàðåíèå, âûäåëåíèå; ñ ãîðìîíàìè ñâÿçàíà ôóíêöèÿ ðàçìíîæåíèÿ. Ðîñò è ðàçâèòèå îðãàíèçìà, ñìåíà ðàçëè÷íûõ âîçðàñòíûõ ïåðèîäîâ ñâÿçàíû ñ äåÿòåëüíîñòüþ æåëåç âíóòðåííåé ñåêðåöèè. Ãîðìîíû âëèÿþò íà ðîñò è äèôôåðåíöèðîâêó òêàíåé. Òàê, ïðè ñíèæåíèè ôóíêöèè ïåðåäíåé äîëè ãèïîôèçà ðåçêî ñíèæàåòñÿ àêòèâíîñòü ñèíòåçà áåëêà â îðãàíèçìå âñëåäñòâèå ýòîãî íàñòóïàåò çàäåðæêà ðîñòà. Ïðè íåäîñòàòêå ãîðìîíîâ ùèòîâèäíîé æåëåçû íàðóøàåòñÿ äèôôåðåíöèðîâêà òêàíåé.  ýòîì ìîæíî ëåãêî óáåäèòüñÿ, åñëè ó ãîëîâàñòèêà óäàëèòü ùèòîâèäíóþ æåëåçó: ãîëîâàñòèê ðàñòåò, íî åãî ìåòàìîðôîç â çðåëóþ ëÿãóøêó íå ïðîèñõîäèò. Ïðè çàäåðæêå ðàçâèòèÿ ïîëîâûõ æåëåç çàïàçäûâàþò èëè ñëàáî ðàçâèâàþòñÿ âòîðè÷íûå ïîëîâûå ïðèçíàêè, à ïðè íåäîñòàòî÷íîé âûðàáîòêå ãîíàäîòðîïíûõ ãîðìîíîâ ãèïîôèçà íàðóøàåòñÿ ñîçðåâàíèå ïîëîâûõ æåëåç è îáðàçîâàíèå ñïåöèôè÷åñêèõ ïîëîâûõ êëåòîê. Éîäñîäåðæàùèå ãîðìîíû ùèòîâèäíîé æåëåçû îêàçûâàþò ñòèìóëèðóþùåå âëèÿíèå íà ïðîöåññ ðåãåíåðàöèè. Ïîä èõ âëèÿíèåì óñêîðÿåòñÿ çàæèâëåíèå êîæíûõ è ìûøå÷íûõ ðàí, êîñòíûõ ïåðåëîìîâ.
Êëàññèôèêàöèÿ
Ãîðìîíû êëàññèôèöèðóþò â çàâèñèìîñòè îò ìåñòà èõ ïðèðîäíîãî ñèíòåçà, â ñîîòâåòñòâèè ñ êîòîðûì ðàçëè÷àþò ãîðìîíû ãèïîòàëàìóñà, ãèïîôèçà, ùèòîâèäíîé æåëåçû, íàäïî÷å÷íèêîâ, ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû, ïîëîâûõ æåëåç, çîáíîé æåëåçû è äð. Îäíàêî ïîäîáíàÿ àíàòîìè÷åñêàÿ êëàññèôèêàöèÿ íåäîñòàòî÷íî ñîâåðøåííà, ïîñêîëüêó íåêîòîðûå ãîðìîíû èëè ñèíòåçèðóþòñÿ íå â òåõ æåëåçàõ âíóòðåííåé ñåêðåöèè, èç êîòîðûõ îíè ñåêðåòèðóþòñÿ â êðîâü (íàïðèìåð, ãîðìîíû çàäíåé äîëè ãèïîôèçà, âàçîïðåññèí è îêñèòîöèí ñèíòåçèðóþòñÿ â ãèïîòàëàìóñå, îòêóäà ïåðåíîñÿòñÿ â çàäíþþ äîëþ ãèïîôèçà), èëè ñèíòåçèðóþòñÿ è â äðóãèõ æåëåçàõ (íàïðèìåð, ÷àñòè÷íûé ñèíòåç ïîëîâûõ ãîðìîíîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ â êîðå íàäïî÷å÷íèêîâ, ñèíòåç ïðîñòàãëàíäèíîâ ïðîèñõîäèò íå òîëüêî â ïðåäñòàòåëüíîé æåëåçå, íî è â äðóãèõ îðãàíàõ) è ò.ä. Ñ ó÷åòîì ýòèõ îáñòîÿòåëüñòâ áûëè ïðåäïðèíÿòû ïîïûòêè ñîçäàíèÿ ñîâðåìåííîé êëàññèôèêàöèè ãîðìîíîâ, îñíîâàííîé íà èõ õèìè÷åñêîé ïðèðîäå.  ñîîòâåòñòâèè ñ ýòîé êëàññèôèêàöèåé ðàçëè÷àþò òðè ãðóïïû èñòèííûõ ãîðìîíîâ: 1) ïåïòèäíûå è áåëêîâûå ãîðìîíû, 2) ãîðìîíû — ïðîèçâîäíûå àìèíîêèñëîò è 3) ãîðìîíû ñòåðîèäíîé ïðèðîäû. ×åòâåðòóþ ãðóïïó ñîñòàâëÿþò ýéêîçàíîèäû — ãîðìîíîïîäîáíûå âåùåñòâà, îêàçûâàþùèå ìåñòíîå äåéñòâèå.
Ïåïòèäíûå è áåëêîâûå ãîðìîíû âêëþ÷àþò îò 3 äî 250 è áîëåå àìèíîêèñëîòíûõ îñòàòêîâ. Ýòî ãîðìîíû ãèïîòàëàìóñà è ãèïîôèçà (òèðîëè-áåðèí, ñîìàòîëèáåðèí, ñîìàòîñòàòèí, ãîðìîí ðîñòà, êîðòèêîòðîïèí, òèðå-îòðîïèí è äð. — ñì. äàëåå), à òàêæå ãîðìîíû ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû(èíñóëèí, ãëþêàãîí). Ãîðìîíû — ïðîèçâîäíûå àìèíîêèñëîò â îñíîâíîì ïðåäñòàâëåíû ïðîèçâîäíûìè àìèíîêèñëîòû òèðîçèíà. Ýòî íèçêîìîëåêóëÿðíûå ñîåäèíåíèÿ àäðåíàëèí è íîðàäðåíàëèí, ñèíòåçèðóþùèåñÿ â ìîçãîâîì âåùåñòâå íàäïî÷å÷íèêîâ, è ãîðìîíû ùèòîâèäíîé æåëåçû (òèðîêñèí è åãî ïðîèçâîäíûå). Ãîðìîíû 1-é è 2-é ãðóïï õîðîøî ðàñòâîðèìû â âîäå.
Ãîðìîíû ñòåðîèäíîé ïðèðîäû ïðåäñòàâëåíû æèðîðàñòâîðèìûìè ãîðìîíàìè êîðêîâîãî âåùåñòâà íàäïî÷å÷íèêîâ (êîðòèêîñòåðîèäû), ïîëîâûìè ãîðìîíàìè (ýñòðîãåíû è àíäðîãåíû), à òàêæå ãîðìîíàëüíîé ôîðìîé âèòàìèíà D.
Ýéêîçàíîèäû, ÿâëÿþùèåñÿ ïðîèçâîäíûìè ïîëèíåíàñûùåííîé æèðíîé êèñëîòû (àðàõèäîíîâîé), ïðåäñòàâëåíû òðåìÿ ïîäêëàññàìè ñîåäèíåíèé: ïðîñòàãëàíäèíû, òðîìáîêñàíû è ëåéêîòðèåíû. Ýòè íåðàñòâîðèìûå â âîäå è íåñòàáèëüíûå ñîåäèíåíèÿ îêàçûâàþò ñâîå äåéñòâèå íà êëåòêè, íàõîäÿùèåñÿ âáëèçè èõ ìåñòà ñèíòåçà.
Ìåõàíèçì äåéñòâèÿ ãîðìîíîâ
Äåéñòâèå ãîðìîíîâ îñíîâàíî íà ñòèìóëÿöèè èëè óãíåòåíèè êàòàëèòè÷åñêîé ôóíêöèè íåêîòîðûõ ôåðìåíòîâ â êëåòêàõ îðãàíîâ-ìèøåíåé. Ýòî äåéñòâèå ìîæåò äîñòèãàòüñÿ ïóòåì àêòèâàöèè èëè èíãèáèðîâàíèÿ óæå èìåþùèõñÿ ôåðìåíòîâ. Ïðè÷åì âàæíàÿ ðîëü ïðèíàäëåæèò öèêëè÷åñêîìó àäåíîçèíìîíîôîñôàòó (öÀÌÔ), êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ çäåñü âòîðûì ïîñðåäíèêîì (ðîëü ïåðâîãî ïîñðåäíèêà âûïîëíÿåò ñàì ãîðìîí). Âîçìîæíî òàêæå óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè ôåðìåíòîâ çà ñ÷åò óñêîðåíèÿ èõ áèîñèíòåçà ïóòåì àêòèâàöèè ãåíîâ.
Ìåõàíèçì äåéñòâèÿ ãîðìîíîâ ïåïòèäíîé è ñòåðîèäíîé ïðèðîäû ðàçëè÷åí. Àìèíû è ïåïòèäíûå ãîðìîíû íå ïðîíèêàþò âíóòðü êëåòêè, à ïðèñîåäèíÿþòñÿ íà åå ïîâåðõíîñòè ê ñïåöèôè÷åñêèì ðåöåïòîðàì â êëåòî÷íîé ìåìáðàíå. Ðåöåïòîð ñâÿçàí ñ ôåðìåíòîì àäåíèëàòöèêëàçîé. Êîìïëåêñ ãîðìîíà ñ ðåöåïòîðîì àêòèâèðóåò àäåíèëàòöèêëàçó, êîòîðàÿ ðàñùåïëÿåò àäåíîçèíòðèôîñôàò (ÀÒÔ) ñ îáðàçîâàíèåì öÀÌÔ. Äåéñòâèå öÀÌÔ ðåàëèçóåòñÿ ÷åðåç ñëîæíóþ öåïü ðåàêöèé, âåäóùóþ ê àêòèâàöèè îïðåäåëåííûõ ôåðìåíòîâ ïóòåì èõ ôîñôîðèëèðîâàíèÿ, êîòîðûå è îñóùåñòâëÿþò êîíå÷íûé ýôôåêò ãîðìîíà (ðèñ. 1).
Ðèñ. 1 Ìåõàíèçì äåéñòâèÿ áåëêîâûõ è ïîëèïåïòèäíûõ ãîðìîíîâ
Ñòåðîèäíûå ãîðìîíû, à òàêæå Ò4 è T4 (òèðîêñèí è òðèèîäòèðîíèí íå ÿâëÿþòñÿ ñòåðîèäàìè) — îòíîñèòåëüíî íåáîëüøèå ãîðìîíû, ïðîíèêàþùèå ÷åðåç êëåòî÷íóþ ìåìáðàíó. Ãîðìîí ñâÿçûâàåòñÿ ñ ðåöåïòîðîì â öèòîïëàçìå. Îáðàçîâàâøèéñÿ ãîðìîí-ðåöåïòîðíûé êîìïëåêñ òðàíñïîðòèðóåòñÿ â ÿäðî êëåòêè, ãäå âñòóïàåò â îáðàòèìîå âçàèìîäåéñòâèå ñ ÄÍÊ è èíäóöèðóåò ñèíòåç áåëêà (ôåðìåíòà) èëè íåñêîëüêèõ áåëêîâ. Ïóòåì âêëþ÷åíèÿ ñïåöèôè÷åñêèõ ãåíîâ íà îïðåäåëåííîì ó÷àñòêå ÄÍÊ îäíîé èç õðîìîñîì ñèíòåçèðóåòñÿ ìàòðè÷íàÿ (èíôîðìàöèîííàÿ) ÐÍÊ (ìÐÍÊ), êîòîðàÿ ïåðåõîäèò èç ÿäðà â öèòîïëàçìó, ïðèñîåäèíÿåòñÿ ê ðèáîñîìàì è èíäóöèðóåò çäåñü ñèíòåç áåëêà (ðèñ. 2).
 îòëè÷èå îò ïåïòèäîâ, àêòèâèðóþùèõ ôåðìåíòû, ñòåðîèäíûå ãîðìîíû âûçûâàþò ñèíòåç íîâûõ ôåðìåíòíûõ ìîëåêóë.  ñâÿçè ñ ýòèì ýôôåêòû ñòåðîèäíûõ ãîðìîíîâ ïðîÿâëÿþòñÿ íàìíîãî ìåäëåííåå, ÷åì äåéñòâèå ïåïòèäíûõ ãîðìîíîâ, íî äëÿòñÿ îáû÷íî äîëüøå.
Ðèñ. 2 Ìåõàíèçì äåéñòâèÿ ñòåðîèäíûõ ãîðìîíîâ: I — ãîðìîí ïðîíèêàåò â êëåòêó è ñâÿçûâàåòñÿ ñ ðåöåïòîðîì â öèòîïëàçìå; II — ðåöåïòîð òðàíñïîðòèðóåò ãîðìîí â ÿäðî; III — ãîðìîí îáðàòèìî âçàèìîäåéñòâóåò ñ ÄÍÊ õðîìîñîì; IV — ãîðìîí àêòèâèðóåò ãåí, íà êîòîðîì îáðàçóåòñÿ ìàòðè÷íàÿ (èíôîðìàöèîííàÿ) ÐÍÊ (ìÐÍÊ); V — ìÐÍÊ âûõîäèò èç ÿäðà è èíèöèèðóåò ñèíòåç áåëêà (îáû÷íî ôåðìåíòà) íà ðèáîñîìàõ; ôåðìåíò ðåàëèçóåò êîíå÷íûé ãîðìîíàëüíûé ýôôåêò; 1 — êëåòî÷íàÿ ìåìáðàíà, 2 — ãîðìîí, 3 — ðåöåïòîð, 4 — ÿäåðíàÿ ìåìáðàíà, 5 — ÄÍÊ, 6 — ìÐÍÊ, 7 — ðèáîñîìà, 8 — ñèíòåç áåëêà (ôåðìåíòà)
Ïîäæåëóäî÷íàÿ æåëåçà è åå ãîðìîíû
Ïîäæåëóäî÷íàÿ æåëåçà ñîñòîèò èç ýêçîêðèííîé è ýíäîêðèííîé ÷àñòåé (îñòðîâêè Ëàíãåðãàíñà), êîòîðûå ðàçâèâàþòñÿ èç îäíîãî èñòî÷íèêà — ýíòîäåðìû ïåðâè÷íîé êèøêè.  ýêçîêðèííîé ÷àñòè, ñîñòàâëÿþùåé 98 % âñåé ìàññû æåëåçû, âûðàáàòûâàåòñÿ ïèùåâàðèòåëüíûé ñîê, êîòîðûé ïîñòóïàåò â äâåíàäöàòèïåðñòíóþ êèøêó è ñîäåðæèò ôåðìåíòû, íåîáõîäèìûå äëÿ ðàñùåïëåíèÿ áåëêîâ, æèðîâ è óãëåâîäîâ.  îñòðîâêàõ Ëàíãåðãàíñà ñèíòåçèðóþòñÿ ãîðìîíû, ðåãóëèðóþùèå ìåòàáîëè÷åñêèå ïðîöåññû, â îñîáåííîñòè óãëåâîäíûé îáìåí.
 ïðîöåññå ýâîëþöèè ýíäîêðèííàÿ ÷àñòü âîçíèêëà ðàíüøå ýêçîêðèííîé, òàê ÷òî âíà÷àëå ïîäæåëóäî÷íàÿ æåëåçà íå èìåëà êîìïàêòíîãî ñòðîåíèÿ. Ó ëàíöåòíèêà â ýïèòåëèè ñëèçèñòîé îáîëî÷êè êèøêè åñòü êëåòêè, ãîìîëîãè÷íûå ýêçîêðèííîé è ýíäîêðèííîé ÷àñòÿì ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû. Ýòè êëåòêè ðàçîáùåíû. Ó êðóãëîðîòûõ (ìèíîãè) îáðàçóþòñÿ îñòðîâêè æåëåçèñòîé òêàíè, îòäåëÿþùèåñÿ îò ýïèòåëèÿ êèøå÷íèêà. Ó êîñòèñòûõ ðûá ýíäîêðèííàÿ òêàíü ïðåäñòàâëåíà îñòðîâêàìè (òåëüöà Áðîêìàíà), îáîñîáëåííûìè îò ýêçîêðèííîé òêàíè ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû. Ó äðóãèõ ïîçâîíî÷íûõ æèâîòíûõ ýíäîêðèííàÿ òêàíü â âèäå ìåëêèõ âêëþ÷åíèé ðàñïîëîæåíà ñðåäè ýêçîêðèííîé òêàíè ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû è ñîñòàâëÿåò òîëüêî 1?3 % îò åå ìàññû.
Ãîðìîíû, âûðàáàòûâàåìûå ýíäîêðèííîé ÷àñòüþ.
 îñòðîâêàõ Ëàíãåðãàíñà áîëüøèíñòâà ïîçâîíî÷íûõ âûÿâëÿþò äâà îñíîâíûõ òèïà æåëåçèñòûõ êëåòîê, âûðàáàòûâàþùèõ ðàçíûå ãîðìîíû: èíñóëèí è ãëþêàãîí. Êëåòêè, ñèíòåçèðóþùèå èíñóëèí, íàçûâàþò áåòà- (èëè Â-) êëåòêàìè; êëåòêè, âûðàáàòûâàþùèå ãëþêàãîí, — àëüôà- (èëè À-) êëåòêàìè. Êðîìå íèõ îïðåäåëåí òðåòèé òèï êëåòîê — äåëüòà-êëåòêè, â êîòîðûõ ñèíòåçèðóåòñÿ ñîìàòîñòàòèí (ðèñ 3).
Áåòà-êëåòêè, ñèíòåçèðóþùèå èíñóëèí, îáíàðóæåíû ó âñåõ ïîçâîíî÷íûõ. Ó íèçøèõ ïîçâîíî÷íûõ (êðóãëîðîòûå, õðÿùåâûå ðûáû) àëüôà-êëåòêè è ãëþêàãîí íå âûÿâëåíû. Ó âñåõ îñòàëüíûõ ïîçâîíî÷íûõ â îñòðîâêàõ Ëàíãåðãàíñà ñèíòåçèðóþòñÿ èíñóëèí è ãëþêàãîí, îñíîâíàÿ ôóíêöèÿ êîòîðûõ ñîñòîèò â ðåãóëÿöèè ìåòàáîëè÷åñêèõ ïðîöåññîâ; îò ýòèõ ãîðìîíîâ â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè çàâèñèò óðîâåíü ãëþêîçû â êðîâè, íåîáõîäèìûé äëÿ íîðìàëüíîé æèçíåäåÿòåëüíîñòè îðãàíèçìà.
Èíñóëèí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîþ áåëêîâûé ãîðìîí ñ ìîëåêóëÿðíîé ìàññîé îêîëî 6000. Îí ñîñòîèò èç äâóõ ïîëèïåïòèäíûõ öåïåé, ñîåäèíåííûõ äâóìÿ äèñóëüôèäíûìè ìîñòèêàìè. Èíñóëèí îáðàçóåòñÿ èç ïðåäøåñòâåííèêà — ïðîèíñóëèíà — ïîä âëèÿíèåì ïðîòåàç. Àêòèâíîñòü ïðîèíñóëèíà íåâåëèêà (5 % àêòèâíîñòè èíñóëèíà). Ïðåâðàùåíèå ïðîèíñóëèíà â èíñóëèí ïðîèñõîäèò â áåòà-êëåòêàõ. Èíñóëèí áûë ïåðâûì áåëêîâûì ãîðìîíîì, ñèíòåçèðîâàííûì èñêóññòâåííî.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ èíñóëèí (èëè èíñóëèíîïîäîáíûé ãîðìîí) îáíàðóæåí ó ìíîãèõ áåñïîçâîíî÷íûõ æèâîòíûõ, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò, ïî-âèäèìîìó, íå òîëüêî î åãî äðåâíîñòè, íî è âàæíîé ðîëè â ðåãóëÿöèè ìåòàáîëè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.
Ãëþêàãîí — ïîëèïåïòèä, ïîñòðîåííûé èç îäíîé öåïè ñ ìîëåêóëÿðíîé ìàññîé îêîëî 3500. Êðîìå àëüôà-êëåòîê îñòðîâêîâ Ëàíãåðãàíñà ãëþêàãîí âûðàáàòûâàåòñÿ òàêæå â ñëèçèñòîé îáîëî÷êå êèøå÷íèêà (ýíòåðîãëþêàãîí). Ôóíêöèÿ ýíòåðîãëþêàãîíà íåñêîëüêî îòëè÷àåòñÿ îò ðîëè ïàíêðåàòè÷åñêîãî ãëþêàãîíà.
Ðèñ. 3 Ãîðìîíû ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû è èõ ôóíêöèè á — àëüôà-êëåòêè ïðîäóöèðóþò ãëþêàãîí, â — áåòà-êëåòêè ïðîäóöèðóþò èíñóëèí
Ãîðìîíû îñòðîâêîâûõ êëåòîê îêàçûâàþò çíà÷èòåëüíîå âîçäåéñòâèå íà ìåòàáîëè÷åñêèå ïðîöåññû. Èíñóëèí ÿâëÿåòñÿ àíàáîëè÷åñêèì ãîðìîíîì ñ øèðîêèì ñïåêòðîì äåéñòâèÿ. Åãî ðîëü ñîñòîèò â ïîâûøåíèè ñèíòåçà óãëåâîäîâ, æèðîâ è áåëêîâ. Îí ñòèìóëèðóåò ìåòàáîëèçì ãëþêîçû. Ïîä âëèÿíèåì èíñóëèíà óâåëè÷èâàåòñÿ ïðîíèöàåìîñòü äëÿ ãëþêîçû êëåòîê ìèîêàðäà, ñêåëåòíûõ ìûøö, ÷òî óñèëèâàåò òîê ãëþêîçû âíóòðü êëåòîê è åå îáìåí. Èíñóëèí ñòèìóëèðóåò ñèíòåç ãëèêîãåíà â ïå÷åíè, ñíèæàåò ãëþêîíåîãåíåç (îáðàçîâàíèå ãëþêîçû èç àìèíîêèñëîò), âëèÿåò íà îáìåí æèðà, óñèëèâàÿ ñïîñîáíîñòü æèðîâîé òêàíè è ïå÷åíè ê íàêîïëåíèþ ðåçåðâîâ æèðîâ â ôîðìå òðèãëèöåðèäîâ.
Äåéñòâèå ãëþêàãîíà íà ìåòàáîëè÷åñêèå ïðîöåññû îñóùåñòâëÿåòñÿ â ïå÷åíè è ðåàëèçóåòñÿ ÷åðåç àäåíèëàòöèêëàçó è öÀÌÔ. Öèêëè÷åñêèé ÀÌÔ, â ñâîþ î÷åðåäü, àêòèâèçèðóåò ôåðìåíòû, êîíòðîëèðóþùèå ñêîðîñòü ãëèêîãåíîëèçà, ãëþêîíåîãåíåçà è ëèïîëèçà. Îñíîâíîé ýôôåêò ãîðìîíà ñîñòîèò â óñèëåíèè ãëèêîãåíîëèçà â ïå÷åíè; ãëþêàãîí ÿâëÿåòñÿ ñèíýðãèñòîì àäðåíàëèíà.
Êîíöåíòðàöèÿ ãîðìîíîâ ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû â ïëàçìå êðîâè çàâèñèò îò ïîñòóïëåíèÿ ãëþêîçû ñ ïèùåé, ñêîðîñòè åå îêèñëåíèÿ è îò óðîâíÿ äðóãèõ ãîðìîíîâ, ó÷àñòâóþùèõ â ðåãóëÿöèè ñîäåðæàíèÿ ãëþêîçû. Ïðè ïîâûøåíèè ñîäåðæàíèÿ ãëþêîçû â êðîâè óñèëèâàåòñÿ ñåêðåöèÿ èíñóëèíà, ïðè åå ñíèæåíèè âûäåëÿåòñÿ áîëüøå ãëþêàãîíà.
Ðåãóëÿöèÿ ýíäîêðèííîé ÷àñòè ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû îñóùåñòâëÿåòñÿ ñèìïàòè÷åñêîé è ïàðàñèìïàòè÷åñêîé íåðâíîé ñèñòåìîé. Ïîìèìî òîãî, óðîâåíü ãëþêîçû, î÷åâèäíî, èçìåíÿåòñÿ è â ñàìîé ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçå, ÷òî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðåãóëÿöèè ñåêðåòîðíîé àêòèâíîñòè êëåòîê. Ðåãóëÿöèÿ ñåêðåöèè èíñóëèíà ïðîèñõîäèò è ïîä âëèÿíèåì ðÿäà ïîëèïåïòèäîâ, âûðàáàòûâàåìûõ â æåëóäî÷íî-êèøå÷íîì òðàêòå. Ïðèñóòñòâèå â íåì ãëþêîçû âûçûâàåò âûáðîñ ýíòåðîãëþêàãîíà. Ýòîò ãîðìîí ïîñòóïàåò ñ êðîâüþ ê êëåòêàì ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû è ñòèìóëèðóåò ñåêðåöèþ èíñóëèíà.
Ðåãóëÿöèÿ ñåêðåöèè ãëþêàãîíà îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîñðåäñòâîì ðåöåïòîðîâ ãëþêîçû â ïåðåäíåì ãèïîòàëàìóñå, êîòîðûå âûÿâëÿþò ñíèæåíèå ãëþêîçû â êðîâè. Âîçìîæíî, â ýòó öåïü âçàèìîäåéñòâèé âêëþ÷àåòñÿ ãîðìîí ðîñòà ãèïîôèçà. Ñîìàòîñòàòèí, âûðàáàòûâàåìûé äåëüòà-êëåòêàìè, îêàçûâàåò èíãèáèðóþùåå âëèÿíèå íà âûäåëåíèå ãëþêàãîíà. Ýíòåðîãëþêàãîí ìîæåò ïîäàâëÿòü ñåêðåöèþ ïàíêðåàòè÷åñêîãî ãëþêàãîíà. Ñèìïàòè÷åñêàÿ ñòèìóëÿöèÿ óñèëèâàåò ñåêðåöèþ ãëþêàãîíà. Òàêèì îáðàçîì, ñèñòåìà ðåãóëÿöèè ñåêðåöèè èíñóëèíà è ãëþêàãîíà è ñâÿçàííîãî ñ ôóíêöèåé ýòèõ ãîðìîíîâ óðîâíÿ ãëþêîçû â êðîâè âåñüìà ñëîæíà.
Ó ìëåêîïèòàþùèõ ãëàâíûì èñòî÷íèêîì ýíåðãèè ÿâëÿþòñÿ óãëåâîäû, è èíñóëèí èãðàåò âåñüìà çíà÷èòåëüíóþ ðîëü â ïðîöåññàõ ðåãóëÿöèè èõ ìåòàáîëèçìà. Ó ïòèö â 10?20 ðàç áîëåå âûñîêèì ÿâëÿåòñÿ ñîäåðæàíèå ãëþêàãîíà — ëèïîëèòè÷åñêîãî àãåíòà, òàê êàê îñíîâíûì èñòî÷íèêîì ýíåðãèè ó ýòîé ãðóïïû ïîçâîíî÷íûõ ÿâëÿþòñÿ æèðû. Ïðè îòêëîíåíèÿõ óðîâíÿ ãëþêîçû â êðîâè îò íîðìû íàáëþäàþòñÿ ÿâëåíèÿ ãèïî- èëè ãèïåðãëèêåìèè.
Ïðè ãèïîãëèêåìèè, ò.å. ðåçêîì ñíèæåíèè óðîâíÿ ãëþêîçû, íàáëþäàþòñÿ òàõèêàðäèÿ, ãîëîä, âîçáóæäåíèå.  ðåçóëüòàòå ãèïîãëèêåìè÷åñêîé êîìû ìîæåò íàñòóïèòü ñìåðòü. Ïðåäîòâðàùåíèå ýòèõ ÿâëåíèé âîçìîæíî ïðè âëèâàíèÿõ ãëþêîçû è ââåäåíèè ãëþêàãîíà. Ïðè óðîâíå ãëþêîçû âûøå 180 ìã/100 ìë ãëþêîçà âûâîäèòñÿ ñ ìî÷îé, ÷òî ïðîèñõîäèò ïðè îñëàáëåííîé ôóíêöèè èíñóëèíà è ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç ïðîÿâëåíèé ñàõàðíîãî äèàáåòà. Ýòî çàáîëåâàíèå âîçíèêàåò â ðåçóëüòàòå íåäîñòàòî÷íîé âûðàáîòêè èíñóëèíà áåòà-êëåòêàìè ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû. Òå æå ÿâëåíèÿ ìîãóò íàáëþäàòüñÿ â ðåçóëüòàòå íàðóøåíèÿ ðåàêöèè ïåðèôåðè÷åñêèõ òêàíåé íà èíñóëèí.  îòñóòñòâèå èíñóëèíà ãëþêîçà ìåäëåííî ïðîíèêàåò â êëåòêè ìûøö è ïå÷åíè, çàïàñû ãëèêîãåíà áûñòðî èñòîùàþòñÿ.
Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru
Источник
