Симпатоодриноловая система

Мозговой слой надпочечников – производные нервной ткани, продуцируют катехоламины – адреналин, норадреналин и дофамин. По хим. строению катахоламины – 3,4-дегидроксипроизводные фенилэтиламины. Катахоламины действуют на клетки-мишени через рецепторы, локализованные в плазматической мембране. Биологические эффекты адреналина и норадреналина затрагивает практически все функции организма. Общее во всех этих эффектах заключатся в стимуляции процессов, необходимых для противостояния организма к чрезвычайным ситуациям. Нервные центры гипоталамуса регулируют секрецию адреналина в хромофильной ткани мозгового слоя надпочечников. возбуждение симпатической нервной системы в стресавых ситуациях мобилизует энергетические ресурсы организма с тем, чтобы организм мог выдержать большие напряжения. При этом в кровь выбрасывается большое кол-во адреналина и норадреналина. Сначала адреналина вырабатывается больше, но при продолжительной стимуляции надпочечников адреналин уступает норадреналину.

 

БИОХИМИЯ СТРЕССА

Нервные центры гипоталамуса регулируют секрецию адреналина в хромофильной ткани мозгового слоя надпочечников. возбуждение симпатической нервной системы в стресавых ситуациях мобилизует энергетические ресурсы организма с тем, чтобы организм мог выдержать большие напряжения. При этом в кровь выбрасывается большое кол-во адреналина и норадреналина. Сначала адреналина вырабатывается больше, но при продолжительной стимуляции надпочечников адреналин уступает норадреналину.В 1975 г. нервной ткани были выделены 2 пентопептида: лейцин-энкефалин и метионин-энкефалин, обладающий способностью связываться с опиоидными рецепторами и действовать подобно морфину. Позднее в гипофизе были обнаружены и др. эндогенные опиаты – альфа-, бета-, гамма-эндорфины, являющиеся пептидами. Все эти вещества с опиатоподобным действием, включая ранее открытые энкифалины, получили общее групповое название – эндорфины. Они являются продуктами ограниченного протеолиза гормонов гипофиза. Считается, что в гипофизе образуется крупный прегормональный белок, из которого образуются бета-липотропин и кортикотропин. Ограниченный протеолиз бета-липотропина и кортикотропина приводит к образованию эндорфинов, пептидов обучения и памяти и альфа- и бета-меланотропинов. последние также содержат аминокислотную последовательность пептидов, облегчающих обучение и запоминание. Все нейропептиды являются медиаторами или модуляторами в синапсах, влияя на функцию нейронов. С эндорфинами связывают обезболивающие действия, в состоянии эйфории и отклонения психической деятельности вследствие нарушения их обмена при шизофрении. Эндорфины оказывают более сильное болеутоляющее действие, чем морфин.

РЕНИН-АНГИОТ-АЛЬДОСТ.СИСТ

Главный механизм регуляции синтеза и секреции альдостерона служит система ренин-ангиотензин. Ренин-протеолитический фермент, продуцируемый юкстагломерулярными клетками. Они особенно чувствительны к снижению перфузального давления. Уменьшение артериального давления сопровождается падением перфузионного давления в приносящих артериолах почечных клубочков и соответствующей стимуляции высвобождения ренина. Ангиотензин оказывает стимулирующее действие на продукцию и секрецию альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников, который вызывает задержку ионов натрия и воды, в результате чего объм жидкости в организме восстанавливается. Предсердный натриуретический фактор(ПНФ)- это пептид, содержащий 28 аминокислот с единственным дисульфидным мостиком. ПНФ синтезируется в кардиомиоцитах предсердий и хранится в виде препрогормона. Основным фактором, регулирующим секрецию предсердно натрийуретического фактора, являясь артериального давления. Другие стимулы секреции- увеличение осмолярности плазмы, повышение частоты сердцебиения. Основные клетки мишени ПНФ- это почки, и периферические артерии. В почках ПНФ стимулирует расширение приносящих артериол, усиление почечного кровотока, увеличение скорости фильтрации и экскреции ионов натрия. В периферических артериях ПНФ снижает тонус гладких мышц и расширяет артериолы. Таким образом, суммарным действием ПНФ является увеличение экскреции ионов натрия и понижение артериального давления.

 

ВАЗОПРЕССИН И АЛЬДОСТЕРОН

Вазопрессин – пептид с М около 1100, содержащий 9 аминокислот, соединенных одним дисульфидным мостиком. Стимулом, вызывающим секрецию вазопрессина, служит повышение концентрации ионов Na и увеличение осмотического давления внеклеточной жидкости. При недостаточном потреблении воды, сильном потоотделении или после приема большого количества соли осморецепторы гипоталамуса, чувствительные к колебаниям осмолярности, регистрирует повышение осмотического давления крови. Возникают нервные импульсы, которые передаются в заднюю долю гипофиза и вызывает высвобождение вазопрессина. Секреция происходит также в ответ на сигналы от барорецепторов предсердий. Изменение осмолярности всего на 1% преводит к изменениям секреции вазопрессина. Альдостерон – наиболее активный минералокортикостероид, синтезирующийся в коре надпочечников из холистерола. Биологическим эффектом индуцируемых альдостероном белков является увеличение реабсорбции ионов натрия в канальцах нефронов, что вызывает задержку хлоридов натрия в организме, и возрастание экскреции калия. Гиперальдостеронизм – заболевание, вызванное гиперсекрецией альдостерона надпочечниками. Примерно у 80% больных причиной является аденома надпочечников, в остальных случаях – диффузная гипертрофия клеток клубочковой зоны, вырабатывающих альдостерон. Гипоальдостеронизм нарушает водно-минеральный обмен. Организм теряет Na и воду и накапливает калий, вследствие чего развивается гипотония, резкая мышечная слабость, прогрессирующая утомляемость вплоть до полного бессилия, к развитию несахарного диабета приводит дефицит вазопрессина, вызванный дисфункцией задней доли гипофиза, а также нарушением в системе передачи гормонального сигнала. Под названием «несахарный диабет» объединяют заболевания с разной этиологией. Основное проявление несахарного диабета – гипотоническая полиурия, т.е. выделение большого количества мочи низкой плотности.

 

РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА

Основные пищевые веш-ва: углеводы(у), белки(б), жиры(ж) окисляются в организме с освобождением свободной энергии, которая используется в анаболических процессах и при осуществлении физиологических ф-ций. Енергетическая ценность: У=4ккал/г, Ж=9ккал/г, Б=4 ккал/г. Взрослому челу в сутки требуется 2-3 тыс. ккал. При обычном ритме питания промежутки между приёмом пищи =4-5 ч с ночным перерывом 8-12 ч. Во время пищеварения и абсорбтивного периода основные энергоносители, используемые тканями (глюкоза, жирные кислоты, аминокислоты) могут поступать из ЖКТ. В постабсортивном периоде и при голодании энергетические субстраты образуется в процессе катаболизма депонированных энергоносителей. Изменения в потреблении энергоносителей и энергозатратах координируеются путём чёткой регуляции метаболических процессов в разных органах и системах организма. Основную роль в поддержании энергитического гомеостаза играют гормоны-инсулин и глюкогон. Обмен углеводов: т.к. засчёт мобилизации гликогена обеспечивается только кратковременное голодание, основным источником глюкозы при длительном голодании служит глюконеогенез(ГНГ), а основными субстратами ГНГ-аминокислоты, лактат и глицерол. При низком содержании инсулина глюкоза используется только инсулинзависимыми тканями(мозг и эритроциты). Обеспечение энергетических потребностей других тканей-засчёт кислот и кетоновых тел. Обмен жиров: жирные кислоты, образующиеся в процессе мобилизации жиров в жировом депо, становится основным источником энергии для большинства органов в первый период голодания. Во второй фазе мобилизация жиров продолжается, и концентрация жирных кислот в крови возрастает в 3-4 раза по сравнению с постабсорбтивном состоянии. Синтез кетоновых тел начинается в первые дни голодания, во второй фазе скорость синтеза повышается, их концентрация может достигать 20-30 мг/децилитр(при норме 1-3 мг/дл). Используются кетоновые тела в основном в мышцах. В этот период голодания часть энергетических потребностей мозга обеспечиваются кетоновыми телами, а скорость окисления кетоновых тел мышцами понижается. Обмен белков в течение нескольких первых дней голодания быстро распадаются мышечные белки-основной источник субстрата для ГНГ. При голодании более 3-х недель скорость катаболизма белков стабилизируется и составляет около 20 г.в сутки. В этот период повышается потребление мозгом кетоновых тел а скорость ГНГ понижается. Это способствует сбережению белков. В этот период и для мозга кетоновые тела становятся значительным источником энергии, однако, для окисления кетоновых тел необходимы ЩУК и другие компоненты. В норме они образуются из глюкозы и аминокислот, а при голодании только из аминокислот. Продолжительность голодания более 4-х недель развиваются атрофические процессы, в результате которых происходит потеря значительного кол-ва белка.

 

САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

Сахарный диабет(СД)- заболевание, возникающее вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина. Основные формы СД: согласно данным ВОЗ СД классифицируют с учетом различия генетических факторов и клинического течения на 2 основные формы: 1) диабет 1-го типа (инсулинзависимый- ИЗСД)- заболевание, вызываемое разрушением бета клеток островка Лангерганса поджелудочной железы. 2) диабет 2-го типа (инсулиннезависимый-ИНСД)- общее название нескольких заболеваний, развивающихся в результате относительного дефицита инсулина, возникающего вследствие нарушения секреции инсулина, нарушения превращения проинсулина в инсулин, повышения скорости катаболизма инсулина. Механизмы развития диабетической комы (ДК): Диабетическая кома проявляется в резких нарушениях всех функций организма с потерей сознания. Основные предшественники ДК- ацидоз и дегидротация тканей. В основе нарушения вводно-электролитного обмена лежит гипергликемия, сопровождающаяся повышением осмотического давления в сосудном русле. ДК развивается медленно, в течение нескольких суток. Признаки: тошнота, рвота, заторможенность. Коматозные состояния при СД могут проявляться в 3-х формах: кетоацидотический- развивается только при ИЗСД. Характерно: выраженный дефицит инсулина, кетоацидоз, полиурия, полидепсия; гипероосмолярный- наблюдают высокий уровень глюкозы в плазме крови, полиурию, полидепсию, тяжелую дегидротацию. Характерно для СД 2-х типов; лактоацидотический- преоблодают гипотония, снижение периферического кровообращения, гипоксия тканей. Поздние осложнения СД: 1- гипергликемия: приводит к повреждению кровеносных сосудов и нарушению функций различных тканей и органов. Одним из основных механизмов повреждения тканей являются гликозилирование белков, приводящее к изменению их конформации и функций. Один из признаков СД является увеличение в 2-3 раза гликозилированного Hb. 2- причиной многих поздних осложнений СД служит увеличение скорости превращения глюкозы в сорбитол. Сорбитол не используется в других метаболических путях, а скорость его диффузии из клетки не велика. У больных СД сорбитол накапливается в сетчатке и хрусталике, клетках клубочков почек, Швановских клетках, эндотелии. Диабетические ангиопатии: обусловлены поражением базальных мембран.

МАТРИКС ХРЯЩА

Основные компоненты: коллаген 2 типа, агрекан, глюкуроновая кислота, вода. Кроме них в матриксе находится мало протеогликанов, коллагены 6,9,11 типов, связывающий белок, другие неколлагеновые белки, разнообразные факторы роста. “Эндоскелет” хрящевого матрикса образован фибриллярной сетью, которая состоит из коллагена 2,9,11 типов и предают хрящу прочность. Высокомолекулярные агрегаты, состоящие из агрекана и гиалуроновой кислоты являются полианионами. Это способствует высокой гидратации хрящевого матрикса, выполнение им рессорной функции. Содержание воды в хряще непостоянно. При нагрузки жидкость вытесняется, при прекращение нагрузки вода вновь возвращается в хрящ. Теории минерализации кости: термином биологической минерализации обозначает процесс отложения неорганических химических компонентов в нормальной или в патологически изменнёной ткани. Щёлочно-фосфатазная теория: исходя из этой теории щелочная фосфатаза(фосфомоноэстераза) отщепляет ортофосфат от органических фосфорно-эфирных соединений, увеличивая в местах кальцификации произведение концентраций ионов Ca и фосфата до величины, достаточной для преципитации фосфата Ca. Теория Уоделла: предполагает участии кальцийсвязывающего неколлагенового белка и локальное изменение pH в участках присоединения Ca в щелочную сторону, что резко уменьшает растворимость фосфата Ca. Теория “вспомогательного механизма” плюс “местный фактор”- описывает участие в кальцификации митохондрий. Сопряжено с окислительным фосфорилированием митохондрия может аккумулировать Ca и неорганический фосфат в форме минеральных гранул. Теория “эпитаксии”- ориентированный рост кристаллов на пов-ти другого кристалла. В организме взрослого чела больше 1-ого кг. Ca, который почти целиком находится в костях и зубах, образуя вместе с фосфатом гидроксиатит Ca. Кроме того во всех клетках Ca играет роль важного клеточного регулятора между гормонами белковой природы и ферментами. В питании чела Ca играет очень важную роль. ВсасываниеCa регулирует вит. D.

БИОХИМИЯ МЫШЦ

Мышечная ткань составляе 40-42% от массы тела. Стр ед мыш ткани явл мышечное волокно, в кот различают сарколемму, саркоплазму, пучки миофибрилл и опорные белки стромы (каллоген и элластин). В сарколемме много ядер, митохонднрий, полисом; в ней содерж липиды, гликоген, миоглобин, ферменты и азотосодерж небелковые в-ва (креатинин, креатин). Белки миофибрилл бывают сокр-е (актин и миозин – 80%) и регуляторные (тропонин и тропомиозин – 20%). Миозин имеет стр-ру ассиметрического гексамера, состоящего из 2х идентичных тяжёлых и 4х лёгких полипептидных цепей. Тяжёлые цепи заканчиваются головками. Саркомер – функциональная ед миофибрилл

№102 Гликопротеиды-белки,которые содержат олигосахаридные цепи разной длины, ковалентно присоединненые к полипептидной основе. Углеводный компонент кликопротеидов меньше по массе, чем у протеогликанов и составляет не более 40% от общей массы. Они выполняют в оганизме разные функции и присутствуют во всех классах белков-ферментах,гормонах,транспортных и структурных белках. Представители гликопротеидов-коллаген и эластин, имунноглобулины, ангиотензиноген, трансферрин, церулоплазмин, внутренний фактор Касла, тириотропный гормон.

 

БИОХ.НЕРВНОЙ ТКАНИ

Клеточный состав нервной ткани: нейроны и нейроглия. Нейроны – это осн функц ед нервной ткани непосредственного контакта с кровью не имеют, т.к. отделены гематоэнцефалическим барьером, представленным сплошным эндотелием, утолщённой базальной мембраной и слоем глиоцитов, создающих доп слой на пов-ти стенок капилляров. Особенностью нерв ткани явл исп липидов в кач стр-го мат-ла, в то время как в др тканях эту ф-ю вып белки липиды представлены цереброзидами, ганглиозидами, сфингомиелинами, плазмалогенами, фосфотидилсиринами, фосфотидилхолинами и холистерином. Миелиновые мембраны имеют 3 слоя белка и 2 слоя липидов, в кот входят фосфотидилсерин, цереброзин, сфингомиелины и холистерин. В сером в-ве головного мозга 5% липидов, в белом – 17%. Специфич-ми белками явл: белок S-100, нейрофизин, нейротубулин и нейростенин. Пептиды: карнозин, анзерин, гумокарнозин, энкефалин и пептид сна. В нервной ткани концентр свободных аминок-т в 8 раз большеЮ чем в плазме крови. Центр место в обмене принадлежит глутаминовой к-те, глутамину и аспарагиново й к-те. Глутаминовая к-та нейтрализует аммиак в нерв ткани, превращаясь в глутами, кот удаляется через гемоэнцефалический барьер в кровь.

 

ИНСУЛИН и ГЛЮКАГОН

Инсулин-полипептид, состоящий из 2-х полипептидных цепей. Цепь А содержит 21 аминокислотный остаток, цепьБ-30 аминокислотных остатков. Обе цепи соединены между собой 2-я несульфидными мостиками. Инсулин может существовать в нескольких формах: мономера, димера и гексамера. Инсулин- главный анаболический гормон. Он участвует в регуляции метаболизма, транспорта глюкозы, аминокислот, в синтезе белков. Инсулин влияет также на процессы репликации и транскрипции, участвуя в регуляции клеточной дифференцировки, пролиферации и трансформации клеток. Инсулин стимулирует утилизацию глюкозы в клетках разными путями. Около 50% глюкозы используется в процессе гликолиза, 30-40% превращается в жиры и около 10% накапливается в форме гликогена. Общий результат стимуляции- снижение концентрации глюкозы в крови. В печени и жировой ткани инсулин стимулирует синтез жиров, обеспечивая получение для этого процесса необходимых субстратов из глюкозы. Под влиянием инсулина снижается концентрация жирных кислот, циркулирующих в крови. Инсулин стимулирует потребление нейтральных аминокислот в мышцах и синтез белков в печени. Глюкогон- одноцепочечный полипептид, состоящий из 29 аминокислотных остатков. Эффекты глюкогона в основном противоположны эффектам инсулина. Основные клетки мишени глюкогона- печень и жировая ткань.