Гормоны коры надпочечников

 

С нарушением функции коры надпочечников связаны многие заболевания. При туберкулезном поражении надпочечников развивается бронзовая болезнь (болезнь Адиссона), которая характеризуется усиленной пигментацией кожи, потерей аппетита, расстройствами кишечника, потерей массы тела, снижением устойчивости к заболеваниям.

В коре надпочечников вырабатываются стероидные гормоны, их около 100. Различают глюкокортикоиды кортикостероиды, оказывающие влияние на обмен углеводов, белков, жиров и нуклеиновых кислот; минералокортикоиды – кортикостероиды, оказывающие влияние на обмен солей и воды. В основе их структуры лежит кольцо циклопентан-пергидрофенантрена.

 

Наиболее распространены:

Кортикостерон

Гидрокортизон Глюкокортикоиды

Кортизон

 

 

Дезоксикортикостерон

Альдостерон Минералокортикоиды

 

 

Преган Кортикостерон

Гидрокортизон (кортизол) Кортизон

 

 

Дезоксикортикостерон Альдостерон

 

Глюкокортикоиды влияют на обмен углеводов, белков и липидов. Широко известно противовоспалительное и противоаллергическое действие кортикостероидов, благодаря чему они широко применяются в клинике. Им принадлежит ведущая роль в функционировании гипоталамо-гипофизарноадреналовой системы, которая обеспечивает приспособляемость организма к экстремальным условиям среды в ходе развития адаптации.

Кортикостероиды инактивируются в печени. Продукты метаболизма выделяются с мочой.

 

Гормоны половых желез

 

Половые гормоны в основном образуются в семенниках, яичниках и плаценте.

Яичники выделяют два типа женских половых гормонов стероидной природы – эстрогены и прогестерон. Прогестерон образуется и в плаценте. Наиболее распространены – эстрадиол, эстрон, эстриол.

Эстрогены – необходимы для развития вторичных половых признаков, стимулирует рост эндометрия и желез матки, активность миометрия, рост молочных желез, регулируют рост костной ткани, определяя телосложение женского типа.

Семенники вырабатывают стероидные гормоны андрогены, наиболее активен тестостерон. Андрогены образуются в интерстициальных клетках Лейдига, необходимы для развития придаточных желез мужской половой системы и вторичных мужских половых признаков. Они вызывают ускорение роста тканей и синтеза белков. (Рис. 6.2.)

Андростерон Дегидроэпиандростерон

 

тестостерон

Прогестерон Эстрадиол

Эстрон Эстриол

Рис. 6.2. Мужские и женские половые гормоны

 

Гормоны тимуса (вилочковой железы)

 

Вилочковая железа, тимус, зобная железа – расположена на трахее, имеет дольчатое строения, наибольшего развития достигает в период половой зрелости, затем редуцируется. Функция тимуса связана с ростом, развитием, дифференциацией клеток и тканей организма, кроветворением и приобретением иммунитета. Считают, что в тимусе образуются ряд гормонов, отличающихся друг от друга по химической структуре и биологическому действию.

Тимозин – устойчивый к температуре полипептид с М.м. 3108 Да, состоящий из 28 аминокислотных остатков.

Тимопоэтин II – полипептид с М.м. 5562 Да, состоящий из 49 аминокислотных остатков.

Сывороточный тимусный фактор (СТФ) пептид из 9 аминокислотных остатков, М.м 859 Да

Лимфостимулирующий гормон (ЛСГ) – белок с М.м. 80000 Да.

Гормоны тимуса стимулируют образование лимфоцитов, активируют синтез антител, участвуют в синтезе ДНК и РНК, повышают иммунологическую реактивность организма

Гормоны тимуса применяются в животноводстве и ветеринарии для стимуляции защитных сил организма за счет образования Т-лимфоцитов, развития гуморальных и клеточных факторов организма

Гормоны местного действия

 

Указанные выше гормоны после секреции из эндокринных клеток попадают в кровь и через нее в органы мишени. Влияние гормонов местного действия обычно ограничено и распространяется только на близлежащие клетки. Гормоны местного действия образуются либо специализированными клетками, рассеянными в ткани, либо самими паренхиматозными клетками органа. Между истинными гормонами и гормонами местного действия нет принципиальной разницы, так как они выполняют роль химических сигналов, координирующих функцию клеток и тканей. Либерины и статины гипоталамуса можно отнести к гормонам местного действия, так как они регулируют функцию близко расположенного гипофиза. Гормонами местного действия являются гистамин и серотонин, производные от гистидина и триптофана, простагландины, кинины и гормоны пищеварительного тракта.

Простагландины – внутриклеточные регуляторы обмена веществ, синтезируются почти во всех органах и тканях из полиненасыщенных жирных кислот, линолевой, арахидоновой. Их Функция тесно взаимосвязана с системой аденилатциклаза – цАМФ, они обладают широким спектром действия; влияют на гемодинамику почек, сократительную функцию гладкой мускулатуры и др. Сейчас известно 14 простагландинов. Они нашли широкое применение в медицинской практике и в животноводстве.

Кинины – эта группа небольших пептидов, построенных из остатков 9 аминокислот. Основные из них это брадикинин и лизилбрадикинин (каллидин). Они образуются в тканях из предшественников пептидной природы – киногенов. Срок жизни кининов невелик – 20-30 сек. Действие их заключается в расслаблении

гладких мышц кровеносных сосудов, то есть обладают сосудорасширяющим действием. Брадикинин – самое сильное сосудорасширяющее вещество в организме, снижает кровяное давление. Кинины повышают проницаемость капилляров, вызывают боль, что сопровождает воспаление. Считают, что кинины, наряду с гистамином и простагландинами участвуют в развитии воспалительной реакции.

Опиоидные – эндогенные пептиды – эндорфины и энкефалины, являются индукторами ощущений удовольствия, приятного настроения, состояния эйфории в результате их прямого морфиноподобного действия на опиоидные рецепторы центральной нервной системы. Они же оказывают болеутоляющее действие, влияют на кровяное давление, двигательную функцию, температуру тела и т.д. Они являются пептидами от 5 до 31 аминокислотного остатка, образуются из предшественника проопиокортина – М.м. 29 кДа, 265 аминокислотных остатка, путем селективного гидролиза. Они могут образовываться и при гидролизе белков корма.

Гормоны желудочно-кишечного тракта – их известно более 20, наиболее изучены гастрин I и гастрин II – (из 17 и 14 аминокислотных остатков, соответственно). Они регулируют секрецию желудочного сока.

Прогастрин (из 34 аминокислотных остатков), секретин (из 27 аминокислотных остатков), сомастатин образуются в желудочно-кишечном тракте и участвуют в регулировании функции пищеварения.

Лептин, адреномедуллин, белки, родственные паратиреоидному гормону, факторы роста эндотелия сосудов, а также фибробластов, относятся по своему действию к гормонам. Гены этих гормонов активно экспрессируются в различных тканях, которые могут синтезировать и выделять соответствующие гормоны в межклеточное пространство и кровь. Лептин – гормон ожирения, синтезируется в адипоцитах. Органом-мишенью является центральная нервная система, через которую лептин снижает аппетит, снижает запасы жира в жировых депо. Адреномедуллин – гормон, состоящий из 52 аминокислотных остатков, обладает сильным сосудорасширяющим действием. Белки, родственные паратиреоидному гормону, кроме регуляции обмена кальция, обладают сосудорасширяющим действием в непосредственной близости от места своего синтеза.

 

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

 

Обмен веществ и энергии являются главной сущностью жизнедеятельности любого организма. В процессе обмена веществ образуется энергия и используется для поддержания температуры тела, совершения работы, роста и развития организма, обеспечения структур и функций всех клеточных элементов. Обмен веществ и энергии неразрывно связаны между собой и включают два процесса – ассимиляцию (анаболизм) и диссимиляцию (катаболизм).

Катаболизм – это процесс расщепления сложных органических молекул до более простых конечных продуктов. Углеводы, жиры и белки, поступившие извне с кормами и присутствующие в самой клетке в качестве запасных веществ, распадаются в последовательных реакциях до таких соединений, как молочная кислота, CO₂ и аммиак. Катаболические процессы сопровождаются освобождением свободной энергии, заключенной в сложной структуре больших органических молекул. Эта энергия запасается в молекулах АТФ (аденозинтрифосфата) и частично в богатых энергией водородных атомах кофермента НАДФН₂ -никотинамидадениндинуклеотидфосфата, находящегося в восстановленной форме. Ферментативное расщепление белков, углеводов, липидов происходит последовательно через ряд этапов. На первой стадии полисахариды распадаются до моносахаридов, жиры – до жирных кислот, глицерина и других компонентов, а белки – до аминокислот. Все эти компоненты на второй стадии катаболизма превращаются в еще более простые соединения: гексозы, пентозы и глицерин расщепляются до пировиноградной кислоты (пируват), затем до активированной уксусной кислоты – ацетил-коэнзима А. Расщепление жирных кислот и большинства аминокислот также завершается с образованием ацетил-КоА. На третьей стадии катаболизма ацетил-КоА вступает в цикл лимонной кислоты, где происходит его окисление до CO₂ и H₂O. Схематическое изображение стадии катаболизма представлено на рис.7.1.

Анаболизм (ассимиляция) или биосинтез происходит одновременно с катаболизмом, при котором из малых молекул-предшественников синтезируются белки, нуклеиновые кислоты и другие макромолекулярные компоненты клетки, причем этот процесс требует затраты энергии. Источником энергии являются макроэргические молекулы АТФ, которые распадаются до АДФ и неорганического фосфата, а также НАДФН₂. Биосинтез протекает также последовательно.

Рис. 7.1. Схематическое изображение стадий катаболизма (по Ленинджеру).

Синтез белков начинается с образования α-кетокислот и других предшественников. На второй стадии происходит аминирование α-кетокислот – образуются α-аминокислоты. Затем из аминокислот строятся полипептидные цепи и образуются различные белки. Таким же образом синтезируются липиды.

Клетка является основной единицей всех живых организмов, где происходит обмен веществ. В процессе эволюции возникли клеточные органеллы, которые обеспечивают последовательность основных химических реакций: ядро, митохондрии, эндоплазматический ретикулум, рибосомы, лизосомы, микросомы (рис.7.2.).

Биохимические процессы происходят в клетке в определенной последовательности с участием ферментов. Ферменты локализованы в отдельных клеточных структурах, которые специализированы в обмене веществ.

 

ОСНОВНЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ, В КОТОРЫХ

ПРОИСХОДЯТ БИОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ:

Рис.7.2. Строение эукариотической клетки

 

Ядро локализовано в средней части клетки, окружено двойной мембраной, содержит хроматин (ДНК+белок) – носитель генетической информации. Внутри ядра находится ядрышко, где синтезируется рибосомальная РНК. Наружная мембрана ядра связана с аппаратом Гольджи, где происходит секреция метаболитов.

Рибосомы расположены на поверхности эндоплазматической сети, где происходит синтез белковой молекулы.

Митохондрии имеют внутреннюю и внешнюю мембраны, это «энергетические станции» клетки. В них происходят окислительно-восстановительные реакции и синтез АТФ.

Лизосомы содержат гидролитические ферменты, где происходит расщепление белков, углеводов и других соединений, подлежащих лизису, а также веществ, поступивших путем пиноцитоза и фагоцитоза. Апоптоз – запрограммированная гибель клеток, лизис клеток, утративших свои функции, осуществляется с участием лизосомных ферментов.

Микросомы (пероксисомы) содержат оксидазы, окисляющие чужеродные вещества (лекарственные вещества, ароматические соединения – ксенобионты).

Цитозоль – цитоплазма - содержит ферменты различного назначения.