15. Гормональная регуляция обмена кальция в организме.

1. Па́ратирео́идный гормо́н (пара́тгормо́н, паратиреоидный гормон (ПТГ), паратирин) - представляет собой пептид из 84 аминокислот с молекулярной массой 9,5 кДа.

Место образования: в паращитовидных железах из биопредшественника — пропаратгормона (проПТГ), имеющего 6 дополнительных аминокислот на NH2-конце. ПроПТГ синтезируется в гранулярном эндоплазматическом ретикулуме главных клеток паращитовидных желез и в процессе протеолитического расщепления в аппарате Гольджи превращается в ПТГ.

Классификация:

- по месту синтеза – гормон паращитовидной железы;

- по хим.строению – белково-пептидный гормон;

- по биол.функциям – регулируют обмен кальция и фосфатов;

- по механизму действия – аденилатциклазный.

Регуляция синтеза и секреции

Уменьшают: высокие концентрации кальция через активацию кальций-чувствительной протеазы, гидролизующей один из предшественников гормона.

Биохим.эффекты:

Паратгормон повышает уровень Са2+ и снижает содержание Р в крови. Органы-мишени: кости, почки, кишечник.

Действие на костную ткань характеризуется тремя основными эффектами:

* торможение синтеза коллагена в активных остеобластах;

* активация остеолиза остеокластами;

* ускорение созревания клеток – предшественников остеобластов и остеокластов.

Следствие этих эффектов – мобилизация Са2+ и Р из кости в кровь.

Действие на почки: увеличение канальцевой реабсорбции Са2+, снижение реабсорбции Р. Кроме того гормон повышает способность почечной ткани синтезировать активную форму витамина D – кальцитриол.

Действие на кишечник: усиливает всасывание Са2+ и Р (косвенное действие через образование кальцитриола в почках).

Возможные нарушения

Гипофункция

Возникает при случайном удалении железы при операциях на щитовидной железе, аутоиммунной деструкции ткани желез. Возникающая гипокальциемия и гиперфосфатемия проявляется в виде высокой нервно-мышечной возбудимости, судорог, тетании. При резком снижении кальция возникает дыхательный паралич, ларингоспазм.

Гиперфункция

Первичный гиперпаратиреоз возникает при аденоме желез. Нарастающая гиперкальциемия вызывает повреждение почек, мочекаменную болезнь.

Вторичный гиперпаратиреоз является результатом почечной недостаточности, при которой происходит нарушение образования кальцитриола, снижение концентрации кальция и компенсаторное возрастание синтеза паратиреоидного гормона.

16. Кальцитонин и гормоны паращитовидных желез: структура, механизм действия, биохимические эффекты, биологическая роль, патология при нарушении синтеза.

** Кальцитонин - представляет собой пептид, включающий 32 аминокислоты с молекулярной массой 3,6 кДа.

Место образования: синтезитуется парафолликулярными С-клетками щитовидной железы.

Классификация:

- по месту синтеза – гормон щитовидной железы;

- по хим.строению – белково-пептидный гормон;

- по биол.функциям – регулируют обмен кальция и фосфатов;

- по механизму действия – аденилатциклазный. Механизм действия кальцитонина опосредуется цАМФ и активацией протеинкиназ, что сопровождается изменением активности щелочной фосфатазы, пирофосфатазной активности и активности ферментов.

Биохим.эффекты:

Эффект кальцитонина заключается в уменьшении концентрации кальция и фосфора в крови:

* в костной ткани подавляет активность остеокластов, что улучшает вход кальция и фосфатов в кость,

* в почках подавляет реабсорбцию ионов Ca2+, фосфатов, Na+, K+, Mg2+.

Гормон паращитовидной железы

1. Па́ратирео́идный гормо́н (пара́тгормо́н, паратиреоидный гормон (ПТГ), паратирин) - представляет собой пептид из 84 аминокислот с молекулярной массой 9,5 кДа.

Место образования: в паращитовидных железах из биопредшественника — пропаратгормона (проПТГ), имеющего 6 дополнительных аминокислот на NH2-конце. ПроПТГ синтезируется в гранулярном эндоплазматическом ретикулуме главных клеток паращитовидных желез и в процессе протеолитического расщепления в аппарате Гольджи превращается в ПТГ.

Классификация:

- по месту синтеза – гормон паращитовидной железы;

- по хим.строению – белково-пептидный гормон;

- по биол.функциям – регулируют обмен кальция и фосфатов;

- по механизму действия – аденилатциклазный.

Регуляция синтеза и секреции

Уменьшают: высокие концентрации кальция через активацию кальций-чувствительной протеазы, гидролизующей один из предшественников гормона.

Биохим.эффекты:

Паратгормон повышает уровень Са2+ и снижает содержание Р в крови. Органы-мишени: кости, почки, кишечник.

Действие на костную ткань характеризуется тремя основными эффектами:

* торможение синтеза коллагена в активных остеобластах;

* активация остеолиза остеокластами;

* ускорение созревания клеток – предшественников остеобластов и остеокластов.

Следствие этих эффектов – мобилизация Са2+ и Р из кости в кровь.

Действие на почки: увеличение канальцевой реабсорбции Са2+, снижение реабсорбции Р. Кроме того гормон повышает способность почечной ткани синтезировать активную форму витамина D – кальцитриол.

Действие на кишечник: усиливает всасывание Са2+ и Р (косвенное действие через образование кальцитриола в почках).

Возможные нарушения

Гипофункция

Возникает при случайном удалении железы при операциях на щитовидной железе, аутоиммунной деструкции ткани желез. Возникающая гипокальциемия и гиперфосфатемия проявляется в виде высокой нервно-мышечной возбудимости, судорог, тетании. При резком снижении кальция возникает дыхательный паралич, ларингоспазм.

Гиперфункция

Первичный гиперпаратиреоз возникает при аденоме желез. Нарастающая гиперкальциемия вызывает повреждение почек, мочекаменную болезнь.

Вторичный гиперпаратиреоз является результатом почечной недостаточности, при которой происходит нарушение образования кальцитриола, снижение концентрации кальция и компенсаторное возрастание синтеза паратиреоидного гормона.

17. Гормоны пучковой зоны коркового вещества надпочечников: их структура, особенности образования, механизм действия, биохимические эффекты, биологическая роль, патология при нарушении синтеза. Синдром Иценко-Кушинга.

Надпочечники человека скретируют глюкокортикоиды (или глюкокортикостероиды): кортизол (гидрокортизон), кортизон и кортикостерон.

Классификация:

* по месту синтеза – гормоны коркового вещества надпочечников

* по хим.строению – стероиды

* по биол.функциям – регулируют обмен углеводов, белков и жиров

* по механизму действия – цитозольный. Они проникают через клеточные мембраны и взаимодействуют с рецепторами, локализованными внутри клетки. Сформированный комплекс «сигнальная молекула - рецептор» связывается с регуляторным элементом ДНК. Это вызывает изменения скорости синтеза определенных матричных РНК и определенных белков (в т.ч. ключевых ферментов метаболизма).

Ткани-мишени: печень, почки, лимфоидная, соединительная и жировая ткани, мышцы.

Секреция глюкокортикоидов находится под контролем АКТГ. Скорость синтеза и секреции гормонов стимулируются в ответ на стресс, травму, инфекцию, понижение уровня глюкозы в крови.

Основной глюкокортикоид человека – кортизол (формула). Синтез кортизола происходит в пучковой и сетчатой зонах коры надпочечников из холестирола. Холестирол поступает в клетки коры надпочечников из крови в составе липопротеинов низкой плотности или синтезируются в клетках из ацетил – К0А. В цитоплазме клеток холестирол находится в липидных каплях в виде своих эфиров.

Образование кортизола стимулируется адренокортикотропным гормоном (АКТГ), который, используется в качестве вторичного посредника цАМФ, активирует холестиролэстеразу. Данный фермент катализирует реакцию образование свободного холестирола.

Холестирол под действием гидроксилазы превращается в прегненолон. Из прегненолона под действием дегидроксилирования превращается в кортизол.

Биохим.эффекты:

Влияние на обмен углеводов:

* усиливают процесс образования глюкозы из белков(глюконеогенез),

* повышают отложение гликогена в печени,

* по своему действию являются антагонистами инсулина.

Влияние на обмен липидов:

* стимулируют распад жира на конечностях и отложение жира в других частях тела (лицо, туловище). При избытке глюкокортикоидов развивается «паукообразное» ожирение;

Влияние на белковый обмен:

* стимулируют синтез белков в печени;

* в мышечной, лимфоидной, жировой, костной тканях и в коже вызывают распад тканевого белка и задерживают включение аминокислот в белки.

При высокой концентрации кортизол:

* подавляет иммунные реакции;

* подавляет воспалительные процессы;

* снижает количество лейкоцитов;

* тормозит рост и деление фибробластов;

* снижает синтез коллагена;

* вызывает истончение кожи, атрофию мышц;

* плохое заживление ран.

* Искусственные глюкокортикоиды используются как стероидные противовоспалительные средства, в основном при аутоиммуных воспалительных заболеваниях

Гормоны обладают противовоспалительным действием, что обусловлено снижением проницаемости стенок сосуда при низкой активности фермента гиалуронидазы. Уменьшение воспаления обусловлено торможением освобождения арахидоновой кислоты из фосфолипидов. Это ведет к ограничению синтеза простагландинов, которые стимулируют воспалительный процесс.

Глюкокортикоиды оказывают влияние на выработку защитных антител: гидрокортизон подавляет синтез антител, тормозит реакцию взаимодействия антитела с антигеном.

Синдром Иценко-Кушинга – заболевание коры надпочечников (КН) или злокачественные опухоли не надпочечниковой локализации, продуцирующие АКТГ или кортиколиберин (рак бронхов, тимуса, поджелудочной железы, печени), приводящие к гиперкортицизму.

18. Гормоны клубочковой зоны коры надпочечников: их структура, особенности образования, механизм действия, биохимические эффекты, биологическая роль, патология при нарушении синтеза. Аддисонова болезнь и синдром Кона как основные нарушения продукции минералокортикоидов.

К минералокортикоидам (минералокортикостероиды) относятся альдостерон и дезоксикортикостерон. Они образуются в клубочковой зоне коры надпочечников и принимают участие в регуляции минерального обмена.

Классификация:

* по месту синтеза – гормоны коркового вещества надпочечников;

* по хим.строению – стероиды;

* по биол.функциям – регулируют водно-солевой обмен;

* по механизму действия – цитозольный. Они проникают через клеточные мембраны и взаимодействуют с рецепторами, локализованными внутри клетки. Сформированный комплекс «сигнальная молекула - рецептор» связывается с регуляторным элементом ДНК. В результате увеличивается скорость образования белков, ответственных за транспорт ионов натрия и калия.

Наиболее активный минералокортикоид – альдостерон (формула). Альдостерон синтезируется в клетках клубочковой зоны коры надпочечников из холестерола. От холестирола под действием гидроксилазы отщепляется боковая цепь, в результате образуется прегненолон. Из прегненолона образуется прогестерон. Далее в результате работы гидроксилаз и дегидрогеназы образуется альдостерон.

Основным стимулятором синтеза альдостерона является ангиотензин II, так же синтез стимулируется низкой концентрацией ионов натрия и высокой концентрацией ионов калия в крови.

Клетками – мишенями для альдостерона являются:

- клетки дистальных извитых почечных канальцев;

- клетки собирательных трубочек.

Биохим.эффекты:

* повышение реабсорбции ионов натрия в клетки почечных канальцев;

* увеличение секреции ионов калия в первичную мочу.

Гиперфункция коры надпочечников

I. Гиперкортицизм может быть следствием:

* повышенного уровня АКТГ при опухолях гипофиза – болезнь Иценко-Кушинга;

* избыточного синтеза кортизола при опухолях коры надпочечников – синдром Иценко-Кушинга.

Симптомы гиперкортицизма:

* «стероидный диабет» (гипергликемия, обусловленная стимуляцией глюконеогенеза; глюкозурия, кетонемия и кетонурия);

* усиление катаболизма белков и как следствие – атрофия подкожной соединительной ткани (истончение кожи, остеопороз, инволюция лимфоидной ткани.

* диспластическое ожирение;

* трофические изменения кожи;

* гирсутизм (избыточный рост терминальных волос у женщин по мужскому типу);

* поражение сердечно-сосудистой системы (артериальная гипертензия; гипертрофия левого желудочка);

* стрии;

* вторичный гипогонадизм;

* вторичный иммунодефицит;

Чаще болеют женщины в возрасте от 20 до 40 лет

II. Андрогенитальный синдром развивается при врожденной гиперплазии надпочеников. Сопровождается гиперсекрецией андрогенов, что ведет к усилению роста тела, раннему половому созреванию у мальчиков и развитию мужских половых признаков у девочек.

III. Гиперальдостеронизм (болезнь Конна) сопровождается избыточной секрецией преимущественно альдостерона. Симптомы: отеки (вследствие задержки воды с ионамиNa+), повышение кровяного давления, повышенная возбудимость миокарда (вследствие избыточного выведения К+с мочой).

Гипофункция коры надпочечников

Гипокортицизм (болезнь Аддисона) развивается в результате поражения коры надпочечников туберкулёзным или аутоиммунным процессом. Симптомы: снижение массы тела, общая слабость, тошнота, рвота, снижение артериального давления, характерная гиперпигментация кожи («бронзовая болезнь»).