Практическое занятие № 12. Задание к занятию № 12.

Тема: Гормоны.

Актуальность темы.

Основой правильного диагноза и соответственно правильного лечения болезни служит понимание происходящих в организме больного патофизиоло­гических процессов и их количественная оценка. За­болевания эндокринной системы, которые, как пра­вило, обусловлены избыточной либо недостаточной продукцией гормонов,— прекрасный пример того, как теоретические представления находят примене­ние в клинической медицине. Зная общие аспекты действия гормонов, а также физиологическое и био­химическое действие отдельных гормонов, можно выявить синдромы эндокринного заболевания, обу­словленного дисбалансом гормонов, и назначить эффективное лечение.

Учебные и воспитательные цели:

- Общая цель занятия: привить знания о механизме действия гормонов, изменении гормонального статуса при ряде эндокринных заболеваний.

- Частные цели: владеть методикой по качественному определению инсулина, адреналина.

1. Входной контроль знаний:

   1. Тесты.

   2. Устный опрос.

2. Основные вопросы темы:

   1. Понятие о гормонах, биологическая роль. Классификация.

   2. Основные механизмы регуляции метаболизма. Роль ЦНС в регуляции обменных процессов, рилизинг-факторы, либерины, статины, гормоны гипофиза.

   3. Клетки, органы-мишени, клеточные рецепторы гормонов. Вторичные посредники (цАМФ, цГМФ, Са²⁺, NО, ДАГ, ИФ₃), биороль.

   4. Механизм действия гормонов, механизмы срочной и хронической регуляции.

   5. Гормоны поджелудочной железы (инсулин, глюкагон), строение, механизм действия. Сахарный диабет, клинические проявления.

   6. Гормоны мозгового вещества надпочечников: адреналин, норадреналин, химическое строение, механизм действия.

3. Лабораторно-практические работы.

   1. Методика определения адреналина.

   2. Методика определения инсулина (реакция Геллера).

   3. Методика определения продуктов окисления адреналина.

4. Выходной контроль.

   1. Тесты.

   2. Ситуационные задачи.

5. Литература:

   1. Материалы лекций.

   2. Николаев А.Я. Биологическая химия.-М.: Высшая школа, 1989., С 351-358.

   3. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990.С.170-174.

   4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 2004. С. 248-251, 288-286

   5. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к практическим занятиям по биохимии.- М.: Медицина, 1983, раб. 42, С112.

3. Лабораторно-практические работы.

1. Методика определения адреналина.

а) помещают каплю раствора адреналина в пробирку, добавляют каплю 2% соляной кислоты, каплю нитритно-молибдатного реактива и перемешивают стеклянной палочкой. Наблюдают появление желто-оранжевой окраски;

б) добавляют 1 каплю 4% раствора щелочи, окраска становится малиново-красной;

в) прибавляют 2-3 капли 2% раствора соляной кислоты, окраска переходит в лимонно-желтую.

2. Методика определения инсулина (реакция Геллера).

К 10 каплям концентрированной азотной кислоты осторожно по стенке пробирки приливают равный объем (10 капель) раствора инсулина. Пробирку наклоняют под углом 45˚ так, чтобы жидкости на смешивались. На границе двух жидкостей образуется белый аморфный осадок в виде небольшого кольца.

2. Основные вопросы темы.

1. Понятие о гормонах, биологическая роль. Классификация.

Гормоны – биологически активные вещества, образуемые железами внутренней секреции в следовых количествах, оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции.

2. Основные механизмы регуляции метаболизма. Роль ЦНС в регуляции обменных процессов, рилизинг-факторы, либерины, статины, гормоны гипофиза.

Синтез и секреция гормонов стимулируются внешними и внутренними сигналами, поступающими в различные отделы ЦНС.

Эти сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных рилизинг-гормонов (от англ. release - освобождать).

7 либеринов активируют выработку гипофизарных гормонов и 3 статина, которые тормозят.

По химической природе это пептиды (состоят из 3,10,14 аминокислотных остатков).

Тиролиберин- трипептид (глутаминовая кислота, гистидин, пролин). (ТТГ и пролактин).

Соматостатин - 14 аминокислотных остатка- угнетает выработку СТГ гипофиза.

Тропные гормоны передней доли гипофиза стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желез, которые поступают в кровь и накапливаются в определенных органах-мишенях.

АКТГ стимулирует синтез и секрецию гормонов коры надпочечников (минерало- и глюкокортикоидов).

ТТГ- синтез и секрецию гормонов щитовидной железы;

СТГ – на растущие органы и ткани и секрецию и синтез гормонов поджелудочной железы;

Пролактин – на секрецию молочных желез;

ФСГ, ЛГ – на секрецию семенников и яичников.

Поддержание уровня гормонов в организме обеспечивает механизм отрицательной обратной связи. Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов, действуя либо на эндокринные железы, либо на гипоталамус; синтез и секреция тропных гормонов угнетается гормонами периферических желез.

Такие петли обратной связи действуют в системах регуляции гормонов надпочечников, щитовидной железы, половых желез.

Но не все эндокринные железы регулируются подобным образом. Например, гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин и окситоцин) синтезируются в гипоталамусе в виде предшественников и хранятся в гранулах терминальных аксонов нейрогипофиза.

Секреция инсулина и глюкагона напрямую зависит от уровня глюкозы.

3. Клетки, органы-мишени, клеточные рецепторы гормонов. Вторичные посредники (цАМФ, цГМФ, Са²⁺, NО, ДАГ, ИФ₃), биороль.

Биологическое действие гормонов проявляется через их взаимодействие с клетками-мишенями. Мишенью для гормона могут служить клетки одной или нескольких тканей.

Воздействуя на клетку-мишень, гормон вызывает специфическую ответную реакцию. Например, щитовидная железа- специфическая мишень для ТТГ, под действием которого увеличивается количество ацинарных клеток щитовидной железы, повышается скорость биосинтеза тиреоидных гормонов.

Глюкагон, воздействуя на адипоциты, активирует липолиз, а в печени стимулирует мобилизацию гликогена и глюконеогенез.

Характерный признак клетки-мишени- способность воспринимать информацию, закодированную в химической структуре гормона. Клетки-мишени отличают соответствующие гормоны от множества других молекул и гормонов благодаря наличию на клетке- мишени соответствующего рецептора со специфическим центром связывания.

Рецепторы могут быть локализованы на мембране, в цитозоле и ядре клетки. Это сложные белки гликопротеины, имеющие четвертичную структуру. Реализация биологического эффекта гормонов зависит от количества рецепторов, которое может изменяться в зависимости от функционального состояния организма и служит причиной развития эндокринной патологии.

Например, тестикулярная феминизация. При этом вырабатывается нормальное количество мужского полового гормона тестостерона, но нарушена его рецепция, при этом мужчина приобретает вторичные половые признаки женщины.

Сахарный диабет II типа (инсулиннезависимый), при котором количество инсулина вырабатывается в пределах нормы, но нарушена его рецепция.

Гормон (first messenger), связываясь с рецептором на поверхности клеточной мембраны, образует комплекс, который трансформирует сигнал первичного посредника в измененные концентрации особых молекул внутри клетки – вторичных посредников: цАМФ, цГМФ, Са²⁺, ΝО, ДАГ, ИФ₃.