IV. Вплив на мінеральний обмін:

Інсулін через аденілатциклазу активує роботу натрій-калієвого насоса, тому зростає проникливість іонів калію через цитоплазматичну мембрану в клітини. Особливо важливо це враховувати для кліток міокарда при лікуванні захворювань серця серцевими глікозидами.

Катаболізм інсуліну відбувається в гепатоцитах печінки під впливом двох ферментних систем: глютатіон-інсулін-трансдегідрогенази та інсулін-протеїнази (інсулінази).

Біохімічна картина інсулінозалежного цукрового діабету

Причини виникнення інсулінозалежного цукрового діабету: чи є недоліком повна відсутність секреції інсуліну внаслідок склерозування підшлункової залози, хронічного панкреатиту, вродженого порушення біосинтезу інсуліну чи відсутності ферментів, що перетворюють препроінсулін (чи проінсулін) в інсулін, пухлинного росту, хронічних стресів, гемохроматозу.

Причинами цукрового діабету при достатній секреції інсуліну можуть бути:

1. Порушення молекулярної структури інсуліну.

2. Порушення біосинтезу білків-рецепторів на поверхні цитоплазматичних мембран клітин-мішеней: глюкоза не проникає в клітини тканин.

3. Порушення сполучення між інсулін-рецепторним комплексом і другою ланкою передачі сигналу в клітину при звичайній кількості рецепторів у клітинах-мішенях.

4. Феохромоцитома.

Біохімічні порушення при цукровому діабеті:

1. Гіперглікемія і глюкозурія;

2. Кетонемія і кетонурія;

3. Азотемія й азотурія;

4. Поліурія і полідипсія;

5. Метаболічний ацидоз.

Гормони стероїдної природи

Регуляція біосинтезу глюкокортикоїдів

Е ндогенний ритм організму людини (сон – пильнування, день – ніч, харчування – голод), емоційні і фізичні стреси впливають на ЦНС, що у відповідь посилає нервові імпульси в гіпоталамус, що виробляє кортиколіберин (кортикотропін-релизинг-гормон-КРГ). КРГ впливає на гіпофіз, що виділяє АКТГ, під впливом якого в корковому прошарку наднирників виробляються глюкокортикоїди і мінералокортикоїди. Транспорт у крові -α₁глобулінами у вигляді транскортина. Гормональна дію здійснюють вільні гормони. Механізм дії глюкокортикоїдів – цитозольний.

Клітини-мішені для глюкокортикоїдів – печінка, м'язи, лімфоїдна тканина, з'єднувальна тканина, жирова тканина, клітини ЦНС.

На добу в середньому синтезується 10-20 мг глюкокортикоїдів; вміст в крові вдень – 0,28-0,41 мкмоль/л, вночі – 0,55-2,2 мкмоль/л.

Біологічна дія глюкокортикоїдів

I. Вплив на обмін вуглеводів

Глюкокортикоїди активують фермент фосфатазу, результатом чого є наступна протилежна спрямованість процесів, що протікають у печінці і скелетних м'язах:

У печінці:

Активує біосинтез глікогену, тому що проходить процес дефосфорилювання

Пригнічує розпад глікогену, тому що після дефосфорилювання знижується активність глікогенфосфорилази «а».

Знижується гліколіз, тому що інтенсивно протікає біосинтез глікогену.

У скелетних м'язах:

Пригнічує біосинтез глікогену, тому що активація глікогенсинтази в м'язах не відбувається (у м'язах немає фосфатази).

Активує розпад глікогену до глюкозо-б-фосфату.

Активується гліколіз, тому що йде розпад глікогену, у результаті чого в м'язах утворюється більше енергії.

У печінці глюкокортикоїди активують глюконеогенез, тому що зростає активність 7 ферментів:

1) піруваткарбоксилази,

2) фосфоенолпіруваткарбоксикінази,

3) триптофанпіролази,

4) сериндегідратази,

5) треоніндегідратази,

6) тирозинамінотрансферази,

7) аланінамінотрансферази.

Останні 5 ферментів сприяють утворенню з амінокислот субстратів для глюконеогенезу. Концентрація глюкози в крові зростає. Таким чином, глюкокортикоїди на печінку чинять анаболітичний вплив, на скелетні м’язи, жирову, сполучну і лімфоїдну тканини – катаболічну дію.

ІІ. Вплив на обмін білків

1. У скілетні м’язах, лімфоїдній і з'єднувальній тканинах глюкокортикоїди придушують біосинтез білків, підсилюють протеоліз білків і вихід амінокислот у кров.

2. У сполучній і кістковій тканинах глюкокортикоїди гальмують біосинтез колагену і фібропектину, що є причиною зморщування шкіри (поява зморшок) і однією з причин посилення резорбції кісти – остеопорозу.

3. Зниження біосинтезу γ-глобулінів в імунокомпетентних клітинах приводить до зниження імунитету в організмі людини.

4. Мають протизапальну дію:

а) інактивуючи фосфоліпазу А і знижуючи кількість одного з медіаторів запалення – простагландинів;

б) знижують фагоцитоз, зменшуючи біосинтез лімфоцитів, моноцитів;

в) знижують накопичення лейкоцитів у місцях запалення.

5. Знижуючи біосинтез колагену і фібропектину.

6. Мають антиалергічну дію.

ІІІ. Вплив на обмін ліпідів

У м'язовій, лімфатичній, сполучній і жировій тканинах глюкокортикоїди виявляють катаболічну дію та викликають зниження проникливості клітинних мембран і відповідно гальмування поглинання глюкози й амінокислот, а в печінці – протилежна дія. У жирових клітинах внаслідок зниження надходження і розпаду глюкози відсутній α-гліцеро­фосфат, необхідний для біосинтезу ТАГ, тому:

1) біосинтез ТАГ у жирових депо знижений;

2) концентрація ВЖК у крові збільшується;

3) активується розпад ВЖК у процесі β-окисления;

4) збільшується біосинтез кетонових тіл у печінці і вихід їх в кров;

5) у кінцівках тварини активується ліполіз ТАГ (розпад ТАГ);

Патологія виділення глюкокортикоїдів

I. Надлишок – гіперкортицизм – приводить до захворювання – хвороба Іценко – Кушинга. Основні ознаки: гіперглікемія, посилений глюконеогенез, зниження імунитету, остеопороз, атрофія шкіри.

II. Зниження біосинтезу глюкокортикоїдів – гіпокортицизм – хвороба Аддісона. Основні ознаки: гіпоглікемія, схуднення, гіперпігментація шкіри, гіпотонія, м'язова слабість.

Терміни дії глюкокортикоїдів – 70 – 90 хв. Катаболізм глюкокортикоїдів відбувається в печінці до 17- кетостероїдів, що потім вступають у реакції кон'югації с ФАФС чи з УДФ ГК, утворити парні сірчані та глюкуронові кислоти, що виділяються нирками і з сечею викидаються назовні.

Гормони статевих залоз

Механізм їхньої дії на організм тварини

Статеві залози – залози зі змішаною секрецією: у кров виділяють статеві гормони, назовні – статеві клітини – гамети. Статеві гормони – це стероїдні гормони; у процесі біосинтезу усе утворюється з одного попередника – холестерину (С₂₇), і до прогестагенів (С₂₁) всі стероїдні гормони синтезуються за допомогою тих самих ферментів, по єдиному шляху.

Чоловічі статеві гормони.

Біосинтез чоловічих статевих гормонів протікає в сім'яниках. Регуляція біосинтезу: гіпоталамус виділяє гонадоліберин (декапептид), що впливає на гіпофіз і у відповідь на це виділяє 2 гормони: що стимулюють фолікули (фолітропін – ФСГ) і лютеїнізуючий (лютропін – ЛГ).

Ф СГ, впливаючи на сім'яники, викликає сперматогенез і дозрівання сперматозоїдів. ЛГ, впливаючи на клітини Лейдига сім'яників, викликає біосинтез чоловічих статевих гормонів – андрогенів, в основному тестостерону. У передстатевій залозі тестостерон під впливом ферменту С₁₉-стероїд-α-редуктази відновлюється в дигідротестостерон, що володіє більшою гормональною активністю. Андрогени, що утворилися, у свою чергу по механізму зворотного зв'язку впливають на біосинтез гонадоліберинів у гіпоталамусі.

Біосинтез тестостерону йде з жіночого статевого гормону прогестерону, що утворився з прогестагенів. У перетворенні прогестерону (С₂₁) у тестостерон (С₁₉) беруть участь ферменти:С_17-19-ліаза і 17-гідроксилаза. У крові андрогени знаходяться в пов'язаному стані з глобуліном, що секс-гормон-зв’язуючим глобуліном (СГСГ). Гормональною активністю володіють вільні андрогени.

Вплив андрогенів на чоловічий організм. Андрогени беруть участь у:

1) статевому диференціюванні;

2) сперматогенезі;

3) розвитку непрямих статевих ознак;

4) характерному поводженні;

6) рості скелетно-м'язової системи.

Вплив андрогенів на метаболізм:

індукція ферментів тканинного дихання;

1. індукція ферментів синтезу ядерних ДНК (реплікації);

2. індукція ферментів процесу транскрипції;

3. індукція ферментів біосинтезу білка – трансляції (осо бливо важливо: білків-рецепторів для ЛНГ, тироксинзв’язуючого глобуліну, білків м'язів та ін.);

4. індукція ферментів розпаду ліпідів у тканинах (ліполіз).

Жіночі статеві гормони

Жіночі статеві гормони, що впливають на організм жінок з 1-го по 14-й день оваріального циклу, називаються естрогенами і синтезуються у фолікулах яєчників; жіночі статеві гормони, що впливають на організм жінки з 15-го по 28-й день оваріального циклу (а якщо наступила вагітність, те майже до початку пологів), називаються прогестинами (прогестерон) і синтезуються в жовтому тілі, що утвориться на місці дозрілої фолікули яєчника, що лопнувший, із якого вийшла яйцеклітина. Регуляція біосинтезу жіночих статевих гормонів: гіпоталамус виділяє гонадоліберин, що впливає на гіпофіз, що виділяє 2 гормони – ФСГ і ЛГ.

Під впливом ФСГ з 1-го дня оваріального (менструального) циклу у фолікулі (або фолікулах) яєчника жінки починає дозрівати яйцеклітина, що знаходиться в Граафовому міхурці. При цьому фолікула яєчника , що дозріває, виділяє в кров гормони – естрогени, в основному естрадіол (С₁₈). Виділення значної кількості естрадіолу гальмує виділення ФСГ і стимулює виділення в кров ЛГ. При визначеній концентрації ФСГ, ЛГ і естрогенів у результаті їх спільного гормонального впливу (на 12—14-й день оваріального циклу), відбувається розрив дозрілої фолікули і вихід зрілої яйцеклітини в черевну порожнину (овуляція). На місці фолікули, що розірвалася спочатку утворюється кров'яний згусток, у який відкладаються ліпіди, і виникає нова ендокринна залоза – жовте тіло.

Жовте тіло під впливом ЛГ розростається і продукує жіночий статевий гормон – прогестерон (С₂₁), що впливає на організм жінки з 15-го по 28-й день оваріального циклу (якщо не наступила вагітність), а якщо наступила вагітність, то жовте тіло розростається, укриваючи майже весь яєчник, і виділення прогестерону ним продовжується майже аж до пологів, причому вагітність підтримується не тільки прогестероном жовтого тіла, але і прогестероном, що при вагітності починає виділяти плацента, що утворилася.

Біосинтез прогестерону відбувається із прогестагенів (С₂₁) під впливом ЛГ і двох ферментів: ізомерази і 3-гідроксистероїддегідрогенази. Із прогестерона синтезується тестостерон (С₁₉) (див. матеріал вище), а з тестостерону під впливом ФСГ і ферментів С_10-19-ліази і ароматази утворюється естрадіол.

Жіночі статеві гормони

Вплив жіночих статевих гормонів на організм жінки

Жіночі статеві гормони беруть участь у:

1. статевому диференціюванні;

2. розвитку повторних статевих ознак;

3. характерному поводженні жінки;

4. овуляції;

5. рості і розвитку хрящів;

6. забезпечують репродуктивну функцію.

Вплив на метаболізм:

1. індукують біосинтез ферментів гліколізу;

2. індукують біосинтез ферментів пентозофосфатного шляху розпаду глюкози;

3. індукують біосинтез ферментів трансляції (біосинтезу білків) (особливо білків-рецепторів для ЛНГ, білків, що зв'язують гормони в крові);

4. індукують ферменти біосинтезу ліпідів у тканинах (ліпогенез);

5. активація анаболічних процесів.

Вплив естрогенів на організм жінки:

1. обумовлюють фазу проліферації в ендометрії матки;

2. підтримують температуру тіла 36,4 -36,5°С;

3. підвищують збуджуваність міометрія;

4. підвищують скорочуваність міометрія;

5. при визначеній концентрації стимулюють секрецію лютропіна гіпофізом;

6. при визначеній концентрації ФСГ, ЛГ і естрогенів відбувається овуляція.

Вплив прогестерону на організм жінки:

1. обумовлює фазу секреції в ендометрії;

2. підтримує температуру тіла 36,8 -36,9°С;

3. гальмує дозрівання яйцеклітини у фолікулах;

4. гальмує овуляцію;

5. гальмує дозрівання нового фолікула і виділення естрогенів;

6. трансформує ендометрій у децидуальну тканину матки;

7. знижує скорочуваність і збуджуваність міометрія;

8. створює умови для імплантації заплідненої яйцеклітини;

9. при настанні вагітності – зберігання вагітності;

10. стимуляція розвитку молочної залози.