Полезные материалы за все 6 курсов / Ответы к занятиям, экзаменам / Биохимия в рисунках и схемах
.pdfVIII. Гормональная регуляция обмена кальция
Кальций является важнейщим химическим элементом для организма человека, выполняющим многообразные функции:
структурную – входит в состав костей, зубов; нейромышечную – инициирует мышечное сокращение, обеспечивает контроль возбудимости;
ферментативную – является кофактором многих ферментов; сигнальную – является внутриклеточным вторичным мессенджером; участвует в свертывающей системе крови регулирует проницаемость клеточных мембран.
Организм взрослого человека содержит около 1 кг кальция, из которых 99% входит в состав скелета. Внеклеточная жидкость содержит около 20 ммоль кальция, из которых
почти половина – в плазме крови. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Концентрация кальция в плазме крови |
является важной гомеостатической |
|
||||||||||||
констатной: |
2,25 – 2,85 ммоль/л . Кальций в плазме крови находится в виде трех |
|
||||||||||||
основных форм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ионизированный кальций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
связанный с белками (сывороточными альбуминами) |
|
|
|
|
|
|||||||||
в виде солей с анионами органических и неорганических кислот |
|
|
|
|
|
|||||||||
остеоциты |
|
|
|
Гомеостаз кальция определяется функционированием |
||||||||||
|
|
|
остео- |
следующих анатомо-физиологических систем. |
|
|||||||||
|
|
|
Костная ткань – резервуар кальция - |
не инертна в |
||||||||||
|
|
|
бласты |
метаболическом отношении, между нею и внеклеточной |
||||||||||
|
|
|
|
жидкостью происходит активный |
обмен кальцием . |
|||||||||
|
|
|
|
Благодаря деятельности остеобластов образуется новая |
||||||||||
остеокласты |
|
|
|
костная ткань, происходит минерализация остеоида (1); |
||||||||||
|
|
|
остеокласты участвуют в резорбции кости, т.е. |
|
||||||||||
|
|
|
|
обеспечивают выход кальция в кровь (2). |
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кости |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
Тонкий кишечник, в верхних |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отделах которого происходит |
|
||||
|
|
|
4 |
|
|
Са2+ |
|
|
всасывание |
(5) пищевого |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
кальция. Кальций, входящий в |
|
|||||
Почки, в клубочках которых |
|
|
|
|||||||||||
|
|
состав секретов желудочно- |
|
|||||||||||
происходит |
фильтрация ионов |
|
|
|
||||||||||
|
|
кишечного тракта, частично |
|
|||||||||||
кальция (3), но большая часть этих |
|
|
|
|||||||||||
|
|
реабсорбируется |
(6) вместе с |
|||||||||||
ионов затем |
реабсорбируется в |
|
|
|||||||||||
|
|
пищевым кальцием. |
|
|||||||||||
почечных канальцах (4). |
|
кровь |
|
|
180 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
IX. Эйкозаноиды
Эйкозаноиды - это гормоны местного действия , производные С20-полиеновых жирных кислот, главным образом, арахидоновой кислоты . Они образуются в небольших количествах во всех органах и тканях человека (кроме эритроцитов), где оказывают весьма разнообразное и кратковременное биологическое действие
Источником эйкозаноидов является линолевая кислота , которая является
незаменимым пищевым фактором . В организме она превращается в арахидоновую кислоту, которая быстро включается в состав фосфолипидов (ФЛ) практически всех тканей. Свободная арахидоновая кислота также является биологически активным соединением. Однако гораздо большее значение имеют ее метаболиты:
простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены |
, которые носят |
||||
групповое название эйкозаноиды (от греч. eikosi — 20). |
|
||||
пищевые |
|
|
|
|
|
фосфолипиды |
|
глюкокортикоиды |
|||
незаменимые жирные |
|
||||
мембран |
|
||||
кислоты (витамины F): |
|
|
|||
|
|
|
|
||
линолевая |
|
|
|
|
|
|
|
|
фосфолипаза А2 |
|
|
линоленовая |
|
|
|||
арахидоновая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аскорутин
аспирин |
|
метиндол |
арахидоновая кислота С20 |
|
простагландин- |
липооксигеназа |
|
синтаза |
||
|
эндопероксиды |
лейкотриены |
|
183 простагландины |
простациклины |
тромбоксаны |
Биосинтез эйкозаноидов начинается с высвобождения арахидоновой кислоты из ФЛ под действием тканевых фосфолипазы А2 или фосфолипазы С. Затем под действием полиферментного комплекса - простагландинсинтазы, в состав которого входит циклооксигеназа (ЦОГ), образуются биоактивные промежуточные продукты - эндопероксиды, из которых затем синтезируются различные простагландины (ПГ).
В стенке сосудов из эндопероксида образуется особый тип - ПГI2 – простациклин
(ПЦ);
в тромбоцитах и тучных клетках из эндопероксида синтезируются тромбоксаны (ТХ) - соединения с шестичленным кольцом; в лейкоцитах арахидоновая кислота с помощью липооксигеназы превращается в
нециклические ненасыщенные лейкотриены (ЛТ).
Поразительное разнообразие метаболических эффектов и высокую активность ПГ связывают с их действием на метаболизм через клеточных посредников. Эйкозаноиды действуют как локальные биорегуляторы путем связывания с мембранными рецепторами в непосредственной близости от места их синтеза как на синтезирующие их клетки (аутокринное действие), так и на соседние клетки (паракринное действие).
В некоторых случаях их действие опосредовано цАМФ и цГМФ.
Эйкозаноиды обладают чрезвычайно разносторонней физиологической активностью. Они служат вторичными мессенджерами гидрофильных гормонов, контролируют сокращение гладко мышечной ткани (кровеносных сосудов, бронхов, матки), принимают участие в высвобождении продуктов внутриклеточного синтеза (гормонов, HCl, мукоидов), оказывают влияние на метаболизм костной ткани, периферическую нервную систему, иммунную систему, передвижение и агрегацию клеток (лейкоцитов и тромбоцитов), являются эффективными лигандами болевых рецепторов.
Действие многих противовоспалительных препаратов основано на торможении синтеза этих медиаторов. Глюкокортикоиды и их синтетические аналоги блокируют фосфолипазу А 2, негормональные средства - метиндол, аспирин, диклофенак и др. ингибируют ЦОГ. Этим объясняется болеутоляющее, жаропонижающее и антиревматическое действие подобных препаратов. В желудке такие препараты подавляют биосинтез простагландинов, которые стимулируют выделение мукоидов, защищающих слизистую оболочку от действия протеолитических ферментов. Поэтому продолжительный прием ацетилсалициловой кислоты может вызвать язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки.
Важную роль в развитии тромбоза играет соотношение простациклин / тромбоксан в стенке сосудов. ТХ А способствует тромбированию сосудов, т.к. вызывает агрегацию тромбоцитов и оказывает самое мощное сосудосуживающее действие, ПЦ препятствуют образованию тромбов и активирует фибринолиз. Этим объясняется антитромботический эффект нестероидных противовоспалительных препаратов (аспирина, метиндола). Аскорутин ингибирует липооксигеназу, в связи с чем влияет на
проницаемость сосудов. |
184 |
Постабсорбтивный период
Через несколько часов после прекращения поступления пищи начинается использование организмом запасенных энергетических резервов. Сигналом для мобилизации запасов является изменение секреции гормонов поджелудочной железой. Если в абсорбционную фазу было высоким соотношение инсулин /глюкагон, то в постабсорбтивном периоде уменьшается секреция инсулина и возрастает-
глюкагона. В результате начинается расщепление запасных веществ: жиров, белков, гликогена.
Печень. Усиливается распад гликогена, в результате чего образуется глюкоза, которая выходит в кровь и потребляется прежде всего мозгом и эритроцитами, т.е. клетками, не имеющими собственных резервов глюкозы. При дальнейшем голодании в печени активируется глюконеогенез – синтез глюкозы из аминокислот, поступивших из мышц (вследствие распада белков) и глицерина, доставленного из жировой ткани (в
результате распада жиров). Высшие жирные кислоты ( |
ВЖК), которые также |
|
приносятся кровью в печень из жировой ткани, превращаются в |
кетоновые тела – |
основной энергетический субстрат для внепеченочных тканей в постабсорбтивном периоде (особенно для сердечной мышцы и мозга, если другие энергетические резервы исчерпаны, например, при длительном голодании).
|
|
аминокислоты |
белки |
|
|
глюкоза |
гликоген |
|
|
гликоген |
|
глицерин |
глицерин |
|
глюкоза |
|
|
|
|
|
ВЖК |
кетоновые |
|
жиры |
тела |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Энергетические |
|
|
|
резервы исчерпаны |
ВЖК |
|
|
|
Мышцы . Запасы гликогена снижаются, образующаяся при этом глюкоза используется мышечной тканью для собственных нужд. Белки распадаются до аминокислот, которые с кровью поступают в печень и превращаются в глюкозу (глюконеогенез).
Жировая ткань. Усиливается липолиз, образовавшиеся свободные жирные кислоты транспортируются кровью (в комплексе с альбуминами) во многие ткани, где
являются источниками энергии (кроме мозга и эритроцитов). |
186 |