Глюкагон
Вызывает противоположный эффект инсулину. Способствует повышению сахара в крови (гипергликемия). Причиной гипергликемии является усиленный распад гликогена в печени. Механизм усиленного распада гликогена в печени обусловлен активированием перехода неактивной фосфорилазы «в» в фосфорилазу «а», Глюкагон действует через систему циклического АМФ, т.е. активирует аденилатциклазу (в печени) и способствует накоплению цАМФ, в отличие от адреналина, который действует как в печени, так и в мышечной ткани. Глюкагон косвенно повышает активность ферментов, участвующих в глюконеогенезе.
Биосинтез и секреция глюкагона.
Практически данных о механизме биосинтеза глюкагона нет. Однако ряд данных свидетельствует, что существует предшественник глюкагона с молекулярной массой 9000, который биологически неактивен. В отличие от панкреатического глюкагона, молекулярная масса которого около 4000, этот глюкагон называют «большим». На секрецию глюкагона влияет ряд продуктов обмена веществ, гормоны и биологически активные соединения. Установлено, что при снижении уровня глюкозы в крови ниже 50 мг%, содержание глюкагона увеличивается, а при содержании выше 160 мг% - снижается. Контроль секреции глюкагона соответствует классическому типу гормонального контроля – по принципу обратной связи. При получении организмом богатой углеводами пищи происходит быстрая стимуляция секреции инсулина и такое же быстрое выключение секреции глюкагона. Такое сочетание создаёт условия для переключения большой части аминокислот с глюконеогенеза на синтез белка. Согласованная секреция глюкагона и
инсулина увеличивает уровень глюкозы, т.е. возрастает оборот глюкозы без резких изменений её концентрации.
На секрецию глюкагона влияет по принципу обратной связи уровень свободных жирных кислот в крови, поскольку они являются конечными продуктами липолиза, стимулируемого глюкагоном. При получении пищи, богатой белками, когда возникает угроза гипогликемии, или при введении аминокислот, которые могут быть предшественниками глюкозы, стимулируется также секреция глюкагона
Другие гормоны (панкрезимин, гастрин) стимулируют, а секретин подавляет секрецию глюкагона, В механизме действия глюкагона первичным является его взаимодействие с рецепторами мембраны клетки.
Надпочечники
Состоят из корковой части (90% массы надпочечников), которая вырабатывает кортикостероиды и мозговой части (10%), которая вырабатывает катехоламины.
Мозговое вещество: Катехоламины. Гормоны мозгового слоя надпочечников относятся к группе фенолов и являются катехоламинами, производными пирокатехина. В основном это 3 вещества: адреналин, норадреналин и дофамин. Эти вещества являются звеньями одного и того же процесса и имеют близкий биологический эффект. больше всего выделяется в массе мозгового слоя надпочечников адреналина (до 80%), норадреналина (около 20%)Ю а дофамина – в весьма небольшом количестве (меньше 1%).
Синтез адреналина.
Синтез норадреналина.
Норадреналин является также медиатором симпатических нервных окончаний на периферии и в центре.
Дофамин играет медиаторную роль в некоторых центрально-нервных образованиях.
Катехоламины обладают широким диапазоном биологических эффектов. Они активируют: а) процессы высвобождения энергии (стимуляция гликогенолиза, липолиза, окислительных процессов); б) возбуждают активность ЦНС; в) усиливают и учащают сокращения сердца; г) повышают периферическое сопротивление ряда сосудистых областей.
Сумма этих эффектов мобилизующее влияет на организм и подготавливает его к активным действиям – нападению, обороне и т.д.
Отличие этих медиаторов в том, что норадреналин проявляет своё прессорное действие на подавляющее большинство периферических сосудистых областей.
Для синтеза адреналина в надпочечниках имеет большое значение аскорбиновая кислота.
Механизм действия катехоламинов.
Катехоламин и его производные изменяют обменные процессы в организме. Они активируют гликогенолиз в печени и мышцах на стадии фосфоролиза с участием активной фосфорилазы.
Большая роль отводится компонентам системы циклического АМФ.
Схема действия адреналина на фосфорилазу.
Схема действия адреналина на липолиз
Влияние катехоламинов на обмен веществ
Катехоламины влияют на углеводный, липидный и белковый обмены.
На углеводный обмен.
Адреналин вызывает гипергликемию, активируя гликогенолиз в печени и мышцах. Усиливает образование глюкозы из жиров. Повышает интенсивность обмена веществ и потребление глюкозы нервной тканью. В сердце – адреналин уменьшает содержание гликогена, накапливает молочную кислоту. Препятствует потреблению глюкозы мышцей. Зато энергично окисляются жирные кислоты. Выше энергетический эффект.
2. На обмен липидов.
Повышает липолиз жировой ткани. Освобождает свободные жирные кислоты, используемые как энергетический материал для метаболизма клеток. Адреналин способствует увеличению в крови НЭЖК, триглицеридов, холестерина или протеидов (мобилизация жиров).
3. На белковый обмен.
Адреналин способствует ускорению роста животных и усвоению азота в организме
Катехоламин быстро элиминирует в кровоток.
Пути превращения адреналина и норадреналина в организме.
Заключение.
Гормоны являются одними из гпавных регуляторов, поддерживающих относительное постоянство внутренней среды. Это положение, высказанное К.Бернаром о том, что «организм может существовать только при относительном постоянстве внутренней среды", справедливо не только для одноклеточных, но и для высокодифференцированных организмов. Поддержание постоянства внутренней среды обеспечивается специализацией функций систем регуляции. Так, одной из главных компонентов, обеспечивающих систему регуляций, является возникновение специфических рецепторов на поверхности мембран. От этих рецепторов, которые являются как бы "приводами", зависит включение или выключение внутриклеточных метаболических процессов. В систему регуляции также входит специализированный регулятор протогормон - это прежде всего цАМФ. Он контролирует многие метаболические процессы как в изолированной, так и в многоклеточном дифференцированном организме. Наконец, в систему регуляции входят специализированные сигналы - гормоны, которые вырабатываются не в самой рабочей клетке, подобно цАМФ, а в специализированных клетках эндокринных желез. Попадая в кровь, гормоны оказывают действие на всю популяцию рабочих клеток одновременно. Постоянство внутренней среды обеспечивается среды за счет интеграции всех процессов, осуществляемых общим сигналом, который воздействует на рецепторы клеток данных тканей и далее, происходит координация обмена в нужном направлении.
ЛИТЕРАТУРА
а) использованная при подготовке текста лекции
1. Ф.И.Комаров, Б.Ф.Коровкин. В.В.Меньшиков. Биохимические исследования в клинике. М., Медицина, 1981.
2. Биохимия гормонов и гормональной регуляции. - М.: Наука, 1976.
3. Теппермен Дт., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. М.: Мир, 1989.
4, Ленинджер А. Основы биохимии. М.: Мир, 1985
б) рекоменд. слушателям и курсантам для самост. работы по теме лекции:
5. Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, 1989.
6. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М., Мир, 1990.