- •Биохимия гормонов
- •Гормоны – сигнальные молекулы.
- •2. Номенклатура, классификация, биосинтез и катаболизм гормонов.
- •3. Ключевые моменты в работе эндокринной системы.
- •Некоторые физиологические функции и метаболические процессы, контролируемые гормонами.
- •4. Механизм действия гормонов.
- •Гормоны и другие сигнальные молекулы (информоны) – стимуляторы или ингибиторы аденилатциклазы.
- •Сигнальные молекулы, действующие по фосфоинозитидному пути
- •Типы белков транспортеров глюкозы, их локализация и функции.
- •5. Гормоны центральных эндокринных желез. Йодтиронин щитовидной железы.
- •Эффекты соматотропина при прямом его действии на органы и ткани
- •6. Гормоны поджелудочной железы, надпочечников
- •Гормоны, вырабатываемые клетками островков Лангерганса поджелудочной железы
- •Основные эффекты инсулина в тканях-мишенях
- •Эффекты инсулина на транспортные системы глюкозы (Глют) в клетках различных тканей
- •Метаболические и некоторые другие эффекты адреналина, опосредованные α1-, α2-, β1-, β2-рецепторами в тканях- и органах-мишенях
- •7. Гормоны, регулирующие водно-солевой обмен
- •Типы белков аквапоринов, их распределение по клеткам тканей и органов и функции, которые они выполняют
- •8. Гормоны, регулирующий кальций-фосфорно-магниевый обмен.
- •Функции кальция в организме.
- •Эффекты паратирина и их результаты
- •9. Гормоны, регулирующие репродуктивную функцию организма.
7. Гормоны, регулирующие водно-солевой обмен
В организме человека вода составляет ≈60% то массы тела. В ее среде происходят метаболические процессы. Суточная потребность в ней достигает 1,5 – 2 л. В тканях генерируется 350 – 400 мл эндогенной воды.
Из общего количества 5% ее находится в крови, 25% - во внеклеточном матриксе тканей и органов, 70% составляет внутриклеточная вода. Между тремя этими объемами идет постоянный обмен жидкостью.
Хотя регуляторы водно-солевого обмена вырабатываются в разных местах и реализуют свои сигналы разными механизмами, их объединяет то, что они контролируют одни и те же процессы. Их эффекты могут быть разнонаправленными, но в любом случае они достигают одной цели – поддержания постоянства жидкой среды организма. А оно характеризуется величинами осмотического давления, рН и объема внеклеточной жидкости. Изменения этих параметров сопровождаются колебаниями артериального давления, появлением отеков или, напротив, дегидратацией организма, алкалозом, ацидозом.
Поддержание осмотического давления внеклеточной жидкости (плазма крови и жидкость экстрацеллюлярного матрикса тканей и органов), артериального давления достигается изменениями скорости выделения воды и NaClв почках, регуляцией сосудистого тонуса. К гормонам, контролирующим эти процессы, относятся вазопрессин, атриопептин, альдостерон и тесно с ними сопряженные сигнальные молекулы ренин-ангиотензиновой и кининовой систем.
Вазопрессин – нанопептид (см. рис. 5.1), выделяемый в кровь нейрогипофизом. Его секреция усиливается при снижении объема жидкости в организме (гиповолемия) и повышении осмотического давления крови (гиперосмолярность). Гиповолемия воспринимается барорецепторами, расположенными в каротидных синусах, левом предсердии, дуге аорты. Гиперосмолярность действует через осморецепторы гипоталамуса, роль которых выполняют белки аквапорины 4, образующие водные каналы (см. табл. 7.1). Они структурированы в клеточные мембраны нейросекреторных нейронов гипоталамуса, вырабатывающих вазопрессин.
Боль, стресс, гипоксия, гиперкапния (избыток СО2в крови), состояние тревоги, тошнота также стимулируют высвобождение этого гормона, хотя объяснение этому не всегда удается найти.
Атриопептин (предсердный натрийуретический фактор) подавляет выработку вазопрессина (рис. 7.6).
В дистальных извитых канальцах почек антидиуретический эффект вазопрессина реализуется через υ2-рецепторы по аденилатциклазному пути (см. рис. 4.7). Присоединение гормона к υ2-рецептору стимулирует образование аденилатциклазой 3',5'цАМФ. Запускающийся при этом процесс фосфорилирования каскада протеинкиназ приводит к активированию энхансеров, стимулирующих экспрессию генов белка аквапорина 2 (рис. 7.1), молекулы которого встраиваются в апикальные мембраны. Через образующиеся канала вода из первичной мочи поступает в клетки. А базолатеральные мембраны она пересекает простой диффузией. Реализуя эти эффекты, вазопрессин сохраняет необходимый объем жидкости в организме, не влияя не экскрецию натрия. Осмотическое давление внеклеточной жидкости снижается. Моча становится концентрированной. Именно поэтому вазопрессин получил название антидиуретического гормоно (АДГ).
Усиливающаяся реабсорбция воды замыкает петлю обратной регуляции. Через осморецепторы гипоталамуса в нейросекреторные гормоны поступают сигналы, подавляющие образование вазопрессина.
Почечный эффект АДГ проявляется при относительно низком его уровне. В более высоких концентрациях через υ1а-рецепторы по фосфоинозитидному пути он обеспечивает сокращение гладких мышц стенок сосудов и повышает артериальное давление. Считают, что этот эффект часто физиологического значения не имеет.
Рис. 7.1. Схема антидиуретического действия вазопрессина через υ2-рецепторы в клетках дистальных извитых канальцев почек. АДГ активирует аденилатциклазу. Образовавшийся 3',5'цАМФ через каскад протеинкиназ активирует энхансер гена белков аквапоринов 2, через которые реабсорбируется вода.
Аквапорины 2, 4 относятся к семейству мембранных белков – водных каналов, образующих поры для воды. Они обнаружены во многих тканях и органах (табл. 5.2).
Таблица 7.1.