Обмен хромопротеинов и гормоны: учебный материал

9. Обмен хромопротеинов. Гормоны.
9.1. Обмен и функции хромопротеинов
.9.1.1. Распад (катаболизм) гемоглобина
Время жизни эритроцитов составляет 110-120 дней. Состарившиеся
эритроциты фагоцитируются макрофагами, главным образом в селезенке, а
также в печени и костном мозге. Освобождающийся из гемоглобина гем
повторно не используется: он распадается с образованием железа и желчных
пигментов. Железо реутилизируется, а желчные пигменты выводятся из
организма.
Первая реакция распада гема катализируется гем-оксигеназой. В реакции
используются НАДФН·Н+ и О2. Один из метеленовых мостиков
тетрапиррольной структуры гема окисляется. При этом от гема отщепляется
железо, глобин и образуется биливердин – пигмент зеленого цвета.
Биливердин затем восстанавливается до билирубина биливердинредуктазой.
Билирубин – пигмент краснокоричневого цвета. Основная часть билирубина
образуется в клетках РЭС селезенки и костного мозга. Из этих органов
билирубин в комплексе с альбумином транспортируется кровью в печень, где
происходит его конъюгация с глюкуроновой кислотой. Глюкуроновая кислота
присоединяется к карбоксильным группам пропионильных остатков, образуя
глюкурониды: моноглюкуронид (20%) и диглюкуронид (80%) билирубина.
Конъюгация с глюкуроновой кислотой происходит при участии фермента
УДФ-глюкуронизилтрансферазы
и
существенно
изменяет
свойства
билирубина.
Билирубин нерастворим в воде и поэтому транспортируется кровью в
соединении с альбумином. Билирубинглюкурониды растворимы в воде и легко
выводятся с желчью в кишечник. Билирубин токсичен, особенно для мозга;
глюкурониды билирубина не токсичны. Таким образом, в результате
конъюгации билирубина происходит его детоксикация и облегчается
выведение из организма.
В кишечнике от билирубинглюкуронидов под действием бактериальных
ферментов отщепляется глюкуроновая кислота, а вновь образовавшийся
билирубин восстанавливается по некоторым двойным связям, образуя в
конечном итоге уробилиногены и стеркобилиногены. Основная часть этих
веществ выводится с калом (95%). Остальная часть всасывается из кишечника
в кровь. При этом, если всасывание происходит в нижней трети прямой
кишки, то всосавшиеся пигменты по анастомозам минуют печень и выводятся
из организма через почки.
Уробилиногены и стеркобилиногены – бесцветные вещества. В кале и
выпущенной моче они окисляются кислородом воздуха и превращаются в
уробилин и стеркобилин, имеющие желтую окраску. Определение
концентрации желчных пигментов в крови и моче применяют при выяснении
происхождения желтух.
9.1.2. Желтухи
Концентрация билирубина в крови здорового человека составляет 8-20
мкмоль/л. При этом в крови содержится как неконъюгированный билирубин
(75%), так и глюкурониды. Билирубин образует с диазохлорсульфоновой
кислотой азосоединение розово-фиолетового цвета. Эта реакция используется
для определения билирубина в крови и моче. Неконъюгированный билирубин,
связанный с альбумином, реагирует лишь после добавления спирта, который
освобождает его из соединения с альбумином (непрямой билирубин).
Глюкурониды билирубина определяются без добавления спирта (прямо
билирубин). При целом ряде патологических состояний концентрация
билирубина в крови увеличивается, в результате чего кожа, слизистые
оболочки и склера глаз окрашиваются в желтый цвет (желтуха). В зависимости
от механизма развития различают: 1) гемолитическую 2) обтурационную или
механическую и 3) паренхиматозную желтухи.
Гемолитическая желтуха развивается вследствие усиленного распада
эритроцитов, когда скорость образования билирубина превышает способность
печени извлекать его из крови. Поэтому при гемолитической желтухе в крови
повышается концентрация непрямого билирубина. Другие биохимические
признаки: кал интенсивно окрашен, т.к. печень выделяет в кишечник большие
количества
глюкуронидов
билирубина;
увеличивается
выделение
стеркобилиногенов и уробилиногенов с мочой.
Обтурационная желтуха развивается вследствие закупорки желчных
протоков (желчно-каменная болезнь) или сдавливании их извне (рак головки
поджелудочной железы), когда желчь перестает поступать в кишечник, но
гепатоциты продолжают ее вырабатывать. В этих условиях желчные пигменты
попадают в кровь, поэтому в крови повышается концентрация
преимущественно прямого билирубина. Прямой билирубин как вещество
водорастворимое и низкомолекулярное фильтруется в почках и выводится с
мочой. Поскольку билирубин в кишечник не поступает, кал имеет светлое
окрашивание.
Паренхиматозная желтуха развивается при гепатитах различного
происхождения (токсических, инфекционных). При гепатитах повреждаются
клетки печени, что сопровождается снижением активности фермента УДФглюкуронозилтрансферазы (т.е. нарушается конъюгация билирубина), а также
нарушением транспорта образовавшихся глюкуронидов билирубина из
гепатоцитов в желчевыводящие пути, т.к. этот процесс осуществляется против
градиента концентрации и требует затрат энергии АТФ. Отсюда можно
заключить, что при паренхиматозной желтухе в крови увеличивается
концентрация как непрямого, так и прямого билирубина. В моче
обнаруживается прямой билирубин.
Желтуха новорожденных. В первые дни в крови новорожденных
концентрация билирубина увеличена, причем у части новорожденных (20%)
увеличение значительно. Желтуха новорожденных может быть связана с
2
запаздыванием
включения
генов,
кодирующих
УДФглюкуронозилтрансферазу, а также низкой способностью печени извлекать
билирубин из крови. В тяжелых случаях желтухи новорожденных
наблюдаются повреждения функций мозга, что обусловлено высокой
проницаемостью у новорожденных гематоэнцефалического барьера.
9.2. Иерархия регуляторных систем
В механизмах регуляции, обеспечивающих гомеостаз, выделяют три
уровня:
Первый уровень – внутриклеточные механизмы регуляции. Сигналами
для изменения состояния клетки служат вещества, образующиеся в самой
клетке или поступающие в нее извне. Эти вещества могут действовать тремя
способами:
а) изменять количество ферментов и других белков путем индукции или
репрессии их синтеза или путем изменения скорости их распада;
б) изменять активность ферментов путем ингибирования или активации;
в) изменять скорость трансмембранного переноса веществ.
У многоклеточных организмов с дифференцированными органами,
выполняющими
специальные
функции,
возникает
необходимость
межорганной координации обмена веществ. Межорганная координация
обеспечивается двумя путями: с помощью эндокринной системы, т.е.
передачей сигналов через кровь с помощью гормонов (второй уровень
регуляции), и через нервную систему (третий уровень регуляции).
Все три уровня регуляции теснейшим образом взаимосвязаны и
функционируют как единая система.
9.3. Классификации гормонов
Гормоны – это химические посредники, которые секретируются в кровь
специализированными клетками и которые регулируют обмен веществ и
развитие организма.
А. По химической структуре
различают три класса гормонов:
1) белково-пептидные,
2) стероидные,
3) непептидные производные аминокислот.
К белково-пептидным гормонам, которые могут содержать от 3 до 200
аминокислотных остатков, относятся все гормоны гипоталамуса и гипофиза,
инсулин и глюкагон поджелудочной железы, кальцитонин щитовидной
железы и т.д.
К стероидным гормонам относятся гормоны коры надпочечников –
глюкокортикоиды и минералокортикоиды, половые гормоны, а также
кальцитриол.
Гормоны – непептидные производные аминокислот представлены
адреналином, мелатонином (гормоном эпифиза) и йодтиронинами.
3
Б. По физико-химическим свойствам
Все гормоны можно разделить на 2 группы:
1) жирорастворимые;
2) водорастворимые.
К жирорастворимым относятся стероидные гормоны (2-ой класс) +
йодтиронины.
К водорастворимым – белково-пептидные (1-ый класс + адреналин и
мелатонин).
9.4. Особенности функционирования гормонов
В плане функционирования гормонов можно выделить следующие
особенности:
1) высокая биологическая активность, т.е. гормоны эффективны в
крайне низких концентрациях. Физиологический уровень большинства
гормонов в крови очень низок (от 10-9 М до 10-12 М). При стимуляции секреции
какого-либо гормона его концентрация в крови возрастает на несколько
порядков. Например, концентрация адреналина может возрастать на 3 порядка
(т.е. в 1000 раз).
2) строгая специфичность биологического действия, т.е. один гормон
нельзя целиком заменить другим.
3) дистантность действия, т.е. гормоны регулируют обмен и функции
эффекторных клеток на расстоянии.
Особенности синтеза, транспорта и механизма действия жиро- и
водорастворимых гормонов
жирорастворимые
водорастворимые
Синтез
секреция
Образуются в активной форме
Регуляция
синтеза
Осуществляется
тропными
гормонами.
Исключение
–
альдостерон,
контролируемый
концентрацией
метаболита.
Существует отрицательная обратная
связь.
Секретируются в кровь по мере
синтеза
Секреция
Транспорт
Время жизни
в крови
С помощью специфических и
неспецифических переносчиков
У стероидов исчисляется часами, у
йодтиронинов - сутками
4
Образуются в форме неактивных
предшественников. Активируются
путем ограниченного протеолиза
Осуществляется
различными
факторами: метаболитами и т.д.
Накапливаются в секреторных
гранулах и секретируются под
влиянием
специфических
стимулов
Преимущественно в свободной
форме
Исчисляется
минутами
исключение - гликопротеины – час
с небольшим
Локализация
рецепторов
Механизм
действия
Скорость
реализации
эффекта
В цитозоле, ядре, внутриклеточных
органеллах
Прямой или цитозольный
На поверхности плазматической
мембраны
Мембранно-внутриклеточный
Эффект достигает своего максимума
через 1-2 суток, т.к. связан с
синтезом новых белковых молекул
Реализуется через секунды или
минуты, т.к. реализуется на базе
уже имеющихся структур
9.5. Гормоны щитовидной железы
Щитовидная железа вырабатывает 2 вида гормонов: 1) йодтиронины
(ЙТ) и 2) кальцитонин.
9.5.1. Йодтиронины
Гормональной активностью обладают тироксин (Т4) и трийодтиронин
(Т3). Синтез ЙТ находится под контролем гипофизарного тиреотропина (ТТГ).
Поступив в кровь, ЙТ связываются с тироксинсвязывающим глобулином
(ТСГ), тироксинсвязывающим преальбумином (ТСПА) и альбумином
сыворотки крови. ТСГ служит основным транспортным белком йодтиронинов,
а также формой их депонирования. Т1/2 Т4 в плазме крови в 4-5 раз больше,
чем Т3: для Т4 этот период составляет около 7 дней, а для Т3 – 1-1,5 дня.
Биологическая активность ЙТ обусловлена несвязанной фракцией.
Органами-мишенями ЙТ являются все органы за исключением половых
желез, ретикулоэндотелиальной системы и зрелого мозга.
Поступив в цитоплазму клетки Т4 подвергается дейодированию
ферментами дейодиназного комплекса (коферментом является НАДФН 2) с
образованием Т3. Именно Т3 – основная биологически активная форма ЙТ, т.к.
количество рецепторов к Т3 в 10 раз больше, чем к Т4.
Превращение Т4 в Т3 может быть замедлено введением йодсодержащих
препаратов (например, рентгеноконтрастных веществ), -адреноблокаторов,
глюкокортикоидов, а также наблюдаться при голодании или безуглеводной
диете. Напротив, при ожирении дейодирование наружного кольца Т4 и
образование Т3 усиливается.
Образовавшийся Т3 далее поступает в ядро, где связывается с
рецептором, находящимся в составе хроматина, связанного с линкерной зоной
ДНК. Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс стимулирует
транскрипцию генов и синтез специфических белков. Часть Т3 связывается с
рецепторами, локализованными на внешней митохондриальной мембране.
9.5.1.1. Эффекты ЙТ
ЙТ оказывают 2 вида эффектов:
1) оказывают влияние на деление и дифференцировку клеток. Известно,
что дефицит ЙТ в эмбриональном периоде развития человека приводит к
врожденному гипотиреозу, характерными признаками которого являются
задержка физического и психического развития;
5
2) регуляция общего метаболизма. Действие ЙТ на обмен веществ носит
двухфазный характер. В физиологических концентрациях ЙТ вызывают
положительный азотистый баланс, индуцируют синтез белков путем
активации транскрипции. В этом отношении ЙТ – синергисты гормона роста.
ЙТ ускоряют липогенез путем индукции НАДФ+-малатдегидрогеназы,
генерирующей НАДФН2 для липогенеза, а также ацетил-КоА-карбоксилазы и
синтазы жирных кислот. В высоких концентрациях ЙТ вызывают
отрицательный азотистый баланс, подавляя синтез белка и активируя
протеолитические системы клетки.
Метаболические эффекты ЙТ относят в основном к энергетическому
метаболизму, что проявляется повышении поглощения клетками кислорода. В
печени ЙТ ускоряют гликолиз, синтез ХС и синтез желчных кислот. В печени
и жировой ткани ЙТ повышают чувствительность клеток к действию
адреналина и косвенно стимулируют липолиз в жировой ткани и мобилизацию
гликогена в печени. Активация липолиза и гликогенолиза осуществляется по
цАМФ-зависимому механизму. При этом накопление цАМФ при гипертиреозе
обусловлено увеличением числа -адренорецепторов. Стимулированный
липолиз образует с одновременно активированным липогенезом холостой
цикл, что ведет к пустой трате энергии.
ЙТ также участвуют в формировании ответной реакции на охлаждение
увеличением теплопродукции, повышая чувствительность симпатической
нервной системы к норадреналину.
9.5.1.2. Заболевания щитовидной железы
Гипотиреоз развивается вследствие недостаточности ЙТ. Обычно
гипотиреоз связан с недостаточностью функции щитовидной железы, но
может возникать и при заболеваниях гипофиза.
Наиболее тяжелые формы гипотиреоза, сопровождающиеся слизистым
отеком кожи и подкожной клетчатки, обозначают термином “микседема”.
Отечность обусловлена избыточным накоплением гликозаминогликанов и
воды. Характерные признаки гипотиреоза – снижение ЧСС, вялость,
сонливость, непереносимость холода. Эти симптомы развиваются вследствие
снижения основного обмена, уменьшения мышечной массы и снижения
теплопродукции.
В настоящее время у взрослых людей частой причиной гипотиреоза
является хронический аутоиммунный тиреоидит, приводящий к нарушению
синтеза ЙТ (болезнь Хашимото).
Гипотиреоз может быть также результатом недостаточного поступления
йода в организм – эндемический зоб. Эндемический зоб встречается у людей,
живущих в районах, где содержание йода в воде и почве недостаточно. В
результате продукция ЙТ уменьшается, что приводит к усилению секреции
ТТГ, под влиянием которого происходит компенсаторное увеличение
размеров щитовидной железы.
6
Гипертиреоз возникает вследствие повышенной продукции ЙТ.
Диффузный токсический зоб (базедова болезнь) – наиболее распространенное
заболевание щитовидной железы. При том заболевании отмечается
увеличение размеров щитовидной железы (зоб), повышение концентрации ЙТ
в 2-5 раз и развитие тиреотоксикоза. Характерные признаки тиреотоксикоза:
увеличение основного обмена, учащение сердцебиений, мышечная слабость,
снижение массы тела (не смотря на повышенный аппетит), повышение
температуры тела, экзофтальм (пучеглазие).
Гипертиреоз может возникать в результате различных причин:
тиреоидит, аутоиммунные реакции, избыточное поступление йода, опухоли.
9.5.2. Кальцитонин (КТ)
Открыт в 1961 году Коппом. Представляет собой пептид, состоящий из
32 аминокислотных остатков. Секретируется К-клетками щитовидной железы
в виде более крупного предшественника. Секреция КТ возрастает при высоких
концентрациях Са2+ и под действием гастрина – гормона ЖКТ. Органымишени – кости, в меньшей степени почки. Механизм действия КТ на
костную ткань мембранно-внутриклеточный. Вторичным посредником
является цАМФ. При этом рецепторы к КТ обнаружены только на
остеокластах.
Наиболее выраженный эффект кальцитонина – ингибирование
резорбции костей. КТ тормозит выход органических и минеральных веществ
из костей. Из других эффектов КТ следует отметить небольшой
фосфатурический эффект.
9.6. Гормоны паращитовидной железы
9.6.1. Паратирин (ПТГ)
ПТГ представляет собой одноцепочечный пептид, состоящий из 84
аминокислотных
остатков.
Синтезируется
главными
клетками
паращитовидных желез в виде препрогормона. Секреция паратирина
находится в обратной зависимости от концентрации Са2+ в крови. Органамимишенями ПТГ являются почки и кости. Механизм действия ПТГ –
мембранно-внутриклеточный, вторичным посредником является цАМФ.
Влияние паратирина на кости носит двухфазный характер: в
физиологических концентрациях оказывает анаболический эффект и
ответственен за перестройку кости. В высоких концентрациях ПТГ вызывает
деструкцию кости.
Влияние ПТГ на почки: в норме свыше 90% Са 2+, содержащегося в
клубочковом фильтрате, подвергается реабсорбции. ПТГ повышает эту
величину до 98% и больше. Реабсорбция фосфатов в норме составляет 75-90%
в зависимости от диеты и других факторов. ПТГ ингибирует реабсорбцию
фосфата, а также тормозит транспорт ионов натрия, калия и бикарбоната. ПТГ
стимулирует в почках 1-гидроксилазную активность и образование
7
кальцитриола. Образовавшийся кальцитриол повышает всасывание Са 2+ из
просвета кишечника – процесс, на который ПТГ прямого влияния не
оказывает.
9.7. Гормоны поджелудочной железы
9.7.1. Инсулин (И)
Инсулин (у собаки) открыт в 1921 году Бантингом, Бестом (Banting,
Best) и Паулеско (Paulesco). В 1955 году Сангером (Sanger) расшифрована
первичная структура инсулина.
Инсулин синтезируется В-клетками поджелудочной железы в виде
препрогормона. Под действием катепсинов последний быстро превращается в
проинсулин. Проинсулин неактивен и активируется путем вырезания Спептида, содержащего 33 аминокислотных остатка. Активный гормон состоит
из двух полипептидных цепей: А (короткой) и В (длинной), содержащих
соответственно 21 и 30 аминокислотных остатков и соединенных между собой
двумя дисульфидными мостиками. Синтез инсулина усиливается под
действием глюкозы, соматотропина и глюкагона. Ингибирование синтеза
инсулина происходит под действием адреналина, соматостатина, голодания.
9.7.1.1. Механизм действия инсулина
Органами-мишенями инсулина являются жировая и мышечная ткани, а
также печень. Инсулин действует на органы-мишени по мембранновнутриклеточному механизму. Рецептор инсулина представляет собой
тетрамер, состоящий из двух - и двух -субъединиц. -субъединицы
являются трансмембранными белками, обладающими тирозинкиназной
активностью. Взаимодействие инсулина с рецептором стимулирует
тирозинкиназную активность, что приводит к фосфорилированию ряда белков
по остаткам тирозина.
9.7.1.2. Влияние инсулина на обмен веществ
Инсулин стимулирует транспорт глюкозы в жировую и мышечную
ткани, но не в печень. Эффект развивается очень быстро и связан с
транслокацией транспортеров глюкозы из цитоплазматических везикул в
плазматическую мембрану.
В печени и мышцах инсулин активирует синтез гликогена и тормозит
гликогенолиз. Глюкоза, поступающая в жировую ткань, через ацетил-КоА
используется в синтезе жирных кислот и далее ТАГ. Одновременно снижается
скорость липолиза.
Инсулин оказывает выраженный эффект на синтез белка, вызывая
агрегацию рибосом в полисомы, а также ускоряя процесс трансляции.
Одновременно инсулин снижает активность протеолитических систем клетки,
увеличивая тем самым период жизни белков.
8
9.7.2. Глюкагон
Глюкагон синтезируется клетками А-типа поджелудочной железы в виде
прогормона. Активный гормон является полипептидом, состоящим из 29
аминокислотных остатков. Секреция глюкагона тормозится глюкозой и
соматостатином.
Органом-мишенью для глюкагона является печень. Связываясь с
рецепторами печени глюкагон активирует аденилатциклазу и повышает
образование цАМФ.
9.7.2.1. Влияние глюкагона на обмен веществ
Глюкагон относится к контринсулярным гормонам, повышающим
уровень глюкозы в крови. Это достигается путем активации гликогенолиза
(быстрый эффект) и глюконеогенеза (отсроченный эффект). Глюкагон
повышает окисление в печени жирных кислот и усиливает образование
кетоновых тел. В печени глюкагон угнетает синтез белка (действуя на уровне
трансляции) и одновременно усиливает деградацию белков путем активации
протеолитических ферментов клетки.
9.7.3. Сахарный диабет (СД)
СД – одно из наиболее распространенных заболеваний.
В развитых странах число больных СД составляет в среднем 3-5% от
общей популяции.
Сахарный диабет – неоднородное заболевание. По вся популяция
больных СД страдает одним из двух основных типов диабета:
1) инсулинозависимым сахарным диабетом (ИЗСД),
2) инсулинонезависимым сахарным диабетом (ИНСД).
ИЗСД определяется у 10-20% больных СД и обусловлен нарушением
синтеза инсулина. Этот тип инсулина развивается, как правило, в возрасте до
30 лет. В основе патогенеза ИЗСД лежит иммунный (аутоагрессия) и
вирусный (ряд вирусов – коксаки, краснухи, эпидемического паротита и др.
обладают выраженным тропизмом к -клеткам поджелудочной железы)
механизмы разрушения -клеток поджелудочной железы. Этот тип СД
хорошо поддается лечению инсулином.
ИНСД определяется у 80-90% больных СД. Причем у 70-80% из них СД
протекает на фоне ожирения. Этот тип СД, как правило, развивается после 40
лет. Содержание инсулина в крови при этом типе СД в пределах нормы.
9.7.3.1 Биохимические признаки СД
1. Гипергликемия и глюкозурия. При дефиците инсулина нарушен
метаболизм глюкозы в организме. Из-за нарушения проницаемости
плазматической мембраны для глюкозы, последняя, всасываясь из кишечника,
накапливается в крови в больших концентрациях и надолго задерживается в
ней. Контринсулярные гормоны (адреналин, глюкагон, кортизол) продолжают
9
действовать при диабете и усугубляют гипергликемию, которая может
достигать 500 мг/дл. Гипергликемия сохраняется в течение длительного
времени после приема пищи, в том числе после ночного голодания, т.е.
натощак. Самые легкие формы диабета проявляются гипергликемией лишь
после приема пищи, т.е. снижением толерантности к глюкозе. Термин
“нарушенная толерантность к глюкозе” (НТГ) заменил существовавшие ранее
понятия скрытый, латентный или пограничный диабет.
Когда концентрация глюкозы в крови превышает почечный порог (180
мг/дл), глюкоза начинает выделяться с мочой (глюкозурия). В норме
концентрация глюкозы в моче составляет 10-20 мг/дл. При диабете она
возрастает в десятки раз. В результате при диабете за сутки может выводиться
с мочой больше 100 г глюкозы.
2. Кетонемия и кетонурия. Вследствие недостаточности инсулина
уменьшается отношение инсулин/глюкагон, т.е. имеет место относительная
избыточность глюкагона. По этой причине в печени преобладают процессы
катаболизма, т.е. в печени интенсивно окисляются жирные кислоты и
образуются кетоновые тела. Поскольку глюкоза при недостаточности
инсулина усваивается клетками плохо, значительная часть потребности
организма в энергии обеспечивается за счет использования кетоновых тел.
Однако скорость синтеза кетоновых тел может превышать даже увеличенное в
этих условиях их потребление тканями. В результате кетоновые тела
накапливаются в крови и начинают выводиться с мочой. В тканях происходит
декарбоксилирование ацетоацетата с образованием ацетона. Запах ацетона,
исходящий от больных, ощущается даже на расстоянии.
Кетоновые тела, являясь кислотами, снижают буферную емкость крови,
а при высоких концентрациях снижают и рН крови: возникает ацидоз. В норме
рН крови равна 7,40,04. При содержании кетоновых тел 100 мг/дл и больше
рН крови может быть 7,0. Ацидоз такой степени резко нарушает функции
мозга вплоть до развития коматозного состояния.
3. Азотемия и азотурия. При недостаточности инсулина снижается
синтез белков и увеличивается катаболизм аминокислот. В связи с этим у
больных повышена концентрация мочевины в крови и увеличено ее выведение
с мочой.
4. Полиурия и полидипсия. Концентрационная способность почек
ограничена, поэтому для выведения больших количеств глюкозы, кетоновых
тел и мочевины при диабете требуется выделение больших количеств воды.
Больные выделяют мочи в 2-3 раза больше, чем в норме (полиурия).
Соответственно и потребление воды у них увеличивается (полидипсия). При
тяжелых формах диабета может наступить обезвоживание организма.
Ацидоз, вызванный накоплением кетоновых тел, и дегидратация –
наиболее грозные симптомы ИЗСД. Они являются предвестниками
диабетической комы. Однако неотложные осложнения СД встречаются
гораздо реже, чем сосудистые (так наз. диабетические ангиопатиии). Именно
10
сосудистые поражения являются непосредственными причинами смерти у ¾
больных СД. Помимо артерий поражаются почки, сетчатка и хрусталик глаза,
нервы. Осложнения развиваются медленно, в течение многих лет. Их
причиной является прежде всего гипергликемия. Механизм токсического
действия гипергликемии связан с неферментативным гликозилированием
различных белков, что обусловлено способностью глюкозы присоединяться к
свободным аминогруппам белков. При нормальной концентрации глюкозы в
крови скорость неферментативного гликозилирования белков невелика, а
поскольку белки постоянно обновляются, гликозилированные белки не
накапливаются.
При
СД
вследствие
гипергликемии
скорость
гликозилирования возрастает. Например, у здоровых людей гликозилировано
всего 4-6% всего гемоглобина (Нb А1с), а у больных СД в 2-3 раза больше.
Доля гликозилированных белков в тканях с медленно обменивающимися
белками будет больше, чем в тканях с быстро обменивающимися белками.
Гликозилирование изменяет свойства белков и нарушает их функции. В
частности, присоединение остатков глюкозы к N-концевой аминокислоте глобиновых цепей, куда в норме присоединяются молекулы 2,3-ДФГ,
изменяет сродство Нb к О2 и способствует нарушению снабжения тканей
кислородом.
Другой механизм токсического действия гипергликемии связан с
наличием в некоторых клетках специального пути превращения глюкозы, в
котором образуется сорбитол. Сорбитол затем превращается во фруктозу.
Этот путь функционирует в клетках артериальных стенок, клетках Шванна,
эритроцитах, хрусталике и сетчатке глаза, семенниках. При СД в них
обнаруживаются большие, чем в норме, концентрации сорбитола и фруктозы.
Сорбитол плохо проникает через клеточные мембраны, его накопление
приводит к осмотическому набуханию клеток и нарушению их функций.
9.8. Гормоны коры надпочечников
9.8.1. Глюкокортикоиды
Глюкокортикоиды синтезируются в пучковой и сетчатой зонах коры
надпочечников. Основной глюкокортикоид человека – кортизол – образуется в
митохондриях человека из холестерола при стимуляции надпочечников АКТГ.
Кортизол в клетках надпочечников не накапливается, а высвобождается в
плазму по мере образования. В плазме крови кортизол находится в комплексе
с белком – транскортином и свободной форме (8%). Последняя представляет
собой биологически активную фракцию.
Органами-мишенями для глюкокортикоидов являются печень,
мышечная, лимфоидная, жировая ткани, кожа, кости и др. Механизм действия
– прямой или цитозольный.
Эффекты. Само название “глюкокортикоиды” указывает на способность
этих гормонов стимулировать образование глюкозы. Этот эффект включает:
1) увеличения скорости глюконеогенеза путем индукции ключевых
ферментов (пируваткарбоксилазы, фосфоенолпируваткарбоксикиназы);
11
2) активацию катаболических процессов в мышечной и лимфоидной
ткани и освобождение аминокислот – субстратов глюконеогенеза;
3) “пермиссивного действия”, позволяющего другим гормонам
стимулировать глюконеогенез с максимальной эффективностью.
Кроме того, глюкокортикоиды увеличивают запасы гликогена в печени
посредством превращения неактивной формы гликогенсинтазы в активную.
Избыточные количества глюкокортикоидов стимулируют липолиз в
одних частях тела (конечности) и липогенез – в других (лицо и туловище). В
плазме крови людей, получающих глюкокортикоиды, уровень свободных
жирных кислот возрастает, что обусловлено способностью глюкокортикоидов
усиливать липолитическое действие катехоламинов и гормона роста.
Глюкокортикоиды оказывают анаболическое действие на обмен белков
и нуклеиновых кислот в печени и катаболическое – в других органах, включая
мышцы, лимфоидную и жировую ткани, кожу и кости.
Влияние глюкокортикоидов на защитные реакции
1. На иммунологический ответ. Глюкокортикоиды в высокой
концентрации тормозят иммунологический ответ организма. Они вызывают
инволюцию лимфоидной ткани и гибель лимфоцитов. Поэтому
глюкокортикоиды нашли применение при лечении аутоиммунных
заболеваний.
2. На воспалительную реакцию. На способности глюкокортикоидов
подавлять воспалительную реакцию базируется главным образом их
применение в клинике. Механизм противовоспалительного эффекта
глюкокортикоидов обусловлен выработкой под влиянием этих гормонов
липокортина. Последний ингибирует фосфолипазу А2, что препятствует
освобождению арахидоновой кислоты – предшественника простагландинов –
медиаторов воспалительной реакции.
9.8.2. Минералокортикоиды
Альдостерон синтезируется в клубочковой зоне коры надпочечников.
Основными регуляторами продукции альдостерона служат система
ренин-ангиотензин и калий.
Поступая в кровь альдостерон связывается с альбуминами и в таком
виде транспортируется к органам-мишеням.
Органами-мишенями для альдостерона служат клетки эпителия
дистальных канальцев почек.
Механизм действия альдостерона – прямой (цитозольный). Проникая в
цитоплазму альдостерон связывается с цитозольным рецептором. Комплекс
альдостерон-циторецептор поступает в ядра клеток и активирует
транскрипцию генов хромосом, кодирующих белки, участвующие в
транспорте Na+ через клеточные мембраны эпителия канальцев.
Одновременно происходит выделение в мочу ионов К + (в обмен на Na+).
Таким образом, альдостерон вызывает задержку Na+ и воды (вода
удерживается вторично) в тканях и выведение с мочой К+.
12
Система ренин – ангиотензин.
Участвует в регуляции кровяного давления и электролитного обмена.
Основным гормоном в этой системе является ангиотензин II,
образующийся из ангиотензиногена в две стадии:
1. Ангиотензиноген – это 2-глобулин, синтезируемый печенью. Он
служит субстратом для ренина – протеолитического фермента,
продуцируемого юкстагломерулярными клетками почек. Эти клетки особенно
чувствительны к изменению кровяного давления, а также концентрации Na+ и
K+ в жидкости, протекающей через почечные канальцы. Снижение объема
жидкости (обезвоживание, падение АД) или концентрации NaCI стимулирует
освобождение ренина. Ренин, действуя на ангиотензиноген, превращает его в
ангиотензин I.
2. На ангиотензин I действует ангиотензин-превращающий фермент
(АПФ), превращая его в ангиотензин II.
Существуют лекарственные препараты, ингибирующие ренин или АПФ
(например, каптоприл), и поэтому использующиеся для лечения ренинзависимой гипертензии. АПФ расщепляет также брадикинин, мощное
сосудорасширяющее средство. Таким образом, этот фермент повышает
кровяное давление двумя различными путями.
Ангиотензин II повышает АД, вызывая сужение артериол, и является
самым сильнодействующим из известных вазоактивных агентов. Кроме того,
он оказывает сильное стимулирующее действие на выработку альдостерона.
Если ренин-ангиотензиновая система срабатывает на фоне нормального
АД, то развивается артериальная гипертензия, которая из-за своей этиологии
(обычно развивается на фоне заболеваний почек) получила название
почечной.
9.9. Гормоны мозгового вещества надпочечников. Адреналин
Основной гормон адреналин. Его секрецию усиливают психические
нагрузки, тревожные состояния, гипоксия, гипогликемия. Секреция
адреналина находится под контролем чревного нерва. Характер влияния
адреналина на метаболизм тканей-мишеней зависит преобладания в них того
или иного типа адренорецепторов: 1, 2, 1 или 2.
Связываясь с 1- или 2-рецептором, адреналин стимулирует АЦ и
повышает уровень цАМФ в клетках мишенях.
Связываясь с 2-рецептором адреналин через Gs-белок ингибирует АЦ.
Таким образом, связывание адреналина с различными рецепторами
может вызывать прямо противоположно направленные эффекты. Примером
может служить влияние адреналина на один из основных своих органовмишеней – жировую ткань, клетки которой имеют как 1-, так и 2-рецепторы.
При преобладании у адипоцитов 1-адренорецепторов адреналин стимулирует
13
липолиз, тогда как при преобладании 2-рецепторов адреналин оказывает
антилиполитический эффект.
Связывание адреналина с 1-рецептором приводит к активации ФЛ С и
накоплению вторичных посредников липидной природы, обусловливая
развитие таких эффектов как вазоконстрикция, сокращение матки или
бронхов.
Важная роль в действии адреналина на сердечную мышцу принадлежит
2+
Са . Именно кратковременные всплески концентрации Са 2+ вызывают
сокращение сердца и определяют его силу. Механизм действия адреналина на
содержание Са2+ в кардиомиоцитах реализуется через 1-адренорецептор и
активацию АЦ. цАМФ-зависимое фосфорилирование -субъединицы
потенциалзависимых Са2+-каналов приводит к их открытию и поступлению
Са2+ в цитоплазму кардиомиоцитов. Таким образом, цАМФ в данном случае
регулирует внутриклеточную концентрацию другого вторичного посредника
(Са2+) в клетке.
9.10. Половые гормоны
9.10.1 Мужские половые гормоны
Тестостерон (Т) синтезируется в семенниках клетками Лейдига. Синтез
Т. находится под контролем гипофизарного лютропина (ЛГ), а у
развивающегося плода – под контролем хорионического гонадотропина (ХГ).
Поступив в кровь, Т. связывается с транспортным белком,
синтезируемым в печени и называемым тестостерон-эстрадиол-связывающим
глобулином. В таком виде Т. транспортируется к периферическим органам и
тканям.
Суммарный биологический эффект Т. определяется целым семейством
его метаболитов.
Сам Т. действует на скелетные мышцы, печень, почки, кости.
В андрогензависимых тканях, в частности предстательной железе,
семенных пузырьках, действует метаболит Т. - 5-дигидротестостерон (ДГТ).
Превращение Т. в ДГТ осуществляется в самих периферических органах под
действием НАДФ-зависимой 5-стероид редуктазы. О роли ДГТ
свидетельствует тот факт, что при отсутствии 5-стероидредуктазы ребенок,
будучи генотипически мужчиной и имея нормальный уровень Т. в крови,
имеет женский фенотип и гениталии. С наступлением полового созревания,
когда происходит индукция 5-стероидредуктазы, такие индивидуумы
приобретают мужской фенотип. Под действием ароматазы Т. превращается в
эстрадиол (Э2). Некоторые функции Т. в ЦНС (например, половое поведение)
осуществляются не самим Т., а эстрогеном, образующимся из него в
специализированных нейронах.
Механизм действия андрогенов прямой. Связываясь со своими
рецепторами, Т. действует на хромосомный аппарат клеток-мишеней.
Результатом этого действия является резкое увеличение биосинтеза белков в
14
тканях (печени, почках), увеличение массы скелетных мышц. Андрогены
вызывают задержку азота (положительный азотистый баланс), калия и
фосфора в организме, стимулируют развитие и минерализацию эпифизарных
зон роста костей.
Функции андрогенов
Андрогены обеспечивают протекание следующих процессов:
1)дифференцировку половых желез и протоков, а также ЦНС. Действие
андрогенов, выделяемых эмбриональными семенниками, на половую
дифференцировку гипоталамуса в критический период развития, обеспечивает
секрецию гонадотропинов по мужскому или ациклическому типу.
2)Развитие и сохранение вторичных половых признаков. В период полового
созревания андрогены стимулируют развитие наружных половых органов,
добавочных желез, хрящей гортани с формированием характерного мужского
тембра голоса, увеличивают активность сальных желез, влияют на строение и
распределение волос на теле.
3)совместно с ФСГ регулируют сперматогенез.
4)ускоряют процессинг незрелых сперматозоидов.
5)Влияют на поведенческие эффекты, участвуя в формировании
психофизиологических особенностей мужчины и развитии полового влечения.
6)Оказывают анаболический и общий метаболический эффекты, влияя на рост
скелета и скелетной мускулатуры, распределение подкожного жира. Открытие
анаболического
эффекта
стимулировало
создание
препаратов
с
анаболическими свойствами при резком ослаблении андрогенных свойств.
Такие препараты были созданы (нерабол, нераболил, ретаболил, дианабол).
Если соотношение анаболической и андрогенной активностей у Т. принять за
1:1, то у лучших анаболических препаратов оно достигает 20:1.
Анаболические стероиды нашли применение в медицине при лечении
истощений, в спорте у спортсменов силовых видов. Вместе с тем наличие у
анаболических стероидов побочных эффектов: угнетения сперматогенеза (по
механизму отрицательной обратной связи), развитие первичных опухолей
печени и других заставляют осторожно относиться к назначению этих
препаратов.
9.10.2. Женские половые гормоны
Женские половые гормоны представлены эстрогенами, гестагенами и
релаксином. Эстрогены вырабатываются клетками гранулезы фолликулов, а
гестагены – желтым телом.
Поступив в кровь, гормоны связываются с транспортными белками:
эстрагены – с тестостерон-эстрадиол-связывающим глобулином, прогестерон
– с транскортином и в таком виде транспортируются к периферическим
органам.
Механизм действия эстрагенов и прогестерона – цитозольный.
Эстрогены и прогестерон дополняют регуляторные эффекты друг друга
на обмен веществ, рост и развитие органов и тканей. Для проявления
15
активности прогестерона обычно требуется предшествующее или
одновременное действие эстрогенов.
Эстрогены обеспечивают протекание следующих физиологических
процессов:
1.Развитие органов, обеспечивающих детородную функцию женщин.
Под их влиянием повышается скорость синтеза ДНК, всех видов РНК, белка,
что приводит к увеличению размеров и числа клеток соответствующих тканей.
2.Формирование вторичных половых признаков в период полового
созревания.
3.Регуляция
пролиферативных
изменений
эндометрия
и
координированных сокращений маточных труб и матки в фолликулиновую
фазу яичникового цикла.
4.Формирование полового инстинкта и психического статуса женщины.
5.Протекание беременности и родового акта, а также развитие протоков
молочных желез и подготовку молочных желез к лактации.
Внерепродуктивные эффекты эстрогенов:
1. вызывают задержку азота в организме, оказывают общее анаболическое
действие, хотя и более слабое, чем андрогены.
2. Оказывают влияние на водно-электролитный и минеральный обмен. С
нарушением минерального обмена в костях у женщин в старости связано
развитие остеопороза, что приводит к возникновению патологических
переломов костей, т.е. переломов костей при небольшой, неадекватной травме.
3. Эстрогены оказывают влияние на синтез белков в печени:
3.1.ангиотензиногена. Вот почему одним из осложнений при использовании
оральных контрацептивов, содержащих эстрогены, является артериальная
гипертензия.
2.ЛПВП (антиатерогенной фракции липопротеинов). Более высокий уровень
ЛПВП может объяснять меньший риск развития ИБС у женщин в детородном
возрасте по сравнению с мужчинами.
3.факторов свертывания крови II, VII, IX, X.
Прогестерон оказывает следующие физиологические эффекты:
1.торможение сокращений матки и маточных труб.
2.способствует переходу эпителия матки из пролиферативной фазы в
секреторную, подготавливая его к имплантации оплодотворенной яйцеклетки.
3.усиливает развитие ацинарной части молочных желез.
4.снижает периферический кровоток, уменьшая тем самым теплопотерю. В
результате в лютеиновой фазе менструального цикла температура тела
повышается. Такие температурные скачки, составляющие обычно около 0,5С,
используются в качестве показателя овуляции.
16
9.11. Гормоны гипофиза
В передней и средней долях гипофиза (аденогипофизе) образуются
тропные гормоны. Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) секретирует
вазопрессин и окситоцин, образующиеся в ядрах гипоталамуса.
Структура гормонов гипофиза
Гормоны аденогипофиза по химическим признакам классифицируются
на 3 группы:
1 – семейство кортикотропина. Все гормоны этого семейства (АКТГ,
МСГ,
эндорфины)
образуются
из
общего
предшественника
проопиомеланокортина;
2 – соматомаммотропины (СТГ, ПРЛ), имеющие одну пептидную цепь
(имеет место выраженная гомология аминокислотных остатков) и 2-3
дисульфидные связи;
3 – гликопротеиновые гормоны (ТТГ, ФСГ, ЛГ). Каждый из них состоит
из двух субъединиц,  и , нековалентно связанных между собой. При этом субъединицы у всех трех гормонов одинаковы и специфичность определяется
-субъединицей. На концах углеводных цепей расположены остатки сиаловых
кислот, увеличивающие период полураспада этих гормонов.
Гормоны задней доли – вазопрессин и окситоцин являются
циклическими пептидами, состоящими из 9 аминокислотных остатков.
Механизм действия гормонов гипофиза
Все тропные гормоны реализуют свои эффекты на органы-мишени по
мембранно-внутриклеточному механизму. При этом в механизме действия
первого и третьего классов вторичным посредником является цАМФ.
Гормонов второй группы активируют тирозинкиназы и фосфолипазу С с
последующим повышением уровня ДАГ и ИФ 3 и активацией протеинкиназы
С.
Эффекты, вызываемые гипофизарными гормонами, можно разделить на
4 группы:
1. Контроль синтеза гормонов периферическими эндокринными железами
(АКТГ, ТТГ, ФСГ, ЛГ);
2. Влияние на образование половых клеток (ФСГ);
3. Регуляция метаболизма периферических органов и тканей;
4. Регуляция функций ЦНС (терморегуляция, чувство боли, память,
поведенческие реакции – например, ПРЛ из-за его отчетливого влияния на
поведение называют гормоном “материнской любви”.
9.11.1. Соматотропин (СТГ) или гормон роста (ГР).
СТГ синтезируется в соматотрофных клетках передней доли гипофиза.
СТГ человека представляет собой одноцепочечный пептид, состоящий
из 191 аминокислотного остатка и имеющий 2 внутримолекулярные
дисульфидные связи.
17
Образуется в форме прогормона, не обладающего гормональной
активностью. Обладает выраженной видовой специфичностью: бычий или
овечий гормоны неэффективны при их введении человеку.
Секреция гормона носит пульсирующий характер с интервалами в 20-30
мин. Даже у не растущих взрослых людей уровень СТГ отчетливо повышается
после травмы, стресса, мышечных упражнений, гипогликемии, голодания,
белковой пищи, во время глубокого сна. Т.о. регуляция синтеза и секреции
СТГ осуществляется множеством факторов. При этом основной
стимулирующий эффект оказывает соматолиберин, а основной тормозящий –
гипоталамический соматостатин.
Рецепторы СТГ находятся на плазматической мембране клеток печени,
жировой и хрящевой тканей, скелетных мышц, сердца, почек и других
органов. Связывание СТГ с рецептором сопровождается повышением
активности тирозинкиназ и фосфолипазы С, с последующим повышением
уровня ДАГ и ИФ3 и активацией протеинкиназы С.
Первичные эффекты СТГ кратковременны и инсулиноподобны. Они
проявляются в основном в отношении обмена жиров и углеводов. В жировой
ткани усиливается потребление глюкозы и липогенез. Однако в дальнейшем
проявляются более медленные (в основном, противоположные инсулину)
эффекты: усиливается липолиз в жировой ткани, что ведет у повышению
концентрации жирных кислот в крови. В печени усиливается глюконеогенез,
что может приводить к гипергликемии.
Основное действие СТГ направлено на регуляцию обмена белков и
процессов, связанных с ростом и развитием организма. Под влиянием СТГ
усиливается транспорт аминокислот в клетки мышц, синтез белка в хрящах,
костях, мышцах, печени и других внутренних органах, увеличивается общее
количество нуклеиновых кислот и общее число клеток.
Влияние СТГ на рост скелета и мягких тканей требует участия веществ,
которые синтезируются в различных тканях (75% в печени) под влиянием
СТГ. Они носят название соматомединов или инсулиноподобными факторами
роста (СТГ). ИФР-1 или соматомедин С представляет собой одноцепочечный
пептид, состоящий из 70 аминокислотных остатков, а ИФР-2 или соматомедин
А представляет собой одноцепочечный пептид, состоящий из 67
аминокислотных остатков.
Подобно
рецептору
инсулина,
рецептор
ИФР-1
обладает
тирозинкиназной
активностью
и
инициирует
каскад
реакций
фосфорилирования
других
белков,
участвующих
в
различных
внутриклеточных процессах, включая активацию транскрипции генов.
Под влиянием СТГ увеличивается ширина и толщина костей, и
одновременно с этим ускоряется рост других тканей, включая мышцы,
внутренние органы и соединительную ткань.
9.11.2. Пролактин (ПРЛ)
18
Синтезируется лактотрофными клетками передней доли гипофиза в виде
прогормона. Число этих клеток резко возрастает при беременности под
влиянием эстрогенов. Пролактин близок по химическому строению СТГ. Он
состоит из 199 аминокислотных остатков, образующих одну пептидную цепь с
тремя дисульфидными связями.
Рецепторы ПРЛ присутствуют в клетках многих тканей: в печени,
почках, надпочечниках, яичках, яичниках, матке и других тканях.
Основная физиологическая функция ПРЛ – стимуляция лактации. ПРЛ
индуцирует синтез α-лактальбумина и казеина, активирует синтез ТАГ и
фосфолипидов. На процессы роста ПРЛ влияет в значительно меньшей
степени, чем СТГ.
У мужчин ПРЛ повышает чувствительность клеток Лейдига к ЛГ,
поддерживая таким образом необходимый уровень синтеза тестостерона.
9.11.3. Кортикотропин (АКТГ)
АКТГ представляет собой полипептид, состоящий из 39
аминокислотный остатков. Синтезируется в клетках передней доли гипофиза
под влиянием кортиколиберина. При стрессах (травмах, ожогах,
хирургических вмешательствах, боли, кровотечениях) концентрация АКТГ в
крови возрастает во много раз.
Орган-мишень – кора надпочечников. Механизм действия – мембранновнутриклеточный. Вторичный посредник – цАМФ. Накопление цАМФ ведет к
фосфорилированию белков, участвующих в синтезе кортикостероидов. В
клетках коры надпочечников АКТГ стимулирует гидролиз эфиров
холестерина, увеличивает поступление в клетки холестерина в составе ЛНП,
индуцирует синтез митохондриальных и микросомальных ферментов,
участвующих в синтезе кортикостероидов.
9.11.4. Тиреотропин (ТТГ)
Синтезируется в тиреотрофных клетках передней доли гипофиза.
Стимуляция секреции ТТГ происходит под влиянием тиреолиберина, а
основное ингибирующее действие оказывает повышение уровня тиреоидных
гормонов.
Основная биологическая функция ТТГ – стимуляция синтеза и секреции
йодтиронинов (Т3 и Т4) в щитовидной железе. Механизм действия ТТГ –
мембранно-внутриклеточный , вторичный посредник – цАМФ.
ТТГ оказывает на щитовидную железу 2 типа эффектов. Одни
проявляются быстро (в течение нескольких минут) и включают стимуляцию
всех стадий синтеза и секреции йодтиронинов. Проявление других требует
нескольких дней. К ним относят стимуляцию синтеза нуклеиновых кислот,
белков, фосфолипидов, увеличение размеров и количества тиреоидных клеток.
19
9.11.5. Вазопрессин
Вазопрессин синтезируется в нейронах гипоталамуса в виде
препрогормона, который поступает в аппарат Гольджи и превращается в
прогормон. В составе нейросекреторных гранул прогормон переносится в
нервные окончания задней доли гипофиза. Во время транспорта гранул
происходит процессинг прогормона, в результате чего он расщепляется на
зрелый гормон и транспортный белок – нейрофизин. Стимулом, вызывающим
секрецию вазопрессина, служит повышение концентрации ионов натрия и
увеличение осмотического давления внеклеточной жидкости.
Влияет на клетки трех типов: 1) клетки почечных канальцев; 2)
гладкомышечные клетки сосудов и 3) клетки печени.
Для вазопрессина существуют 2 типа рецепторов: V1 и V2.
Рецепторы V2, опосредующие главный физиологический эффект
гормона, обнаружены на клетках собирательных трубочек и дистальных
канальцев почек – наиболее важных клетках-мишенях для вазопрессина. В
отсутствие вазопрессина моча не концентрируется и может выделяться в
количествах, превышающих 20 л в сутки (норма 1-1,5 л в сутки). Связывание
вазопрессина с V2-рецептором стимулирует АЦ-систему и активацию ПК А.
ПК А фосфорилирует белки, стимулирующие экспрессию гена мембранного
белка – аквапорина-2. Аквапорин-2 перемещается к апикальной мембране
собирательных канальцев и встраивается в нее, образуя водные каналы. Это
обеспечивает избирательную проницаемость мембраны клеток для воды,
свободной от ионов. В результате происходит реабсорбция воды из почечных
канальцев и экскреция малого объема высококонцентрированной мочи.
На кровеносные сосуды и печень вазопрессин действует через V1рецепторы. Взаимодействие вазопрессина с рецептором V1 приводит к
активации фосфолипазы С, повышая образование вторичных посредников
липидной природы – ДАГ и ИФ3. Результатом действия гормона через
рецепторы V1 является сокращение гладкомышечного слоя сосудов и
гликогенолиз в печени. Поскольку сродство вазопрессина к рецептору V2
выше, чем к рецептору V1, при физиологической концентрации гормона в
основном проявляется его антидиуретическое действие.
Дефицит вазопрессина, вызванный дисфункцией задней доли гипофиза,
а также нарушениями в системе передачи гормонального сигнала, приводит к
развитию несахарного диабета. Основное проявление несахарного диабета –
гипотоническая полиурия, т.е. выделение большого количества мочи низкой
плотности. Снижение секреции вазопрессина приводит также к усиленному
потреблению воды.
20