Глюкагон

Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 3489

- секретується альфа-клітинами острівців Лангерганса;

- зменшення концентрації глюкози в крови стимулює секрецію глюкагона.

Дія глюкагону:

-глюкагон діє тільки наклітини печінки

-вторинним месенджером для глюкагонуєц АМФ

Глюкагон збільшує концентрацію глюкозив крові завдяки таким механізмам:

а) збільшує глікогенолізі запобігає утворенню глікогену

б) збільшує глюконеогенез.

Глюкагон збільшує концентрацію жирних кислот і кетонів в крові завдяки таким механізмам:

а) збільшує ліполіз, пригнічує синтез жирних кислот, спрямовуючи субстрати в напрямку глюконеогенезу.

б) кетони утворюється з ацетил-коензіму А при деградації жирних кислот

Глюкагон збільшує утворення сечовини:- амінокислотивикористовуються для глюконеогенезу, наслідком чього є включення аміногруп до сечовини.

Регуляція секреції глюкагону

а. Зменшення концентрації глюкози впливає на альфа-клітини, які збільшують секрецію глюкагону, що призводить до збільшення концентрації глюкози та шляхом негативного зворотного зв’язку зменшує секрецію глюкагону:

б. Збільшення секреції глюкагону викликає збільшення концентрації амінокислот в крові (особливо аргініну), холецистокініну, катехоламінів, ацетилхоліну.

в. Зменшення секреції глюкагону виникає при збілшення концентрації глюкози в крові, інсуліну. соматостатину, жирних кислот та кетонів.

Інсулін

Секретується бета-клітинами острівців Лангерганса підшлункової залози

Регуляція секреції інсуліну

а) Секреція інсуліну стимулюється збільшенням концентрації глюкози в крові. Глюкоза повинна метаболізуватись в бета-клітинах, щоб стимулювати секрецію інсуліна.

б) В бета-клітинах розкриваються ворота Са2+каналів, збільшується вхід кальцію, що призводить до деполяризації бета-клітин і збільшення секреції інсуліну.

в) При збільшенні концентрації інсуліну в крові зменшується концентрацію глюкози в крові, що завдяки негативному зворотньому зв’язку призводить до зменшення секреції інсуліну:

г) Збільшення концентрації інсуліну в крові виникає також при збільшенні в крові концентрації амінокислот (аргініну, лізину, лейцину), жирних кислот а також деяких гормонів (глюкагону, GIP, кортизолу) та під впливом ацетилхоліну.

д) Інсулінові рецептори -

- це тетрамери, що мають 2 альфа- та 2-бета субодиниці. Бета- субодиниці розташовані в мембрані клітин-мішеней і мають тирозин-кіназну активність. Коли інсулін зв’язується з бета-субодиницями, тирозінкіназа фосфорилює бета-субодиниці. Фосфорильований рецептор потім фосфорилює внутрішньоклітинні білки

- комплекс інсулін-рецептор входить в клітину.

Інсулін регулює кількість рецепторів - зменшується кількість рецепторів в клітинах-мішенях при ожирінні.

Дія інсуліну

Зменшує концентрацію глюкози в кровізавдяки таким механізмам:

(1) Збільшується проникність мембран клітин для глюкози - вона входить в клітини;

(2) Сприяє утворенню з глюкози глікогену в клітинах печінки, м’язів і одночасно пригнічує глікогеноліз;

(3) Зменшує глюконеогенез.

Зменшує концентрацію жирних кислот і кетонів в крові

(1) В жирових тканинах інсулін стимулює відкладання жиру і пригнічує ліполіз;

(2) Утворення кетонів зменшується завдяки тому, що в печінці гальмується деградація жирних кислот.

Зменшує концентрацію амінокислот в крові:

Стимулює вхід амінокислот в клітину, синтез білків, гальмує розпад білків.

Зменшує концентрацію іонів К+в крові: збільшується вхід іонів К+в клітини.

При гіпосекреції інсуліну виникає цукровий діабет, що супроводжується

- гіперглікемією

- гіпотензією, внаслідок діуретичної дії глюкози та зменшення об’єму циркулюючої крові

- метаболічним ацидозом внаслідок утворення кетонів

- гіперкаліємією.

Соматостатін

Секретується дельта-клітинами підшлункової залози.

Гальмує секрецію інсуліну, глюкагону, гастрину, гальмує всмоктування глюкози в кишках.

3) Гормони, які приймають участь у неспецифічній адаптації до дії стресових факторів

Катехоламіни належать до дегідроксильованих фенолових амінів, походять з L- тирозину:

- утворюються у мозковому шарі наднирників двома типами хромафінних клітин, які синтезують: а) адреналін (80%), б) норадреналін (20%);

- катехоламіни зберігаються у гранулах хромафінних клітин, які містять також білки (зокрема- дофамін-бета-гідроксилазу), ліпіди та АТФ;

- мозковий шар наднирників інервується прегангліонарними симпатичними нейронами від грудних сегментів спинного мозку (Т₅ – Т₉), які утворюють синапси з хромафінними клітинами. Хромафінні клітини не мають аксонів і функціонують аналогічно постгангліонарним нейронам.

Регуляція секреції катехоламінів

· Секреція катехоламінів здійснюється при активації прегангліонарних симпатичних нейронів, які інервують хромафінні клітини, а також під впливом ангіотензину ІІ, гістаміну, брадікініну.

· Медіатор прегангліонарних симпатичних волокон ацетилхолін викликає деполяризацію хромафінних клітин, що призводить до входу іонів Са²⁺ в клітину та виділення катехоламінів шляхов екзоцитозу.

· Активність симпато-адреналової системи здійснюється завдяки дії будь-яких стресових факторів, що викликають швидко пристосувальну реакцію організму – перший етап неспецифічної адаптації.

· Небезпека для організму, активні агресивні стани призводять до збільшення концентрації катехоламінів у крові.

· Гіпоглікемія викликає збільшення концентрації катехоламінів. Базальний рівень концентрації катехоламінів – 6-10^-10/моль/л, під час гіпоглікемії – майже в 10 разів більше.

· Ангіотензин ІІ потенціює секрецію катехоламінів.

· При постійному збільшенні концентрації катехоламінів у крови кількість адренорецепторів збільшується у клітинах–мішенях і навпаки.

Дія катехоламінів

· Регуляція функції вісцеральних систем організму за участю катехоламінів така сама, як дія симпатичної нервової системи при активації альфа- та бета-адренорецепторів.

· Чутливість адрено-рецепторів до катехоламінів:

- альфа-адренорецептори майже однаково чутливі до норадреналіну та адреналіну;

- бета-адренорецептори більш чутливі до адреналіну, ніж норадреналіну.

Зміни метаболізму під впливом катехоламінів.

Вуглеводний метаболізм

Адреналін викликає гіперглікемію шляхом:

· стимуляції глікогенолізу в м’язах;

· безпосереднього пригнічення секреції інсуліну та активації секреції глюкагону;

· стимуляції секреції АКТГ, під впливом якого збільшується виділення корою наднирників кортизолу, який викликає глюконеогенез у печінці;

· пригнічення використання глюкози клітинами (на відміну від глюкагону);

· пригнічення транспортування глюкози у клітини через мембрани у скелетних м’язах, міокарді, жирових клітинах.

Жировий метаболізм

Адреналін стимулює:

· ліполіз через активацію бета-адренорецепторів мембран жирових клітин;

· мобілізацію вільних жирних кислот з жирових клітин та транспорт їх до печінки, що сприяє кетогенезу; в свою чергу, ацетоацетат і бета-гідроксибутират транспортуються до периферичних тканин, де є джерелами енергії.

Гормони кори наднирників:

· пучкова зона продукує переважно глюкокортикоїди – кортизол, який приймає участь у тривалій неспецифічні адаптації організму до дії стресових факторів;

· ретикулярна зона переважно продукує андрогени – статеві гормони;

· клубочкова зона переважно продукує мінералокортикоїди – альдостерон, який також приймає участь у пристосувальній реакції організму під час стресу;

· гормони кори наднирників – це стероїдні гормони, попередником для яких є прогестерон .

Регуляція секреції глюкокортикоїдів

· Концентрація кортизолу змінюється протягом доби (циркадний ритм): найменша концентрація – вночі (біля 2 години ночі), набільша концентрація – вранці перед пробудженням

· Кортиколіберін утворюється у паравентрикулярних ядрах гіпоталамуса і надходить з кров’ю до аденогіпофізу, де стимулює секрецію АКТГ (вторинний внутрішньоклітинний посередник – 3,5 ц АМФ).

· АКТГ стимулює стероїдогенез у пучковій та ретикулярній зонах наднирників шляхом утворення прегнонолону з холестеролу. (вторинним посередником для АКТГ є 3,5-ц АМФ).

· АКТГ впливає на власні рецептори в аденогіпофізі, збільшуючи їх чутливість.

· Регульованим параметром є концентрація кортизолу, який шляхом зворотноого зв’язку пригнічує секрецію кортиколіберину у гіпоталамусі та АКТГ – в аденогіпофізі.

Схема регуляції секреції кортизолу:

Дія глюкокортикоїдів – кортизолу

Концентрація кортизолу в крові збільшується у відповідь на стрес, що призводить до реакції неспецифічної адаптації організму, яке полягає у таких змінах:

а) Стимуляції глюконеогенезушляхом:

· Збільшення катаболізму білків та зменшення їх синтезу завдяки транспортуванню амінокислот до печінки, де здійснюється глюконеогенез.

· Зменшення утилізації глюкози та чутливості жирової тканини до інсуліну.

· Збільшення ліполізу, завдяки чому більше гліцеролу транспортується до печінки, де здійснюється глюконеогенез.

б) Протизапальної дії шляхом:

· Індукції синтезу ліпокортину, який пригнічує фосфоліпазу А₂, завдяки чому пригнічується утворення арахідонової кислоти з фосфоліпідів мембран – попередника простагландинів та лейкотрієнів, які приймають участь у реакціях запалення.

· Пригнічення утворення ІЛ-2 і, тим самим, пригнічення проліферації лімфоцитів, що використовується в клінічній практиці для попередження реакцій відторгнення при трансплантації.

· Пригнічення виходу гістаміну та серотоніну з опасистих клітин і тромбоцитів

в) підтримання чутливості гладких м’язів судин до катехоламінів.

Регуляція секреції мінералокортикоїдів – альдостерону.

Концентрація альдостерону в крові збільшується завдяки секреції альдостерону клубочковою зоною кори наднирників за таких умов:

· При дії стресових факторів під впливом АКТГ.

· При секреції юкстагломерулярними клітинами (ЮГК) в нирках реніну, який забезпечує утворення з ангіотензиногену (альфа-2-глобуліну плазми) ангіотензину І, який під дією конвертуючого фермену (КФ) перетворюється на ангіотензин ІІ, а той з кров”ю транспортується до клубочкової зони кори наднирників, де стимулює утворення альдостерону – це основний механізм регуляції.

· При зменшенні концентрації іонів Na⁺ в крові, що безпосередньо стимулює секрецію альдостерону.

· При збільшені концентрації іонів К⁺ в крові, що також безпосередньо стимулює секрецію альдостерону.

Схема регуляції секреції альдостерону

Дія альдостерону на канальцевий епітелій дистального відділу нефрону

· Альдостерон збільшує реабсорбцію іонів Na⁺ переважно в дистальному відділі нефрону завдяки збільшенню синтезу білків в епітелії канальців, наслідком чого є збільшення кількості натрій-калієвих насосів в базолатеральних мембранах клітин, які і забезпечують активний транспорт іонів натрію з клітини в кров.

· Збільшення реабсорбції іонів натрію призводить до збільшення реабсорбції води в дистальному відділі нефрону, наслідком чого є збільшення об’єму циркулюючої крові.

· Альдостерон збільшує одночасно секрецію іонів К⁺ в просвіт канальців завдяки збільшенню кількості натрій – калієвих насосів та збільшенню кількості натрієвих каналів в апікальній мембрані епітелію.

· Альдостерон збільшує секрецію іонів Н⁺ в просвіт канальців в обмін на транспорт іонів натрію в клітину, що є одним з механізмів регуляції кислотно-основного стану крові.

5. Матеріали для самоконтролю

5.1. Дайте відповіді на запитання:

1) Які гормони забезпечують сталість концентрації іонів натрію і калію у внутрішньому середовищі організму? Які чинники стимулюють виділення в кров цих гормонів?

2) Які гормони забезпечують сталість концентрації іонів кальцію і фосфатів у внутрішньому середовищі організму? Концентрація яких гормонів збільшиться при зменшенні концентрації іонів кальцію у внутрішньому с середовищі організму?

3) Які гормоні регулюють сталість концентрації глюкози у внутрішньому середовищі організму? Чи позначається на функції нейронів головного мозку нестача гормону інсуліну? Чому?

4) Які гормони забезпечують реакцію швидкої адаптації організму до дій стресових факторів?

5) Які гормони гіпоталамо-гіпофізірно-наднирникової системи забезпечують тривалу неспецифічну адаптацію організму до дії стресових факторів, назвіть її характерні ознаки.

5.2.Намалюйте схему контуру регуляції:

6) сталості концентрації іонів натрію і калію за участю гормонів

7) сталості концентрації іонів кальцію за участю гормонів.

8) сталості концентрації глюкози за участю гормонів.

9) виділення гормону кортизолу.

5.3.Виберіть правильну відповідь

1.Людини з запаленням суглобів вводили тривалий час гормон кортизол, що призвело до пригнічення секреції одного з гормонів в організмі шляхом негативного зворотного зв’язку :

1. СТГ
2. ТТГ
3. АКТГ
4. ФСГ
5. ЛСГ

2.Гіперсекреція гормону альдостерону супроводжуватиметься такими змінами в організмі:

1. гіпернатріємія
2. гіпокаліємія
3. збільшення секреції водню
4. гіпертензія
5. все, що зазначено

3.Виділення дельта-клітинами острівців Лангерганса соматостатіну призводить до пригнічення секреції гормону:

1. кортизолу
2. альдостерону
3. адреналіну
4. інсуліну
5. тиротропіну

4.Чоловік 70 років почув з реклами про доцільність вживання вітаміну Д₃ разом з кальцієм. Надмірне вживання препарату призвело до підвищення в крові концентрації кальцію. Який з гормонів слід призначити для швидкої нормалізації концентрації кальцію:

1. паратирін
2. кальцітріол
3. кальцітонін
4. адреналін
5. глюкагон

5.Вітамін Д₃ як гормон утворюється під впливом паратиріну в:

1. печінці
2. нирках
3. шкірі
4. кишках
5. наднирниках

6.Після пересадки нирки пригнічують реакцію її відторгнення організмом шляхом введення гормону:

1. адреналіну
2. альдостерону
3. вазопресину
4. кортизолу
5. інсуліну

7.При дії стресових факторів в крові у людини виявили гіперглікемію завдяки глікогенолізу та глюконеогенезу, що стимулювалися при дії гормону на клітини-мішені:

1. кортизолу
2. альдостерону
3. вазопресину
4. інсуліну
5. ангіотензину

8.Один з гормонів збільшує кількість рецепторів в клітинах-мішенях і таким чином регулює свою дію на клітини мішені:

1. тиротропін
2. соматотропні
3. адренокортикотропін
4. тиротропін
5. адреналін

9.Концентрація якого з гормонів найбільша вранці завдяки циркадним ритмам:

1. адреналіну
2. глюкагону
3. інсуліну
4. кортизолу
5. вазопресину

10.У жінок після менопаузи збільшується можливість переломів кісток завдяки відсутності впливу на кальцієвий метаболізм:

1. андрогенів
2. естрогенів
3. кортизолу
4. інсуліну
5. кальцітріолу

Протокол практичного заняття №14. “____”_____200___

Робота 1. Дослідження впливу фізичного навантаження як стресового чинника на стан організму

Мета роботи: встановити, як змінюється частота скорочень серця після стандартного фізичного навантаження в порівнянні із спокоєм.

Хід роботи: В стані спокою кожен студент у себе рахує частоту пульсу за 1 хв. у стані спокою. Після цього виконує 20 присідань за 30с (стандартне фізичне навантаження) і відразу ж рахує частоту пульсу за 1-у, 2-у, 3-ю хвилини відпочинку до відновлення початкової частоти.

Результати:

Висновки:

____________________________________________________________