Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
13. Каково влияние гормона роста на липидный обмен?
Гормон роста и механизм его действия
Гормон роста (ГР) — белок, вырабатываемый и секретируемый передней долей гипофиза. Из всех гормонов гипофиза он вырабатывается в наибольшем количестве. Образование и секрецию гормона роста регулирует гипоталамический рилизинг-гормон и соматостатин. Оба этих фактора вырабатываются гипоталамусом.
ГР вырабатывается в течение всей жизни. Продукция ГР возрастает в период роста организма, примерно, до 20 лет и затем уменьшается с возрастом со средней скоростью 14% в десятилетие.
Функции гормона роста
ГР стимулирует как линейный рост, так и рост внутренних органов. Вызывает увеличение числа и размеров клеток мышц, печени, вилочковой железы, половых желез, надпочечников и щитовидной железы. Оказывает влияние на метаболизм белков, жиров и углеводов. Угнетает активность ферментов, разрушающих аминокислоты, повышает уровень инсулиноподобных факторов роста I и II (ИФР I и II) в сыворотке крови, стимулирует синтез коллагена в костях, коже, других органах и тканях организма.
ГР увеличивает выход глюкозы в печеночные вены, усиливает глюконеогенез (образование глюкозы из неуглеводных предшественников), уменьшает поглощение глюкозы на периферии, а также усиливает липолиз (распад жиров), в результате чего в крови повышается концентрация свободных жирных кислот, которые подавляют действие инсулина на мембранный транспорт глюкозы.
Влияние на липидный обмен
Гормон роста оказывает мощное липолитическое действие. Усиливаются процессы липолиза с повышением мобилизации жира из депо, что приводит к быстрому увеличению концентрации свободных жирных кислот в плазме и их окислению в печени. Энергия, образующаяся при повышенном распаде жиров, используется на анаболические процессы в белковом обмене.
Инсулин для человеческого организма является незаменимым гормоном. Он вырабатывается бета-клетками островков Лангерганса, которые находятся в поджелудочной железе. При их деструкции гормон перестает выделяться, и развивается заболевание под названиемсахарный диабет 1 типа.
Влияние на организм инсулина очень большое. Этот гормон участвует более чем в двадцати реакциях в нашем организме. Он стимулирует образование гликогена в печени и мышцах, влияет на жировой и белковый обмен, поддерживая их в норме. Такжеданный гормон поджелудочной железы усиливает скорость доставки в клетки аминокислот, усиливает синтез белков и, как следствие – стимулирует клеточный рост.
Нарушения углеводного обмена
При сахарном диабете нарушается поступление глюкозы в клетку инсулинзависимых тканей; снижается активность ключевых ферментов аэробного гликолиза и цикла Кребса, нарушается образование энергии, развивается энергетический дефицит, гипоксия
клеток; усиливается гликогенолиз и глюконеогенез, а также превращение глюкоэо-6-фосфата в глюкозу. Все это приводит к увеличению содержания в крови глюкозы, которая не усваивается клетками в связи с дефицитом инсулина.
Указанные нарушения углеводного обмена ведут к гипергликемии, глюкозурии (реабсорбция глюкозы в почечных канальцах снижается из-за дефицита энергии и в связи с большим количеством фильтруемой почками глюкозы), соответственно развивается полиурия (в связи с высокой осмолярностью мочи),жажда, обезвоживание. Появлению жажды способствует также повышение осмолярности плазмы в связи с гипергликемией.
Длительный дефицит инсулина приводит к прогрессирующему увеличению фильтрации глюкозы и мочевины, что снижает реабсорбцию в почечных канальцах воды и электролитов. В итоге потеря электролитов (натрия, калия, магния, фосфора) и дегидратация возрастают.
Потеря калия и недостаточное образование гликогена из глюкозы приводит к общей и мышечной слабости. В ответ на энергетический дефицит появляется полифаги.
У больных сахарным диабетом активируются пути метаболизма глюкозы, независимые от инсулина:полиоловый (сорбитоловый), глюкуронатный и гликопротечновый.
Глюкоза под влиянием фермента альдозредуктазы восстанавливается в сорбитол. Последний под влиянием сорбитолдегадрогеназы превращается в норме во фруктозу, которая далее метаболизируется по пути гликолиза. Сорбитолдегидрогеназа является инсулинзависимым ферментом. При сахарном диабете в условиях дефицита инсулина превращение сорбитола во фруктозу нарушается, образуется избыточное количество сорбитола, который накапливается в хрусталике, нервных волокнах, сетчатке, способствуя их поражению. Сорбитол — высокоосмотичное вещество, интенсивно притягивает воду, что является одним из механизмов развития нейропатии и катаракты.
В норме глюкоза через уридиндифосфатглюкозу превращается и глюкуроновую кислоту, а также используется для синтеза гликогена. В связи с тем, что использование уридиндифосфатглюкозы для синтеза гликогена уменьшено, резко увеличивается синтез глюкуроновой кислоты и гликозаминогликанов, что имеет значение в развитии ангиопатий.
Кроме того, имеет место также интенсивный синтез гликопротеинов, что также способствует прогрессированию ангиопатий.
Гормон кортизол, который вырабатывается железами внутренней секреции, влияет на все процессы в организме человека. При стрессе выработка кортизола резко увеличивается. Он воздействует на другие гормоны, которые отвечают за сужение кровеносных сосудов. Кортизол влияет на углеводный обмен, повышая концентрацию глюкозы в крови.
Кортизол усиливает скорость распада белков и замедляет его синтез. Он влияет на жировой обмен, ускоряя расщепление жиров, повышает концентрацию холестерина. В кишечнике гормоны этой группы снижают поглощение и растворение кальция, играющего важную роль в обменном процессе организма. У человека наблюдается суточный ритм выработки кортизола cortisol с усилением с 6 до 8часов и снижением выработки с 20 до 21часа.
При стрессе повышается выработка кортизола, и создается сильная нагрузка на организм. Если наследственность человека не благоприятствует здоровью и вероятность заболевания диабетом велика, то частые стрессы толкают его к заболеванию.
Введение минералокортикоидов адреналэктомированным животным спасает их от гибели, но говорить о нормализации качества их жизни не приходится, т.к. при этом метаболизм всех веществ (и белков, и жиров, и углеводов) существенно нарушается. Более того, животные не могут противодействовать различным видам физических и даже умственных стрессов, и ничтожные заболевания, например респираторная инфекция, может привести к гибели. Таким образом, глюкокортикоиды столь же важны для нормальной продолжительности жизни, как и минералокортикоиды. Около 95% глюкокортикоидной активности от общего уровня продукции глюкокортикоидов приходится на долю кортизола, известного также как гидрокортизон. Дополнительно количественно маленький, но функционально значимый вклад вносит кортикостерон.
Кортизол и обмен углеводов
Стимуляция глюконеогенеза. Наиболее понятен вклад кортизола и других глюкокортикоидов в процессы стимуляции глюконеогенеза (образование углеводов из белков и некоторых других веществ) в печени, часто повышающий уровень глюконеогенеза в 6-10 раз. Этот эффект главным образом обеспечивается двумя влияниями кортизола.
1.Кортизол увеличивает количество ферментов, необходимых для превращения аминокислот в глюкозу в клетках печени. Это является результатом активации глюкокортикоидами процессов транскрипции ДНК, подобно тому, как альдостерон активирует их в тубулярных клетках почек, с последующим образованием мРНК, ведущим к увеличению спектра энзимов, необходимых для глюконеогенеза.
2. Кортизол способен мобилизовать аминокислоты из внепеченочных тканей, главным образом из мышц. В результате возрастает количество наличных аминокислот, которые могут поступать в печень и служить сырьем для образования глюкозы.
Одним из проявлений возросшего глюконеогенеза является увеличение запасов гликогена в клетках печени. Это влияние кортизола позволяет гликолитическим гормонам, таким как адреналин, мобилизовывать глюкозу по мере необходимости, например в промежутках между приемами пищи.
Уменьшение потребления глюкозы клетками. Кортизол также умеренно снижает уровень потребления глюкозы клетками. Хотя причины такого снижения неизвестны, большинство физиологов полагают, что на каких-то этапах от момента поступления глюкозы в клетку и ее окончательного распада кортизол напрямую тормозит скорость утилизации глюкозы. Предположение базируется на данных о том, что глюкокортикоиды тормозят окисление никотинамидадениндинуклеотидов и образование НАД+.
Вследствие того, что НАД-Н должен окисляться для обеспечения гликолиза, этот эффект может иметь значение для снижения потребления глюкозы клетками.
Повышает концентрацию глюкозы в крови и вызывает стероидный диабет. Как возрастание глюконеогенеза, так и умеренное снижение потребления глюкозы вызывают повышение уровня глюкозы в крови, что, в свою очередь, стимулирует продукцию инсулина. Повышение секреции инсулина, однако, не является столь эффективным в обеспечении нормогликемии, как в обычных условиях.
Высокий уровень глюкокортикоидов по не вполне понятной причине снижает чувствительность многих тканей, особенно скелетных мышц и жировой ткани, к действию инсулина на поступление и использование глюкозы. Одно из возможных объяснений: высокий уровень жирных кислот, обусловленный мобилизацией липидов из жировой ткани под влиянием глюкокортикоидов, может ослаблять действие инсулина. Таким образом, избыток продукции глюкокортикоидов может вызвать нарушения углеводного обмена, очень сходные с теми, что обнаруживают у больных с избыточным уровнем гормона роста в крови.
Увеличение уровня глюкозы в крови, временами достаточно высокое (на 50% и более относительно нормы), называют стероидным диабетом. Введение инсулина очень умеренно снижает уровень глюкозы в крови при стероидном диабете, не приближаясь к эффектам, достигаемым введением инсулина при панкреатической форме диабета, в связи с резистентностью тканей к инсулину.
16. Каковы важнейшие изменения гормонального статуса при сахарном диабете?
Сахарный диабет - заболевание, возникающее вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина.
А. Основные клинические формы сахарного диабета
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, сахарный диабет классифицируют с учётом различия генетических факторов и клинического течения на две основные формы: диабет I типа - инсулинзависимый (ИЗСД), и диабет II типа - инсулиннезависимый (ИНСД).
1. Инсулинзависимый сахарный диабет
Инсулинзависимый сахарный диабет - заболевание, вызываемое разрушением р-клеток островков Лангерханса поджелудочной железы.
Деструкция β-клеток - результат аутоиммунных реакций. В аутоиммунной реакции принимают участие лимфоциты и макрофаги (моноциты). Эти клетки продуцируют цитокины, которые либо непосредственно повреждают β-клетки, либо опосредуют клеточные реакции против β-клеток.
Провоцировать возникновение диабета I типа может вирусная инфекция, вызывающая деструкцию b-клеток. К таким вирусам, называемым β-цитотропными, относят вирусы оспы, краснухи, кори, цитомегаловирус, эпидемического паротита, Коксаки, аденовирус. Некоторые р-цитотропные вирусы вызывают лизис β-клеток.
Известны некоторые токсические вещества, например, такие как производные нитрозомочевины и другие нитро- или аминосодержащие соединения, избирательно поражающие β-клетки и индуцирующие аутоиммунную реакцию. Кроме того, ИЗСД может быть результатом частичного генетически обусловленного дефекта системы иммунологического надзора и сочетаться с другими аутоиммунными заболеваниями. На долю ИЗСД приходится примерно 25-30% всех случаев сахарного диабета. Как правило, разрушение β-клеток происходит медленно, и начало заболевания не сопровождается нарушениями метаболизма. Когда погибает 80-95% клеток, возникает абсолютный дефицит инсулина, и развиваются тяжёлые метаболические нарушения. ИЗСД поражает в большинстве случаев детей, подростков и молодых людей, но может проявиться в любом возрасте (начиная с годовалого).
2. Инсулинонезависимый сахарный диабет
Инсулинонезависимый сахарный диабет - общее название нескольких заболеваний, развивающихся в результате относительного дефицита инсулина, возникающего вследствие нарушения секреции инсулина, нарушения превращения проинсулина в инсулин, повышения скорости катаболизма инсулина, а также повреждения механизмов передачи инсулинового сигнала в клетки-мишени (например, дефекта рецептора инсулина, повреждения внутриклеточных посредников инсулинового сигнала и др.). ИНСД поражает людей, как правило, старше 40 лет. Сахарный диабет II типа характеризуется высокой частотой семейных форм. Риск ИНСД у ближайших родственников больного достигает 50%, тогда как при ИЗСД он не превышает 10%. Заболевание поражает преимущественно жителей развитых стран, особенно горожан.
Возможными причинами ИНСД могут быть: образование антител к рецепторам инсулина; генетический дефект пострецепторного аппарата инсулинзависимых тканей; нарушения регуляции секреции инсулина. К факторам, определяющим развитие и клиническое течение болезни, относят ожирение, неправильный режим питания, малоподвижный образ жизни, стресс.
Мутации генов, контролирующих секрецию инсулина, энергетический обмен в β-клетках и обмен глюкозы в клетках-мишенях инсулина, приводят к возникновению нескольких форм ИНСД с аутосомно-доминантным наследованием.
Основным провоцирующим фактором инсулинонезависимого диабета служит ожирение.
592
Этот тип диабета часто сочетается с гиперинсулинемией, что способствует ожирению. Таким образом, ожирение, с одной стороны, важнейший фактор риска, а с другой - одно из ранних проявлений сахарного диабета.
Б. Изменения метаболизма при сазарном диабете
При сахарном диабете, как правило, соотношение инсулин/глюкагон снижено. При этом ослабевает стимуляция процессов депонирования гликогена и жиров, и усиливается мобилизация запасов энергоносителей. Печень, мышцы и жировая ткань даже после приёма пищи функционируют в режиме постабсорбтивного состояния.
1. Симптомы сахарного диабета
Для всех форм диабета характерно повышение концентрации глюкозы в крови - гипергликемия.После приёма пищи концентрация глюкозы может достигать 300-500 мг/дл и сохраняется на высоком уровне в постабсорбтивном периоде, т.е. снижается толерантность к глюкозе.
17. Какое заболевание развивается при атрофии задней доли гипофиза?
Гипофиз регулирует активность ряда желез внутренней секреции и служит местом выделения гипоталамических гормонов крупноклеточных ядер гипоталамуса.
При патологии, в частности атрофии задней доли гипофиза, развивается несахарный диабет – заболевание, характеризующееся выделением чрезвычайно больших количеств жидкости с мочой. При этом нарушен обратный процесс всасывания воды в канальцах почек. Относительно механизма действия нейрогипофизарных гормонов известно, что гормональные эффекты, в частности вазопрессина, реализуются через аденилатциклазную систему. Однако конкретный механизм действия вазопрессина на транспорт воды в почках пока остается неясным.
Диабет несахарный (греч. diabetes от diabáino — прохожу) несахарное мочеизнурение, эндокринное заболевание, связанное с пониженным содержанием в крови гормона вазопрессина и характеризующееся постоянной усиленной жаждой и чрезмерно повышенным мочеотделением. Больные Д. н. выделяют за сутки от 5 до 50 л прозрачной мочи с очень низким удельным весом (1,005—1,001) без запаха, не содержащей патологических компонентов, в том числе сахара (в отличие от мочи больных диабетом сахарным). Вследствие обезвоживания организма у больных Д. н. отмечаются сухость кожи и слизистых оболочек, резкое исхудание, общая слабость, подавленное настроение, головокружения и головные боли, тошноты, а иногда и рвоты. В основе Д. н. — поражение (инфекции, опухоли, травмы) гипоталамической области межуточного мозга и гипофиза, образующих единую функциональную систему, участвующую в регуляции соле- и водоотделительных функций почек. Иногда отмечается наследственное предрасположение к Д. н.; характер наследования доминантный. Лечение: гормональные препараты; при инфекционно-воспалительном происхождении Д. н. – химиотерапия.