Активные формы кислорода (АФК) и система антиоксидантной защиты

Кислород – потенциально опасное вещество. Основной путь метаболизма O₂ сопровождается 4х-электронным восстановлением и образованием воды.  Молекулярный кислород О₂ и кислород в составе молекулы Н₂О - стабильные соединения, химически инертные. Они стабильны, потому что внешняя электронная орбита укомплектована электронами. Полное восстановление кислорода происходит на заключительной стадии МтО.

Химические соединения, в составе которых кислород имеет промежуточную степень окисления, имеют высокую реакционную способность и называются АКТИВНЫМИ ФОРМАМИ КИСЛОРОДА (АФК).

      Эти соединения образуются:

а) в монооксигеназных реакциях - супероксид-анион, который может отщепляться от активного центра цитохрома Р₄₅₀.

б) в оксидазных реакциях - образуется пероксидный анион (присоединяя протоны, превращается в перекись водорода).

в) в дыхательной цепи МтО может происходить утечка электронов от каких-либо переносчиков - это явление наблюдается при реоксигенации ишемических тканей.

г) активные формы кислорода могут легко переходить друг в друга. Примеры таких переходов изображены на рисунках.

Донорами электронов могут являться металлы переменной валентности, которые сами содержат неспаренные электроны (Cu⁺, Fe²⁺, Co²⁺, Mn²⁺, V²⁺, Cr⁴⁺).

Наиболее химически активным соединением является гидроксильный радикал - сильнейший окислитель. Время его жизни очень короткое (1 миллиардная доля секунды), но за это время он мгновенно вступает в цепные окислительные реакции в месте своего образования.

      Супероксиданион и перекись водорода - более стабильные вещества, могут диффундировать от места образования, проникать через мембраны клеток.

      Гидроксильный радикал может вызывать неферментативное окисление аминокислотных остатков в белке (гистидина, цистеина, триптофана) - так могут инактивироваться многие ферменты, нарушается работа транспортных белков, происходит нарушение структуры азотистых оснований в нуклеиновых кислотах - страдает генетический аппарат клеток. Окисляются жирные кислоты в составе липидов клеточных мембран - нарушаются физико-химические свойства мембран - проницаемость, рецепторная функция, работа мембранных белков.  

      Особенностью реакций с участием гидроксильных радикалов является их цепной характер (гидроксильный радикал не исчезает, а передается).

К АФК также относятся:

- Гипогалоиды (HOCl, HOBr, HOJ);

- Алкдиоксильный радикал (RO₂^•

      Активные формы кислорода опасны для клетки, поэтому существуют защитные механизмы (например, в фагоцитах количество образовавшейся перекиси водорода увеличивается только в момент фагоцитоза). Инактивация активных форм кислорода в клетках происходит под действием АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ.

АНТИОКСИДАНТНАЯ СИСТЕМА.

1. ФЕРМЕНТАТИВНАЯ

      a) КАТАЛАЗА - геминовый фермент, содержащий Fe³⁺, катализирует реакцию разрушения перекиси водорода. При этом образуется вода и молекулярный кислород.

2Н₂О₂ ------> H₂O + O₂

Каталазы много в эритроцитах - там она защищает гем гемоглобина от окисления.

б) СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА (СОД) катализирует реакцию обезвреживания двух молекул супероксиданиона, превращая одну из них в молекулярный кислород, а другую - в перекись водорода (менее сильный окислитель, чем супероксиданион).

О₂^. + О₂^.+ 2Н⁺ ------> H₂O₂ + O₂

СОД работает в паре с каталазой и содержится во всех тканях.

в) ПЕРОКСИДАЗА.

      Пероксидаза - геминовый фермент, восстанавливает перекись водорода до воды, но при этом обязательно идет окисление другого вещества, которое является восстановителем. В организме человека таким веществом является ГЛУТАТИОН - трипептид: гамма-глутамил-цистеил-глицин. Поэтому пероксидазу человеческого организма называют ГЛУТАТИОНПЕРОКСИДАЗА.

SH-группа цистеина, входящего в состав глутатиона, может отдавать всего 1 атом водорода, а для пероксидазной реакции необходимы 2 атома. Поэтому молекулы глутатиона работают парами.

      Реакция, катализируемая глутатионпероксидазой:

 2Н₂О₂  + 2Г-SH ------> H₂O + Г-S-S-Г

Регенерация глутатиона идёт с участием НАДФН₂, катализирует ее фермент глутатионредуктаза.

Г-S-S-Г + НАДФН₂ ---------> 2Г-SH + НАДФ

Глутатион постоянно поддерживается в восстановленном состоянии в эритроцитах, где он служит для защиты гема гемоглобина от окисления.

2. НЕФЕРМЕНТАТИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ

      1. Витамины Е (токоферол) и А (ретинол), которые находятся в составе клеточных мембран.

      2. Церулоплазмин - белок плазмы крови, который принимает участие в транспорте меди.

      3. Мочевая кислота.

      Механизм действия этих компонентов: они принимают неспаренные электроны от активных форм кислорода, при этом образуется радикал антиоксиданта, который малоактивен. Таким образом неферментативные компоненты антиоксидантной системы - это перехватчики неспаренных электронов.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ >>>

Понятие об обмене веществ
Митохондриальное окисление
Внемитохондриальное окисление
Активные формы водорода и система антиоксидантной защиты

Безопасность жизнедеятельности (БЖ)

• Основы БЖ
• Чрезвычайные ситуации (ЧС)
• Национальная безопасность
• Правовые документы
• Гражданская оборона (ГО)
• Лечебно-эвакуационные мероприятия
• Работа медицинских формирований ГО при ведении спасательных работ в очагах поражения
• Химическое оружие и токсины
• Защита от оружия массового поражения (ОМП)
• Спецобработка при санитарных потерях

Вегетативные синапсы

...

Вегетативные ганглии. Интраорганные рефлексы

Вегетативные ганглии  (ВГ) – особые структуры периферической НС, в которых расположены тела нейронов ВНС.

Классификация ВГ

ВГ классифицируются по удаленности от ЦНС и от эффекторов.

А. СИМПАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ:

1) паравертебральные (симпатические стволы, шейные ганглии, звездчатый ганглий);

2) превертебральные (солнечное сплетение, брыжеечные ганглии).

Б. ПАРАСИМПАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ:

1) параорганные (вблизи органов);

2) интрамуральные (в стенках полых органов: органы ЖКТ, желче- и мочевыводящие пути, сердце, матка).

ВГ содержат нейроны разных типов и благодаря этому осуществляют несколько разных функций.

Функции ВГ:

1. Проводниковая – постганглионарные эфферентные нейроны получают сигналы из ЦНС и передают его к эффектору. При этом происходит расширение зоны действия ЦНС, т.к. из ганглиев выходит в тысячи раз больше волокон, чем входит.

2. Сенсорная – собственные афферентные нейроны ганглиев получают информацию от рецепторов в органах и передают ее вставочным нейронам ЦНС или вегетативных ганглиев.

3. Рефлекторная – за счет наличия вставочных (ассоциативных) нейронов в ганглиях возможно замыкание периферических рефлексов без участия ЦНС: как между разными внутренними органами (интраорганные рефлексы), так и внутри одного органа (интраорганные рефлексы). Эти рефлексы являются основой относительной автономии ВНС.

Наибольшая автономия характерна для работы интрамуральных ВГ, которые располагаются в стенках полых мышечных органов. Эти ганглии имеют полный набор структурно-функциональных элементов, обеспечивающих интегративную функцию НС: афферентные, эфферентные и ассоциативные нейроны. Таким образом, интрамуральные ВГ представляют собой полноценные нервные центры внутренних органов.

Интрамуральные ВГ осуществляют местную нервную регуляцию функций внутренних органов. Ее основой являются интраорганные рефлексы – рефлексы, дуги которых не выходят за пределы одного органа. Интраорганные рефлексы играют важную роль в саморегуляции работы внутренних органов.

Пример: координация кишечной перистальтики. Гладкая мускулатура кишки способно к автоматической (миогенной) сократительной активности. Однако чтобы организовать движение перистальтической волны вдоль кишки, собственные сокращения гладких мышц кишечной стенки надо координировать. В участке сжатия тонус мышц должен быть повышен, а в участке расширения – снижен. Такая координация обеспечивается благодаря многочисленным рефлекторным дугам, замыкающимся в интрамуральных ВГ. Она практически не нарушается при денервации кишки, т.е. осуществляется автономно от ЦНС. В то же время при фармакологической блокаде интрамуральных ВГ (или их врожденном отсутствии – болезнь Гиршспрунга), координированная перистальтика полностью исчезает, хотя автоматические сокращения гладких мышц кишечника при этом остаются.

В конце 19 в. интрамуральные кишечные ганглии и сплетения были выделены в самостоятельный отдел ВНС – энтеральную (кишечную) НС. В конце 20 в. для комплекса ВГ и сплетений, расположенных в стенках разных полых мышечных органов А.Д. Ноздрачев предложил термин «метасимпатическая система».

Физиология ВНС

1. Теоретические вопросы:

1. Роль ВНС в регуляции физиологических функций.
2. Функциональная организация ВНС.
3. Сравнительная характеристика вегетативной и соматической нервных систем.
4. Симпатический отдел ВНС.
5. Парасимпатический отдел ВНС.
6. Вегетативные синапсы.
7. Вегетативные ганглии. Интраорганные рефлексы.
8. Сопряженные рефлексы ВНС (висцеро-соматические, висцеро-висцеральные, сомато-висцеральные).
9. Роль отделов ЦНС в регуляции вегетативных функций.

Практические работы:

1. Влияние раздражения блуждающего нерва на сердечную деятельность до и после влияния ганглерона и атропина.
2. Определение функционального состояния вегетативной нервной системы по глазо-сердечному рефлексу и дермографической реакции.
3. Зрачковые рефлексы у человека.
4. Холодовая проба.
5. Рефлекс Геринга.

Ситуационные задачи по физиологии ВНС

Литература (скачать)

Ситуационные задачи по физиологии ВНС

1. При облитерирующем эндартериите нижних конечностей, со­провождающемся резким сужением просвета артерий, иногда прибегают к симпатэктомии - хирургическому удалению симпатических ганглиев. Каково физиологическое обоснование этой операции? Где располагают­ся ганглии, удаляемые при этой операции? Почему, в ряде      случаев, после проведения симпатэктомии наблюдается усиление ангиоспазма?
2. Какова симптоматика симпато-адреналового криза (внезапного резкого усиления тонуса симпатического отдела ВНС)?
3. При операциях на органах шеи возможно случайное раздраже­ние блуждающего нерва. Как это отразится на работе сердца? Как мож­но блокировать действие блуждающего нерва на сердце?
4. С  какой   целью  перед  операцией  под общим  обезболиванием больному  в  числе  предмедикационных  средств  вводят атропин?
5. В стоматологической практике при поведении местного обез­боливания в раствор анестетика добавляют адреналин. С какой целью?
6. Для купирования приступа бронхиальной астмы (удушье, вызван­ное уменьшением просвета бронхов и бронхиол) больному был введен адреналин.  Объясните лечебный эффект адреналина в данном случае. Почему, прежде чем вводить адреналин, следует определить у больного величину артериального давления?
7. Чтобы   купировать   приступ   тахикардии,   больному   назначили анаприлин - препарат, блокирующий  бета -адренорецепторы. После приема препарата у больного развился бронхоспазм. Зачем применяют бета-блокаторы при   тахикардии   и  почему  они   оказывают  бронхоспастическое действие?
8. При  проведении  дезинсекции  больной  отравился  хлорофосом (ингибирует ацетилхолинэстеразу). Опишите вегетативные проявления, которые будут наблюдаться у этого больного. Почему в данном случае больному показано введение атропина?
9. Опишите вегетативные проявления при отравлении красавкой - ядовитым растением, содержащим атропиноподобные алкалоиды.
10. Опишите вегетативные проявления при отравлении мухоморами (содержат мускарин).
11. В практике скорой помощи для купирования приступа печеноч­ной колики, вызванной спазмом желчевыводящих путей, используют ве­щества, блокирующие мускариновые холинорецепторы (например, платифиллин). Объясните спазмолитическое действие этих препаратов.
12. Стеноз (сужение) привратника может быть вызван либо гипертонусом мускулатуры, либо рубцовыми изменениями его стенок, что не дифференцируется на рентгенограмме. Почему для уточнения причины стеноза может помочь введение атропина?
13. Больному с отеком легких врач "Скорой помощи" назначил внутри­венное введение пентамина  - препарата из группы ганглиоблокаторов (блокируют   никотиновые   холинорецепторы   вегетативных   ганглиев). Почему введение  пентамина  необходимо  производить  под  контролем уровня артериального давления?
14. Каким образом, в основном, регулируется моторика кишечника, если  известно, что  отрезок  кишки, даже полностью денервированный, сохраняет   способность   к  сложно координированой   сократительной активности?
15. При различных легочных заболеваниях издавна применяют горчичники. Считается, что их применение улучшает кровоток в легких, расширяет бронхи. Чем можно объяснить такое "дистантное" действие горчичников?
16. Пожилой больной предъявляет жалобы на резкую слабость и но­ющие боли в левой руке и верхней челюсти. Врач счел необходимым срочно снять ЭКГ. Какими соображениями руководствовался врач?
17. При операциях на органах брюшной полости при общем обез­боливании хирурга обязательно производят новокаинизацию брыжейки. Зачем?
18. Одним  из   симптомов   острого  аппендицита  является  симптом Кохера - первичная локализация боли в эпигастральной области, хотя аппендикс,  как  известно,  находится  в  правой  подвздошной  области. Объясните данный феномен.
19. Различные заболевания органов живота, сопровождающиеся во­влечением в патологический процесс брюшины, приводят к возникнове­нию так называемых "симптомов раздражения брюшины", основным из которых является симптом "мышечной защиты"  - напряжение  мышц передней брюшной стенки. Объясните механизм возникновения этого симптома.

Гормоны коркового вещества надпочечников

В надпочечниках  различают две функционально различные области – корковое вещество (занимает около 80% объема надпочечников) и мозговое вещество (рассмотрено здесь).

Гормоны коркового вещества надпочечников

В корковом веществе надпочечников синтезируются 3 группы гормонов:

Группа	Примеры	Место синтеза
1. Глюкокортикоиды (ГК)	кортизол (гидрокортизон), кортизон, кортикостерон и др.	Пучковая зона (отчасти – сетчатая)
2. Минералокортикоиды (МК)	альдостерон, дезоксикортикостерон и др.	Клубочковая зона
3. Половые гормоны	андрогены (дегидроэпиандростерон, андростендион и др.), эстрогены, прогестерон.	Сетчатая зона (отчасти – пучковая)

Примечание. Подчеркнуты названия основных по количеству и биологической активности гормонов каждой группы.

По химической природе все эти гормоны являются стероидами, поэтому основной их механизм действия – внутриклеточный (регулируют синтез белков на уровне генов).

ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ

Также как и катехоламины, ГК являются основными гормонами стресса и адаптации, они мобилизуют организм на борьбу с любыми повреждающими факторами внешней среды – стрессорами (травма, кровопотеря, инфекция, физическая работа, психоэмоциональное напряжение и др.). ГК повышают чувствительность тканей к катехоламинам (пермиссивный эффект), возможно, за счет стимуляции синтеза адренарецепторов.

Эффекты действия ГК:

1. На метаболизм:

а) углеводный обмен: повышают концентрацию глюкозы в крови за счет усиления глюконеогенеза и снижения чувствительности тканей к инсулину;

б) белковый и жировой обмен: усиливают липолиз, повышают концентрацию холестерола и жирных кислот в крови, усиливают расщепление белка в мышцах в большинстве других тканей (катаболический эффект);

в) водно-электролитный обмен: задерживают в организме Na⁺ и воду, усиливают выведение K⁺ (минералокортикоидный эффект); усиливают выведение Са²⁺ из костей.

2. На функции органов ГК действуют подобно симпато-адреналовой системе:

а) увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, сужают кровеносные сосуды, повышают АД;

б) способствуют расслаблению бронхов;

в) повышают возбудимость ЦНС.

3. В высоких (фармакологических) дозах ГК оказывают также:

а) противоотечное действие (в частности, снижают проницаемость капилляров);

б) иммунодепрессивное и антиаллергическое действие (в частности, подавляют секрецию антител, снижают содержание лимфоцитов, эозинофилов, базофилов);

в) противовоспалительное действие (угнетая практически все механизмы воспаления);

г) повышают секрецию HCl в желудке.

ГК широко используются в медицине для лечения всех видов шока (травматический, геморрагический и др.), бронхиальной астмы, кожных болезней, аллергических реакций, ревматизма и других заболеваний.

Регуляция секреции ГК осуществляется системой «гипоталамус (кортиколиберин) – аденогипофиз (АКТГ) – надпочечники (ГК)». В условиях стресса сигналы из ЦНС поступают к гипоталамусу, что приводит к увеличению секреции кортиколиберина, АКТГ и ГК.

Патология.

Избыток ГК (например, вследствие опухоли надпочечников, гиперсекреции АКТГ в аденогипофизе или при длительном лечении ГК) приводит к развитию синдрома Иценко-Кушинга. Для этого состояния характеры:

- гипергликемия (стероидный сахарный диабет);

- гипокалиемия; задержка в организме Na⁺ и воды;

- повышение АД (стероидная артериальная гипертензия);

- снижение мышечной массы; остеопороз;

- образование язв желудка и двенадцатиперстной кишки;

- лимфопения и иммунодефицит;

- психические нарушения.

Для синдрома Иценко-Кушинга также характерно перераспределение жировой ткани: на конечностях толщина жировой клетчатки уменьшается вследствие липолиза, усиленного действием ГК; одновременно, под действием инсулина, увеличивается отложение жира в области лица, шеи, верхней части туловища и живота, где жировая ткань менее чувствительна к ГК.

При длительном лечении ГК их концентрация в крови постоянно повышена. Это приводит к торможению секреции АКТГ и постепенной атрофии надпочечников. Если после этого резко прекратить введение ГК больному, то надпочечники оказываются неспособными синтезировать достаточное количество собственных ГК, и концентрация этих гормонов в крови резко снижается. В результате возникает синдром отмены – надпочечниковая недостаточность, которая может привести к смерти, прежде всего, из-за резкого снижения АД.

МИНЕРАЛКОРТИКОДЫ

Эффекты действия МК направлены, в основном, на регуляцию водно-электролитного обмена. Альдостерон увеличивает реабсорбцию Na+ и секрецию K+ в почках (в частности, усиливая синтез K/Na-насосов в эпителии почечных канальцев). Вследствие увеличения реабсорбции Na+ усиливается также реабсорбция воды и уменьшается диурез. Таким образом, альдостерон способствует задержке Na+ и воды в организме, повышая объем циркулирующей крови и АД.

Регулируя ионную проницаемость клеточных мембран, МК влияют на возбудимость нервной и мышечных тканей.

Регуляция секреции МК осуществляется, преимущественно, ренин-ангиотензин-альдостероновой системой. 

Гормоны мозгового вещества надпочечников

В надпочечниках различают две функционально различимые области - корковое вещество (занимает около 80% объема надпочечников) и мозговое вещество.

Корковое вещество рассмотрено здесь.

Гормоны мозгового вещества надпочечников

В мозговом веществе надпочечников синтезируются катехоламины: адреналин (АДР), норадреналин (НАДР) и дофамин (допамин).

Кроме надпочечников, катехоламины синтезируются в нервной системе и выполняют роль синаптических медиаторов в ЦНС (дофамин и НАДР) и в симпатических волокнах (НАДР). Симпатический отдел вегетативной НС и мозговое вещество надпочечников образуют единую функциональную симпато-адреналовую систему, основная роль которой - мобилизация организма при стрессе (обеспечение реакций "борьбы и бегства").

По химической природе катехоламины являются производными аминокислоты тирозина. 

Адреналин

Действие АДР на клетки-мишени реализуется через мембранные α- и  β-адренорецепторы.

Локализация и эффекты стимуляции адренорецепторов в мышечных тканях:

Локализация	Подтип рецептора	Эффект стимуляции
Миокард	α1, β1	Активация
Гладкие мышцы	α1	Активация
	β2	Торможение

Примечание. β-адренорецепторы также стимулируют:

а) липолиз в жировой ткани (β₁);

б) гликогенолиз в скелетных мышцах и печени (β₂);

в) секрецию ренина в почках (β₁).

Эффекты действия АДР:

1. На метаболизм: стимулируя β-адренорецепторы, адреналин повышает интенсивность обменных процессов, усиливает гликогенолиз, липолиз, что приводит к повышению концентрации глюкозы и жирных кислот в крови.

2. На функции организма (действует подобно симпатическому отделу ВНС):

- повышает АД, в основном, за счет стимуляции деятельности сердца (β₁-адренорецепторы);

- расширяет бронхи (β₂–адренорецепторы);

- тормозит моторику и секрецию органов ЖКТ;

- расширяет зрачки (α₁-адренорецепторы мышцы, расширяющей зрачок);

- повышает возбудимость ЦНС.

Регуляция секреции катехоламинов в надпочечниках осуществляется симпатическим отделом ВНС. Особенностью симпатической иннервации мозгового вещества надпочечников является отсутствие вегетативных ганглиев, роль которых выполняет само мозговое вещество (это связано с общностью происхождения и биохимии нервной ткани симпатических ганглиев и хромаффинной ткани мозгового вещества надпочечников). Тела нейронов, иннервирующих мозговое вещество надпочечников, лежат в боковых рогах тораколюмбального отдела спинного мозга. Аксоны этих нейронов (преганглионарные волокна) выделяют АХ, который, действуя на N-холинорецепторы, стимулирует секрецию АДР. Таким образом, секреция АДР усиливается при активации симпатической НС, т.е. в стрессовых условиях, что подчеркивает функциональное единство симпато-адреналовой системы.

См. также:

- Симпатическая НС (физиология)

- Симпатическая НС (анатомия)

Ситуационные задачи по физиологии

Ситуационные задачи по теме: "Физиология крови"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология возбудимых тканей"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология ЦНС"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология ВНС"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология эндокринной системы"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология выделения"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология пищеварения"

Ситуационные задачи по физиологии эндокринной системы

1. Рост ребенка 10 лет 180 см. Умственное развитие нормальное. Содержание глюкозы в крови повышено (10ммоль/л). С нарушением функции какой эндокринной железы это может быть связано?

Соматотропный гормон (СТГ) угнетает поглощение и утилизацию глюкозы клетками, при этом концентрация глюкозы в крови повышается; избыток СТГ в детском и юношеском возрасте приводит к гигантизму, что и наблюдается у пациента. СТГ вырабатывается в аденогипофизе. Следовательно, данные симптомы связаны с нарушением функции аденогипофиза.

2. У обследованного пациента 18 лет рост 100 см. Телосложение непропорциональное, кисти конечностей утолщены, умственное развитие замедлено, снижен основной обмен. С нарушением функции какой эндокринной железы это может быть связано?

У пациента тироидный нанизм (карликовость): в отличие от гипофизарного нанизма, в этом случае замедляется психическое развитие, могут нарушаться пропорции тела. Тироидный нанизм вызывается недостатком тироидных гормонов - гипотирозом, при котором также снижается интенсивность обмена веществ, что и наблюдается у пациента. Тироидные гормоны синтезируются в фолликулах щитовидной железы. Следовательно, симптомы вызваны нарушением функции щитовидной железы.

3. Больной жалуется на чувство голода, жажду (выпивает до 8 л воды за сутки), увеличение диуреза. С нарушением функции какой эндокринной железы это может быть связано? Какое лабораторное исследование может помочь в уточнении диагноза?

Инсулин усиливает утилизацию глюкозы в клетках (ее превращение в гликоген и жиры). При недостатке инсулина (вследствие поражения поджелудочной железы или снижения чувствительности тканей к инсулину) клетки не получают глюкозу, возникает чувство голода. Концентрация глюкозы в крови при этом повышается (гипергликемия). Избыток глюкозы выводится с мочой, повышая диурез (полиурия). Потеря организмом воды  вызывает чувство жажды (полидипсия). Перечисленные симптомы позволяют предположить наличие у больного сахарного диабета. Так как инсулин вырабатывается бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, данные симптомы могут быть связаны с нарушением функций поджелудочной железы.

В уточнении диагноза помогут следующие лабораторные исследования:

1) измерение концентрации глюкозы в крови натощак: норма - 3,5-5,5 ммоль/л; диагноз "диабет" ставится если концентрация глюкозы в крови натощак превышает 6,1 ммоль/л, а через 2 часа после приема пищи - превышает 11,1 ммоль/л;

2) измерение уровня гликозилированного гемоглобина - при диабете превышает 5,9% (5,9-6,5% - сомнительно, выше 6,5% - большая вероятность диабета);

3) обнаружение сахара, ацетона в моче;

4) в сомнительных случаях проводится глюкозотолерантный тест - у пациента измеряют концентрацию глюкозы в крови натощак, а затем дают выпить (или вводят внутривенно) раствор глюкозы. После этого в течение двух часов каждые полчаса проводят измерения концентрации глюкозы в крови для составления сравнительного графика по толерантности к глюкозе. Уровень глюкозы в крови менее 7,8 ммоль/л (через 2 часа) считается нормой. При уровне 7,8-11,0 результат расценивается как нарушение толерантности к глюкозе. При уровне выше 11,0 диагностируют наличие сахарного диабета.

4. Больной жалуется на увеличение диуреза (до 15 л в сутки). При обследовании в моче отсутствуют белок и сахар. Нарушение секреции какого гормона может вызвать такие изменения?

Недостаток антидиуретического гормона (или снижение чувствительности почек к этому гормону) приводит к большим потерям воды с мочой (полиурии) из-за снижения реабсорбции воды в почках. Это состояние называется несахарным диабетом.

5. Больная жалуется на раздражительность, бессоницу, сердцебиение, одышку. Температура тела часто повышается. Основной обмен на 40% превышает норму. С нарушением функции какой эндокринной железы это может быть связано?

Избыток тироидных гормонов (Т3, Т4) - гипертироз - сопровождается повышением интенсивности обмена веществ и энергии, повышением температуры тела, увеличением частоты сердечных сокращений, психомоторным возбуждением (что и наблюдается у пациента). Тироидные гормоны синтезируются фолликулами щитовидной железы. Следовательно, данные симптомы связаны с нарушением функции щитовидной железы.

Регуляция концентрации кальция в крови (кальцитонин, паратгормон)

Щитовидная и паращитовидные железы (в количестве 4-6 штук расположены на задней поверхности щитовидной железы) синтезируют и секретируют:

1. тироидные (йодсодержащие) гормоны - синтезируются в фолликулах щитовидной железы (рассмотрены здесь);

2. кальцитонин - синтезируется в парафолликулярных клетках щитовидной железы (С-клетки);

3. паратгормон - синтезируется в паращитовидных железах.

Регуляция концентрации кальция в крови

Нормальная концентрация ионов Ca²⁺ в плазме составляет 2,1-2,6 ммоль/л.

Роль Ca²⁺ в организме:

1) участвует в формировании потенциалов действия сердечной и гладких мышц;

2) вторичный посредник действия многих БАВ (медиаторов, гормонов и др.);

3) запускает сокращение всех типов мышц, а также секрецию медиаторов, гормонов и продуктов экзокринных желез;

4) снижает возбудимость нервной ткани;

5) один из факторов свертывания крови;

6) соли кальция – основной компонент костей и зубов.

Поддержание постоянства концентрации кальция в плазме крови обеспечивают 3 гормона:

1) паратгормон (ПТГ, паратирин) – секретируется паращитовидными железами;

2) кальцитриол (1,25-дигидроксихолекальциферол, активная форма витамина D₃) – стероидный гормон. Предшественник кальцитриола (витамин D₃, холекальциферол) синтезируется из холестерина в коже под действием УФ солнечных лучей. Далее витамин D₃ последовательно активируется (гидроксилируется) сначала в печени, а потом в почках, превращаясь в кальцитриол;

3) кальцитонин (тирокальцитонин) – секретируется парафолликулярными клетками щитовидной железы.

Эти 3 «кальцийрегулирующих» гормона влияют на 3 процесса:

1) всасывание Ca²⁺ в тонкой кишке*;

2) реабсорбцию Ca²⁺ в почках;

3) резорбцию костей и «вымывание» из них Ca²⁺.

Паратгормон и кальцитриол повышают концентрацию Ca²⁺ в крови, стимулируя все 3 процесса, а кальцитонин снижает концентрацию Ca²⁺ в крови, оказывая противоположное действие на органы-эффекторы.

___________________

* Следует отметить, что только кальцитриол оказывает прямое действие на всасывание Ca²⁺ в тонкой кишке, а паратгормон и кальцитонин делают это опосредованно – регулируя синтез кальцитриола в почках. Таким образом, кальцитриол – главный гормон, определяющий общее содержание Ca²⁺ в организме.

Кальциевый обмен тесно связан с фосфоровым обеном. Соответственно, указанные гормоны также регулируют содержание в организме фосфатов. Так, кальцитриол усиливает всасывание фосфатов в тонкой кишке, а также их реабсорбцию в почках; а паратгормон и кальцитонин угнетают реабсорбцию фосфатов в почках.

Регуляции секреции паратгормона, кальцитриола и кальцитонина, в основном, определяется концентрацией Ca²⁺ в крови по принципу отрицательной обратной связи.

Снижение концентрации Ca²⁺:

- усиливает секрецию паратгормона и кальцитриола, которые повышают уровень Ca²⁺ в крови;

- тормозит секрецию кальцитонина, снижающего этот уровень.

Наоборот, повышение концентрации Ca²⁺ в крови приводит к противоположным сдвигам секреции кальцийрегулирующих гормонов. В результате концентрация Ca²⁺ поддерживается на относительно постоянном уровне.