Jodholdige skjoldbruskhormoner. Skjoldbruskkjertelen. Skjoldbruskhormoner

Normal fysiologi: forelesningsnotater Svetlana Sergeevna Firsova

4. Skjoldbruskhormoner. Iodiserte hormoner. Kalsitonin. Skjoldbrusk dysfunksjon

Skjoldbruskkjertelen ligger på begge sider av luftrøret under skjoldbrusk og har en lobulær struktur. Den strukturelle enheten er en follikkel fylt med kolloid, som inneholder jodholdig protein - tyroglobulin.

Skjoldbruskhormoner er delt inn i to grupper:

1) jodisert - tyroksin, trijodtyronin;

2) tyrokalsitonin (kalsitonin).

Joderte hormoner dannes i folliklene i kjertelvevet, dannelsen skjer i tre stadier:

1) dannelsen av et kolloid, syntesen av tyroglobulin;

2) kolloid jodisering, jodinntak i kroppen, absorpsjon i form av jodider. Jodider absorberes av skjoldbruskkjertelen, oksideres til elementært jod og inkluderes i tyroglobulin, prosessen stimuleres av et enzym som kalles skjoldbruskkjertelperoksikase;

3) frigjøring i blodet skjer etter hydrolyse av tyroglobulin under virkningen av cathepsin, mens aktive hormoner frigjøres - tyroksin, trijodtyronin.

Det viktigste aktive hormonet i skjoldbruskkjertelen er tyroksin, forholdet mellom tyroksin og trijodtyronin er 4: 1. Begge hormonene er inaktive i blodet, de er assosiert med proteiner av globulinfraksjonen og blodplasmaalbumin. Tyroksin binder seg lettere til blodproteiner, derfor trenger det raskere inn i cellen og har større biologisk aktivitet. Leverceller fanger opp hormoner, i leveren danner hormoner forbindelser med glukuronsyre, som ikke har hormonell aktivitet og skilles ut med galle i mage-tarmkanalen. Denne prosessen kalles avgiftning, og den forhindrer at hormoner blir for mettet i blodet.

Rollen til jodholdige hormoner:

1) effekten på funksjonene til sentralnervesystemet. Hypofunksjon fører til en kraftig reduksjon i motorisk eksitabilitet, svekkelse av aktive og defensive reaksjoner;

2) påvirkning på høyere nervøs aktivitet. De er inkludert i prosessen med å utvikle betingede reflekser, differensiering av inhiberingsprosesser;

3) innvirkning på vekst og utvikling. Stimulerer vekst og utvikling av skjelettet, kjønnskjertler;

4) påvirkning på stoffskiftet. Det er en effekt på metabolismen av proteiner, fett, karbohydrater, mineralmetabolisme. Styrking av energiprosesser og en økning i oksidative prosesser fører til en økning i forbruket av glukose av vev, noe som betydelig reduserer reservene av fett og glykogen i leveren;

5) innflytelse på det vegetative systemet. Antall hjertesammentrekninger, luftveisbevegelser øker, svette øker;

6) effekten på blodkoagulasjonssystemet. Reduserer blodets evne til å koagulere (reduserer dannelsen av koagulasjonsfaktorer), øker dets fibrinolytiske aktivitet (øker syntesen av antikoagulantia). Tyroksin hemmer de funksjonelle egenskapene til blodplater - vedheft og aggregering.

Reguleringen av dannelsen av jodholdige hormoner utføres:

1) tyrotropin i den fremre hypofysen. Påvirker alle stadier av jodisering, forbindelsen mellom hormoner utføres av typen direkte og tilbakemelding;

2) jod. Små doser stimulerer dannelsen av hormonet ved å øke utskillelsen av follikler, store doser hemmer;

3) det autonome nervesystemet: sympatisk - øker aktiviteten til hormonproduksjon, parasympatisk - reduserer;

4) hypothalamus. Hypothalamisk tyreotropin stimulerer hypofysen tyrotropin, som stimulerer produksjonen av hormoner, forbindelsen utføres av typen tilbakemelding;

5) retikulær formasjon (eksitasjonen av dens strukturer øker produksjonen av hormoner);

6) hjernebarken. Decortication aktiverer funksjonen til kjertelen i utgangspunktet, reduseres betydelig over tid.

Tyrokalcytocin dannet av parafollikulære celler i skjoldbruskkjertelen, som er plassert utenfor kjertelfolliklene. Det tar del i reguleringen av kalsiummetabolismen, under dens påvirkning reduseres nivået av Ca. Tyrokalcytocin senker nivået av fosfater i det perifere blodet.

Tyrokalcytocin hemmer frigjøringen av Ca-ioner fra beinvev og øker avsetningen i det. Det blokkerer funksjonen til osteoklaster, som ødelegger beinvev, og utløser aktiveringsmekanismen til osteoblaster som er involvert i beindannelse.

En reduksjon i innholdet av Ca-ioner og fosfater i blodet skyldes hormonets effekt på ekskresjonsfunksjon nyre, noe som reduserer den tubulære reabsorpsjonen av disse ionene. Hormonet stimulerer absorpsjonen av Ca-ioner av mitokondrier.

Reguleringen av tyrokalsitoninsekresjon avhenger av nivået av Ca-ioner i blodet: en økning i konsentrasjonen fører til degranulering av parafollikler. Aktiv sekresjon som respons på hyperkalsemi opprettholder konsentrasjonen av Ca-ioner på et visst fysiologisk nivå.

Utskillelsen av tyrokalsitonin forenkles av noen biologisk aktive stoffer: gastrin, glukagon, kolecystokinin.

Når beta-adrenerge reseptorer er opphisset, øker utskillelsen av hormonet, og omvendt.

Dysfunksjon av skjoldbruskkjertelen er ledsaget av en økning eller reduksjon i dens hormondannende funksjon.

Mangel på hormonproduksjon (hypotyreose), som vises i barndommen, fører til utvikling av kretinisme (vekst, seksuell utvikling, mental utvikling er forsinket, det er et brudd på kroppsproporsjoner).

Mangel på hormonproduksjon fører til utvikling av myxedema, som er preget av en skarp forstyrrelse av prosessene med eksitasjon og hemming i sentralnervesystemet, mental retardasjon, nedsatt intelligens, sløvhet, døsighet, seksuell dysfunksjon, undertrykkelse av alle typer metabolisme .

Med en økning i aktiviteten til skjoldbruskkjertelen (hypertyreose), oppstår en sykdom tyreotoksikose... Karakteristiske tegn: en økning i størrelsen på skjoldbruskkjertelen, antall hjerteslag, en økning i metabolisme, kroppstemperatur, en økning i matforbruk, svulmende. Økt eksitabilitet og irritabilitet observeres, forholdet mellom tonen i divisjonene i det autonome nervesystemet endres: eksitasjon av den sympatiske divisjonen råder. Muskelskjelvinger og muskelsvakhet er notert.

Mangel på jod i vann fører til en reduksjon i funksjonen til skjoldbruskkjertelen med en betydelig spredning av vevet og dannelsen av struma. Spredning av vev er en kompenserende mekanisme som svar på en reduksjon i innholdet av jodholdige hormoner i blodet.

Fra boken Diseases of the Thyroid Gland: Treatment and Prevention forfatteren Leonid Rudnitsky

Skjoldbruskkjertelhormoner Skjoldbruskkjertelen som et endokrint organ produserer tre hormoner: tyroksin; trijodtyronin; tyrokalsitonin. Tyroksin og trijodtyronin er jodholdige hormoner, deres syntese er nært knyttet til utvekslingen av jod i kroppen.

Fra boken Diseases of the thyroid gland. Valg riktig behandling, eller Hvordan unngå feil og ikke skade helsen din forfatter Julia Popova

Studie av proteiner som binder skjoldbruskkjertelhormoner Skjoldbruskhormoner er i blodet i bundet tilstand - i et kompleks med proteiner. Bare et svært lite antall av dem (ikke mer enn 1%) er gratis, og det er de som er aktive. Noen

Fra boken Normal Physiology: Lecture Notes forfatteren Svetlana Sergeevna Firsova

5. Pankreashormoner. Bukspyttkjerteldysfunksjon Bukspyttkjertelen er en kjertel med blandet funksjon. Øyene i Langerhans fungerer som den morfologiske enheten til kjertelen; de er hovedsakelig lokalisert i halen av kjertelen. Øy betaceller

Fra boken Normal fysiologi forfatteren Marina Gennadievna Drangoy

32. Skjoldbruskhormoner. Kalsitonin. Dysfunksjon av skjoldbruskkjertelen Skjoldbruskkjertelen er plassert på begge sider av luftrøret under skjoldbrusk og har en lobulær struktur. Den strukturelle enheten er en follikkel fylt med kolloid, hvor

Fra boken Alt du trenger å vite om analysene dine. Selvdiagnose og helseovervåking forfatteren Irina Stanislavovna Pigulevskaya

Hormoner ved skjoldbruskkjertelforstyrrelser Skjoldbruskkjertelaktiviteten reguleres vanligvis av en annen liten kjertel, hypofysen, som ligger under hjernen. Hvis nivået av skjoldbruskkjertelhormoner i blodet synker, frigjøres hypofysen til blodhormon,

Fra boken Steroid Moscow-svindel av Dr.Luber forfatteren Yuri Borisovich Bulanov

Skjoldbruskkjertelhormoner - skjoldbruskkjertelen Skjoldbruskkjertelhormoner har lenge og fast gått inn i arsenalet til seriøse kroppsbyggere Faktum er at hormonene LT-3 (L-Tyronin) og LT-4 (L-tyroksin) produsert av den menneskelige skjoldbruskkjertelen har de mest betydningsfulle effekt på protein,

Fra boken Respirasjonsgymnastikk av A.N. Strelnikova forfatteren Mikhail Nikolaevich Shchetinin

Dysfunksjon av skjoldbruskkjertelen Skjoldbruskkjertelen er plassert på halsen foran strupehodet og består av 3 lobuler - den midterste og to laterale. Det ser ut som en sommerfugl som sprer vingene. Folliklene (boblene) som den består av er fylt med et spesielt stoff som

Fra boken Analyser. Fullstendig referanse forfatteren Mikhail Borisovich Ingerleib

Studie av skjoldbruskkjertelens funksjon Skjoldbruskkjertelstimulerende hormon Skjoldbruskstimulerende hormon (TSH, thyrotropin, Thyroid Stimulating Hormone, TSH) er et hormon i den fremre hypofysen som stimulerer dannelsen og utskillelsen av skjoldbruskkjertelhormoner (trijodtyronin - se nedenfor, tyroksin - se.

Fra boken Pocket Guide to Essential Medicines forfatteren forfatter ukjent

Skjoldbruskhormoner

Fra boken Minimum Fat, Maximum Muscle! forfatter Max Lis

Insulin og skjoldbruskkjertelhormoner Insulin aktiverer skjoldbruskkjertelen på ulike måter. Skjoldbruskkjertelhormoner spiller en viktig rolle i å bruke energi og regulere kroppstemperaturen Skjoldbruskkjertelen har fått navnet sitt fra

Fra boken Skje med jod for skjoldbruskkjertelen forfatteren Ekaterina Anatolyevna Troshina

Skjoldbruskkjertelhormoner Skjoldbruskkjertelen er en kjertel indre sekresjon... Dens hovedfunksjon er produksjon av hormoner, som inkluderer jod, uten hvilket det er umulig normal funksjon kroppen (Fig. 4) Skjoldbruskhormoner styrer stoffskiftet

Fra boken Hvordan balansere hormonene i skjoldbruskkjertelen, binyrene, bukspyttkjertelen forfatteren Galina Ivanovna onkel

Onkel Galina Ivanovna Hvordan balansere hormonene i skjoldbruskkjertelen, binyrene, bukspyttkjertelen

Fra boken Behandling uten hormoner. Minimum kjemi - maksimal nytte forfatteren Anna Vladimirovna Bogdanova

Skjoldbruskkjertelhormoner Skjoldbruskkjertelen ligger i nakken og består av to lapper forbundet med en smal isthmus. De fire biskjoldbruskkjertlene er vanligvis plassert i par - på bakre og laterale overflater av hver skjoldbruskkjertellapp, selv om noen ganger en eller to kan

Fra boken Analyser og diagnoser. Hvordan skal dette forstås? forfatteren Andrey Leonidovich Zvonkov

Skjoldbruskhormoner Totalt tyroksin - TK og T4. Faktisk er det ett og samme hormon (tyroksin) i forrige og siste form.Nivået av TK endres i løpet av dagen, det er mer aktivt enn T4. Men studiet av T4-nivået er viktigere i diagnostiske termer. Derfor for å sjekke

Fra boken Mest populære medisiner forfatteren Mikhail Borisovich Ingerleib

Fra boken Essential Medicines Handbook forfatteren Elena Yurievna Khramova

Skjoldbruskhormoner Skjoldbruskhormoner produseres syntetisk og brukes når funksjonen er utilstrekkelig. Medisiner basert på dem kan kombineres og inneholder mineralske elementer, for eksempel kaliumjodid.

Denne gruppen medisiner inkluderer:

Et naturlig skjoldbruskkjertelmiddel - tyroidin, som er hentet fra de tørkede fettfrie skjoldbruskkjertlene til slaktefe. Den inneholder to hormoner - tyroksin (tetrajodtyronin) og trijodtyronin.

Syntetiske skjoldbruskmedisiner (trijodtyronin = liotyronin, tyroksin = levotyroksin = eutiroks). Dessuten inneholder noen av dem både trijodtyronin (T3) og tyroksin (T4): lyotrix (forholdet mellom T4 / T3 er 4: 1), skjoldbruskkjertelen (T4 / T3 er 3: 1), thyrocomb (T4 / T3 er 7: 1) i tillegg inneholder denne medisinen kaliumjodid).

Farmakodynamikk... Jodholdige hormonpreparater trenger hovedsakelig inn i cellene ved diffusjon.

Samspillet mellom hormonmedisiner og nukleære reseptorer fører til aktivering av RNA-polymerase og DNA-transkripsjon, og dette i sin tur til en økning i syntesen av mRNA og proteiner (enzymer).

Samspillet mellom hormonmedisiner og mitokondrielle reseptorer øker energimetabolismen på grunn av aktiveringen av dehydrogenaser som er involvert i transport av hydrogen i respirasjonskjeden.

I tillegg er det kjent om evnen til stil direkte å stimulere membranen Na ", K" ATPase, et enzym som regulerer transporten av breddeioner til cellene og kalium inn i cellene.

I samsvar med den biologiske aktiviteten til hormoner er affiniteten til reseptorene for trijodtyronin nesten 10 ganger høyere enn for tyroksin.

Farmakologiske effekter... Jodholdige skjoldbruskhormonpreparater fremmer vevsdifferensiering, enkondral beinvekst, skjelettdannelse og utvikling av nervevev. De øker også vevsresponsen på katekolaminer, som er assosiert med en økning i antall beta-adrenerge reseptorer og/eller en økning i deres reaktivitet; hemme frie radikaler reaksjoner; fremme syntesen av lungesurfactant.

Effekten av disse stoffene noteres etter 2-3 dagers behandling, den endelige effekten observeres senere - etter 3-4 uker.

Det skal understrekes at effekten av thyreoideahormonmedisiner kan variere avhengig av dose. Små doser tyroksin har således en anabol effekt, mens store doser fører til økt proteinnedbrytning. I store doser hemmer skjoldbruskkjertelhormoner den skjoldbruskkjertelstimulerende aktiviteten til hypofysen.

Farmakokinetikk... Syntetiske legemidler administreres parenteralt (fortrinnsvis intravenøst) eller administreres oralt. Det naturlige stoffet thyroidin brukes kun internt i første halvdel av dagen etter måltider. Absorpsjonen deres skjer i tolvfingertarmen og jejunum. I dette tilfellet er absorpsjonen av tyroksin i gjennomsnitt 80%, og trijodtyronin er mer enn 95%. Absorpsjon avhenger av matens art og samtidig bruk av passende medisiner. Så, absorpsjonen av legemidler avtar med et høyt proteininnhold i matvarer eller når samtidig mottak aluminiumholdige syrenøytraliserende midler, jernpreparater osv. I tillegg er absorpsjonsprosesser vanligvis svekket ved hypotyreose.

Binding til tyroksinbindende globulin er mer enn 99 %. Dessuten er trijodtyronin noe mindre (med 0,4%) bundet til blodplasmaproteiner og trenger derfor raskere gjennom cellemembraner enn tyroksin.

Den latente virkningsperioden for trijodtyronin er 4-8 timer, og tyroksin er 24-48 timer.

Hovedveien for biotransformasjon av tyroksin i perifert vev er dejodering (85%). Dessuten kan avjoderingsprosessen oppstå på grunn av monodejodering av den ytre ringen av tyroksinmolekylet, da dannes trijodtyronin (30-35%), som er 3-5 ganger mer aktivt enn tyroksin selv, eller på grunn av monodejoderingen av det indre ringe; som et resultat omdannes tyroksin til metabolsk inaktivt omvendt trijodtyronin (45-50%). Ytterligere dejodering, som hovedsakelig forekommer i leveren, er ledsaget av tap av skjoldbruskhormonaktivitet. Halv-elimineringsperioden for tyroksin er 7 dager, for trijodtyronin er det 2 dager, så effekten av den første etter en enkelt injeksjon varer 2-3 uker, og den andre - omtrent 1 uke.

Interaksjon... Biotransformasjonen av jodholdige hormonpreparater øker med samtidig administrering av induktorer av mikrosomal oksidasjon med dem (for eksempel fenobarbital, difenin, karbamazenin, sixorin, rifampicin, etc.). Forresten, skjoldbruskkjertelmedisiner i seg selv er autoinduktorer og akselererer biotransformasjonen av andre legemidler.

Nivået av den frie fraksjonen av tyroksin og trijodtyronin i blodet øker betydelig når de kombineres med ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler, sulfa-medisiner, samt med kortikosteroider, androgener, etc. Og omvendt, konsentrasjonen av sirkulerende jod - som inneholder hormonmedisiner avtar når de kombineres med østrogener, som øker produksjonen av tyroksinbindende globulin i leveren.

Med kombinert bruk av smed diabetogene midler (glukokortikoider, tiazid og "loop"-diuretika, veksthormon, etc.), øker risikoen for diabetesprovokasjon. Som allerede nevnt, kan thyreoideahormonmedisiner ikke administreres gjennom munnen samtidig med aluminiumholdige syrenøytraliserende midler og jernpreparater, da dette reduserer absorpsjonen av førstnevnte.

Uønskede effekter

Forverring av koronar hjertesykdom, hjertesvikt, atrieflimmer. Det er spesielt farlig å foreskrive skjoldbruskhormonmedisiner til pasienter med koronar aterosklerose og andre hjertesykdommer. Slike pasienter må starte behandling med lavere doser.

Allergiske reaksjoner (oftere ved bruk av tyreoidin).

Forverring av forløpet av diabetes mellitus, provokasjon av prediabetes.

Ved en overdose oppstår fenomener som er karakteristiske for hypertyreose: økt hjertefrekvens, systolisk bilyd ved apex, endringer i EKG (økning i P- og T-bølgene, økt spenning av R-bølgene, forskyvning av ST-intervallet under isoelektriske akse), arytmier, økt eksitabilitet av sentralnervesystemet, svetting, svakhet og muskeltretthet, økte dype senereflekser, moderat polyuri, økt appetitt, vekttap, diaré, osteoporose, etc., med unntak av eksoftalmos.

Indikasjoner for bruk

Hypotyreose, myxedema: kald og hoven hud, sprø hår og negler, vektøkning, hengende øyelokk, periorbitalt ødem, forstørret tunge, redusert blodtrykk, bradykardi, EKG-forandringer (redusert spenning av alle bølger, redusert ST-intervall under den isoelektriske linjen og forlengelse intervall PQ), døvhet av hjertelyder, nevropsykisk sløvhet, døsighet, nedsatt intelligens, svekket reproduktiv funksjon og så videre Hos barn drikkes alvorlig veksthemming og irreversibel mental retardasjon (kretinisme).

Denne patologien kan være et resultat av kronisk Khashimoto tyreoiditt (en immunologisk lidelse hos genetisk disponerte individer); medfødt patologi av skjoldbruskkjertelen (kretinisme); død av skjoldbruskkjertelvev under påvirkning av stråling eller fjerning av den ved en operativ metode; endemisk, sporadisk struma eller kreft i skjoldbruskkjertelen (med hypofunksjon); virkningen av legemidler (for eksempel jodider, litium, koboltforbindelser, PASK, mercazolil, propyltiouracil, karbimazol, amiodaron, etc.); sykdommer i hypofysen eller hypothalamus. I de to siste tilfellene består behandlingen som regel i avskaffelse av legemidler som undertrykker funksjonen til skjoldbruskkjertelen eller i utnevnelse av skjoldbruskkjertelstimulerende hormon. I alle andre tilfeller brukes sklivet ut.

Levotyroksin regnes som det foretrukne stoffet, siden det ikke inneholder fremmede allergifremkallende proteiner og har en lang halvelimineringsperiode (7 dager), som gjør at det kan foreskrives en gang om dagen. I tillegg omdannes levotyroksin i kroppen til trijodtyronin, så administrasjonen gjør at begge hormonene kan oppnås. Det bør understrekes at den gjennomsnittlige dosen av legemidlet for barn under 6 måneder bør være 8-9 ganger høyere enn for voksne. For å unngå irreversibel mental defekt hos barn med kretinisme bør behandlingen startes så tidlig som mulig og fortsette gjennom hele livet. I noen tilfeller brukes komplekse preparater som inneholder begge hormoner (for eksempel lyotrix, tyrotom, tyrocomb). Bruken av tyreoidin i økonomisk velstående land har nå praktisk talt blitt forlatt, siden problemene knyttet til antigenisiteten til proteiner, ustabiliteten og variasjonen i hormonkonsentrasjonen, samt kompleksiteten til laboratorieovervåking, oppveier fordelen med de lave kostnadene.

Ved hypotyreose forårsaket av panhypopituitarisme er erstatningsterapi nødvendig ikke bare med skjoldbruskhormoner, men også med kortikosteroider.

Myxedema koma. I dette tilfellet bør preferanse gis til flere aktivt medikament- trijodtyronin (liotyronin). Intravenøs administrering av levotyroksin kan brukes.

Ubehandlede pasienter dør av hypotyreose, og for mye intensiv behandling komadød oppstår fra kardiovaskulær kollaps på grunn av økt metabolisme.

Overdreven tyrotropisk funksjon av hypofysen.

Hypofyse-skjoldbruskkjertelens funksjon vurderes ved konsentrasjonen av trijodtyronin, tyroksin og tyrotropin (normal konsentrasjon av TSH i blodet er 0,3-5,0 μU / ml), samt av hypofysens evne til å reagere på innføring av frigjørende hormon som stimulerer utskillelsen av TSH (normalt øker serum-TSH-nivået i 30-45 minutter etter TRH-injeksjon med mer enn 6 μU/ml; hos personer over 40 år jevnes TSH-responsen ut - mindre enn 2 μU/ml) . Resultatene av disse bestemmelsene anses som mer informative enn å måle absorpsjonen av radioaktivt jod i skjoldbruskkjertelen (normalt er fangsten av 123 jod i løpet av 24 timer 5-35%), siden sistnevnte prosess påvirkes av medikamenter som inneholder jod, som samt salisylater og pyrazoloner.

Diffus giftig struma. Legemidler for skjoldbruskkjertelhormoner foreskrives i kombinasjon med antithyreoideamedisiner.

Respiratorisk distress syndrom hos premature spedbarn.

Hypervitaminose A.

Det endokrine organet - skjoldbruskkjertelen, gir kroppen hormoner. De er delt inn i to hovedgrupper: ikke iodisert og iodisert, hovedsakelig brudd forekommer i den siste gruppen, derfor betyr begrepet skjoldbruskhormoner jodholdige hormoner. Disse inkluderer tyroksin-T4 og trijodtyronin-T3, de, som kommer inn i menneskeblodet, bæres gjennom kroppen og kontrollerer den. Vi skal se på hva disse hormonene er, hvilke funksjoner de har, og hvilke konsekvenser som kan forårsakes av forstyrrelser i produksjonen.

Hva er funksjonene til jodholdige hormoner?

Jodiserte hormoner har følgende viktige funksjoner:

Alle disse funksjonene hjelper organene til å fungere i en modus fastsatt av naturen og fører til økt menneskelig utvikling.

Interessant! Den menneskelige skjoldbruskkjertelen produserer en teskje hormoner på ett år.

Hva skjer når det er overforsyning?

Det er tider når jodholdige skjoldbruskhormoner produseres i store mengder. Dette skyldes en funksjonsfeil i det menneskelige immunsystemet. Kroppens immunitet forårsaker skade på reseptorene som er ansvarlige for produksjonen av hormonene T3 og T4. De fortsetter å takle funksjonen deres, men på grunn av deres overskudd oppstår en akselerert metabolisme og dårlig helse, uttrykt i følgende symptomer:

  • hjertebank;
  • regelmessig forhøyet temperatur;
  • en kraftig reduksjon i vekt med god appetitt;
  • skjelving av lemmer;
  • dårlig søvn;
  • en kraftig endring i humør.

Hva skjer når det er mangel?

I tillegg til overskuddet av hormoner som produseres av skjoldbruskkjertelen, er det også en mangel. Det ser ut til at kroppens immunsystem så å si spiser opp cellene i skjoldbruskkjertelen, noe som fører til en forverring av funksjonen. I kroppen er det en reduksjon i nivået av jod, som manifesteres i mangel på hormoner T3 og T4. En liten mengde trijodtyronin og tyroksin forårsaker forstyrrelser i ytelsen til hele organismen, som manifesterer seg i følgende symptomer:

  • generell svakhet, døsighet;
  • brudd på avføringen;
  • en kraftig økning i vekt;
  • hukommelsessvikt;
  • feil i den kvinnelige syklusen;
  • problem med unnfangelse;
  • redusert sexlyst;
  • depresjon.

Interessant! Du kan uavhengig sjekke om kroppen har jodmangel. For å gjøre dette må du tegne et jodgitter på kroppen. Hvis det forsvinner etter 2 timer, er det mangel på jod, noe som fører til mangel på jodholdige hormoner.

Årsaker som får skjoldbruskkjertelen til å produsere lave eller høye nivåer av hormoner

Menneskekroppen opplever regelmessig negative ytre påvirkninger, noe som fører til utryddelse av funksjonen til skjoldbruskkjertelen og som et resultat til en svikt i syntesen av jodholdige hormoner. Disse årsakene inkluderer:

  • understreke;
  • arvelig faktor;
  • negativ økologisk situasjon;
  • økt strålingsnivå;
  • Smittsomme sykdommer;
  • bukspyttkjertelsykdom;
  • mangel på vitaminer og organiske stoffer.

Produksjonen av jodholdige hormoner er avgjørende for kroppens funksjon. Hvis du finner noen symptomer, må du konsultere en spesialist som ved hjelp av enkle tester vil bestemme nivået av syntese av jodholdige hormoner og om nødvendig foreskrive behandling.

Består av to lapper og en isthmus og ligger foran strupehodet. Massen til skjoldbruskkjertelen er 30 g.

Den viktigste strukturelle og funksjonelle enheten til kjertelen er follikler - avrundede hulrom, hvis vegg er dannet av en rad med kubiske epitelceller. Folliklene er fylt med kolloid og inneholder hormoner tyroksin og trijodtyronin som er assosiert med proteinet tyroglobulin. I det interfollikulære rommet er det C-celler som produserer hormonet tyrokalsitonin. Kjertelen er rikt forsynt med blod og lymfekar. Mengden som strømmer gjennom skjoldbruskkjertelen på 1 min er 3-7 ganger høyere enn massen til selve kjertelen.

Biosyntese av tyroksin og trijodtyronin utføres på grunn av jodering av aminosyren tyrosin, derfor oppstår en aktiv absorpsjon av jod i skjoldbruskkjertelen. Innholdet av jod i folliklene er 30 ganger høyere enn konsentrasjonen i blodet, og med hyperfunksjon av skjoldbruskkjertelen blir dette forholdet enda større. Absorpsjonen av jod utføres ved aktiv transport. Etter at tyrosin, som er en del av tyroglobulin, kombineres med atomjod, dannes monojodtyrosin og dijodtyrosin. På grunn av kombinasjonen av to molekyler av dijodtyrosin, dannes tetrajodtyronin eller tyroksin; kondensering av mono- og dijodtyrosin fører til dannelsen av trijodtyronin. Deretter, som et resultat av virkningen av proteaser som bryter ned tyroglobulin, frigjøres aktive hormoner i blodet.

Aktiviteten til tyroksin er flere ganger mindre enn trijodtyronin, men innholdet av tyroksin i blodet er omtrent 20 ganger høyere enn trijodtyronin. Under dejodering kan tyroksin omdannes til trijodtyronin. Basert på disse fakta, antas det at det viktigste skjoldbruskhormonet er trijodtyronin, og tyroksin fungerer som forløperen.

Syntesen av hormoner er uløselig forbundet med inntaket av jod i kroppen. Hvis det er mangel på jod i vann og jord i bostedsregionen, er det også mangel på mat av plante- og animalsk opprinnelse. I dette tilfellet, for å sikre tilstrekkelig syntese av hormonet, øker skjoldbruskkjertelen til barn og voksne i størrelse, noen ganger veldig betydelig, dvs. det er en struma. Økningen kan ikke bare være kompenserende, men også patologisk, kalles det endemisk struma. Mangelen på jod i kostholdet kompenseres best for med tang og annen sjømat, jodisert salt, bordmineralvann som inneholder jod og bakevarer med jodtilsetninger. Men overdreven inntak av jod i kroppen skaper en belastning på skjoldbruskkjertelen og kan føre til alvorlige konsekvenser.

Skjoldbruskhormoner

Effekter av tyroksin og trijodtyronin

Grunnleggende:

  • aktivere det genetiske apparatet til cellen, stimulere metabolisme, oksygenforbruk og intensiteten av oksidative prosesser

Metabolsk:

  • proteinmetabolisme: stimulere proteinsyntese, men i tilfelle når nivået av hormoner overstiger normen, dominerer katabolisme;
  • fettmetabolisme: stimulere lipolyse;
  • karbohydratmetabolisme: under hyperproduksjon stimuleres glykogenolyse, nivået av blodsukker stiger, dets inntreden i cellene aktiveres og leverinsulinase aktiveres

Funksjonell:

  • sikre utvikling og differensiering av vev, spesielt det nervøse;
  • forbedre effekten av det sympatiske nervesystemet ved å øke antall adrenerge reseptorer og hemming av monoaminoksidase;
  • sympatiske effekter manifesteres i en økning i hjertefrekvens, systolisk volum, blodtrykk, respirasjonsfrekvens, tarmmotilitet, CNS eksitabilitet og økning i kroppstemperatur

Manifestasjoner av endringer i produksjonen av tyroksin og trijodtyronin

Sammenlignende egenskaper ved utilstrekkelig produksjon av veksthormon og tyroksin

Påvirkning av skjoldbruskkjertelhormoner på kroppsfunksjoner

Den karakteristiske virkningen til skjoldbruskhormoner (tyroksin og trijodtyronin) er å øke energiomsetningen. Introduksjonen er alltid ledsaget av en økning i oksygenforbruket, og fjerning av skjoldbruskkjertelen - dens nedgang. Med introduksjonen av hormonet øker stoffskiftet, mengden frigjort energi øker, og kroppstemperaturen stiger.

Tyroksin øker utgiftene. Vekttap og intenst vevsforbruk av glukose fra blodet forekommer. Tapet av glukose fra blodet kompenseres av dets påfylling på grunn av økt nedbrytning av glykogen i leveren og musklene. Reservene av lipider i leveren reduseres, mengden kolesterol i blodet reduseres. Utskillelsen av vann, kalsium og fosfor fra kroppen øker.

Skjoldbruskkjertelhormoner forårsaker hypereksitabilitet, irritabilitet, søvnløshet og følelsesmessig ubalanse.

Tyroksin øker minuttblodvolumet og hjertefrekvensen. Skjoldbruskhormon er nødvendig for eggløsning, det bidrar til bevaring av graviditet, regulerer funksjonen til brystkjertlene.

Veksten og utviklingen av kroppen reguleres også av skjoldbruskkjertelen: en reduksjon i funksjonen forårsaker vekststopp. Skjoldbruskkjertelhormon stimulerer bloddannelsen, øker utskillelsen av mage, tarm og melkesekresjon.

I tillegg til jodholdige hormoner produserer skjoldbruskkjertelen tyrokalsitonin, redusere innholdet av kalsium i blodet. Tyrokalsitonin er en antagonist av biskjoldbruskkjertelen. Tyrokalsitonin virker på beinvev, øker aktiviteten til osteoblaster og mineraliseringsprosessen. I nyrene og tarmene hemmer hormonet reabsorpsjonen av kalsium og stimulerer reabsorpsjonen av fosfater. Realiseringen av disse effektene fører til hypokalsemi.

Hyper- og hypofunksjon av kjertelen

Hyperfunksjon (hypertyreose) forårsaker en sykdom som kalles Graves 'sykdom. De viktigste symptomene på sykdommen: struma, utbuling, økt metabolisme, hjertefrekvens, økt svette, fysisk aktivitet (oppstyrthet), irritabilitet (humørighet, raske humørsvingninger, følelsesmessig ustabilitet), rask tretthet... En struma dannes på grunn av en diffus utvidelse av skjoldbruskkjertelen. Behandlingene er nå så effektive at alvorlige tilfeller er sjeldne.

Hypofunksjon (hypotyreose) skjoldbruskkjertelen, som oppstår i en tidlig alder, før 3-4 år, forårsaker utvikling av symptomer kretinisme. Barn med kretinisme henger etter i fysisk og mental utvikling... Symptomer på sykdommen: dvergvekst og svekkede kroppsforhold, bred, dypt nedsunket neserygg, vidstrakte øyne, åpen munn og stadig utstående tunge, siden den ikke kommer i veien i munnen, korte og buede lemmer, kjedelig ansiktsuttrykk. Forventet levealder for slike mennesker overstiger vanligvis ikke 30-40 år. I de første 2-3 månedene av livet kan påfølgende normal mental utvikling oppnås. Hvis behandlingen begynner i en alder av ett år, forblir 40% av barna som er rammet av denne sykdommen på et svært lavt nivå av mental utvikling.

En underaktiv skjoldbruskkjertel hos voksne fører til en tilstand som kalles myxedema, eller slimete ødem. Med denne sykdommen reduseres intensiteten av metabolske prosesser (med 15-40%), kroppstemperaturen, pulsen blir sjeldnere, blodtrykket synker, hevelser vises, håret faller ut, neglene knekker, ansiktet blir blekt, livløst, maske- som. Pasienter er preget av treghet, døsighet, dårlig hukommelse. Myxedema er en sakte progressiv sykdom som, hvis den ikke behandles, fører til fullstendig funksjonshemming.

Regulering av skjoldbruskkjertelens funksjon

Den spesifikke regulatoren av skjoldbruskkjertelen er jod, selve skjoldbruskkjertelhormonet og TSH (thyroidstimulerende hormon). Jod i små doser øker utskillelsen av TSH, og i store doser hemmer det. Skjoldbruskkjertelen er under kontroll av sentralnervesystemet. Slik matvarer som kål, rutabagas, neper, hemmer funksjonen til skjoldbruskkjertelen. Produksjonen av tyroksin og trijodtyronin økes kraftig under forhold med langvarig emosjonell opphisselse. Det ble også bemerket at utskillelsen av disse hormonene akselereres med en reduksjon i kroppstemperaturen.

Manifestasjoner av forstyrrelser i den endokrine funksjonen til skjoldbruskkjertelen

Med en økning i den funksjonelle aktiviteten til skjoldbruskkjertelen og overdreven produksjon av skjoldbruskkjertelhormoner, oppstår en tilstand hypertyreose (hypertyreose), preget av en økning i nivået av skjoldbruskhormoner i blodet. Manifestasjonene av denne tilstanden forklares av effekten av skjoldbruskhormoner i økte konsentrasjoner. Så, på grunn av en økning i basal metabolisme (hypermetabolisme), har pasienter en liten økning i kroppstemperatur (hypertermi). Reduksjon i kroppsvekt til tross for en bevart eller økt appetitt. Denne tilstanden manifesteres av en økning i oksygenbehov, takykardi, en økning i myokardial kontraktilitet, en økning i systolisk blodtrykk og en økning i lungeventilasjon. Aktiviteten til PCA øker, antall β-adrenerge reseptorer øker, svette og varmeintoleranse utvikles. Eksitabilitet og følelsesmessig labilitet øker, skjelvinger i lemmer og andre endringer i kroppen kan vises.

Økt dannelse og utskillelse av skjoldbruskkjertelhormoner kan forårsake en rekke faktorer, hvis korrekte identifisering avgjør valget av en metode for å korrigere skjoldbruskkjertelens funksjon. Blant dem er faktorer som forårsaker hyperfunksjon av follikulære celler i skjoldbruskkjertelen (svulster i kjertelen, mutasjon av G-proteiner) og en økning i dannelsen og utskillelsen av skjoldbruskkjertelhormoner. Hyperfunksjon av tyrocytter observeres med overdreven stimulering av tyrotropinreseptorer ved økt innhold av TSH, for eksempel med hypofysetumorer, eller redusert følsomhet av skjoldbruskhormonreseptorer i tyrotrofer i adenohypofysen. En vanlig årsak til hyperfunksjon av tyrocytter, en økning i størrelsen på kjertelen, er stimulering av TSH-reseptorer av antistoffer produsert mot dem under autoimmun sykdom, kalt Graves sykdom - Basedow (fig. 1). En midlertidig økning i nivået av skjoldbruskkjertelhormoner i blodet kan utvikles med ødeleggelse av thyrocytter på grunn av inflammatoriske prosesser i kjertelen (giftig Hashimotos tyreoiditt), inntak av for store mengder skjoldbruskhormoner og jodpreparater.

En økning i skjoldbruskkjertelhormonnivåer kan manifestere seg tyreotoksikose; i dette tilfellet snakker de om hypertyreose med tyreotoksikose. Men tyreotoksikose kan utvikles når en overdreven mengde skjoldbruskhormoner injiseres i kroppen, i fravær av hypertyreose. Utviklingen av tyreotoksikose på grunn av en økning i følsomheten til cellereseptorer for skjoldbruskhormoner er beskrevet. De motsatte tilfellene er også kjent, når følsomheten til cellene for skjoldbruskkjertelhormoner reduseres og en tilstand av motstand mot skjoldbruskkjertelhormoner utvikler seg.

Redusert produksjon og sekresjon av skjoldbruskkjertelhormoner kan være forårsaket av mange årsaker, hvorav noen er et resultat av brudd på mekanismene for regulering av skjoldbruskkjertelfunksjonen. Så, hypotyreose (hypotyreose) kan utvikle seg med en reduksjon i dannelsen av TRH i hypothalamus (svulster, cyster, stråling, encefalitt i hypothalamus, etc.). Denne hypotyreose kalles tertiær. Sekundær hypotyreose utvikler seg på grunn av utilstrekkelig dannelse av THG av hypofysen (svulster, cyster, stråling, kirurgisk fjerning av en del av hypofysen, encefalitt, etc.). Primær hypotyreose kan utvikle seg som et resultat av autoimmun betennelse i kjertelen, med mangel på jod, selen, overdreven inntak av goitrogene produkter - goitrogener (noen kålvarianter), etter bestråling av kjertelen, langvarig bruk av en rekke medisiner ( jod, litium, antithyreoideamedisiner), etc.

Ris. 1. Diffus forstørrelse av skjoldbruskkjertelen hos en 12 år gammel jente med autoimmun tyreoiditt (T. Foley, 2002)

Utilstrekkelig produksjon av skjoldbruskkjertelhormoner fører til en reduksjon i metabolsk hastighet, oksygenforbruk, ventilasjon, myokardial kontraktilitet og minuttblodvolum. Ved alvorlig hypotyreose, en tilstand som kalles myxedema- slimete ødem. Det utvikler seg på grunn av akkumulering (muligens under påvirkning økt nivå TSH) mukopolysakkarider og vann i de basale lagene av huden, noe som fører til et oppblåst ansikt og en deigaktig tekstur av huden, samt en økning i kroppsvekt, til tross for en nedgang i appetitten. Pasienter med myxedema kan utvikle mental og motorisk retardasjon, døsighet, kjølighet, nedsatt intelligens, tonus i den sympatiske delingen av ANS og andre endringer.

I implementeringen av komplekse prosesser for dannelse av skjoldbruskkjertelhormoner, er ionepumper involvert, som gir tilførsel av jod, en rekke enzymer av proteinnatur, blant hvilke skjoldbruskperoksidase spiller en nøkkelrolle. I noen tilfeller kan en person ha en genetisk defekt som fører til et brudd på deres struktur og funksjon, som er ledsaget av et brudd på syntesen av skjoldbruskkjertelhormoner. Genetiske defekter i tyroglobulinstrukturen kan observeres. Autoantistoffer produseres ofte mot tyroperoksidase og tyroglobulin, som også er ledsaget av et brudd på syntesen av skjoldbruskkjertelhormoner. Aktiviteten til prosessene for fangst av jod og dets inkludering i sammensetningen av tyroglobulin kan påvirkes av en rekke farmakologiske midler regulerer syntesen av hormoner. Syntesen deres kan påvirkes ved å ta jodpreparater.

Utviklingen av hypotyreose hos fosteret og nyfødte kan føre til utseendet kretinisme - fysisk (kortvoksning, brudd på kroppsproporsjoner), seksuell og mental underutvikling. Disse endringene kan forebygges med adekvat de første månedene etter fødsel.

Skjoldbrusk struktur

Når det gjelder masse og størrelse, er det det største endokrine organet. Den består vanligvis av to lapper, forbundet med en isthmus, og er plassert på den fremre overflaten av halsen, og er festet til de fremre og laterale overflatene av luftrøret og strupehodet av bindevev. Gjennomsnittsvekten til en normal skjoldbruskkjertel hos voksne varierer fra 15-30 g, men størrelsen, formen og topografien til plasseringen varierer mye.

Den funksjonelt aktive skjoldbruskkjertelen er den første av de endokrine kjertlene som vises under embryogenese. Anlagen av skjoldbruskkjertelen i et menneskelig foster dannes på den 16-17. dagen av intrauterin utvikling i form av en opphopning av endodermale celler ved roten av tungen.

I de tidlige stadiene av utviklingen (6-8 uker) er primordium av kjertelen et lag av intensivt prolifererende epitelceller. I løpet av denne perioden vokser kjertelen raskt, men hormoner er ennå ikke dannet i den. De første tegnene på sekresjonen deres avsløres ved 10-11 uker (hos fostre ca. 7 cm store), når cellene i kjertelen allerede er i stand til å absorbere jod, danne en kolloid og syntetisere tyroksin.

Enkelte follikler vises under kapselen, hvor follikulære celler dannes.

Parafollikulære (near-follikulære), eller C-celler vokser inn i skjoldbruskkjertelens anlag fra det femte paret med grenlommer. Ved 12-14. uke av fosterutviklingen får hele høyre lapp i skjoldbruskkjertelen en follikulær struktur, og den venstre to uker senere. Ved 16-17 uker er føtale skjoldbruskkjertelen allerede fullstendig differensiert. Skjoldbruskkjertlene til fostre i alderen 21-32 uker er preget av høy funksjonell aktivitet, som fortsetter å vokse opp til 33-35 uker.

I parenkymet i kjertelen skilles tre typer celler: A, B og C. Hoveddelen av cellene i parenkymet er tyrocytter (follikulære eller A-celler). De kler veggen av folliklene, i hulrommene som kolloidet er lokalisert. Hver follikkel er omgitt av et tett nettverk av kapillærer, inn i lumen som tyroksin og trijodtyronin utskilt av skjoldbruskkjertelen absorberes.

I en uendret skjoldbruskkjertel er folliklene jevnt fordelt gjennom parenkymet. Med en lav funksjonell aktivitet av kjertelen er thyrocytter vanligvis flate, med en høy - sylindrisk (høyden på cellene er proporsjonal med graden av aktivitet av prosessene som utføres i dem). Kolloidet som fyller lumen av folliklene er en homogen viskøs væske. Hovedmassen til kolloidet er tyroglobulin som skilles ut av tyrocytter inn i lumen av follikkelen.

B-celler (Ashkenazi - Gyurtl-celler) er større enn tyrocytter, har en eosinofil cytoplasma og en avrundet sentralt plassert kjerne. Biogene aminer, inkludert serotonin, finnes i cytoplasmaet til disse cellene. For første gang dukker B-celler opp i alderen 14-16 år. De finnes i stort antall hos personer i alderen 50-60 år.

Parafollikulære, eller C-celler (i den russiske transkripsjonen av K-celler), skiller seg fra tyrocytter i fravær av evnen til å absorbere jod. De gir syntesen av kalsitonin, et hormon som er involvert i reguleringen av kalsiummetabolismen i kroppen. C-celler er større enn thyrocytter; som regel er follikler lokalisert enkeltvis. Deres morfologi er typisk for celler som syntetiserer protein for eksport (det er et grovt endoplasmatisk retikulum, Golgi-kompleks, sekretoriske granuler, mitokondrier). På histologiske preparater ser cytoplasmaet til C-celler lettere ut enn cytoplasmaet til thyrocyttene, derav navnet deres - lette celler.

Hvis den viktigste strukturelle og funksjonelle enheten i skjoldbruskkjertelen på vevsnivå er follikler omgitt av basalmembraner, kan en av de antatte organenhetene i skjoldbruskkjertelen være mikrolobuler, som inkluderer follikler, C-celler, hemokapillærer, vevsbasofiler. Mikrolobulen består av 4-6 follikler omgitt av en membran av fibroblaster.

Ved fødselen er skjoldbruskkjertelen funksjonelt aktiv og strukturelt ganske differensiert. Hos nyfødte er folliklene små (60-70 mikron i diameter), ettersom barnets kropp utvikler seg, øker størrelsen og når 250 mikron hos voksne. I de første to ukene etter fødselen utvikler folliklene seg intensivt, etter 6 måneder er de godt utviklet i hele kjertelen, og innen året når de en diameter på 100 mikron. Under puberteten er det en økning i veksten av parenkymet og stroma i kjertelen, en økning i dens funksjonelle aktivitet, manifestert av en økning i høyden på tyrocytter, en økning i aktiviteten til enzymer i dem.

Hos en voksen er skjoldbruskkjertelen tilstøtende til strupehodet og den øvre delen av luftrøret på en slik måte at isthmus ligger på nivå med II-IV luftrørets halvringer.

Massen og størrelsen på skjoldbruskkjertelen endres gjennom livet. Hos en frisk nyfødt varierer kjertelens masse fra 1,5 til 2 g. Ved slutten av det første leveåret dobles massen og øker sakte med pubertetsperioden opp til 10-14 g. Økningen i masse er spesielt merkbar i alderen 5-7 år. Massen av skjoldbruskkjertelen i en alder av 20-60 varierer fra 17 til 40 g.

Skjoldbruskkjertelen har en usedvanlig rikelig blodtilførsel sammenlignet med andre organer. Den volumetriske blodstrømningshastigheten i skjoldbruskkjertelen er omtrent 5 ml / g per minutt.

Skjoldbruskkjertelen forsynes med blod fra de sammenkoblede øvre og nedre skjoldbruskkjertelarteriene. Noen ganger den uparrede, den nederste arterien (a. thyreoideaima).

Utstrømningen av venøst ​​blod fra skjoldbruskkjertelen utføres gjennom venene som danner plexuser i omkretsen av sidelappene og isthmus. Skjoldbruskkjertelen har et forgrenet nettverk av lymfekar gjennom hvilke lymfen tar seg av de dype cervikale lymfeknutene, deretter inn i de supraklavikulære og laterale dype cervikale lymfeknuter. Utstrømmende lymfekar av lateral cervical dyp lymfeknuter danner på hver side av halsen en halsstamme, som renner inn i thoraxkanalen til venstre, og inn i den høyre lymfegangen til høyre.

Skjoldbruskkjertelen er innervert av postganglioniske fibre i det sympatiske nervesystemet fra øvre, midtre (hovedsakelig) og nedre cervikale noder i den sympatiske stammen. Skjoldbruskkjertelenervene danner plexus rundt karene som nærmer seg kjertelen. Disse nervene antas å ha en vasomotorisk funksjon. Vagusnerven, som fører parasympatiske fibre til kjertelen som en del av de øvre og nedre larynxnervene, er også involvert i innerveringen av skjoldbruskkjertelen. Syntesen av jodholdige skjoldbruskhormoner T 3 og T 4 utføres av follikulære A-celler - thyrocytter. Hormonene T 3 og T 4 er jodert.

Hormonene T 4 og T 3 er joderte derivater av aminosyren L-tyrosin. Jod, som er en del av deres struktur, utgjør 59-65% av massen til hormonmolekylet. Behovet for jod for normal syntese av skjoldbruskhormoner er presentert i tabellen. 1. Sekvensen av synteseprosesser er forenklet som følger. Jod i form av jodid fanges opp fra blodet ved hjelp av en ionepumpe, akkumuleres i tyrocytter, oksiderer og inngår i den fenoliske tyrosinringen som en del av tyroglobulin (jodorganisering). Jodering av tyroglobulin med dannelse av mono- og dijodtyrosiner skjer ved grensen mellom tyrocytten og kolloiden. Videre utføres kombinasjonen (kondensering) av to molekyler av dijodtyrosin med dannelse av T 4 eller dijodtyrosin og monojodtyrosin med dannelse av T 3. En del av tyroksinet gjennomgår avjodering i skjoldbruskkjertelen for å danne trijodtyronin.

Tabell 1. Jodforbruk (WHO, 2005. av I. Dedov et al. 2007)

Jodert tyroglobulin, sammen med T 4 og T 3 festet til det, akkumuleres og lagres i folliklene i form av et kolloid, og fungerer som et depot skjoldbruskhormon. Frigjøring av hormoner skjer som et resultat av pinocytose av follikkelkolloidet og påfølgende hydrolyse av tyroglobulin i fagolysosomer. De frigjorte T 4 og T 3 skilles ut i blodet.

Basal daglig sekresjon av skjoldbruskkjertelen er ca. 80 μg T 4 og 4 μg T 3 I dette tilfellet er thyrocyttene i skjoldbruskkjertelfolliklene den eneste kilden til endogen T 4-dannelse. I motsetning til T 4, dannes T 3 i thyrocytter i små mengder, og hoveddannelsen av denne aktive formen av hormonet utføres i cellene i alle kroppens vev ved dejodering av omtrent 80% av T 4.

Således, i tillegg til kjerteldepotet av skjoldbruskkjertelhormoner, har kroppen et andre - ekstraglandulært depot av skjoldbruskkjertelhormoner, representert av hormoner assosiert med transportblodproteiner. Rollen til disse depotene er å forebygge rask nedgang nivået av skjoldbruskkjertelhormoner i kroppen, som kan oppstå ved en kortvarig reduksjon i syntesen, for eksempel ved en kortvarig reduksjon i jodinntaket. Den bundne formen av hormoner i blodet forhindrer deres raske eliminering fra kroppen gjennom nyrene, beskytter celler fra den ukontrollerte strømmen av hormoner inn i dem. Celler mottar gratis hormoner i mengder som står i forhold til deres funksjonelle behov.

Tyroksin som kommer inn i cellene gjennomgår avjodering under påvirkning av dejodinase-enzymer, og når ett atom av jod spaltes fra det, dannes et mer aktivt hormon, trijodtyronin. I dette tilfellet, avhengig av avjoderingsveiene fra T 4, kan både aktiv T 3 og inaktiv reversibel T 3 (3,3 ", 5" -trijod-L-tyronin - pT 3) dannes. Disse hormonene, ved suksessiv dejodering, omdannes til metabolitter T 2, deretter T 1 og T 0, som er konjugert med glukuronsyre eller sulfat i leveren og utskilles i gallen og gjennom nyrene fra kroppen. Ikke bare T 3, men også andre tyroksinmetabolitter kan også vise biologisk aktivitet.

Virkningsmekanismen til skjoldbruskkjertelhormoner skyldes først og fremst deres interaksjon med nukleære reseptorer, som er ikke-histonproteiner som ligger direkte i cellekjernen. Det er tre hovedundertyper av skjoldbruskhormonreseptorer: TPβ-2, TPβ-1 og TPa-1. Som et resultat av interaksjon med T 3 aktiveres reseptoren, hormonreseptorkomplekset samhandler med det hormonfølsomme området av DNA og regulerer transkripsjonsaktiviteten til gener.

En rekke ikke-genomiske effekter av skjoldbruskkjertelhormoner i mitokondrier og plasmamembranen til celler har blitt avslørt. Spesielt kan skjoldbruskkjertelhormoner endre permeabiliteten til mitokondrielle membraner for hydrogenprotoner og ved å koble fra respirasjons- og fosforyleringsprosessene redusere syntesen av ATP og øke varmegenereringen i kroppen. De endrer permeabiliteten til plasmamembraner for Ca 2+ ioner og påvirker mange intracellulære prosesser som involverer kalsium.

Hovedeffekter og rolle av skjoldbruskhormoner

Normal funksjon av alle organer og vev i kroppen, uten unntak, er mulig med et normalt nivå av skjoldbruskhormoner, siden de påvirker veksten og modningen av vev, energiutveksling og metabolisme av proteiner, lipider, karbohydrater, nukleinsyrer, vitaminer og andre stoffer. Tildel metabolske og andre fysiologiske effekter av skjoldbruskkjertelhormoner.

Metabolske effekter:

  • aktivering av oksidative prosesser og en økning i basal metabolisme, økt absorpsjon av oksygen av vev, en økning i varmeutvikling og kroppstemperatur;
  • stimulering av proteinsyntese (anabol effekt) ved fysiologiske konsentrasjoner;
  • økt oksidasjon av fettsyrer og en reduksjon i nivået deres i blodet;
  • hyperglykemi på grunn av aktivering av glykogenolyse i leveren.

Fysiologiske effekter:

  • sikre normale prosesser for vekst, utvikling, differensiering av celler, vev og organer, inkludert sentralnervesystemet (myelinisering av nervefibre, differensiering av nevroner), samt prosesser for fysiologisk vevsregenerering;
  • forbedring av effekten av SNS gjennom en økning i følsomheten til adrenerge reseptorer for virkningen av Adr og NA;
  • økt eksitabilitet av sentralnervesystemet og aktivering av mentale prosesser;
  • deltakelse i å sikre reproduktiv funksjon (bidrar til syntesen av GH, FSH, LH og implementeringen av effektene av insulinlignende vekstfaktor - IGF);
  • deltakelse i dannelsen av adaptive reaksjoner av kroppen til negative påvirkninger, spesielt kulde;
  • deltakelse i utviklingen av muskelsystemet, en økning i styrken og hastigheten til muskelsammentrekninger.

Reguleringen av dannelsen, sekresjonen og transformasjonen av skjoldbruskhormoner utføres av komplekse hormonelle, nervøse og andre mekanismer. Kunnskapen deres gjør det mulig å diagnostisere årsakene til reduksjonen eller økningen i utskillelsen av skjoldbruskhormoner.

Hormonene i aksen hypothalamus-hypofyse-skjoldbruskkjertelen spiller en nøkkelrolle i reguleringen av utskillelsen av skjoldbruskkjertelhormoner (fig. 2). Basal sekresjon av skjoldbruskkjertelhormoner og dens endringer under ulike påvirkninger reguleres av nivået av TRH i hypothalamus og TSH i hypofysen. TRH stimulerer produksjonen av TSH, som har en stimulerende effekt på nesten alle prosesser i skjoldbruskkjertelen og utskillelsen av T 4 og T 3. Under normale fysiologiske forhold styres dannelsen av TRH og TSH av nivået av fritt T 4 og T i blodet på grunnlag av negative tilbakekoblingsmekanismer. I dette tilfellet hemmes utskillelsen av TRH og TSH av et høyt nivå av skjoldbruskhormoner i blodet, og ved deres lave konsentrasjon øker det.

Ris. 2. Skjematisk fremstilling av reguleringen av dannelsen og utskillelsen av hormoner i hypothalamus - hypofyse - skjoldbruskkjertelaksen

Følsomhetstilstanden til reseptorer for virkningen av hormoner på forskjellige nivåer av aksen er av stor betydning i mekanismene for regulering av hormoner i hypothalamus-hypofyse-skjoldbruskkjertelaksen. Endringer i strukturen til disse reseptorene eller deres stimulering av autoantistoffer kan være årsakene til forstyrrelsen av dannelsen av skjoldbruskhormoner.

Dannelsen av hormoner i selve kjertelen avhenger av inntaket av tilstrekkelig mengde jodid fra blodet - 1-2 μg per 1 kg kroppsvekt (se fig. 2).

Med utilstrekkelig inntak av jod i kroppen, utvikles adaptive prosesser i den, som er rettet mot den mest forsiktige og effektive bruken av jodet som er tilgjengelig i det. De består i å øke blodstrømmen gjennom kjertelen, mer effektiv fangst av jod av skjoldbruskkjertelen fra blodet, endre prosessene for hormonsyntese og sekresjon av Tu Adaptive reaksjoner utløses og reguleres av tyrotropin, hvis nivå øker med jod mangel. Hvis det daglige inntaket av jod i kroppen er mindre enn 20 μg i lang tid, fører langvarig stimulering av cellene i skjoldbruskkjertelen til spredning av vevet og utvikling av struma.

Selvregulerende mekanismer i kjertelen under forhold med jodmangel sikrer dens større opptak av thyrocytter ved et lavere jodnivå i blodet og mer effektiv gjenutnyttelse. Hvis ca. 50 μg jod leveres til kroppen per dag, på grunn av en økning i absorpsjonshastigheten av jod fra blodet (jod av matkvalitet og gjenbrukt jod fra metabolske produkter), ca. 100 μg jod per dag tilføres skjoldbruskkjertelen.

Kvittering fra mage-tarmkanalen 50 μg jod per dag er terskelen der skjoldbruskkjertelens langsiktige evne til å akkumulere det (inkludert gjenbrukt jod) i mengder forblir, når innholdet av uorganisk jod i kjertelen forblir på den nedre grensen av normen ( ca. 10 mg). Under denne terskelen for inntak av jod i kroppen per dag, er effektiviteten av den økte opptakshastigheten av jod av skjoldbruskkjertelen utilstrekkelig, absorpsjonen av jod og dets innhold i kjertelen reduseres. I disse tilfellene blir utviklingen av skjoldbruskdysfunksjon mer sannsynlig.

Samtidig med inkluderingen av de adaptive mekanismene til skjoldbruskkjertelen i tilfelle jodmangel, observeres en reduksjon i utskillelsen fra kroppen med urin. Som et resultat sikrer de adaptive utskillelsesmekanismene eliminering av jod fra kroppen per dag i mengder tilsvarende dets lavere daglige inntak fra mage-tarmkanalen.

Inntak av underterskeljodkonsentrasjoner (mindre enn 50 μg per dag) i kroppen fører til en økning i TSH-sekresjonen og dens stimulerende effekt på skjoldbruskkjertelen. Dette er ledsaget av en akselerasjon i jodering av tyroglobulin-tyrosylrester, en økning i innholdet av monojodtyrosiner (MIT) og en nedgang i dijodtyrosiner (DIT). MIT/DIT-forholdet øker, og som en konsekvens avtar syntesen av T 4 og syntesen av T 3 øker. T 3 / T 4-forholdet øker i jern og blod.

Ved alvorlig jodmangel er det en reduksjon i serum T 4 nivåer, en økning i TSH nivåer og normale eller økte T 3 nivåer. Mekanismene for disse endringene er ikke nøyaktig forstått, men mest sannsynlig er dette resultatet av en økning i dannelses- og sekresjonshastigheten av T 3, en økning i forholdet mellom T 3 T 4 og en økning i konverteringen av T 4 til T 3 i perifert vev.

En økning i dannelsen av T 3 under tilstander med jodmangel er berettiget ut fra et synspunkt om å oppnå de største endelige metabolske effektene av TG ved deres laveste "jod"-kapasitet. Det er kjent at påvirkningen på metabolismen av T 3 er omtrent 3-8 ganger sterkere enn T 4, men siden T 3 inneholder bare 3 jodatomer i sin struktur (og ikke 4 som T 4), så for syntesen av en T 3-molekylet er kun nødvendig med 75 % av jodkostnadene, sammenlignet med syntesen av T 4.

Med en svært betydelig jodmangel og en reduksjon i skjoldbruskkjertelfunksjonen på bakgrunn av høye TSH-nivåer, reduseres nivåene av T 4 og T 3. Mer tyroglobulin vises i blodserumet, hvis nivå korrelerer med nivået av TSH.

Jodmangel hos barn har sterkere effekt på metabolske prosesser i skjoldbruskkjertelen enn hos voksne. I bostedsområder med jodmangel er skjoldbruskdysfunksjon hos nyfødte og barn mye mer vanlig og mer uttalt enn hos voksne.

Når et lite overskudd av jod kommer inn i menneskekroppen, øker graden av jodidorganisering, syntesen av TG og deres sekresjon. Det er en økning i nivået av TSH, en liten reduksjon i nivået av fri T 4 i serum med en samtidig økning i innholdet av tyroglobulin i det. Lengre overdreven forbruk av jod kan blokkere syntesen av TG ved å hemme aktiviteten til enzymer involvert i biosyntetiske prosesser. Ved slutten av den første måneden er en økning i størrelsen på skjoldbruskkjertelen notert. Ved kronisk overskuddsinntak av overflødig jod i kroppen kan hypotyreose utvikle seg, men hvis inntaket av jod i kroppen har normalisert seg, kan størrelsen og funksjonen til skjoldbruskkjertelen gå tilbake til sine opprinnelige verdier.

Kilder til jod som kan forårsake overdreven inntak av det i kroppen er ofte jodisert salt, komplekse multivitaminpreparater som inneholder mineraltilskudd, matvarer og noen jodholdige legemidler.

Skjoldbruskkjertelen har en intern reguleringsmekanisme som lar deg effektivt takle overflødig jodinntak. Selv om inntaket av jod i kroppen kan svinge, kan konsentrasjonen av TG og TSH i serum forbli uendret.

Det er trodd at maksimalt beløp jod, som ved inntak ennå ikke forårsaker endringer i funksjonen til skjoldbruskkjertelen, for voksne er omtrent 500 mcg per dag, men en økning i nivået av TSH-sekresjon på virkningen av thyrotropin-frigjørende hormon observeres.

Inntak av jod i mengder på 1,5-4,5 mg per dag fører til en signifikant reduksjon i serumnivåer, både totalt og fritt T 4, en økning i TSH nivåer (T 3 nivåer forblir uendret).

Effekten av å undertrykke funksjonen til skjoldbruskkjertelen med et overskudd av jod forekommer også ved tyreotoksikose, ved å ta en overflødig mengde jod (i forhold til naturlig daglig behov) eliminere symptomene på tyrotoksikose og senke serum-TG-nivået. Men med langvarig inntak av overflødig jod i kroppen, kommer manifestasjonene av tyrotoksikose tilbake igjen. Det antas at en midlertidig reduksjon i nivået av TG i blodet med et for høyt inntak av jod først og fremst skyldes hemming av hormonsekresjon.

Inntak av små overskytende mengder jod i kroppen fører til en proporsjonal økning i opptaket av skjoldbruskkjertelen, opp til en viss metningsverdi av det absorberte jodet. Når denne verdien er nådd, kan fangsten av jod av kjertelen reduseres til tross for at det inntas i kroppen i store mengder. Under disse forholdene, under påvirkning av TSH i hypofysen, kan aktiviteten til skjoldbruskkjertelen variere innenfor vide grenser.

Siden når overflødig jod kommer inn i kroppen, stiger nivået av TSH, man forventer ikke initial undertrykkelse, men aktivering av skjoldbruskkjertelfunksjonen. Imidlertid ble det funnet at jod hemmer en økning i aktiviteten til adenylatcyklase, hemmer syntesen av tyroperoksidase, hemmer dannelsen av hydrogenperoksid som respons på virkningen av TSH, selv om bindingen av TSH til reseptoren til cellemembranen av thyrocyttene er ikke forstyrret.

Det har allerede blitt bemerket at undertrykkelsen av skjoldbruskkjertelfunksjonen av overflødig jod er midlertidig og snart gjenopprettes funksjonen til tross for fortsatt inntak av overflødig jod i kroppen. Tilpasning eller rømming av skjoldbruskkjertelen fra påvirkning av jod oppstår. En av hovedmekanismene for denne tilpasningen er en reduksjon i effektiviteten av fangst og transport av jod inn i thyrocytten. Siden det antas at transporten av jod over basalmembranen til thyrocytten er assosiert med funksjonen til Na + / K + ATPase, kan det forventes at et overskudd av jod kan påvirke dens egenskaper.

Til tross for eksistensen av mekanismer for tilpasning av skjoldbruskkjertelen til utilstrekkelig eller overflødig inntak av jod for å bevare det normal funksjon jodbalansen må opprettholdes i kroppen. Ved et normalt nivå av jod i jord og vann kan opptil 500 μg jod i form av jodid eller jodat, som omdannes til jod i magen, komme inn i menneskekroppen med plantenæring og i mindre grad med vann. Jodider absorberes raskt fra mage-tarmkanalen og distribueres i den ekstracellulære væsken i kroppen. Konsentrasjonen av jodid i de ekstracellulære rommene forblir lav, siden en del av jodidet raskt fanges opp fra den ekstracellulære væsken av skjoldbruskkjertelen, og resten skilles ut fra kroppen om natten. Hastigheten for opptak av jod i skjoldbruskkjertelen er omvendt proporsjonal med hastigheten på dets utskillelse av nyrene. Jod kan skilles ut av spytt og andre kjertler i fordøyelseskanalen, men så blir det reabsorbert fra tarmen og inn i blodet. Omtrent 1-2 % av jodet skilles ut av svettekjertler, og ved økt svetting kan andelen jod som skilles ut med iota komme opp i 10 %.

Av de 500 mcg jod som absorberes fra øvre del av tarmen inn i blodet, fanges ca. 115 mcg opp av skjoldbruskkjertelen og ca. 75 mcg jod brukes per dag for syntese av TG, 40 mcg returneres tilbake til den ekstracellulære væsken. De syntetiserte T 4 og T 3 blir deretter ødelagt i leveren og annet vev, det frigjorte jodet i mengden 60 μg kommer inn i blodet og ekstracellulær væske, og ca. 15 μg jod konjugert i leveren med glukuronider eller sulfater skilles ut i gallen.

I det totale volumet er blod en ekstracellulær væske, som utgjør ca. 35 % av kroppsvekten hos en voksen (eller ca. 25 liter), hvor ca. 150 μg jod er oppløst. Jodid filtreres fritt i glomeruli og ca. 70 % passivt reabsorbert i tubuli. I løpet av dagen skilles ca 485 mcg jod ut fra kroppen i urinen og ca 15 mcg i avføringen. Den gjennomsnittlige konsentrasjonen av jod i blodplasma holdes på ca. 0,3 μg/l.

Med en reduksjon i inntaket av jod i kroppen, reduseres mengden i kroppsvæsker, utskillelsen i urinen reduseres, og skjoldbruskkjertelen kan øke absorpsjonen med 80-90%. Skjoldbruskkjertelen er i stand til å lagre jod i form av jodtyroniner og jodholdige tyrosiner i mengder nær kroppens 100-dagers behov. På grunn av disse jodbesparende mekanismene og avsatt jod, kan syntesen av TG under forhold med underskudd i jodinntak i kroppen forbli intakt i en periode på opptil to måneder. En mer langvarig jodmangel i kroppen fører til en reduksjon i syntesen av TG til tross for dens maksimale fangst av kjertelen fra blodet. En økning i inntaket av jod i kroppen kan akselerere syntesen av TG. Men hvis det daglige jodinntaket overstiger 2000 mcg, når akkumuleringen av jod i skjoldbruskkjertelen et nivå hvor jodopptak og hormonbiosyntese hemmes. Kronisk jodforgiftning oppstår når dets daglige inntak i kroppen er mer enn 20 ganger det daglige behovet.

Jodidet som kommer inn i kroppen skilles ut fra det hovedsakelig med urin, derfor er dets totale innhold i volumet av daglig urin den mest nøyaktige indikatoren på jodinntak og kan brukes til å vurdere jodbalansen i hele organismen.

Derfor er et tilstrekkelig inntak av eksogent jod nødvendig for syntesen av TG i mengder som er tilstrekkelige til kroppens behov. I dette tilfellet avhenger den normale realiseringen av effektene av TG av effektiviteten av deres binding til cellekjernereseptorene, som inkluderer sink. Derfor er inntaket av en tilstrekkelig mengde av dette sporelementet (15 mg / dag) i kroppen også viktig for manifestasjonen av effekten av TG på cellekjernens nivå.

Dannelsen av aktive former for TG fra tyroksin i perifert vev skjer under virkningen av deiodinaser, for manifestasjon av aktiviteten som tilstedeværelsen av selen er nødvendig. Det er fastslått at inntak av selen i en voksens kropp i mengder på 55-70 μg per dag er en forutsetning for dannelse av tilstrekkelig mengde Tv i perifert vev.

De nervøse mekanismene for regulering av skjoldbruskkjertelfunksjonen utføres gjennom påvirkning av nevrotransmitterne ATP og PSNS. SNS innerverer kjertelkarene og kjertelvevet med sine postganglionære fibre. Noradrenalin øker nivået av cAMP i thyrocytter, øker absorpsjonen av jod av dem, syntesen og utskillelsen av skjoldbruskhormoner. PSNS-fibre er også egnet for folliklene og karene i skjoldbruskkjertelen. En økning i tonen i PSNS (eller introduksjonen av acetylkolin) er ledsaget av en økning i nivået av cGMP i thyrocytter og en reduksjon i utskillelsen av skjoldbruskhormoner.

Under kontroll av sentralnervesystemet er dannelsen og utskillelsen av TRH av småcellede nevroner i hypothalamus, og følgelig utskillelsen av TSH og skjoldbruskhormoner.

Nivået av skjoldbruskkjertelhormoner i vevsceller, deres transformasjon til aktive former og metabolitter reguleres av systemet med deiodinaser - enzymer, hvis aktivitet avhenger av tilstedeværelsen av selenocystein i cellene og inntaket av selen i kroppen. Det er tre typer deiodinaser (D1, D2, DZ), som er ulikt fordelt i ulike vev i kroppen og bestemmer veiene for omdannelsen av tyroksin til aktiv T 3, eller inaktiv pT 3 og andre metabolitter.

Endokrin funksjon av parafollikulære K-celler i skjoldbruskkjertelen

Disse cellene syntetiserer og skiller ut hormonet kalsitonin.

Calcitonip (thyrocalcitoin)- et peptid bestående av 32 aminosyrerester, innholdet i blodet er 5-28 pmol/l, virker på målceller, stimulerer T-TMS-membranreseptorer og øker nivået av cAMP og IFZ i dem. Det kan syntetiseres i thymus, lunger, sentralnervesystemet og andre organer. Rollen til ekstrathyroid kalsitonin er ukjent.

Den fysiologiske rollen til kalsitonin er reguleringen av nivået av kalsium (Ca 2+) og fosfater (PO 3 4 -) i blodet. Funksjonen implementeres gjennom flere mekanismer:

  • undertrykkelse av den funksjonelle aktiviteten til osteoklaster og undertrykkelse av benresorpsjon. Dette reduserer utskillelsen av Ca 2+ og PO 3 4 - ioner fra beinvevet til blodet;
  • redusere reabsorpsjon av Ca 2+ og PO 3 4 ioner fra primær urin i nyretubuli.

På grunn av disse effektene fører en økning i nivået av kalsitonin til en reduksjon i innholdet av Ca 2 og PO 3 4 - ioner i blodet.

Regulering av kalsitoninsekresjon utføres med direkte deltakelse av Ca 2 i blodet, hvis konsentrasjon normalt er 2,25-2,75 mmol / l (9-11 mg%). En økning i nivået av kalsium i blodet (hyperscalcismia) forårsaker en aktiv sekresjon av kalsitonin. En reduksjon i kalsiumnivået fører til en reduksjon i hormonsekresjonen. Katekolaminer, glukagon, gastrin og kolecystokinin stimulerer utskillelsen av kalsitonin.

En økning i kalsitoninnivåer (50-5000 ganger høyere enn normalt) er observert i en av formene for skjoldbruskkjertelkreft (medullært karsinom), som utvikler seg fra parafollikulære celler. Samtidig er bestemmelsen av høye nivåer av kalsitonin i blodet en av markørene for denne sykdommen.

En økning i nivået av kalsitonin i blodet, samt nesten fullstendig fravær av kalsitonin etter fjerning av skjoldbruskkjertelen, kan ikke være ledsaget av et brudd på kalsiummetabolismen og skjelettsystemets tilstand. Disse kliniske observasjonene indikerer at den fysiologiske rollen til kalsitonin i reguleringen av kalsiumnivåer fortsatt er uklar.

For det endokrine systemet er begrepet "hormon" nøkkelen. Hormoner- intercellulære humorale kjemiske regulatorer - utskilles under Internt miljø organisme (hovedsakelig inn i blodet) fra spesialiserte (endokrine) celler og virker på målceller som inneholder reseptormolekyler for spesifikke hormoner. Denne fjerne (gjennom blodstrømmen) interaksjon mellom hormonproduserende celler og målceller er kjent som endokrin regulering. Parakrin regulering innebærer effekten av hormoner som påvirker ved diffusjon på nabomålceller, og autokrin regulering - direkte på cellene som skiller ut disse hormonene (se fig. 4-7). Det finnes også mange andre «ikke-klassiske» hormonproduserende kjertler. Dette inkluderer sentralnervesystemet, nyrer, mage, tynntarm, hud, hjerte og placenta. Den siste forskningen innen celle- og molekylærbiologi utvider stadig vår forståelse av det endokrine systemet, slik som oppdagelsen leptin- et hormon dannet fra fettceller.

Informasjonsintercellulære interaksjoner utført av hormoner, passer inn i følgende hendelsesforløp: "Signal (hormon) - reseptor - (andre mediator) - fysiologisk respons". Fysiologiske konsentrasjoner av hormoner som regulerer humorale funksjoner varierer fra 10 -7 -10 -12 M, dvs. hormoner er effektive ved ekstremt lave konsentrasjoner.

Ulike hormoner og hormonsystemer regulerer nesten alle kroppsfunksjoner, inkludert metabolisme, reproduksjon, vekst og utvikling, vann- og elektrolyttbalanse og atferd. Reguleringen av aktiviteten til mange endokrine kjertler utføres ved å bruke tilbakemeldingsmekanismene til hypofysen og hypothalamus.

Syntesen av noen hormoner (adrenalin, noradrenalin, etc.) er ikke direkte avhengig av den regulerende påvirkningen av hypofysen og styres av det sympatiske nervesystemet.

Kjemi av hormoner

I henhold til deres kjemiske struktur er hormoner, så vel som andre biologisk aktive stoffer av regulatorisk natur (for eksempel vekstfaktorer, interleukiner, interferoner, kjemokiner, angiotensiner, PG og en rekke andre) delt inn i peptid, steroid, aminosyre og arakidonsyrederivater.

Peptidhormoner er polare stoffer som ikke kan trenge direkte inn i biologiske membraner. Derfor, for deres sekresjon, brukes mekanismen for eksocytose. Av samme grunn bygges peptidhormonreseptorer inn i plasmamembranen til målcellen, og andre budbringere utfører signaloverføring til intracellulære strukturer.

Steroide hormoner- mineralokortikoider, glukokortikoider, androgener, østrogener, progestiner, kalsitriol. Disse forbindelsene - derivater av kolesterol - er ikke-polare stoffer, så de trenger fritt inn i biologiske membraner. Av denne grunn skjer utskillelsen av steroidhormoner uten deltakelse av sekretoriske vesikler. Av samme grunn er reseptorene for ikke-polare molekyler plassert inne i målcellen. Slike reseptorer kalles generelt nukleære reseptorer.

Derivater av aminosyrer- tyrosin (jodholdige skjoldbruskhormoner, noradrenalin, adrenalin og dopamin), histidin (histamin), tryptofan (melatonin og serotonin).

Derivater av arakidonsyre(eicosanoider eller prostanoider). Eikosanoider (fra gresk. eikosi- tjue) består (som arakidonsyre) av 20 karbonatomer. Disse inkluderer prostaglandiner (PG), tromboksaner, prostacykliner, leukotriener, hydroxyeicosatetraenoic (HETE) og epoxyeicosotrienoic syrer, samt derivater av disse syrene. Alle eikosanoider har en høy og allsidig fysiologisk aktivitet; mange av dem fungerer kun inne i cellen.

Mekanismer for hormonvirkning på målceller

Informasjonsmessige intercellulære interaksjoner, realisert i det endokrine systemet, sørger for følgende hendelsesforløp:

hormon - målcellereseptor - (andre mediator) - respons

målceller

Hvert hormon har en regulerende effekt på målcellen hvis og bare hvis det binder seg som en ligand til et spesifikt reseptorprotein i målcellen.

Sirkulasjon i blodet. Hormoner sirkulerer i blodet enten fritt eller i kombinasjon med proteiner som binder dem (T 4, T 3, steroidhormoner, insulinlignende vekstfaktorer, veksthormon). Binding til slike proteiner øker halveringstiden til hormoner betydelig. Således sirkulerer T 4 i komplekset i ca. 1 uke, mens halveringstiden for fri T 4 er flere minutter.

Seksjonssammendrag

Det endokrine systemet integrerer funksjonene til organer og systemer gjennom hormoner som skilles ut både fra klassiske endokrine kjertler og fra organer og vev, hvis primærfunksjon ikke er endokrin.

Hormoner kan sende signaler til celler som produserer dem (autokrin regulering) eller til naboceller (parakrin regulering); klassiske endokrine kjertler frigjør kjemiske signaler til blodet som når fjerne vevsmål.

Målceller gjenkjenner hormoner avhengig av spesifikke høyt beslektede reseptorer, som kan være lokalisert på celleoverflaten, inne i cytoplasmaet eller på målet til cellekjernen.

Hormonelle signaler er organisert i et hierarkisk system av tilbakemeldinger, kaskader som forsterker effektene millioner av ganger og noen ganger bestemmer arten av det utskilte sekretet.

De fleste hormoner har en rekke effekter og har evnen, sammen med andre hormoner, til å kontrollere vitale parametere.

Kjemisk kan hormoner være metabolitter av individuelle aminosyrer, peptider eller metabolitter av kolesterol og avhengig av

på grunn av deres løselighet transporteres de inn i blodet i fri (aminer og peptider) eller i en form assosiert med transportproteiner (steroid- og skjoldbruskhormoner).

HORMONER OG DERES FYSIOLOGISKE EFFEKTER

Denne delen gir fysiologiske egenskaper ulike hormoner syntetisert og utskilt av cellene i det endokrine systemet.

HYPOTHALAMO-HYPOFYSISK SYSTEM

En del av diencephalon - hypothalamus - og hypofysen som strekker seg fra basen danner anatomisk og funksjonelt en enkelt helhet - det hypothalamus-hypofyse endokrine systemet (se fig. 16-2, C, D).

Hypothalamus

I de nevrosekretoriske nevronene i hypothalamus syntetiseres nevropeptider som kommer inn i de fremre (frigjørende hormoner) og bakre (oksytocin og vasopressin) lober av hypofysen.

Frigjør hormoner

Hypothalamus frigjørende hormoner (fra engelsk. frigjørende hormon)- en gruppe nevrohormoner, hvis mål er de endokrine cellene i den fremre hypofysen. Fra et funksjonelt synspunkt er frigjørende hormoner delt inn i liberiner (frigjørende hormoner som øker syntesen og utskillelsen av det tilsvarende hormonet i de endokrine cellene i hypofysen) og statiner (frigjørende hormoner som undertrykker syntesen og utskillelsen av hormoner i målceller). De hypotalamiske liberinene inkluderer somatoliberin, gonadoliberin, tyreoliberin og kortikoliberin, mens statiner er representert av somatostatin og prolaktinostatin.

Somatostatin- en kraftig regulator av funksjonene til det endokrine og nervesystemet, hemmende syntese og utskillelse av mange hormoner og hemmeligheter.

Somatoliberin. Hypothalamisk somatoliberin stimulerer utskillelsen av veksthormon i hypofysen fremre.

Gonadoliberin (luliberin) og prolaktinostatin. Gene LHRH

koder for aminosyresekvenser for gonadoliberin og prolaktinostatin. Gonadoliberin er den viktigste nevroregulatoren av reproduktiv funksjon; han stimulerer syntese og sekresjon av FSH og LH i gonadotrofproduserende celler, og prolaktinostatin undertrykker sekresjon av prolaktin fra laktotrofe celler i den fremre hypofysen. Luliberin er et dekapeptid.

Tyreoliberin- et tripeptid som syntetiseres av mange nevroner i sentralnervesystemet (inkludert nevrosekretoriske nevroner i den paraventrikulære kjernen). Tyreoliberin stimulerer utskillelse av prolaktin fra laktotrofer og tyrotrofin fra tyrotrofer i den fremre hypofysen.

Kortikoliberin syntetisert i nevrosekretoriske nevroner i den paraventrikulære kjernen i hypothalamus, placenta, T-lymfocytter. I den fremre hypofysen stimulerer kortikoliberin syntesen og sekresjonen av ACTH og andre pro-opiomelanokortin-genekspresjonsprodukter.

Melanostatin hemmer dannelsen av melanotropiner. Liberiner og statiner langs aksonene til hypotalamiske nevroner

nå median eminensen, hvor de skilles ut i blodårene i det portale blodstrømsystemet, deretter går disse nevrohormonene gjennom portalvenene i hypofysen inn i den fremre lappen av hypofysen og regulerer aktiviteten til dens endokrine celler (tabell 18 -1, se fig. 16-2, C, D).

Tabell 18-1.Effekter av hypotalamiske nevrohormoner på utskillelsen av hormoner fra adenohypofysen

Rollen til dopamin. Et mellomprodukt av tyrosinmetabolismen og en forløper for noradrenalin og adrenalin, katekolaminet dopamin (3-hydroksytyramin), som kommer inn i cellene i hypofysen gjennom blodet, hemmer utskillelsen av FSH, lutropin (LH), TSH og prolaktin.

Bakre hypofysehormoner

Nanopeptider vasopressin og oksytocin syntetiseres i perikarya av nevrosekretoriske nevroner i de paraventrikulære og supraoptiske kjernene i hypothalamus, transportert langs deres aksoner som en del av hypothalamus-hypofysebanen inn i hypofysenes bakre lapp, hvor de skilles ut i blodet. (se fig. 16-2, D). Signalet for sekresjon er impulsaktiviteten til disse samme nevrosekretoriske nevronene.

Vasopressin(arginin-vasopressin, antidiuretisk hormon - ADH) har antidiuretikum(regulator for vannreabsorpsjon i nyretubuli) og vasokonstriktor(vasokonstriktor) effekter(disse effektene av hormonet forårsaker en økning i systemisk blodtrykk). Hovedfunksjonen til ADH er regulering av vannutskifting(vedlikeholde et konstant osmotisk trykk av kroppsvæsker), som skjer i nær forbindelse med natriummetabolismen.

ADH-sekresjon stimulere hypovolemi gjennom baroreseptorene i carotisregionen, hyperosmolalitet gjennom osmoreseptorene i hypothalamus, overgang til oppreist stilling, stress, angst.

ADH-sekresjon undertrykke alkohol, α-adrenerge agonister, glukokortikoider.

Oksytocinstimulerer reduksjon av SMC myometrium under fødsel, under orgasme, i menstruasjonsfasen, utskilles under irritasjon av brystvorten og areola, og stimulerer reduksjon av myoepitelceller som utgjør alveolene i den ammende brystkjertelen (melkestrømrefleks).

Hypofysen fremre

I fremlappen syntetiseres og utskilles de såkalte tropehormonene og prolaktin. Tropiske hormoner er de som retter seg mot andre endokrine celler.

I henhold til den kjemiske strukturen er hormonene til adenohypofysen enten peptidhormoner eller glykoproteiner.

Glykoproteiner- thyreoideastimulerende hormon og gonadotropiner (luteiniserende hormon - LH og follikkelstimulerende hormon - FSH).

Polypeptidhormoner- veksthormon, adrenokortikotropt hormon (ACTH) og prolaktin. Når proopiomelanokortingenet uttrykkes, i tillegg til ACTH, syntetiseres og utskilles en rekke andre peptider: β- og γ-lipotropiner, melanokortiner (α-, β- og γ-melanotropiner), β-endorfin, en ACTH-lignende peptid, og det er fastslått at melanotropiner utfører hormonell funksjon; funksjonene til de gjenværende peptidene er ikke godt forstått.

Veksthormoner

Veksthormon (somatotrofisk hormon - STH, somatotropin) syntetiseres normalt kun i acidofile celler (somatotrofer) i hypofysen fremre. Et annet veksthormon - korionisk somatomammotrofin(placental laktogen). Effekten av veksthormoner medieres av insulinlignende vekstfaktorer - somatomediner. Veksthormoner er anabole, de stimulerer veksten av alt vev.

Uttrykkskontroller(Tabell 18-2).

Tabell 18-2.Stimulerende og undertrykkende effekt på utskillelsen av veksthormon

Daglig frekvens av sekresjon. Veksthormon kommer inn i blodet syklisk - "utbrudd av sekresjon", alternerende med perioder med opphør av sekresjon (varigheten av en slik syklus

la måles i minutter). Toppen av GH-sekresjon skjer i den tredje og fjerde fasen av søvnen.

Aldersrelaterte endringer i utskillelsen av STH. Innholdet av STH i blodplasma er maksimalt i tidlig barndom, det avtar gradvis med alderen og er 6 ng/ml ved 5-20 år (med en topp ved puberteten), ved 20-40 år 3 ng/ml, etter 40 år - 1 ng / ml.

Funksjoner

STG- anabole hormon, stimulere veksten av alle celler ved å øke tilførselen av aminosyrer til cellene og forbedre proteinsyntesen. De langsiktige effektene av STH på beinvekst er mest tydelige. I dette tilfellet er målene for STH celler i den epifyseale bruskplaten av lange rørformede bein og osteoblaster i periosteum og endosteum.

Metabolske effekter STH-er er bifasiske, rettet mot å opprettholde blodsukkernivået og sikre kroppens energikostnader.

Innledende fase(insulinlignende effekt). STG øker absorpsjon av glukose av muskler og fettvev, og absorpsjon av aminosyrer og proteinsyntese av muskler og lever. Samtidig hemmer STH lipolyse i fettvev. Etter noen minutter utvikler en forsinket fase av STH-effekter.

Forsinket fase (anti-insulinlignende eller diabetogen effekt). Noen titalls minutter senere, undertrykkelse absorpsjon og utnyttelse av glukose (blodsukker øker) og gevinst lipolyse (innholdet av frie fettsyrer i blodet øker).

Proteinmetabolisme.GH stimulerer tilførsel av aminosyrer og proteinsyntese i cellene (anabol effekt).

Fettmetabolisme.Veksthormon øker lipolysen, fettsyrene som frigjøres under dette brukes til å fylle opp energikostnadene til cellene.

Som et resultat, under påvirkning av STH, endres rekkefølgen for bruk av stoffer som er nødvendige for energiproduksjon: fett brukes, ikke karbohydrater eller proteiner. Siden STH har en anabol effekt, fører det til en økning i kroppsvekt uten fettansamling.

Sirkulasjon i blodet. Halveringstiden for STH i blodet er omtrent 25 minutter. Omtrent 40 % av frigjort STH danner et kompleks med det STH-bindende proteinet, mens halveringstiden til STH øker betydelig.

STH reseptor tilhører (sammen med reseptorer av prolaktin, en rekke interleukiner og erytropoietin) til familien av cytokinreseptorer (reseptorer assosiert med tyrosinkinase). GH binder seg også til prolaktinreseptoren.

Somatomedin C og A(polypeptider på henholdsvis 70 og 67 aminosyrerester) medierer effekten av STH, og fungerer som autokrine vekstfaktorer. Begge somatomedinene har en uttalt strukturell homologi med proinsulin, derfor kalles de også insulinlignende vekstfaktorer. Somatomedinreseptorer, som insulinreseptoren, er reseptortyrosinkinaser. Somatomedin C, binder seg til reseptorene, stimulerer syntese av hypofyse STH og hypothalamus somatostatin og undertrykker syntese av hypothalamus somatoliberin.

Adrenokortikotropisk hormon

Adrenokortikotropt hormon (ACTH, kortikotropin). Strukturen til ACTH er kodet av proopiomelanokortingenet.

Daglig rytme. ACTH-sekresjonen begynner å stige etter å ha sovnet og topper seg ved oppvåkning.

Funksjoner. ACTH stimulerer syntese og sekresjon av binyrebarkhormoner (hovedsakelig glukokortikoid kortisol).

ACTH-reseptorer(ACTH binder seg til melanokortinreseptoren type 2) er membran bundet til G-proteinet (aktiverer adenylatcyklase, som ved hjelp av cAMP til slutt aktiverer en rekke enzymer av glukokortikoidsyntese).

Melanokortiner

Melanokortiner (melanotropiner) kontrollerer pigmenteringen av hud og slimhinner. Uttrykket av ACTH og melanokortiner er i stor grad kombinert. Melanostatin undertrykker utskillelse av melanotropiner (sannsynligvis ACTH). Flere typer melanokortinreseptorer er kjent; ACTH påvirkes også gjennom type 2 av disse reseptorene.

Gonadotrope hormoner

Denne gruppen inkluderer hypofysen follitropin(follikkelstimulerende hormon - FSH) og lutropin(LH, luteiniserende hormon) og koriongonadotropin(HCT) morkake.

Follikkelstimulerende hormon(FSH, follitropin) hos kvinner forårsaker vekst av eggstokkfollikler, hos menn regulerer det spermatogenesen (FSH-mål er Sertoli-celler).

Luteiniserende hormon(LH, lutropin) stimulerer syntesen av testosteron i Leydig-cellene i testiklene (hos menn kalles LH noen ganger et interstitielt cellestimulerende hormon), syntesen av østrogen og progesteron i eggstokkene, stimulerer eggløsning og dannelsen av et korpus luteum i eggstokkene.

Koriongonadotropin(HCT) syntetiseres av trofoblastceller fra 10.-12. utviklingsdagen. Under graviditeten samhandler HCT med cellene i corpus luteum og stimulerer syntese og sekresjon av progesteron.

Skjoldbrusk-stimulerende hormon

Skjoldbruskstimulerende hormon av glykoproteinart (TSH, tyrotropin) stimulerer syntesen og utskillelsen av jodholdige skjoldbruskhormoner (T 3 og T 4). Tyrotropin stimulerer differensieringen av skjoldbruskkjertelepitelceller (bortsett fra de såkalte lette cellene som syntetiserer tyrokalsitonin) og deres funksjonelle tilstand (inkludert tyroglobulinsyntese og sekresjon av T 3 og T 4).

Prolaktin

Prolaktin akselererer brystutviklingen og stimulerer melkesekresjonen. Syntesen av prolaktin skjer i acidofile adenocytter (laktotrofer) i den fremre hypofysen. Antallet laktotrofer er minst en tredjedel av alle endokrine celler i adenohypofysen. Under graviditet dobles volumet av fremre lapp på grunn av en økning i antall laktotrofer (hyperplasi) og en økning i deres størrelse (hypertrofi). Hovedfunksjonen til prolaktin er å stimulere brystfunksjonen.

Seksjonssammendrag

Hypothalamus-hypofyse-aksen er representert av hypothalamus, fremre og bakre hypofyse.

Arginin-vasopressin og oksytocin syntetiseres i de hypotalamiske nevronene, hvis aksoner ender i den bakre lappen av hypofysen.

Arginin-vasopressin øker renal vannreabsorpsjon som respons på en økning i blodosmolaritet eller en reduksjon i blodvolum.

Oksytocin stimulerer melken til å strømme fra brystkjertelen som respons på suging og muskelkontraksjon av livmoren som svar på livmorhalsutvidelse under fødselen.

Hormoner ACTH, STH, prolaktin, LH, FSH, TSH syntetiseres i den fremre lappen av hypofysen og frigjøres som respons på hypothalamus-frigjørende hormoner som kommer inn i blodet i portalsirkulasjonen til hypofysen.

FURU KROPP

Pinealkjertel (corpus pineale)- en liten (5-8 mm) utvekst av diencephalon forbundet med et ben til veggen til den tredje ventrikkelen (fig. 18-1). Fra parenkymcellene i denne kjertelen - pinealocytter - skilles produksjonen ut i cerebrospinalvæsken og blodet.

Ris. 18-1. Topografi og innervering av pinealkjertelen.

vandig tryptofan - melatonin. Orgelet er forsynt med tallrike postganglionære nervefibre fra den overordnede cervikale sympatiske noden. Kjertelen deltar i implementeringen av døgnrytmer.

Sirkulær rytme. Døgnrytmen er en av de biologiske rytmene (daglige, månedlige, sesongmessige og årlige rytmer), koordinert med den daglige syklisiteten til jordens rotasjon, noe inkonsistent med 24 timer Mange fysiologiske prosesser, inkludert hypotalamisk nevrosekretion, adlyder døgnrytmen.

Melatonin(I-acetyl-5-metoksytryptamin) skilles ut i cerebrospinalvæsken og blodet hovedsakelig om natten. Innholdet av melatonin i plasma om natten er 250 pg/ml hos barn i alderen 1 til 3 år, 120 pg/ml hos ungdom og 20 pg/ml hos personer i alderen 50-70 år. På samme tid, i løpet av dagen, er innholdet av melatonin bare omtrent 7 pg / ml hos mennesker i alle aldre.

Regulering av melatoninuttrykk oppstår når noradrenalin interagerer med α- og β-adrenerge reseptorer av pinealocytter: G-proteinet assosiert med reseptorene (aktivering av adenylatcyklase) forårsaker til slutt en økning i transkripsjonen av genet arylalkylamin-LN-acetyltransferase - hovedenzymet i melatonin syntese. Den komplette hendelseskjeden - fra netthinnen til pinealocytter - er som følger (se figur 18-1).

♦ Endringer i belysningen av netthinnen gjennom den optiske kanalen og tilleggsveier påvirker utslippene av nevronene i supracross-kjernen (rostroventral del av hypothalamus).

■ Signaler: fra netthinnen til hypothalamus vises ikke i staver og kjegler, men i andre celler (eventuelt amacrine) i netthinnen som inneholder fotopigmenter av kryptokromgruppen.

■ Den supracross-kjernen inneholder den såkalte endogen klokke- en generator av biologiske rytmer av ukjent natur (inkludert døgnrytme), som kontrollerer varigheten av søvn og våkenhet, spiseatferd, hormonsekresjon, etc. Signal

generator - en humoral faktor utskilt fra nodalkjernen (inkludert cerebrospinalvæsken).

♦ Signaler: fra dorsalkjernen gjennom nevroner: paraventrikulær kjerne (n. paraventricularis) aktivere preganglioniske sympatiske nevroner i sidesøylene i ryggmargen (columna lateralis).

♦ Sympatisk preganglionisk: e nerve: e fibre aktiverer nevronene i den øvre cervikale ganglion i den sympatiske stammen.

♦ Postganglioniske sympatiske fibre fra den øvre cervikale noden utskiller noradrenalin, som interagerer med adrenerge reseptorer i pinealocyttplasmolemma.

Effekter av melatonin studert: dårlig, men det er kjent at melatonin i hypothalamus og hypofysen setter i gang gentranskripsjon Periode-1(et av genene knyttet til den såkalte endogene klokken).

Melatoninreseptorer- transmembrane glykoproteiner assosiert med G-proteinet (aktivering av adenylatcyklase), - funnet: i hypofysen, den supra-tversgående kjernen (n. suprachiasmaticus) hypothalamus, i netthinnen, enkelte områder av sentralnervesystemet og en rekke andre organer.

skjoldbruskkjertelen

I cellene i skjoldbruskkjertelen syntetiseres to kjemisk og funksjonelt forskjellige klasser av hormoner - jodholdige (syntetisert i epitelfolliklene i kjertelen) og produkter av ekspresjonen av kalsitoningener (syntetisert i de såkalte lyscellene av skjoldbruskkjertelen). follikler - C-celler).

Jodhormoner kjertler er derivater av tyrosin. Tyroksin (T 4) og trijodtyronin (T 3) forbedrer metabolske prosesser, akselererer katabolismen av proteiner, fett og karbohydrater, øker hjertefrekvens og hjertevolum; de er nødvendige: for normal utvikling av sentralnervesystemet.

Kalsitonin(32-aminosyrepeptid) og katakalsin(21 aminosyre peptid). Deres funksjoner er antagonistiske til effekten av PTH - hormonet biskjoldbruskkjertelen: kalsitonin reduserer [Ca 2 +] i blodet, stimulerer mineralisering

bein, øker nyreutskillelsen av Ca 2 +, fosfater og Na + (deres reabsorpsjon i nyretubuli avtar).

Kalsitoningen-relaterte peptiderα og β (37 aminosyrer) kommer til uttrykk i en rekke nevroner i sentralnervesystemet og i periferien (spesielt i forbindelse med blodårer). Deres rolle er deltakelse i nociception, spiseatferd, og også i reguleringen av vaskulær tonus. Reseptorer for disse peptidene finnes i sentralnervesystemet, hjertet og morkaken.

Syntesen og sekresjonen av jodholdige hormoner skjer i epitelfolliklene i skjoldbruskkjertelen. Disse folliklene har forskjellige størrelser og former (for det meste runde), består av en vegg (dannet av ett lag med follikulære celler) og et follikulært hulrom som inneholder det såkalte kolloidet. Follikulær cellefunksjon stimulerer tyrotropin. Follikulære celler kan ha forskjellige høyder (fra lavkubikk til sylindrisk), som avhenger av intensiteten av deres funksjon: høyden på cellene er proporsjonal med intensiteten av prosessene som utføres i dem. Hele syklusen av syntese og sekresjon av jodholdige hormoner skjer mellom follikulære celler og kolloid

(Fig. 18-2).

Syntese av jodholdige hormoner

Syntesen og sekresjonen av T 4 og T 3 er en flertrinnsprosess under aktiverende påvirkning av TSH.

Absorpsjon av jod. Jod i form av økologisk og uorganiske forbindelser kommer inn i fordøyelseskanalen med mat og drikker vann... Transporten av jod fra blodkapillærene til kjertelen skjer på grunn av follikkelcellene som er bygget inn i plasmamembranen til den basale delen av follikkelcellene som utgjør molekylene til transmembranbæreren av natrium- og jodioner (det såkalte jod). felle). Fra den apikale delen av follikulære celler I - går inn i kolloidet ved hjelp av en anionisk transportør (pendrin).

Kroppens daglige behov for jod er 150-200 mcg. Jodmangel utvikler seg ved utilstrekkelig inntak av jod fra mat og vann. Reduserer fusjon

Ris. 18-2. Stadier av syntese og sekresjon av jodholdige hormoner ... På venstre side av figuren er retningen til prosessene vist fra bunn til topp (fra lumen av blodkapillærer til follikulære celler og videre til kolloidet), på høyre side av figuren - fra topp til bunn (fra kolloidet til follikulære celler og videre inn i lumen av kapillærene).

skjoldbruskkjertelhormonnivåer oppstår ved inntak av jod

synker under 10 μg/dag. Konsentrasjonsforhold av I - i jern og konsentrasjon

I - i blodserum er normalt 25:1. Oksidasjon av jod(I - - I +) oppstår ved hjelp av jodidperoksidase (tyroperoksidase) umiddelbart etter inntreden i kolloidet. Det samme enzymet katalyserer tilsetningen av oksidert jod til tyrosinrester i tyroglobulinmolekyler.

Tyroglobulin. Dette glykoproteinet som inneholder 115 tyrosinrester syntetiseres i follikulære celler og skilles ut i kolloidet. Dette er det såkalte umodne tyroglobulinet.

Jodering av tyroglobulin

Modning av tyroglobulin skjer innen ca. 2 dager på den apikale overflaten av follikulære celler ved jodering med tyreoideaperoksidase.

Under virkningen av tyroperoksidase reagerer oksidert jod med tyrosinrester, som et resultat av hvilke monojodtyrosiner og dijodtyrosiner dannes. Mono- og dijodtyrosiner har ikke hormonell aktivitet; begge forbindelsene skilles ut fra follikulære celler, men blir raskt gjenfanget og avjodert. To molekyler av dijodtyrosin kondenserer for å danne jodtyronin (T 4), og monojodtyrosin og dijodtyrosin - for å danne jodtyronin (T 3).

Modent tyroglobulin (fullstendig iodisert) er et prohormon av jodholdige hormoner, en form for deres lagring i et kolloid.

Endocytose og nedbrytning av tyroglobulin

Ved behov kommer modent tyroglobulin inn (internaliserer) fra kolloidet inn i follikulære celler via reseptormediert L-acetylglukosamin endocytose.

Utskillelse av T 3 og T 4

Aminosyrene som dannes under spaltningen av tyroglobulin brukes til nye synteseprosesser, og T 3 og T 4 kommer inn i blodet fra den basale delen av follikulære celler.

Normalt skiller skjoldbruskkjertelen ut 80-100 μg T 4 og 5 μg T 3 per dag. Ytterligere 22-25 μg T 3 dannes som følge av T 4 avjodering i perifert vev, hovedsakelig i leveren.

Regulering av syntesen av jodtyroniner

Syntesen og sekresjonen av jodtyroniner reguleres av hypothalamo-hypofysesystemet av en tilbakemeldingsmekanisme (fig. 18-3).

Ris. 18-3. Regulerende forhold mellom hypothalamus, adenohypofysen og skjoldbruskkjertelen. Aktiverende påvirkninger - heltrukket linje, hemmende påvirkninger - stiplet linje. TSH-RG - thyrotropin-frigjørende hormon. Stimulansen for å øke utskillelsen av TSH-RH og TSH er en reduksjon i konsentrasjonen av jodtyroniner i blodet.

Tyroksin

Tyroksin (β-[(3,5-dijod-4-hydroksyfenoksy)-3,5-dijodfenyl]alanin, eller 3,5,3", 5"-tetrajodtyronin, C15H11I4NO4, T4, mol. masse 776,87) er dannet av et par dijodtyrosiner. Tyroksin er det viktigste jodholdige hormonet, T 4 utgjør minst 90 %

alt jod i blodet.

Transport i blodet. Ikke mer enn 0,05 % T 4 sirkulerer i blodet

i fri form er nesten alt tyroksin i form assosiert med plasmaproteiner. Hovedtransportproteinet er tyroksinbindende globulin (binder 80 % av T 4), andelen tyroksinbindende prealbumin, samt albumin, utgjør 20 % av T 4. Sirkulasjonstid i blodet (halveringstid) T 4 ca 7 dager, med hypertyreose 3-4 dager, med hypotyreose - opptil 10 dager.

L -formen tyroksin er fysiologisk omtrent dobbelt så aktivt som racemisk (DZ-tyroksin), D-form hormonelt inaktiv.

Dejodering av ytre ring tyroksin, som delvis forekommer i skjoldbruskkjertelen, utføres hovedsakelig i leveren og forårsaker dannelsen av T3.

Omvendt trijodtyronin. Dejodering av den indre ringen av tyroksin skjer i skjoldbruskkjertelen, hovedsakelig i leveren og delvis i nyrene. Som et resultat dannes en omvendt (omvendt) T 3 - 3,3 ", 5" -trijodtyronin, rT 3 (fra engelsk bakside), som har ubetydelig fysiologisk aktivitet etter fødselen.

Trijodtyronin

Trijodtyronin dannes av monojodtyronin og dijodtyronin (ca. 15 % av den sirkulerende T 3 som sirkulerer i blodet syntetiseres i skjoldbruskkjertelen, resten av trijodtyronin dannes under monodejodering av den ytre ringen av tyroksin, som hovedsakelig forekommer i leveren). Andelen av T 3 utgjør bare 5 % av jodet som finnes i blodet, men T 3 er essensielt for kroppen og for å realisere effekten av jodholdige hormoner.

Transport i blodet. Ikke mer enn 0,5 % av T 3 sirkulerer i blodet i fri form, praktisk talt alt trijodtyronin er i bundet form.

Sirkulasjonstid i blodet (halveringstid) T 3 er ca. 1,5 dager.

Fysiologisk aktivitet T3 er omtrent fire ganger så mye som tyroksin, men halveringstiden er mye kortere. Den biologiske aktiviteten til både T 3 og T 4 skyldes den ubundne fraksjonen.

Jodtyronin-katabolisme. T 3 og T 4 er konjugert i leveren med glukuron- eller svovelsyre og skilles ut i gallen, absorberes i tarmen, avjoderes i nyrene og skilles ut i urinen.

Skjoldbruskhormonreseptorer

Kjernereseptorer for skjoldbruskhormoner er transkripsjonsfaktorer. Minst tre undertyper av disse reseptorene er kjent: α 1, α 2 og β. α 1 - og β-subtyper - transformerende gener ERBA1 og ERBA2 hhv.

Funksjoner av jodholdige hormoner

Funksjonene til jodholdige hormoner er mange. T 3 og T 4 øker intensiteten av metabolske prosesser, akselererer katabolismen av proteiner, fett og karbohydrater, øker hjertefrekvensen og hjerteutgang; de er nødvendige for normal utvikling av sentralnervesystemet. De ekstremt mangfoldige effektene av jodholdige hormoner på målceller (de er praktisk talt alle kroppens celler) forklares av en økning i proteinsyntese og oksygenforbruk.

Protein synteseøker som følge av aktivering av transkripsjon i målceller, inkludert veksthormongenet. Jodtyroniner regnes som veksthormonsynergister. Med T 3-mangel mister hypofyseceller sin evne til å syntetisere STH.

Oksygenforbrukøker som følge av en økning i aktiviteten til Na + -, K + -ATPase.

Lever. Jodotyroniner akselererer glykolyse, kolesterolsyntese og gallesyresyntese. I leveren og fettvevet øker T 3 cellenes følsomhet for effekten av adrenalin (stimulering av lipolyse i fettvev og mobilisering av glykogen i leveren).

Muskler. T 3 øker glukoseforbruket, stimulerer proteinsyntesen og øker muskelmassen, øker følsomheten for adrenalins virkning.

Varmeprodukter. Jodotyroniner er involvert i dannelsen av kroppens respons på avkjøling ved å øke varmeproduksjonen, øke følsomheten til det sympatiske nervesystemet for noradrenalin og stimulere utskillelsen av noradrenalin.

Hyperiodothyroninemi. Svært høye konsentrasjoner av jodtyroniner hemmer proteinsyntesen og stimulerer katabolske prosesser, noe som fører til utvikling av en negativ nitrogenbalanse.

De fysiologiske effektene av virkningen av skjoldbruskhormoner er gitt i tabellen. 18-3.

Vurdering av skjoldbruskkjertelens funksjon

F Radioimmunoassay lar deg måle innholdet av T 3, T 4, TSH direkte.

F Absorpsjon av hormoner harpiks - en indirekte metode for bestemmelse av hormonbindende proteiner.

F Fri tyroksinindeks- gratis T-score 4.

F TSH-stimuleringstest med tyroliberin bestemmer sekresjonen av tyrotropin i blodet som respons på intravenøs administrering av tyroliberin.

F Tester for å påvise antistoffer mot TSH-reseptorer avsløre en heterogen gruppe av Ig som binder seg til TSH-reseptorene i de endokrine cellene i skjoldbruskkjertelen og endrer dens funksjonelle aktivitet.

F Skanning skjoldbruskkjertelen ved hjelp av teknetiumisotoper (99p1 Tc) lar deg identifisere områder med redusert akkumulering av radionuklid (kald noder), for å oppdage ektopiske foci i skjoldbruskkjertelen eller en defekt i organets parenkym. 99m Tc akkumuleres kun i skjoldbruskkjertelen, halveringstiden er kun 6 timer.

F Studie av absorpsjon av radioaktivt jod ved hjelp av jod-123 (123 I) og jod-131 (131 I).

F Jodinnhold i drikkevann. Vannjodisering utføres ved vannverk.

F Spiselig salt. Det er forbudt å produsere ikke-jodisert spiselig salt i Russland.

Skjoldbrusk status bestemmer den endokrine funksjonen til skjoldbruskkjertelen. Euthyroid- ingen avvik. Skjoldbruskkjertelsykdom kan mistenkes når symptomer på endokrin insuffisiens vises. (hypotyreose), overflødig effekt av skjoldbruskkjertelhormoner (hypertyreose) enten med fokal eller diffus forstørrelse av skjoldbruskkjertelen (struma).

Slutten av bordet. 18-3

Calcitonin og Catacalcin

C-celler (uttale "C-celler", fra Engelsk kalsitonin - kalsitonin) i sammensetningen av folliklene kalles også parafollikulær. Gene CALC1 inneholder nukleotidsekvenser som koder for peptidhormonene kalsitonin, katakalsin og peptid α relatert til kalsitoningenet. I skjoldbruskkjertelen syntetiseres regulatorer av Ca 2 + metabolisme - kalsitonin og katakalcin, peptid α uttrykkes ikke i den normale skjoldbruskkjertelen.

Kalsitonin- et peptid som inneholder 32 aminosyrerester, mol. vekt 3421.

F Uttrykksregulator- [Ca 2 +] blodplasma. Intravenøs administrering av kalsiumklorid øker utskillelsen av kalsitonin betydelig. β-adrenerge agonister, dopamin, østrogener, gastrin, kolecystokinin, glukagon og sekretin stimulerer også utskillelsen av kalsitonin.

F Funksjoner kalsitonin er forskjellige. Calcitonin er en av regulatorene av kalsiummetabolismen; funksjonene til kalsitonin er antagonistiske til funksjonene til biskjoldbruskhormonet.

Nedgang i innholdet av Ca 2 + i blodet(paratyrokrin øker innhold av Ca 2 +).

Stimulering av mineralisering bein (pth forbedrer benresorpsjon).

Økt renal utskillelse av Ca 2+, fosfater og Na+(deres reabsorpsjon i nyretubuli avtar).

Mage- og bukspyttkjertelsekresjon. Kalsitonin reduserer surhet av magesaft og innholdet av amylase og trypsin i bukspyttkjerteljuice.

Hormonell regulering beinforhold(se nedenfor).

F Kalsitoninreseptor tilhører familien av sekretinreseptorer, når kalsitonin binder seg til reseptoren i målceller (for eksempel osteoklaster), øker cAMP-innholdet. Catacalcin- et peptid som består av 21 aminosyrer

rest, - utfører de samme funksjonene som kalsitonin.

Seksjonssammendrag

De viktigste skjoldbruskkjertelhormonene er tyroksin (T 4) og trijodtyronin (T 3), som inneholder jod.

Nedbrytningen av tyroglobulin i follikkelcellene frigjør skjoldbruskkjertelhormoner fra skjoldbruskkjertelen.

TSH regulerer syntesen og frigjøringen av skjoldbruskhormoner ved å aktivere adenylatcyklase og generere cAMP.

Konsentrasjonen av skjoldbruskkjertelhormoner i blodet regulerer frigjøringen av TSH fra den fremre hypofysen.

I perifert vev dejodiniserer 5'-deiodinase-enzymet T 4 til det fysiologisk aktive hormonet T 3.

Skjoldbruskhormoner er de viktigste regulatorene for utviklingen av sentralnervesystemet.

Skjoldbruskkjertelhormoner stimulerer vekst ved å regulere frigjøringen av veksthormon fra hypofysen og har en direkte effekt på målvev som bein.

Skjoldbruskhormoner regulerer grunnleggende og mellomliggende metabolisme ved å påvirke syntesen av ATP i mitokondrier og gjennom uttrykket av gener som kontrollerer metabolske enzymer.

Angst og økt stoffskifte som fører til vekttap er tegn på et overskudd av skjoldbruskkjertelhormon (hypertyreose).

En reduksjon i den basale metabolske hastigheten, som fører til overvekt, karakteriserer en skjoldbruskhormonmangel (hypotyreose).

FORHANDLINGSKJERTLER

Fire små biskjoldbruskkjertler er plassert på den bakre overflaten og under skjoldbruskkjertelkapselen.

Siden biskjoldbruskkjertlene er topografisk knyttet til skjoldbruskkjertelen, risikerer man å fjerne biskjoldbruskkjertlene ved kirurgisk reseksjon. I dette tilfellet utvikles hypokalsemi, tetany, kramper; døden er mulig.

Biskjoldbruskkjertlenes funksjon er syntese og sekresjon av Ca 2 + - det regulerende peptidhormonet paratyrokrin (PTH). PTH, sammen med kalsitonin og thyreoideakatakalsin, samt vitamin D, regulerer kalsium- og fosfatmetabolismen.

Hormoner

I biskjoldbruskkjertelen syntetiseres paratyrokrin (PTH) og et protein relatert til PTH og skilles ut i blodet. Disse hormonene koder for forskjellige gener, men den fysiologiske betydningen av det PTH-relaterte proteinet er mye bredere.

Paratyrokrin

Biskjoldbruskkjertelhormon (parathyrin, paratyreoideahormon, parathyroidhormon, parathyroidhormon, PTH) er et polypeptid med 84 aminosyrerester.

Regulatorer av PTH-uttrykk

F [Ca 2 +] serum - hovedregulator sekresjon av PTH. Ca 2 + -ioner samhandler med Ca 2 + -reseptorer (Ca 2 + -sensor) i hovedcellene i biskjoldbruskkjertlene.

Hypokalsemi(↓ [Ca 2+] i blodet) forbedrer sekresjon

PTG.

Hyperkalsemi[Ca 2+] i blodet) reduserer sekresjon

PTG.

■ Ca 2 + -sensor er et transmembrant glykoprotein som finnes i hovedcellene i biskjoldbruskkjertlene, så vel som i epitelet til nyretubuli. Bindingen av Ca 2 + til reseptoren stimulerer fosfolipase C, som fører til frigjøring av ITP og diacylglycerol, etterfulgt av frigjøring av Ca 2 + fra dets intracellulære lagre. En økning i intracellulær [Ca 2 +] aktiveres

proteinkinase C. Sluttresultat - undertrykkelse sekresjon av PTH.

Vitamin d - hjelperegulator ekspresjon av PTH-genet. Vitamin D (kalsitriol) reseptorer er nukleære transkripsjonsfaktorer. Binding av kalsitriol-kalsitriolreseptorkomplekset til DNA undertrykker transkripsjon av PTH-genet.

Magnesiumioner.Redusert innhold av Mg 2+ stimulerer utskillelse av PTH, har et overskudd av Mg 2 + en hemmende effekt på det.

Sekresjon av PTH øker påvirket av aktivering β -adrenerge reseptorer og cAMP.

PTH-reseptorer- transmembrane glykoproteiner assosiert med G-protein - finnes i betydelige mengder i beinvev (osteoblaster) og den kortikale delen av nyrene (epitel i nefronets sammenviklede tubuli). Det finnes to typer PTH-reseptorer: type I binder PTH og et PTH-protein, type II binder kun PTH. Når ligander binder seg til en reseptor i målceller, øker ikke bare det intracellulære cAMP-innholdet, men også fosfolipase C aktiveres (frigjøring av ITP og diacylglycerol, frigjøring av Ca 2 + fra dets intracellulære lagre, aktivering av Ca 2 + -avhengige proteinkinaser ).

Funksjoner. PTH opprettholder kalsium- og fosfathomeostase. F PTH øker innholdet av kalsium i blodet,øker benresorpsjon og utlekking av kalsium fra bein, samt øke tubulær reabsorpsjon av kalsium i nyrene.

F PTH stimulerer dannelsen av kalsitriol i nyrene øker kalsitriol også absorpsjonen av kalsium og fosfater i tarmen.

F PTH reduserer reabsorpsjonen av fosfater i nyretubuli og øker deres utlekking fra beinene.

Mineralmetabolisme og beinvev

Bein danner skjelettet i kroppen, beskytter og støtter vitale organer, og fungerer som et kalsiumdepot for hele kroppens behov. I beinet er det to linjer med celler - kreative (osteogene celler - osteoblaster - osteocytter) og destruktive (flerkjernede osteoklaster). Benceller

omgitt av beinmatrise. Skille mellom umoden (ikke-mineralisert) benmatrise - osteoid og moden (kalsifisert eller forkalket) benmatrise.

Benmatrise

Den modne benmatrisen utgjør 50 % av den tørre massen av beinet og består av uorganiske (50 %) og organiske (25 %) deler og

vann (25%).

Den organiske delen. De organiske stoffene i beinmatrisen syntetiseres av osteoblaster. Makromolekylene i den organiske matrisen inkluderer kollagener (kollagen type I - 90-95% og kollagen type V) og ikke-kollagenproteiner (osteonektin, osteokalsin, proteoglykaner, sialoproteiner, morfogenetiske proteiner, proteolipider, fosfoproteiner), så vel som glykosondsulfataminoglykaner aminosyreglykaner).

Uorganisk del inneholder en betydelig mengde av to kjemisk element- kalsium (35%) og fosfor (50%), danner krystaller av hydroksyapatitt -. Den uorganiske delen av beinet inkluderer også bikarbonater, sitrater, fluorider, salter av Mg 2+, K+, Na+.

F Hydroksyapatittkrystaller kombineres med kollagenmolekyler gjennom osteonektin. Dette leddbåndet gjør beinene ekstremt motstandsdyktige mot strekking og kompresjon.

F Kroppen til en voksen inneholder ca. 1000 g kalsium. 99 % av alt kalsium finnes i bein. Omtrent 99 % av beinkalsium finnes i hydroksyapatittkrystaller. Bare 1 % av beinkalsium er i form av fosfatsalter, de byttes lett ut mellom bein og blod og spiller rollen som buffer ("utskiftbart kalsium") når konsentrasjonen av kalsium i blodplasmaet endres.

Osteoid mineralisering

Osteoid er en ikke-mineralisert organisk benmatrise rundt osteoblaster som syntetiserer og skiller ut komponentene. Deretter mineraliseres osteoiden på grunn av aktiviteten til alkalisk fosfatase. Dette enzymet hydrolyserer fosforsyreestere med dannelse av ortofosfat, som interagerer med Ca 2+, noe som fører til dannelse av et bunnfall i form av amorft kalsiumfosfat Ca 3 (PO 4) 2 og den påfølgende dannelsen av hydroksyapatittkrystaller fra det .

For normal osteoidmineralisering er 1α, 25-dihydroxycholecalciferol (den aktive formen av vitamin D 3 er kalsitriol) spesielt nødvendig. Ved å fremme absorpsjonen av kalsium og fosfor i tarmen, gir kalsitriol den nødvendige konsentrasjonen for å starte krystalliseringsprosesser i benmatrisen. Ved å virke direkte på osteoblaster, øker kalsitriol aktiviteten til alkalisk fosfatase i disse cellene, og bidrar til mineralisering av benmatrisen.

Benceller

Osteoblaster aktivt syntetisere og skille ut benmatrisestoffer praktisk talt gjennom hele celleoverflaten, noe som gjør det mulig for osteoblasten å omgi seg med en matrise fra alle sider. Når den syntetiske og sekretoriske aktiviteten avtar, blir osteoblaster til osteocytter innebygd i beinmatrisen. Både osteoblaster og osteocytter uttrykker reseptorer for PTH og kalsitriol.

Osteocytter- modne ikke-delende celler lokalisert i benhuler, eller lakuner. Tynne prosesser av osteocytter er lokalisert i tubuli som strekker seg i forskjellige retninger fra beinhulene (lacunar-tubulært system). Osteocytter opprettholder den strukturelle integriteten til den mineraliserte matrisen og er involvert i reguleringen av Ca 2 + metabolisme i kroppen. Denne funksjonen til osteocytter styres av plasma Ca 2 + og forskjellige hormoner. Lacunar-rørsystem fylt med vevsvæske som utveksling av stoffer mellom osteocytter og blod skjer gjennom. I tubuli sirkulerer væske konstant, noe som støtter diffusjon av metabolitter og utveksling mellom lakunaene og blodårene i periosteum. Konsentrasjonen av Ca 2 + og PO 4 3- i lacunar-tubulær væske overstiger kritisk nivå for spontan avsetning av Ca 2 + salter, som indikerer tilstedeværelsen av avsetningshemmere utskilt av benceller som kontrollerer mineraliseringsprosessen.

Osteoklaster- store multinukleære celler i det mononukleære fagocyttsystemet. Forløperne til osteoklaster er monocytter. For differensiering av osteoklaster, makrofagkolonistimulerende faktor (M-CSF) og

kalsitriol, og for deres aktivering - IL-6 og osteoblastprodusert (osteoprotegerinligand). Osteoklaster er lokalisert i området for benresorpsjon (ødeleggelse) (fig. 18-4, I). F Den korrugerte kanten av osteoklasten (Fig. 18-4, II) - tallrike cytoplasmatiske utvekster rettet mot overflaten av beinet. En stor mengde H + og Cl - frigjøres fra osteoklasten gjennom membranen til utvekstene, som skaper og opprettholder et surt miljø (pH ca. 4) i det lukkede rommet i lakunaen, som er optimalt for å løse opp kalsiumsalter av beinmatrise. Dannelsen av H+ i cytoplasmaet til osteoklasten katalyseres av karbonsyreanhydrase II. Osteoklaster inneholder mange lysosomer, hvis enzymer (syrehydrolaser, kollagenaser, cathepsin K) ødelegger den organiske delen av beinmatrisen.

Hormonell regulering

Vekstregulering

Syntesen av benmatrisemakromolekyler stimuleres av kalsitriol, PTH, somatomediner, transformerende vekstfaktor β, polypeptidvekstfaktorer fra bein.

Somatomedins stimulere anabole prosesser i skjelettvev (syntese av DNA, RNA, protein, inkludert proteoglykaner), samt sulfatering av glykosaminoglykaner. Aktiviteten til somatomediner bestemmes av veksthormon (somatotropin).

Vitamin C avgjørende for kollagendannelse. Mangel på dette vitaminet bremser beinvekst og bruddheling.

Vitamin A støtter beindannelse og vekst. Mangel på vitamin hemmer osteogenese og beinvekst. Overskudd av vitamin A forårsaker overvekst av epifysebruskplatene og bremser veksten av bein i lengden.

Regulering av mineralisering

Kalsitriol, nødvendig for absorpsjon av Ca 2+ i tynntarmen, støtter mineraliseringsprosessen. Kalsitriol stimulerer mineralisering på transkripsjonsnivå, og øker uttrykket av osteokalsin. Vitamin D 3-mangel fører til

Ris. 18-4. Bein. Jeg - osteoklast. De cytoplasmatiske utvekstene av den korrugerte kanten er rettet mot overflaten av beinmatrisen. Cytoplasmaet inneholder mange lysosomer; II - osteoklast og benresorpsjon. Når osteoklast interagerer med overflaten av den mineraliserte benmatrisen, katalyserer karbonsyreanhydrase II (CA II) dannelsen av H + og HCO 3". H + ved hjelp av proton H + -, K + -ATPase pumpes aktivt ut av cellen, noe som fører til forsuring av det lukkede rommet i lakunaen lysosomenzymer bryter ned fragmenter av beinmatrisen: A - osteoklast på benoverflaten, B - del av den korrugerte kanten, C - del av osteoklastcellemembranen i området av den korrugerte grensen.

Ris. 18-4.Fortsettelse.III - trabeculae av beinvev. Venstre - normal, høyre - osteoporose; IV - aldersrelatert dynamikk av beinmasse. For hydroksyapatitt er relative verdier gitt.

ødeleggelse av benmineralisering, som er observert ved rakitt hos barn og ved osteomalaci hos voksne. Regulering av resorpsjon

Benresorpsjon forsterke PTH, interleukiner-1 og -6, transformerende vekstfaktor α, Pg. Benresorpsjon Brukerstøtte jodholdige skjoldbruskhormoner.

Økningen i resorpsjon under virkningen av PTH er ikke assosiert med den direkte effekten av dette hormonet på osteoklaster, siden disse cellene ikke har PTH-reseptorer. Den aktiverende effekten av PTH og kalsitriol på osteoklaster utføres indirekte - gjennom osteoblaster. PTH og kalsitriol stimulerer dannelsen aven, liganden til osteoprotegerin.

Benresorpsjon og osteoklastaktivitet undertrykke kalsitonin (via reseptorer i plasmolemma til osteoklaster) og y-interferon.

Østrogener hemmer produksjonen av makrofagkolonistimulerende faktor (M-CSF) av retikulære celler i benmargen, som er nødvendig for osteoklastdannelse, som hemmer benresorpsjon.

Seksjonssammendrag

En reduksjon i plasmakalsium under normale nivåer forårsaker spontane handlingspotensialer i nerveender, noe som fører til krampetrekninger av skjelettmuskulaturen.

Omtrent halvparten av det sirkulerende kalsiumet er i fri eller ionisert form, ca. 10% er assosiert med små anioner og ca. 40% - med plasmaproteiner. Mest av fosfor sirkulerer i blodet i form av ortofosfater.

Mesteparten av kalsiumet som konsumeres med mat absorberes ikke i mage-tarmkanalen og skilles ut i avføringen. Derimot absorberes fosfater nesten fullstendig i mage-tarmkanalen og skilles ut i urinen.

En reduksjon i innholdet av ionisert kalsium i plasma stimulerer utskillelsen av PTH, et polypeptidhormon som skilles ut av biskjoldbruskkjertlene. PTH spiller en viktig rolle i kalsium- og fosforhomeostase og virker på bein, nyrer og tarm for å øke kalsiumkonsentrasjonen og redusere plasmafosfatkonsentrasjonen.

I leveren og nyrene, som et resultat av en kjede av reaksjoner, omdannes vitamin D til det aktive hormonet 1,25-dihydrooksyferol. Dette hormonet stimulerer intestinal absorpsjon av kalsium og øker derfor kalsiumkonsentrasjonen i plasma.

Kalsitonin er et polypeptidhormon som skilles ut av skjoldbruskkjertelen og virker for å senke kalsiumkonsentrasjonen i plasma.

Binyrene

Binyrene er sammenkoblede organer lokalisert retroperitonealt ved de øvre polene av nyrene på nivå med Th 12 og L 1. Formelt sett er dette to kjertler - bark og hjernedel,- har forskjellig opprinnelse (binyrebarken utvikler seg fra mesodermen, kromaffincellene i hjernedelen er derivater av nevrale kamceller). Den kjemiske strukturen til hormonene som syntetiseres er også betydelig: binyrebarkcellene syntetiserer steroidhormoner (mineralokortikoider, glukokortikoider og androgenforløpere), kromafincellene i hjernedelen - katekolaminer. På samme tid, fra et funksjonelt synspunkt, er hver binyre en del av et enkelt system for rask respons på en stressende situasjon, som sikrer implementeringen av atferdsresponsen "løp eller angrep." I denne sammenhengen er følgende omstendigheter viktige, som funksjonelt gir en sammenheng mellom den sympatiske deling av nervesystemet, kromaffinceller og glukokortikoider.

Den humorale effektoren til "løp eller angrep"-reaksjonen er adrenalin som frigjøres i blodet fra binyremargen.

Kromaffinceller danner synapser med preganglioniske sympatiske nevroner og blir sett på som postganglioniske celler med efferent sympatisk innervasjon som frigjør adrenalin i blodet som respons på synaptisk sekresjon av acetylkolin og dets binding til nikotiniske kolinerge reseptorer.

Binyremargen mottar blod som inneholder glukokortikoider fra cortex. Med andre ord er syntesen og sekresjonen av adrenalin fra kromafinceller under kontroll av glukokortikoider.

Binyrebarken

Epitelsteroidogene celler i binyrebarken - avhengig av deres funksjon og morfologi - ser annerledes ut. Umiddelbart under organets kapsel er cellene i den glomerulære sonen lokalisert (opptar 15% av det totale volumet av cortex), cellene i buntsonen (70% av volumet av cortex) ligger dypere, og celler av den retikulære sonen ligger på grensen til medulla. Ulike grupper av steroidhormoner syntetiseres i forskjellige soner i binyrebarken: mineralokortikoider, glukokortikoider og androgenforløpere.

Mineralokortikoider(glomerulær sone). Aldosteron- det viktigste mineralokortikoidet. Dens oppgave er å opprettholde balansen mellom elektrolytter i kroppsvæsker; i nyrene øker aldosteron reabsorpsjonen av natriumioner (som følge av natriumretensjon øker vanninnholdet i kroppen og blodtrykket stiger), øker utskillelsen av kaliumioner (tap av kalium forårsaker hypokalemi), samt reabsorpsjon av klor, bikarbonat og utskillelse av hydrogenioner. Aldosteron syntese stimulert angiotensin II.

Glukokortikoider(bunt- og maskesoner). Kortisol- den viktigste glukokortikoiden, den utgjør 80 % av alle glukokortikoider. De resterende 20 % er kortison, kortikosteron, 11-deoksykortisol og 11-deoksykortikosteron. Glukokortikoider kontrollerer metabolismen av proteiner, karbohydrater og fett, undertrykker immunresponser og har også en anti-inflammatorisk effekt. Syntese av glukokortikoider stimulert det tropiske hormonet til adenohypofysen - ACTH.

Forløpere for androgener(bunt- og maskesoner). Dehydroepiandrosteron og androstenedion er forløpere til androgener, deres videre transformasjoner skjer utenfor binyrene og er omtalt i kapittel 19. Hypofysegonadotrope hormoner ikke påvirke på utskillelse av kjønnshormoner i maskeområdet.

Glukokortikoider

Den viktigste naturlige glukokortikoid som skilles ut av binyrene er kortisol(volumet av sekresjon er fra 15 til 20 mg / dag, konsentrasjonen av kortisol i blodet er ca. 12 μg / 100 ml). For kortisol, så vel som for å regulere dets syntese og utskillelse av kortikol-

berin og ACTH er preget av en uttalt daglig frekvens. På normal rytme Under søvn øker utskillelsen av kortisol etter innsovning og når et maksimum ved oppvåkning. Som et stoff i klinisk praksis vanligvis brukt syntetiske glukokortikoider (deksametason, prednisolon, metylprednison, etc.). Praktisk talt alle glukokortikoider deler de samme effektene av mineralokortikoider.

Regulering av glukokortikoidsekresjon(Fig. 18-5).

Aktivere (nedover) påvirkninger. Den direkte aktivatoren for syntesen og sekresjonen av kortisol er ACTH. ACTH skilles ut av cellene i den fremre hypofysen under påvirkning av kortikoliberin, som kommer inn i blodet til hypothalamus-hypofysen portalsystemet fra hypothalamus. Stressende stimuli aktiverer hele det synkende systemet av påvirkninger, og forårsaker en rask frigjøring av kortisol. Kortisol har ulike metabolske effekter som reverserer den skadelige naturen til stress.

Oppadgående (hemmende) påvirkning i henhold til prinsippet om negativ tilbakemelding har den kortisol, som undertrykker sekresjonen av ACTH i hypofysens fremre lapp og kortikoliberin i hypothalamus. Som et resultat avtar konsentrasjonen av kortisol i plasma på et tidspunkt hvor kroppen ikke utsettes for stress.

Metabolisme

Innbundne og frie former. Mer enn 90 % av glukokortikoider sirkulerer i blodet i forbindelse med proteiner – albumin og kortikoidbindende globulin (transkortin). Omtrent 4 % av plasmakortisol er den frie fraksjonen.

Sirkulasjonstid bestemmes av styrken på bindingen til transkortin (halveringstiden for kortisol er opptil 2 timer, kortikosteron er mindre enn 1 time).

Vannløselige former. Lipofilt kortisol modifiseres hovedsakelig i leveren; konjugater med glukuronid og sulfat dannes. Modifiserte glukokortikoider - vannløselige forbindelser i stand til utskillelse.

Utskillelse.Konjugerte former for glukokortikoider skilles ut med galle i mage-tarmkanalen, hvorav 20 % går tapt med

Ris. 18-5. Reguleringskretser i gonadoliberin-ACTH-kortisolsystemet. Symbolene "+" og "-" indikerer stimulerende og hemmende påvirkninger.

skrap, 80 % absorberes i tarmen. Fra blod 70% glukose

kortikoider skilles ut i urinen. Funksjoner glukokortikoider er forskjellige - fra regulering av metabolisme til modifisering av immunologiske og inflammatoriske responser.

Karbohydratmetabolisme. Hovedhendelsene utspiller seg mellom skjelettmuskulatur, kroppsfettdepoter og leveren. De viktigste metabolske veiene er glu-

koneogenese, glykogensyntese og en reduksjon i glukoseforbruk av indre organer (unntatt hjernen). Hovedeffekten er å øke konsentrasjonen av glukose i blodet.

Glukoneogenese- syntese av glukose på grunn av aminosyrer, laktat og fettsyrer, dvs. ikke-karbohydratsubstrater.

■ I skjelettmuskel glukokortikoider forsterke nedbrytning av proteiner. De resulterende aminosyrene transporteres til leveren.

■ I leveren, glukokortikoider stimulere syntese av nøkkelenzymer av aminosyremetabolisme - substrater for glukoneogenese.

Glykogensynteseintensiveres på grunn av aktiveringen av glykogensyntetase. Lagret glykogen omdannes lett til glukose ved glykogenolyse.

Lipidmetabolisme.Kortisol øker mobilisering av fettsyrer - en kilde til substrater for glukoneogenese.

Lipolyseintensiveres i lemmene.

Lipogeneseintensiveres i andre deler av kroppen (stamme og ansikt).

Proteiner og nukleinsyrer.

♦ Anabol effekt i leveren.

♦ Katabolsk effekt i andre organer (spesielt i skjelettmuskulatur).

Immunsystemet. I høye doser virker glukokortikoider som immundempende midler(brukes som et middel for å forhindre avstøtning av transplanterte organer, med alvorlig pseudoparalytisk myasthenia gravis - myasthenia gravis- resultatet av utseendet av autoantistoffer mot nikotinacetylkolinreseptorer).

Betennelse.Glukokortikoider har en uttalt anti-inflammatorisk effekt.

Syntese av kollagen. Langsiktige glukokortikoider hemme syntetisk aktivitet av fibroblaster og osteoblaster, noe som resulterer i tynning av huden og osteoporose.

Skjelettmuskulatur. Langvarig bruk av glukokortikoider støtter muskelkatabolisme, noe som fører til muskelatrofi og muskelsvakhet.

Φ Airways. Administrering av glukokortikoider kan redusere ødemet i slimhinnen, som utvikler seg for eksempel ved bronkial astma.

Φ Fysiologiske reaksjoner av organer og kroppssystemer forårsaket av kortisol er gitt i tabell. 18-4.

Tabell 18-4.Fysiologiske reaksjoner på kortisol

Organer og systemer

Effekter

Hypothalamus

Opphør av sekresjon av kortikoliberin og vasopressin

Hypofysen

Undertrykkelse av dannelse og frigjøring av ACTH

Hjerte og blodårer

Potensering av den vasokonstriktorvirkning av katekolaminer og deres ligander

Luftveiene

Akselerert dannelse av overflateaktive stoffer

Nyre

Økt glomerulær filtrasjonshastighet

Muskel

Redusert insulinfølsomhet, økt proteinkatabolisme

Immunitetssystem

Undertrykkelse av immunrespons (immunsuppresjon)

Skjelettsystemet

Forbedret benresorpsjon, undertrykkelse av osteogenese

Bindevev

Redusert kollagensyntese

Fettvev

Blokkerer glukoseopptak av lipocytter

Aldosteron

Aldosteron er det viktigste mineralokortikoidet. Den normale konsentrasjonen av aldosteron i blodet er omtrent 6 ng per 100 ml, volumet av sekresjon er fra 150 til 250 μg / dag. Andre steroider i binyrene, ansett som glukokortikoider (kortisol, 11-deoksykortisol, 11-deoksykortikosteron, kortikosteron), har også mineralokortikoidaktivitet, selv om deres totale bidrag til mineralkortikoidaktivitet ikke er så stort sammenlignet med aldosteron.

Syntese- og sekresjonsregulatorer (Fig. 18-6).

Φ Angiotensin II- en komponent i renin-angiotensin-systemet - den viktigste regulatoren for syntese og sekresjon av aldosteron. Dette peptidet stimulerer frigjøring av aldosteron.

Φ Hjerte natriuretisk faktor(atriopeptin) hemmer syntese av aldosteron.

Φ Na +.Effektene av hypo- og hypernatremi realiseres gjennom renin-angiotensin-systemet.

Ris. 18-6. Opprettholde balanse i kroppsvæsker. Symbolene "+" og "-" indikerer stimulerende og hemmende påvirkninger. ACE er et angiotensin-konverterende enzym.

Φ K +. Effekten av kaliumioner er uavhengig av blodet Na + og angiotensin II.

Hyperkalemistimulerer utskillelse av aldosteron.

Hypokalemisakker ned utskillelse av aldosteron. Φ Prostaglandiner.

E 1 og E 2stimulere syntese av aldosteron.

F la og F 2aro ned utskillelse av mineralokortikoider.

Φ Traumer og stressøke sekresjon av aldosteron på grunn av den aktiverende effekten av ACTH på binyrebarken.

Metabolisme. Aldosteron binder seg praktisk talt ikke til blodplasmaproteiner, av denne grunn overstiger ikke sirkulasjonstiden i blodet (halveringstid) 15 minutter. Aldosteron fjernes fra blodet av leveren, hvor det omdannes til nyreutskilt tetrahydroaldosteron-3-glukuronid.

Aldosteron reseptor- intracellulært (nukleært) polypeptid - binder aldosteron og aktiverer transkripsjonen av gener, primært genene til Na + -, K + -ATPase og den kombinerte transmembrantransportøren Na +, K + og Cl -. Aldosteronreseptorer finnes i epitelcellene i nyretubuli, spytt og svettekjertler. Høyaffinitetsreseptor i systemer in vitro binder også kortisol, men in vivo interaksjonen mellom kortisol og reseptoren forekommer praktisk talt ikke, siden intracellulær 11β-hydroksysteroiddehydrogenase omdanner kortisol til kortison, som binder seg dårlig til mineralokortikoidreseptoren. Følgelig viser ikke glukokortikoid kortisol den mineralokortikoid effekten i målceller.

Funksjon mineralokortikoider - opprettholdelse av balansen mellom elektrolytter i kroppsvæsker - utføres på grunn av effekten på reabsorpsjon av ioner i nyretubuli (distale innviklede tubuli og den første delen av samlekanalene). Φ Na +. Aldosteron forbedrer reabsorpsjon av natriumioner.

Som et resultat natriumretensjon vanninnholdet i kroppen øker og blodtrykket stiger.

Φ K +. Aldosteron øker utskillelse av kaliumioner. Tap av kalium forårsaker hypokalemi.

Φ Cl-, HCO3-, H+. Aldosteron forbedrer reabsorpsjon av klor, bikarbonat og nyreutskillelse av hydrogenioner.

Chromaffin stoff

Den endokrine funksjonen til binyremargen utføres av kromaffinceller som stammer fra nevralkammen, som også danner paraganglia. Små klynger og enkeltkromaffinceller finnes også i hjertet, nyrene og sympatiske ganglia. Kromaffinceller kjennetegnes av granulat som inneholder enten adrenalin (de fleste av dem) eller noradrenalin med elektrontett innhold, som gir en kromaffinreaksjon med kaliumdikromat. Granulene inneholder også ATP og kromograniner.

Katekolaminer

Syntese. Katekolaminer syntetiseres fra tyrosin langs kjeden: tyrosin (transformasjonen av tyrosin katalyseres av tyrosinhydroksylase) - DOPA (DOPA dekarboksylase) - dopamin (dopamin- β -hydroksylase) - noradrenalin (fenyletanolamin-N-metyltransferase) - adrenalin.

Φ Dopa(dioksyfenylalanin). Denne aminosyren er avledet fra bønner. Vicia faba som et antiparkinsonmiddel brukes dens L-form - levodopa (X-DOPA, levodopa, 3-hydroksy-L-tyrosin, L-dihydroksyfenylalanin).

Φ Dopamin- 4-(2-aminoetyl)pyrokatekol.

Φ Noradrenalin er en demetylert forløper for adrenalin. Noradrenalinsynteseenzymet (dopamin-β-hydroksylase) skilles ut fra kromaffinceller og noradrenerge terminaler sammen med noradrenalin.

Φ Adrenalin- l-1- (3,4-dihydroksyfenyl) -2- (metylamino) etanol - kun en humoral faktor, deltar ikke i synaptisk overføring.

Sekresjon. Når det sympatiske nervesystemet aktiveres, frigjør kromaffinceller katekolaminer i blodet (hovedsakelig adrenalin). Sammen med katekolaminer frigjøres ATP og proteiner fra granulene. De adrenalinholdige cellene inneholder også opioide peptider (enkefaliner) og skiller dem ut sammen med adrenalin.

Metabolisme adrenalin og andre biogene aminer forekommer under påvirkning av katekol-O-metyltransferase og monoaminoksidaser. Som et resultat utskilles urin

henholdsvis metanefriner og vanilylmandelsyre. Halveringstiden for katekolaminer i plasma er ca. 2 minutter. Hos en frisk mann i ryggleie er blodinnholdet av noradrenalin ca. 1,8 nmol/l, adrenalin - 16 nmol/l og dopamin - 0,23 nmol/l. Effekter. Katekolaminer har et bredt spekter av virkning (effekter på glykogenolyse, lipolyse, glukoneogenese, en betydelig effekt på det kardiovaskulære systemet). Vasokonstriksjon, hjerog andre effekter av katekolaminer realiseres gjennom α- og β-adrenerge reseptorer på overflaten av målceller (SMC, sekretoriske celler, kardiomyocytter). Reseptorer katekolaminer - adrenerge. Φ Adrenerge reseptorer målceller (inkludert synaptiske) binder noradrenalin, adrenalin og ulike adrenerge medikamenter (aktiverende - agonister, adrenomimetika, blokkerende - antagonister, adrenerge blokkere). Adrenerge reseptorer er klassifisert i α- og β-subtypene. Blant α- og β-adrenerge reseptorer er det α 1 - (for eksempel postsynaptisk i den sympatiske deling av det autonome nervesystemet), α 2 - (for eksempel presynaptisk i den sympatiske deling av det autonome nervesystemet og postsynaptisk i det autonome nervesystemet). hjernen), β 1 - (spesielt kardiomyocytter), β 2 - og β 3 -adrenerge reseptorer. Adrenerge reseptorer er assosiert med G-proteinet.

♦ Alle undertyper av β 2 -adrenerge reseptorer aktiverer adenylatcyklase og øke

♦ α 2 -Adrenerge reseptorer hemmer adenylatcyklase og redusere intracellulært cAMP-innhold.

♦ α 1 -Adrenerge reseptorer aktiverer fosfolipase C, som øker (gjennom ITP og diacylglycerol) det intracytoplasmatiske innholdet av Ca 2+ -ioner.

Effekter,mediert av forskjellige adrenerge reseptorsubtyper - se også kapittel 15.

♦ α 1

Glykogenolyse.Gevinst.

SMC av kar og genitourinary system.Reduksjon.

♦ α 2

MMC i mage-tarmkanalen. Avslapning.

Lipolyse Undertrykkelse.

Insulin, renin. Undertrykkelse av sekresjon.

Kardiomyocytter.Øker sammentrekningskraften.

Lipolyse Gevinst.

Insulin, glukagon, renin.Økt sekresjon.

MMC av bronkier, mage-tarmkanalen, blodårer, genitourinary system. Avslapning.

Lever.Gevinstglykogenolyse og glukoneogenese.

Muskler.Gevinst glykogenolyse.

Lipolyse Gevinst.

Nødfunksjon av sympathoadrenal systemet

«Nødfunksjonen til det sympathoadrenale systemet» («kampreaksjon», «løp eller angrep»-situasjonen), som de ulike effektene av en plutselig økt frigjøring av adrenalin til blodet ofte kalles, er presentert i tabell. 18-5.

Tabell 18-5.Fysiologiske endringer under "kamp"-reaksjonen

Seksjonssammendrag

Binyrene består av den ytre cortex som omgir den indre medulla. Barken inneholder tre histologisk forskjellige soner(fra utsiden til innsiden) - glomerulær, bunt og retikulær.

Hormoner som skilles ut av binyrebarken inkluderer glukokortikoider, mineralokortikoidet aldosteron og binyreandrogener.

Glukokortikoidene kortisol og kortikosteron syntetiseres i de fascikulære og retikulære områdene i binyrebarken.

Mineralokortikoidet aldosteron syntetiseres i glomerulus i binyrebarken.

ACTH øker syntesen av glukokortikoider og androgener i cellene i de fascikulære og retikulære sonene, og øker det intracellulære innholdet av cAMP.

Angiotensin II og angiotensin III stimulerer syntesen av aldosteron i celler i den glomerulære sonen, øker kalsiuminnholdet i cytosolen og aktiverer proteinkinase C.

Glukokortikoider binder seg til glukokortikoidreseptorer lokalisert i cytosolen til målcellene. Den glukokortikoidassosierte reseptoren reiser til kjernen og binder seg til elementene som er ansvarlige for glukokortikoidresponser i DNA-molekylet for å øke eller redusere transkripsjonen av spesifikke gener.

Glukokortikoider er avgjørende for at kroppen skal tilpasse seg stress, skader og stress.

Kromaffinceller i binyremargen syntetiserer og skiller ut katekolaminer: adrenalin og noradrenalin.

Katekolaminer interagerer med adrenerge reseptorer: α ρ α 2, β 1 og β 2, - som medierer de cellulære effektene av hormoner.

Stimuli som skade, sinne, smerte, kulde, utmattende arbeid og hypoglykemi utløser impulser i de kolinerge preganglioniske fibrene som innerverer kromaffincellene, noe som resulterer i utskillelse av katekolaminer.

Ved å motvirke hypoglykemi stimulerer katekolaminer produksjonen av glukose i leveren, frigjøring av melkesyre fra muskler og lipolyse i fettvev.

BUKSKYTTELSER

Bukspyttkjertelen inneholder fra en halv million til to millioner små klynger av endokrine celler - holmene i Langerhans. På holmene er det identifisert flere typer endokrine celler som syntetiserer og utskiller peptidhormoner: insulin (β-celler, 70 % av alle holmeceller), glukagon (α-celler, 15 %), somatostatin (δ-celler), bukspyttkjertelpolypeptid ( PP-celler, seu F-celler) og hos barn yngre alder- gastriner (G-celler, seu D-celler).

Insulin- den viktigste regulatoren av energimetabolismen i kroppen- kontrollerer metabolismen av karbohydrater (stimulering av glykolyse og undertrykkelse av glukoneogenese), lipider (stimulering av lipogenese), proteiner (stimulering av proteinsyntese), og stimulerer også celleproliferasjon (mitogen). De viktigste målorganene for insulin er lever, skjelettmuskulatur og fettvev.

Glukagon- insulinantagonist - stimulerer glykogenolyse og lipolyse, noe som fører til rask mobilisering av energikilder (glukose og fettsyrer). Glukagon-genet koder også for strukturen til de såkalte enteroglukagonene - glycentin og glukagon-lignende peptid-1 - stimulerende midler for insulinsekresjon.

Somatostatin undertrykker utskillelsen av insulin og glukagon i øyene i bukspyttkjertelen.

Pankreatisk polypeptid består av 36 aminosyrerester. Det er klassifisert som en regulator av kostholdsregimet (spesielt hemmer dette hormonet sekresjonen av den eksokrine bukspyttkjertelen). Utskillelsen av hormonet stimuleres av mat rik på protein, hypoglykemi, faste og fysisk aktivitet.

Gastriner I og II(identiske 17-aminosyrepeptider utmerker seg ved tilstedeværelsen av en sulfatgruppe i tyrosyl i posisjon 12) stimulerer utskillelsen av saltsyre i magen. Sekresjonsstimulator - gastrinfrigjørende hormon, sekresjonshemmer - saltsyre. Gastrin/kolecystokininreseptoren finnes i sentralnervesystemet og mageslimhinnen.

Insulin

Transkripsjon av insulingenet fører til dannelse av preproinsulin mRNA som inneholder sekvensene A, C og B, samt

de samme uoversatte 3 "- og 5" - slutter. Etter translasjon dannes en proinsulin-polypeptidkjede, bestående ved N-terminalen av sekvensielle domener B, C og A. I Golgi-komplekset spalter proteaser proinsulin til tre peptider: A (21 aminosyrer), B (30 aminosyrer). ) og C (31 aminosyrer). Peptidene A og B, som integreres ved hjelp av disulfidbindinger, danner en dimer - insulin. De sekretoriske granulene inneholder ekvimolare mengder hormonaktivt insulin og hormonfritt C-peptid, samt spor av proinsulin.

Insulinsekresjon

Mengden insulin som skilles ut mot bakgrunnen av relativ sult (for eksempel om morgenen før frokost) er omtrent 1 U / t; det øker 5-10 ganger etter å ha spist. I gjennomsnitt skiller en frisk voksen mann ut 40 enheter (287 mmol) insulin i løpet av dagen.

Innhold av sekretoriske granulatβ -celler kommer inn i blodet som følge av eksocytose forårsaket av en økning i innholdet av intracellulær Ca 2 +. Nøyaktig intracellulært kalsium(mer presistT) er det umiddelbare og viktigste signalet for insulinsekresjon. Fremme eksocytose også aktivertT[cAMP] proteinkinase A og aktivertT[diacylglycerol] proteinkinase C, som fosforylerer noen proteiner involvert i eksocytose.Insulinsekresjonsregulatorer Stimulerer insulinsekresjon hyperglykemi (økt plasmaglukose), hyperkalemi, noen aminosyrer, acetylkolin, glukagon og noen andre hormoner, matinntak og sulfonylureaderivater.

♦ Glukose- hovedregulator for insulinsekresjon

■ Med økt innhold av glukose i blodplasma (mer enn 5 mM, se tabell 18-8), molekyler av dette sukkeret, samt molekyler av galaktose, mannose, β-ketosyre er inkludert vβ -celler ved tilrettelagt diffusjon gjennom transmembrantransportøren (importøren) av glukose GLUT2.

■ Sukkermolekylene som har kommet inn i cellen gjennomgår glykolyse, som et resultat av dette i cytoplasmaet øker ATP-innhold.

■ Økt innhold av intracellulær ATP stenger følsom for ATP- og kaliumkanaler i plasmamembranen, noe som uunngåelig fører til dens depolarisering.

■ Depolarisering av plasmamembranen β -celler åpnes potensialsensitive kalsiumkanaler i plasmamembranen, som et resultat kommer kalsiumioner inn i cellen fra det intercellulære rommet.

■ Økning i cytosol stimulerer eksocytose av sekretoriske granuler, insulinet til disse granulene er utenfor β -celler.

Hyperkalemi

■ Øke innholdet av K + i det indre miljøet i kroppen blokker følsom for kaliumkanaler i plasmamembranen, noe som fører til dens depolarisering.

■ Ytterligere hendelser utspiller seg som beskrevet ovenfor (se punkt 4 og 5).

Aminosyrer(spesielt arginin, leucin, alanin og lysin) inn β -celler som bruker en transmembranbærer av aminosyrer og metaboliseres i mitokondriell syklus av trikarboksylsyrer, noe som resulterer i en celle øker ATP-innhold. Ytterligere hendelser utspiller seg som beskrevet ovenfor (se avsnitt 3-5).

Sulfonylurea-derivaterblokkere kaliumkanaler i plasmolemma β -celler, som interagerer med sulfonylureareseptoren i de K + - og ATP-sensitive kaliumkanalene i plasmamembranen, noe som fører til dens depolarisering. Ytterligere hendelser utspiller seg som beskrevet ovenfor (se avsnitt 4 og 5).

Acetylkolin, utskilles fra endene av nervefibrene til høyre vagusnerve, interagerer med muskarine kolinerge reseptorer i plasmamembranen assosiert med G-proteinet. Protein G aktiverer fosfolipase C, som fører til spaltning av cellemembranfosfolipider fra fosfoinositolbisfosfat av to andre mediatorer - cytosolisk ITP og membran diacylglycerol.

■ ITP, som binder seg til reseptorene, stimulerer frigjøring av Ca 2 + fra sisternene til det glatte endoplasmatiske retikulum, noe som fører til eksocytose av sekretoriske granuler med insulin.

■ Diacylglycerol aktiverer proteinkinase C, som fører til fosforylering av noen proteiner involvert i eksocytose, noe som resulterer i utskillelse av insulin.

Kolecystokinin interagerer med dets reseptorer (G-proteinkoblede reseptorer). Protein G aktiverer fosfolipase C. Ytterligere hendelser forekommer som beskrevet ovenfor for acetylkolin.

Gastrin binder seg til kolecystokininreseptoren type B. Ytterligere hendelser forekommer som beskrevet ovenfor for kolecystokinin og acetylkolin.

Gastrin-frigjørende hormon også stimulerer insulinsekresjon.

Glukagon-lignende peptid-1(se nedenfor) - den kraftigste stimulanten insulinsekresjon.

Insulinsekresjonshemmere

Adrenalin og noradrenalin (gjennom α 2 -adrenerge reseptorer og en reduksjon i innholdet av cAMP) hemmer utskillelsen av insulin. Gjennom β-adrenerge reseptorer (innholdet av cAMP øker), stimulerer disse agonistene insulinsekresjon, men α-adrenerge reseptorer dominerer i de Langerhanske øyene, som et resultat undertrykkelse insulinsekresjon.

ledsaget av aktivering av den sympatiske delen av nervesystemet og absorpsjon av glukose (som energikilde) av skjelettmuskulaturen, som, med den samtidige hypoglykemiske (senkende blodsukkerinnholdet) effekten av insulin kan føre til alvorlig hypoglykemi(dette påvirker først og fremst funksjonene til hjernen). I denne sammenhengen undertrykke insulinsekresjonseffekten av adrenalin og noradrenalin virker veldig passende.

Understreke. Rollen til adrenalin undertrykkende insulinsekresjon er spesielt stor under utvikling av stress, når sympatisk system spent. Adrenalin en-

øker midlertidig konsentrasjonen av glukose og fettsyrer i blodplasmaet. Betydningen av denne doble effekten er som følger: adrenalin induserer kraftig glykogenolyse i leveren, forårsaker frigjøring av en betydelig mengde glukose i blodet i løpet av få minutter, og har samtidig en direkte lipolytisk effekt på fettvevsceller, øke konsentrasjonen av fettsyrer i blodet. Adrenalin skaper følgelig muligheter for utnyttelse av fettsyrer under stress.

Somatostatin og nevropeptid galanin, binding til deres reseptorer, forårsake en reduksjon i det intracellulære innholdet av cAMP og undertrykke insulinsekresjon. Φ Mat diett er ekstremt viktig både for utskillelsen av insulin og glukose i blodplasmaet, og for insulinavhengig metabolisme av protein, fett og karbohydrater i insulinets målorganer (tabell 18-6).

Tabell 18-6.Påvirkning av faste og matinntak på innhold og effekter av insulin

Insulinmetabolisme. Insulin og C-peptid sirkulerer i blodet i fri form i 3-5 minutter. Mer enn halvparten av insulinet brytes ned i leveren så snart det kommer inn i dette organet gjennom portvenene. C-peptid brytes ikke ned i leveren, men skilles ut gjennom nyrene. Av disse grunner, pålitelige laboratorietester

Indikatoren for insulinsekresjon er ikke selve hormonet (insulin), men C-peptidet.

Fysiologiske effekter av insulin

Insulin målorganer. Hovedmålene for insulin er lever, skjelettmuskulatur og fettvevsceller. Siden insulin er hovedregulatoren for metabolismen av molekyler - kilder til energimetabolisme i kroppen - er det i disse organene at de viktigste fysiologiske effektene av insulin på metabolismen av proteiner, fett og karbohydrater manifesteres.

Funksjoner insulin er varierte (regulering av metabolismen av energikilder - karbohydrater, lipider og proteiner). I målceller, insulin stimulerer transmembranoverføring av glukose og aminosyrer, syntese av protein, glykogen og triglyserider, glykolyse, samt cellevekst og spredning, men undertrykker proteolyse, lipolyse og fettoksidasjon (se nedenfor for flere detaljer).

Hastigheten som effekten av insulin vises med. Fysiologiske effekter av insulin på hastigheten på deres utbrudd etter interaksjonen av hormonet med dets reseptorer er delt inn i rask (utvikles innen sekunder), sakte (minutter) og forsinket (tabell. 18-7).

Tabell 18-7.Langtidseffekter av insulin

Effekten av insulin på karbohydratmetabolismen

Lever. Insulin har følgende effekter på hepatocytter: Φ glukose kommer konstant inn i levercellene gjennom en transmembranbærer GLUT2; insulin mobiliserer en ekstra transmembrantransportør GLUT4, fremme dets inkorporering i plasmamembranen til hepatocytter;

Φ fra innkommende til lever-

glukosecytter, øker transkripsjonen av glukokingenet -

PS og aktiverende glykogensyntase; Φ forhindrer nedbrytning av glykogen, hemmer aktiviteten til gly-

cogen fosforylase og glukose-6-fosfatase; Φ aktiverer glu-

kokinase, fosfofruktokinase og pyruvatkinase; Φ aktiverer glukosemetabolismen gjennom heksosemonofosfat

ny shunt;

Φ akselererer oksidasjonen av pyruvat, aktivere pyruvatdehydrogenase;

Φ hemmer glukoneogenesen, hemmer aktiviteten til fosfoenolpyruvat karboksykinase, fruktose-1,6-bisfosfatase og glukose-6-fosfatase.

Skjelettmuskulatur. I skjelettmuskulatur, insulin:

Φ gjennom

fremmer syntesen av glykogen fra innkommende til lever-

glukosecytter, øker transkripsjonen av heksokinasegenet

og aktivere glykogensyntase; Φ stimulerer glykolyse og oksidasjon av karbohydrater, aktivering av sekskanten

sokinase, fosfofruktokinase og pyruvatkinase;

Fettvev. Insulin påvirker adipocyttmetabolismen som følger:

Φ aktiverer flyten av glukose inn i sarkoplasmaet gjennom

transmembran transporter GLUT4, fremme sin

innebygging i plasmamembranen; Φ stimulerer glykolyse, hva som bidrar til utdanning

α-glycerofosfat, som brukes til å bygge triglyserider; Φ akselererer oksidasjonen av pyruvat, aktiverende pyruvat dehydro-

genase og acetyl-CoA-karboksylase, som favoriserer

syntese av frie fettsyrer.

Sentralnervesystemet. Insulin har praktisk talt ingen effekt på verken transporten av glukose til nervecellene eller deres metabolisme. Nevronene i hjernen skiller seg fra cellene i andre organer ved at de bruker glukose som hovedkilden til energi, i stedet for fettsyrer. Dessuten er nerveceller ikke i stand til å syntetisere glukose. Derfor er uavbrutt tilførsel av glukose til hjernen så viktig for nevronenes funksjon og overlevelse.

Andre organer. I likhet med sentralnervesystemet er mange organer (som nyrene og tarmene) ikke følsomme for insulin.

Glukosehomeostase

Glukoseinnholdet i det indre miljøet i kroppen må være innenfor strengt begrensede grenser. Så på tom mage varierer konsentrasjonen av glukose i blodplasma fra 60-90 mg% (normoglykemi), øker til 100-140 mg% (hyperglykemi) innen en time etter å ha spist og går vanligvis tilbake til normale verdier innen 2 timer. Det er situasjoner når konsentrasjonen av glukose i blodplasmaet synker til 60 mg% og lavere (hypoglykemi). Behovet for å opprettholde en konstant konsentrasjon av glukose i blodet er diktert av det faktum at hjernen, netthinnen og noen andre organer og celler hovedsakelig bruker glukose som energikilde. Så, i intervallene mellom måltidene, brukes hoveddelen av glukosen som finnes i det indre miljøet i kroppen til hjernemetabolisme.

Glukosehomeostase støttes av følgende mekanismer. Φ Leveren demper svingninger i glukosekonsentrasjonen. Så,

når blodsukkeret stiger til høye konsentrasjoner etter et måltid og volumet av insulinsekresjon øker, avsettes mer enn 60 % av glukosen som absorberes fra tarmen i leveren i form av glykogen. I de påfølgende timene, når glukosekonsentrasjonen og insulinsekresjonen avtar, frigjør leveren glukose til blodet.

Φ Insulin og glukagon regulerer gjensidig normale blodsukkernivåer. Det høyere glukoseinnholdet enn normalt gjennom en tilbakemeldingsmekanisme virker på β-cellene på holmene i Langerhans og forårsaker økt utskillelse av insulin, noe som fører til

konsentrasjonen av glukose til normal. Et lavere glukoseinnhold enn normalt hemmer dannelsen av insulin, men stimulerer utskillelsen av glukagon, som bringer glukoseinnholdet tilbake til det normale.

Φ Hypoglykemi har en direkte effekt på hypothalamus, som stimulerer det sympatiske nervesystemet. Som et resultat skilles adrenalin ut fra binyrene og øker utskillelsen av glukose i leveren.

Φ Langvarig hypoglykemi stimulerer frigjøringen av veksthormon og kortisol, som reduserer hastigheten på glukoseopptaket av de fleste cellene i kroppen, og dermed returnerer blodsukkerkonsentrasjonen til normale nivåer.

Etter å ha spist monosakkarider absorbert i tarmen: triglyserider og aminosyrer gjennom portvenesystemet kommer inn i leveren, hvor ulike monosakkarider omdannes til glukose. Glukose i leveren lagres i form av glykogen (glykogensyntese skjer også i musklene), kun en liten del av glukosen oksideres i leveren. Glukose, som ikke brukes av hepatocytter, havner i det generelle sirkulasjonssystemet og går inn i ulike organer, hvor det oksideres til vann og CO 2 og sørger for energibehovet til disse organene. Φ Inkretiner. Når chyme kommer inn i tarmen, frigjøres de såkalte inkretinene fra de endokrine cellene i veggen til det indre miljøet i kroppen: gastrisk hemmende peptid, enteroglukagon (glycentin) og glukagonlignende peptid 1, som potenserer glukoseindusert insulinsekresjon. Φ Absorpsjon av glukose Na + -avhengige kotransportører av natrium- og glukoseioner, innebygd i den apikale plasmamembranen til enterocytter, utføres fra tarmens lumen, og krever (i motsetning til GLUT-glukosetransportørene) energiforbruk. Tvert imot, frigjøring av glukose fra enterocytter til det indre miljøet i kroppen, som skjer gjennom plasmolemmaet til basaldelen deres, utføres ved tilrettelagt diffusjon. Φ Utskillelse av glukose gjennom nyrene

Filtrering glukosemolekyler fra lumen av blodkapillærene i nyrelegemene inn i hulrommet til Bowmans kapsel -

Shumlyansky utføres i forhold til konsentrasjonen av glukose i blodplasmaet.

Reabsorpsjon. Vanligvis blir all glukose reabsorbert i den første halvdelen av den proksimale kronglete tubuli med en hastighet på 1,8 mmol/min (320 mg/min). Reabsorpsjon av glukose skjer (så vel som dens absorpsjon i tarmen) gjennom kombinert overføring av natrium- og glukoseioner.

Sekresjon. Glukose hos friske individer skilles ikke ut i lumen av nefrontubuli.

Glukosuri. Glukose vises i urin når innholdet i blodplasma overstiger 10 mM.

Mellom måltider glukose kommer inn i blodet fra leveren, hvor det dannes gjennom glykogenolyse (nedbrytningen av glykogen til glukose) og glukoneogenese (dannelsen av glukose fra aminosyrer, laktat, glyserol og pyruvat). På grunn av den lave aktiviteten til glukose-6-fosfatase kommer ikke glukose inn i blodet fra musklene.

Φ I ro plasmaglukoseinnholdet er 4,5-5,6 mM, og det totale glukoseinnholdet (beregninger for en voksen frisk mann) i 15 liter intercellulær væske er 60 mmol (10,8 g), noe som omtrent tilsvarer timeforbruket av dette sukkeret. Det bør huskes at verken i sentralnervesystemet, eller i erytrocytter, syntetiseres eller lagres glukose i form av glykogen, og samtidig er det en ekstremt viktig energikilde.

Φ Mellom måltidene dominerer glykogenolyse, glukoneogenese og lipolyse. Selv med kort faste (24-48 timer), utvikles en reversibel tilstand som ligner på diabetes - sulten diabetes. Samtidig begynner nevroner å bruke ketonlegemer som energikilde.

Med fysisk anstrengelse glukoseforbruket øker flere ganger. Samtidig øker glykogenolyse, lipolyse og glukoneogenese, regulert av insulin, samt funksjonelle insulinantagonister (glukagon, katekolaminer, STH, kortisol).

Φ Glukagon. Se nedenfor for glukagoneffekter. Φ Katekolaminer. Tren gjennom hypotalamiske sentre (hypothalamisk glukosat) aktiveres

sympathoadrenal system. Som et resultat avtar frigjøringen av insulin fra β-celler, utskillelsen av glukagon fra α-celler øker, strømmen av glukose til blodet fra leveren øker, og lipolysen øker. Katekolaminer potenserer også økningen i mitokondrielt oksygenforbruk indusert av T 3 og T 4. Φ Takk veksthormon innholdet av glukose i blodplasma øker, ettersom glykogenolyse i leveren øker, følsomheten til muskler og fettceller for insulin reduseres (som et resultat avtar deres absorpsjon av glukose), og frigjøringen av glukagon fra α-celler er også stimulert.

Φ Glukokortikoiderstimulere glykogenolyse og glukoneogenese, men hemmer transporten av glukose fra blodet til ulike celler.

Glukostat. Reguleringen av glukose inneholdt i det indre miljøet i kroppen tar sikte på å opprettholde homeostasen til dette sukkeret innenfor normale verdier (glukosatkonsept) og utføres på ulike nivåer... Mekanismene som gjør det mulig å opprettholde glukosehomeostase på nivå med bukspyttkjertelen og insulinmålorganene (perifer glucostat) er diskutert ovenfor. Det antas at den sentrale reguleringen av glukoseinnholdet (sentral glucostat) utføres av insulinsensitive nerveceller i hypothalamus, som deretter sender signaler for å aktivere sympathoadrenal-systemet, samt til nevronene i hypothalamus som syntetiserer kortikoliberin og somatoliberin . Siden glukoseinnholdet i det indre miljøet i kroppen avviker fra normale verdier, bedømt av glukoseinnholdet i blodplasmaet, utvikles hyperglykemi eller hypoglykemi.

Φ Hypoglykemi- en reduksjon i blodsukker mindre enn 3,33 mmol/l. Hypoglykemi kan oppstå hos friske personer etter flere dagers faste. Klinisk manifesterer hypoglykemi seg når glukosenivået faller under 2,4-3,0 mmol / L. Nøkkelen til diagnosen hypoglykemi er Whipple-triaden: nevropsykiske manifestasjoner under faste, blodsukker mindre enn 2,78 mmol/l, lindring av et angrep ved oral eller intravenøs administrering.

dekstroseløsning (40-60 ml 40 % glukoseløsning). Den ekstreme manifestasjonen av hypoglykemi er hypoglykemisk koma. Φ Hyperglykemi. Det massive inntaket av glukose i det indre miljøet i kroppen forårsaker en økning i innholdet i blodet - hyperglykemi (glukoseinnholdet i blodplasmaet overstiger 6,7 mM). Hyperglykemi stimulerer insulinsekresjon fra β-celler og undertrykker sekresjon av glukagon fra α-celler på holmene i Langerhans. Begge hormonene blokkerer dannelsen av glukose i leveren under glykogenolyse og glukoneogenese. Hyperglykemi, på grunn av det faktum at glukose er et osmotisk aktivt stoff, kan forårsake dehydrering av celler, utvikling av osmotisk diurese med tap av elektrolytter. Hyperglykemi kan skade mange vev, spesielt blodkar. Hyperglykemi er et karakteristisk symptom på diabetes mellitus.

Effekten av insulin på fettmetabolismen

Lever. Insulin i hepatocytter:

Φ fremmer syntese av fettsyrer fra glukose ved å aktivere acetyl-CoA-karboksylase og fettsyresyntase. Fettsyrer, som tilsetter α-glycerofosfat, omdannes til triglyserider;

Φ undertrykker oksidasjon av fettsyrer på grunn av økt omdannelse av acetyl-CoA til malonyl-CoA. Malonyl-CoA hemmer aktiviteten til karnitinacyltransferase (transporterer fettsyrer fra cytoplasma til mitokondrier for deres β-oksidasjon og omdanning til ketosyrer. Insulin har med andre ord en antiketogen effekt.

Fettvev. I lipocytter fremmer insulin omdannelsen av frie fettsyrer til triglyserider og deres avsetning som fett. Denne effekten av insulin oppnås på flere måter. Insulin:

Φ øker oksidasjonen av pyruvat, aktiverer pyruvatdehydrogenase og acetyl-CoA-karboksylase, som favoriserer syntesen av frie fettsyrer;

Φ øker transport av glukose til lipocytter, hvis påfølgende transformasjon bidrar til utseendet av α-glycerofosfat;

Φ fremmer syntesen av triglyserider fra α-glycerofosfat og frie fettsyrer;

Φ forhindrer nedbrytning av triglyserider på glyserol og frie fettsyrer, hemmer aktiviteten til hormonsensitiv triglyseridlipase;

Φ aktiverer syntesen av lipoproteinlipase, transporteres til endotelceller, hvor dette enzymet bryter ned triglyserider av chylomikroner og lipoproteiner med svært lav tetthet.

Effekter av insulin på proteinmetabolisme og kroppsvekst

Insulin i leveren, skjelettmuskulaturen, så vel som i andre målorganer og målceller stimulerer proteinsyntesen og undertrykker katabolismen. Med andre ord, insulin- sterkt anabole hormon. Den anabole effekten av insulin realiseres på flere måter. Insulin:

stimulerer absorpsjon av aminosyrer av celler;

forbedrer gentranskripsjon og mRNA-translasjon;

undertrykker nedbrytning av proteiner (spesielt muskler) og hemmer deres frigjøring til blodet;

reduserer hastigheten på glukoneogenese fra aminosyrer. De anabole effektene av insulin og veksthormon er synergistiske

oss. Dette skyldes ikke minst at effekten av veksthormon medieres av den insulinlignende vekstfaktoren, somatomedin C.

Glukagon og glukagonlignende peptider

Glukagongenet inneholder sekvenser som koder for strukturen til flere fysiologisk relaterte hormoner med glukagoneffekter. Som et resultat av transkripsjon dannes preproglukagon-mRNA, men dette mRNA spaltes forskjellig (differensiell spleising) i α-celler på holmene i Langerhans og endokrine L-celler i slimhinnen i øvre tynntarm, noe som forårsaker dannelse av forskjellige proglukagon mRNA.

Φ Glycentin består av 69 aminosyrerester, stimulerer utskillelsen av insulin og magesaft, og tar også del i reguleringen av gastrointestinal motilitet. Glycentin finnes også i nervecellene i hypothalamus og hjernestammen.

Φ Glukagon-lignende peptid-1(aminosyresekvensene 7-37) - den kraftigste stimulatoren for glukoseindusert insulinsekresjon (det er derfor spesielt glukosetoleransetesten utføres oralt, ikke intravenøst). Dette peptidet undertrykker gastrisk sekresjon og regnes som en fysiologisk mediator for metthetsfølelse. Peptidet syntetiseres også i nevronene i den paraventrikulære kjernen i hypothalamus og nevronene i den sentrale kjernen amygdala... Begge gruppene av nerveceller er direkte involvert i reguleringen av spiseatferd.

Φ Glukagon-lignende peptid-2 stimulerer spredning av tarmkryptceller og absorpsjon i tynntarmen.

Glukagon sekresjon

Intracellulære hendelser som gir sekresjon av glukagon fra α-celler skjer etter de samme mekanismene som utskillelsen av insulin fra β-celler (se ovenfor avsnittet "Regulatorer av insulinsekresjon"), men de samme ekstracellulære signalene: som utløser sekresjonen av glukagon, fører ofte (men ikke alltid!) til motsatte resultater.

Stimulere sekresjon av glukagonaminosyrer (spesielt arginin og alanin), hypoglykemi, insulin, gastrin, kolecystokinin, kortisol, trening, faste,β -adrenerge sentralstimulerende midler, matinntak (spesielt rik på protein).

Undertrykk utskillelse av glukagon glukose, insulin, somatostatin, sekretin, frie fettsyrer, ketonlegemer,α -adrenerge sentralstimulerende midler.

Halveringstiden for glukagon i blodet er ca. 5 minutter.

Fysiologiske effekter av glukagon

Hovedmålet for glukagon er leveren (hepatocytter), i mindre grad - adipocytter og tverrstripet muskelvev (inkludert kardiomyocytter). Glukagonreseptoren er lokalisert i plasmolemma til målceller, den binder kun glukagon og gjennom G-proteinet aktiveres adenylatcyklase. Mutasjoner i glukagonreseptorgenet forårsaker ikke-insulinavhengig diabetes mellitus. Glukagon regnes som en insulinantagonist, dette hormonet stimulerer glykogenolyse og lipolyse, som

fører til rask mobilisering av energikilder (glukose og fettsyrer). Samtidig har glukagon en ketogen effekt, dvs. stimulerer dannelsen av ketonlegemer.

Glukagon øker glukosenivået(fremmer hyperglykemi) i blodplasma. Denne effekten realiseres på flere måter.

Φ Stimulering av glykogenolyse. Glukagon, som aktiverer glykogenfosforylase og hemmer glykogensyntase i hepatocytter, forårsaker en rask og uttalt nedbrytning av glykogen og frigjøring av glukose til blodet.

Φ Undertrykkelse av glykolyse. Glukagon hemmer nøkkelglykolyseenzymer (fosfofruktokinase, pyruvatkinase) i leveren, noe som fører til en økning i glukose-6-fosfat i hepatocytter, dets defosforylering og frigjøring av glukose til blodet.

Φ Stimulering av glukoneogenese. Glukagon forbedrer transporten av aminosyrer fra blodet til hepatocytter og aktiverer samtidig hovedenzymene i glukoneogenese (pyruvatkarboksylase, fruktose-1,6-difosfatase), som øker glukoseinnholdet i cellenes cytoplasma og dets inntreden i blodet.

Glukagon fremmer dannelsen av ketonlegemer, stimulerer oksidasjonen av fettsyrer: siden aktiviteten til acetyl-CoA-karboksylase hemmes, reduseres innholdet av inhibitoren av karnitin-acyltransferase - malonyl-CoA, noe som fører til økt tilførsel av fettsyrer fra cytoplasmaet til mitokondriene, hvor de forekommer. β -oksidasjon og omdanning til ketosyrer. Med andre ord, i motsetning til insulin, har glukagon en ketogen effekt.

Seksjonssammendrag

Fordelingen av alfa-, beta-, delta- og F-celler innenfor hver av holmene i Langerhans har et visst mønster, noe som indikerer at parakrin regulering av sekresjon er mulig.

Plasmaglukose er den primære fysiologiske regulatoren av insulin- og glukagonsekresjon. Aminosyrer, fettsyrer og noen gastrointestinale hormoner er også involvert i denne prosessen.

Insulin har en anabol effekt på karbohydrat-, fett- og proteinmetabolismen i målvev.

Effekter av glukagon på karbohydrater, fett og proteinmetabolisme er primært manifestert i leveren og er katabolsk i naturen.

Testikler

Steroide androgener og α-inhibin syntetiseres i testiklene. Deres fysiologiske betydning er diskutert i kapittel 19, her er korte karakteristikker av hormoner.

Steroide androgener produseres av Leidig interstitielle celler (testosteron og dihydrotestosteron) og celler i den retikulære binyrebarken (dehydroepiandrosteron og androstenedion, som har svak androgen aktivitet).

Φ Testosteron er det viktigste sirkulerende androgenet. Ved embryogenese kontrollerer androgener mannlig fosterutvikling. Under puberteten stimulerer de dannelsen av mannlige egenskaper. Med begynnelsen av puberteten er testosteron nødvendig for å opprettholde spermatogenese, sekundære seksuelle egenskaper, sekretorisk aktivitet i prostatakjertelen og sædblærene.

Φ Dihydrotestosteron. 5α-reduktase katalyserer omdannelsen av testosteron til dihydrotestosteron i Leidig-celler, prostata, sædblærer.

α -Ingibin. Dette glykoproteinhormonet syntetiseres i Sertoli-cellene i de kronglete seminiferøse tubuli og blokkerer syntesen av hypofyse-FSH.

Eggstokker

I eggstokkene syntetiseres kvinnelige steroidhormoner, glykoproteinhormonhemmere og peptidrelaksiner. Deres fysiologiske betydning er diskutert i kapittel 19, her er korte karakteristikker av hormoner.

Kvinnelige kjønnshormonerøstrogener (østradiol, østron, østriol) og progestiner (progesteron) er steroider.

Φ Østrogener under puberteten stimulerer de dannelsen av kvinnelige egenskaper. Hos kvinner i fertil alder aktiverer østrogener spredningen av follikulære celler, og i endometriet kontrollerer de den proliferative fasen av menstruasjonssyklusen.

Østradiol(17β-østradiol, E 2) - 17β-estra-1,3,5 (10) - trien-3,17-diol - dannes av testosteron ved aromatisering, har en uttalt østrogen aktivitet. Dannelsen av aromatiske C18-østrogener fra C19-androgener katalyserer aromatase, også kalt østrogensyntase. Syntesen av dette enzymet i eggstokken induseres av FSH.

Estron(E 1) - 3-hydroksyestra-1,3,5 (10) -trien-17-on - metabolitt av 17β-østradiol, dannet ved aromatisering av androstenedion, har en svak østrogen aktivitet, utskilles i urinen til gravide kvinner.

Estriol- 16α, 17β-estri-1,3,5 (10)-trien-3,16,17-triol - dannes fra østron. Dette svake østrogenet skilles ut i urinen til gravide kvinner, og er tilstede i betydelige mengder i morkaken.

Østrogenreseptor refererer til nukleære reseptorer, et polypeptid med 595 aminosyrerester, har en uttalt homologi med proto-onkogenet v-erbA.

Φ Progesteron refererer til progestiner, det syntetiseres av celler i corpus luteum i eggstokken i det luteale stadiet av eggstokk-menstruasjonssyklusen, så vel som korionceller under graviditet. Progesteron i endometrium kontrollerer sekretorisk fase av menstruasjonssyklusen og øker eksitabilitetsterskelen til MMC myometrium betydelig. Stimulere syntese av progesteron LH og hCG. Progestinreseptoren refererer til nukleære transkripsjonsfaktorer; på grunn av genfeil i reseptoren er det ingen endometrieforandringer som er karakteristiske for sekretorisk fase av menstruasjonssyklusen. Relaxins- Peptidhormoner fra insulinfamilien, syntetisert av cellene i corpus luteum og cytotrofoblast, under graviditet har de en avslappende effekt på myometriums MMC, og før fødsel bidrar de til å myke opp kjønnsleddet og livmorhalsen.

Inhibiner syntetisert i eggstokken hemmer syntesen og sekresjonen av hypothalamus gonadoliberin og hypofysen

FSH.

PLACENTA

Morkaken syntetiserer mange hormoner og annet biologisk aktive stoffer viktig for normalt svangerskapsforløp og fosterutvikling.

Peptidhormoner (inkludert nevropeptider og frigjørende hormoner): humant koriongonadotropin (CTG), placentaveksthormon, korioniske somatomammotropiner 1 og 2 (placentalaktogener), tyrotropin (TSH), tyreoliberin (TSH-RG), kortikoliberin, somatoliberin, somatostatin, substans neurotensin, nevropeptid Y, peptid relatert til ACTH, glykodelin A (et protein som binder insulinlignende vekstfaktorer), hemmer.

Steroide hormoner: progesteron, østron, østradiol, østriol.

Nyre

Ulike nyreceller syntetiserer en betydelig mengde stoffer med hormonelle effekter.

Renin Det er ikke et hormon, dette enzymet (en protease hvis substrat er angiotensinogen) er det første leddet i renin-angiotensinogen-angiotensin-systemet (renin-angiotensin-systemet), den viktigste regulatoren av systemisk blodtrykk. Renin syntetiseres i de modifiserte (epiteloide) SMC-ene i veggene til nyrelegemene som bærer arterioler, som er en del av det periglomerulære komplekset, og skilles ut i blodet. Regulatorer av reninsyntese og sekresjon: 1) β-adrenerg reseptormediert sympatisk innervasjon (stimulering av reninsekresjon); 2) angiotensiner (i henhold til prinsippet om negativ tilbakemelding); 3) reseptorene til det tette punktet i det periglomerulære komplekset (registrering av NaCl-innholdet i nefronets distale tubuli); 4) baroreseptorer i veggen av den bringende arteriolen til nyrelegemene.

Kalsitriol(1α, 25-dihydroxycholecalciferol) - den aktive formen av vitamin D 3 - syntetisert i mitokondriene til de proksimale kronglete tubuli, fremmer absorpsjon

kalsium og fosfat i tarmen, stimulerer osteoblaster (akselererer benmineralisering). Kalsitrioldannelse stimuleres av PTH og hypofosfatemi (lavt blodfosfat), undertrykt av hyperfosfatemi (høyt fosfatnivå i blodet).

Erytropoietin- protein som inneholder sialinsyre - syntetiseres av interstitielle celler, stimulerer erytropoese på stadiet av proerytroblastdannelse. Den viktigste stimulansen for produksjonen av erytropoietin er hypoksi (en reduksjon i pO 2 i vev, inkludert avhengig av antall sirkulerende erytrocytter).

Vasodilatorer- stoffer som slapper av MMC-veggene i blodårene, utvider lumen og derved senker blodtrykket. Spesielt bradykinin og noen prostaglandiner (PG) syntetiseres i de interstitielle cellene i nyremargen.

Φ Bradykinin- et nonapeptid dannet fra dekapeptidet av kallidin (lysyl-bradykinin, kininogen, bradykininogen), som igjen spaltes fra α 2 -globulin ved virkningen av peptidaser - kallikreins (kininogeniner).

Φ Prostaglandin E 2 slapper av SMC av blodårene i nyrene, og reduserer derved de vasokonstriktoreffekter av sympatisk stimulering og angiotensin II.

HJERTE

Natriuretiske faktorer (atriell faktor - atriopeptin) syntetiseres av høyre atriale kardiomyocytter og noen nevroner i sentralnervesystemet. Målene for natriuretiske peptider er cellene i nyrelegemene, samlingskanalene i nyrene, den glomerulære sonen i binyrebarken og SMC av karene. Funksjonene til natriuretiske faktorer er å kontrollere volumet av ekstracellulær væske og elektrolytthomeostase (hemming av syntesen og sekresjonen av aldosteron, renin, vasopressin). Disse peptidene har en sterk vasodilatoreffekt og senker blodtrykket.

MAGE OG TARM

Veggen til de rørformede organene i mage-tarmkanalen inneholder et stort antall forskjellige endokrine celler (enteroendokrine

celler) som skiller ut hormoner. Sammen med cellene som produserer ulike nevropeptider av sitt eget nervesystem, mage-tarmkanalen (enterisk nervesystem), regulerer det enteroendokrine systemet mange funksjoner i fordøyelsessystemet (diskutert i kapittel 21). La oss her for eksempel nevne peptidhormonene gastrin, sekretin og kolecystokinin.

Gastrin stimulerer sekresjonen av HCl av parietalceller i mageslimhinnen.

Secretin stimulerer frigjøringen av bikarbonat og vann fra sekretoriske celler i duodenalkjertlene og bukspyttkjertelen.

Kolecystokinin stimulerer sammentrekningen av galleblæren og utskillelsen av enzymer fra bukspyttkjertelen.

ULIKE KROPER

Celler ulike organer produsere mange regulatoriske kjemikalier som ikke er formelt relatert til hormoner og det endokrine systemet (for eksempel PG, interferoner, interleukiner, vekstfaktorer, hematopoietiner, kjemokiner, etc.).

Eikosanoider påvirke kontraktiliteten til MMC i karene og bronkiene, endre terskelen for smertefølsomhet og delta i reguleringen av mange kroppsfunksjoner (vedlikeholde hemostase, regulering av MMC-tonen, sekresjon av magesaft, opprettholdelse av immunstatus , etc.). For eksempel, i lungene er PGD 2 og leukotrien C 4 potente kontraktile agonister av MMC i luftveiene; deres effekter er henholdsvis 30 og 1000 ganger sterkere enn histamin. Samtidig er PgE 2 en vasodilator, og leukotriener D 4 og E 4 er vasokonstriktorer; de øker også permeabiliteten til blodkarveggen.

Φ Pg ved fysiologiske pH-verdier trenger dårlig gjennom biologiske membraner. Transmembrantransporten deres utføres av spesielle transportproteiner innebygd i cellemembraner.

Φ Pg-reseptorer er bygget inn i plasmamembranen til målceller og er assosiert med G-proteiner.

Histamin- et kraftig stimulerende middel for sekresjon av saltsyre i magen, den viktigste formidleren av umiddelbar allergisk

reaksjoner og betennelser, forårsaker en sammentrekning av SSC i luftveiene og bronkokonstriksjon, men er samtidig en vasodilator for små kar.

Interferoner- glykoproteiner med antiviral aktivitet; det er minst fire typer interferoner (α, β, γ, ω).

Interleukiner(ikke mindre enn 31) - cytokiner som fungerer som faktorer for vekst og differensiering av lymfocytter og andre celler.

Vekstfaktorer stimulere vekst og differensiering, og noen ganger transformasjon (malignitet) av ulike celler. Flere dusin vekstfaktorer er kjent: epidermal, fibroblaster, hepatocytter, nerver, etc.

Kjemokiner(flere dusin) - små sekretoriske proteiner, som primært regulerer bevegelsen av leukocytter. Eksempler på kjemokinnavn: fraktalkin, lymfotaktin, monocyttkjemotaksisfaktor, IL-18, eutaktin og mange andre.

Kolonistimulerende faktorer- proteinfaktorer som er nødvendige for overlevelse, spredning og differensiering av hematopoietiske celler. De er oppkalt etter celler som har en stimulerende effekt: granulocyttkolonistimulerende faktor (G-CSF), granufaktor (GM-CSF), makrofagkolonistimulerende faktor (M-CSF) og mange celletyper kolonistimulerende faktor (IL) -3) ... Disse faktorene produseres av makrofager, T-lymfocytter, endotel, fibroblaster.

Leptin, et hormon som produseres i adipocytter, virker på hypothalamus, reduserer matinntaket og øker energiforbruket.

Adiponectin er et hormon som produseres på samme måte som leptin i adipocytter, men fungerer som en leptinantagonist.

Laster inn ...Laster inn ...