Хормоните - Хормонални регулиране на въглехидрат, липид, протеин и метаболизъм вода сол -

Страница 7 от 9

Хормонални регулиране на въглехидрат, липид, протеин и метаболизъм вода-сол

Главните източници на енергия на жив организъм - въглехидрати и мазнини имат висока граница на потенциална енергия, лесно се екстрахира от тези клетки с помощта на ензима катаболитни реакции. Енергията, освободена по време на окислителни продукти на въглехидрати и метаболизма на мазнините и гликолиза биологични се превръща в голяма степен на химическа енергия фосфатни връзки на АТР се синтезира. Натрупани в химическата енергия на АТР-енергийни връзки, от своя страна, се изразходва за различни видове клетки работа - създаване и поддържане на електрохимически градиенти, мускулна контракция и някои секреторен транспортни процеси, протеин биосинтеза, мастни киселини, и т.н. В допълнение към "гориво" функциите на въглехидрати и мазнини, заедно с протеини служат като важни доставчици на сграда, пластмасови материали, включени в основната структура на клетките - нуклеинови киселини, прости протеини, гликопротеини, липиди, и така нататък редица Синтезиран от разпадането на въглехидратите и мастните клетки АТФ осигурява не само необходимата енергия за работа, но също така е източник на цАМФ, а също така участва в регулирането на дейността на много ензими, структурни протеини на държавата, като се гарантира тяхната фосфорилиране.

Въглехидрати и липидни субстрати директно рециклиране клетки са монозахариди (особено глюкоза) и не-естерифицирани мастни киселини (NEFA) и в някои тъкани кетон органи. Техните източници са храни, засмукани от червата, депозирани в органите под формата на гликоген под формата на въглехидрати и липиди, неутрални мазнини, както и не-въглехидратни прекурсори, предимно аминокиселини и глицерол образуване въглехидрати (глюконеогенеза). Чрез внасяне органи на гръбначни включват черния дроб и мазнина (мастна) тъкан, на органите на глюконеогенезата - черния дроб и бъбреците. Насекоми депозиране на тялото е най-мазнини тялото. В допълнение, източниците на глюкоза и NEFA могат да бъдат някои резервни или други храни, съхранявани или генерирани в работната клетка. Различни начини и етапи на въглехидрати и метаболизма на мазнините са свързани помежду си с множество взаимни влияния. Посоката и интензивността на потока на тези метаболитни процеси зависят от редица външни и вътрешни фактори. Те включват, по-специално, количеството и качеството на храната, консумирана и нейните ритми в организма, нивото на мускулната и нервната дейност и т.н.

тялото на животните се адаптира към естеството на режима на храна на невронната или мускулно натоварване чрез сложен набор от координиращи механизми. По този начин, контролът на потока на различни реакции в въглехидрати и липидния метаболизъм извършва за концентрациите на съответните субстрати и ензими, както и степента на натрупване на продукти от определена реакция клетъчно ниво. Тези контролни механизми са механизми за саморегулиране и изпълнява в едноклетъчни и многоклетъчни организми. В последния регламент на усвояване на въглехидратите и мазнините може да се появи на нивото на взаимодействията клетка-клетка. По-специално, и двата вида обмен взаимно vzaimokontroliruyutsya: NEFA мускулна инхибира разграждането на глюкоза продукти като разпадането на глюкоза в мазнини забавят образуването на NEFA. В най-висши животни получават определен механизъм на междуклетъчната регулиране междинен метаболизъм решена явление в развитието на ендокринната система като първостепенно значение при контрола на метаболитни процеси на целия организъм.

Сред хормони, участващи в регулирането на липидите и въглехидратния метаболизъм в гръбначни, централното място се заема от следните: хормони на стомашно-чревния тракт, които контролират храносмилането и усвояването на продукти от разграждане в кръвта; инсулин и глюкагон - специфични регулатори междинен метаболизъм на въглехидрати и липиди; STG и функционално свързани с тях "соматомедини" и CIF, глюкокортикоиди, АСТН и адреналин - факторите на неспецифичен адаптация. Трябва да се отбележи, че много от посочените хормони също взема пряко участие в регулирането на метаболизма на протеини (вж. Гл. 9). Скоростта на секрецията на хормони и се отнася до осъществяването на техните ефекти върху тъканта са свързани помежду си.

Не можем да живеят специално за функционирането на хормонални фактори на стомашно-чревния тракт, се секретира в невро-хуморален фаза на секреция. Техните основни ефекти са добре известни в хода на обща физиология на човека и животните и, освен това, от тях вече адекватно посочено в сек. 3. По-подробно интерстициална ендокринна регулирането на метаболизма на въглехидратите и мазнините.

Хормоните и регулиране на интерстициален глюкозния метаболизъм. Интегрална индикатор на баланса на въглехидратния метаболизъм в тялото на гръбначните животни е концентрацията на глюкоза в кръвта. Тази фигура е стабилен при бозайник около 100 мг% (5 ммол / л). Нейната деформация обикновено обикновено не надвишава ± 30%. Нивата на кръвната захар зависи от една страна, чрез приток на кръв предимно монозахарид от червата, черния дроб и бъбреците, и от друга - на вливане в работно и депо тъкан (Фиг 2.).

Притокът на глюкоза от черния дроб и бъбреците се определя от съотношението на активното и glikogenfosforilaznoy реакция glikogensintetaznoy в черния дроб, съотношението на интензитета на глюкоза колапс и глюконеогенезата в интензитета на черния дроб и отчасти в бъбреците. Получаване на глюкоза в кръвта е пряко свързано с нивата на фосфорилаза реакция и процес глюконеогенеза. Изтичането на глюкозата от кръвта в тъканите е в пряка зависимост от скоростта на транспорт в мускулите, мастната и лимфоидни клетки, мембрани, които осигуряват бариера за навлизане на глюкоза (припомни, че мембраните на клетките на черния дроб, мозъка и бъбреците лесно пропускливи за монозахарид); метаболитен използването на глюкозата, на свой ред, зависи от пропускливостта на мембраните към него, и активността на ключови ензими на нейното деформиране; превръщане на глюкозата в гликоген в чернодробните клетки (Levin et Al 1955 ;. Nyuskholm, Рандал, 1964; FOA, 1972). Всички тези методи са свързани с транспортирането и метаболизма на глюкозата, директно контролирани от сложни хормонални фактори.

Фиг.2. Начини за поддържане на динамично равновесие на глюкоза в кръвта мембрани на мускулните и мастните клетки имат "бариера" за транспорт на глюкоза; Ch-Ь-е - глюкоза-б-фосфат

Хормонални регулатор на въглехидратния метаболизъм чрез действието на общата посока на нивата обмен и глюкозата в кръвта могат да бъдат разделени на два типа. Първият тип хормон стимулира използването тъкан глюкоза и отлагането му под формата на гликоген, но инхибира глюконеогенезата и следователно води до намаляване на концентрацията на кръвната захар. Хормоните действия от този тип е инсулин. Вторият тип на хормони стимулира разграждането на гликоген и глюконеогенезата и следователно води до повишаване на глюкозата в кръвта. За този тип хормони включват глюкагон (и секретин и VIP) и адреналин. Хормоните трети тип стимулират чернодробната глюконеогенеза, инхибират използването на глюкозата от различни клетки и същевременно се подобрява образуването на гликоген хепатоцити, в резултат на преобладаването на първите две реакции обикновено също повишаване на глюкозата в кръвта. За този тип хормони включват глюкокортикоиди и растежен хормон - "соматомедини". Въпреки това, като еднопосочен ефект върху процесите на глюконеогенезата, гликоген синтеза и гликолиза, глюкокортикоиди и растежен хормон - "соматомедини" имат различни ефекти върху пропускливостта на клетъчните мембрани на мускулната и мастната тъкан глюкоза.

Чрез ориентиране на действие на концентрацията на глюкоза в кръвта е хипогликемичен хормон инсулин (хормон "покой и насищане"), хормони на втория и третия видове - хипергликемични (хормони "стрес и пост")

Фигура 3. Хормонални регулиране на въглехидрати хомеостаза: плътни стрелки означава стимулиране ефект пунктираната - инхибиране

Инсулинът е хормон може да се нарече асимилация и отлагането на въглехидрати. Една от причините за нарастване на използването на глюкоза в тъканите е стимулирането на гликолиза. Тя се провежда евентуално в нивото на активиране на ключови ензими на гликолиза хексокиназа, особено един от четирите известни изоформи - U хексокиназа и глюкокиназа (Weber, 1966; Ilyin 1966, 1968). Очевидно роля в стимулирането на катаболизма на глюкоза и инсулин играе ускорение пентозофосфатния път в етапа на глюкозо-6-fosfatdegidrogenaznoy реакция (Leites, Laptev, 1967). Смята се, че стимулирането на поглъщането на глюкоза от черния дроб в хранителна хипергликемия повлиян инсулин играе жизненоважна роля хормонално индуциране на специфичен чернодробен ензим глюкокиназа селективно фосфорилиране на глюкозата при високи концентрации него.

Основната причина за стимулиране на използването на глюкозата от мускулните и мастните клетки - особено селективно увеличаване на пропускливостта на клетъчните мембрани на монозахарид (Lunsgaard, 1939; Levin, 1950). По този начин се постига чрез увеличаване на концентрацията на субстрати за реакцията на хексокиназа и пентозофосфатния път.

Усилване гликолиза повлиян от инсулин в скелетната мускулатура и миокарда играе значителна роля в натрупването на ATP и осигуряване на оперативната съвместимост мускулните клетки. гликолизата на черния дроб усилване изглежда важно не само да се увеличи включването на пирувата в тъканна система дишане, като натрупването на ацетил-СоА и малонил-СоА като образуване на прекурсор поливалентен мастни киселини и следователно, три-глицериди (Nyuskholm, Старт, 1973). Образувани по време на гликолиза глицерофосфат също участва в синтеза на неутрални мазнини. Освен това, в черния дроб, по-специално в мастната тъкан липогенезата за подобряване на глюкоза играе важна роля хормон стимулиране на глюкоза-б-fosfatdegidrogenaznoy реакция, водеща до образуването на NADPH - намаляване кофактор необходими за биосинтезата на мастни киселини и глицерофосфат. Така при бозайници засмуква само 3-5% глюкоза превръща чернодробна гликоген, а над 30% се натрупва под формата на мазнини, депозиран в органите на депо.

Така, основната посока на действие на инсулин на гликолиза и пентозофосфатния път в черния дроб и мастната тъкан, по-специално е да се осигури образуването на триглицериди. В бозайници и птици в адипоцити, и по-ниски гръбначни в хепатоцити глюкоза - един от основните източници на депозирането на триглицериди. В тези случаи, физиологичното значение на хормонално стимулиране на използването на въглехидрати се намалява до голяма степен на стимулиране на липид депозит. В същото време инсулинът има пряко влияние върху синтеза на гликоген - депозит форма на въглехидрати - не само в черния дроб, но и в мускулите, бъбреците, а вероятно и мастната тъкан.

Crank за повлияване на въглехидратния метаболизъм, подобен на глюкагон като механизъм посредничество на техните ефекти е аденилатциклаза комплекс (Robizon и др. 1971). Адреналин като глюкагон, повишава гликоген разбивка и глюконеогенеза. При физиологични концентрации на глюкагон retseptiruetsya предимно черния дроб и мастната тъкан, и адреналин - мускул (миокарда главно) и мастната тъкан. Поради това, за по-глюкагон, и епинефрин малко характеристика закъснение по време на стимулация glyukoneogeneticheskih процеси. И все пак епинефрин в много по-голяма степен, отколкото глюкагон, като увеличава гликогенолизата и, очевидно, защото на дишане и гликолизата в мускулите. По отношение на не механизми, и общият ефект на гликолитични процеси в мускулните клетки адреналин е частично sineregistom инсулин, глюкагон вместо. Очевидно, инсулин и глюкагон в по-голяма степен - хранителни хормони и адреналин - стресор хормон.

Понастоящем установи редица биохимични механизми стоящи в основата на действието на хормоните на липидния метаболизъм.

Инсулин има обратния ефект на адреналин и глюкагон на липолиза и мобилизация на мастни киселини. Неотдавна е показано, че стимулира инсулинова фосфодиестеразната активност в мастната тъкан. Фосфодиестераза играе важна роля в поддържането на постоянно ниво на сАМР в тъкани, поради увеличаване на съдържанието на инсулин, за да се увеличи активността на фосфодиестерази, което от своя страна води до намаляване на концентрацията на сАМР в клетката, а оттам и до образуването на активната форма на липазата.

Без съмнение, други хормони, като тироксин, полови хормони, също влияят върху липидния метаболизъм. Например, известно е, че отстраняването на половите жлези (кастрация) причинява при животни прекомерен мазнини отлагане. Въпреки това, информацията, която ние все още не са предоставили основата да се каже с увереност за конкретния механизъм на тяхното действие върху липидния метаболизъм.

В хормонално регулирането на метаболизма на протеините, участващи тироидни хормони тироксин (Т3) увеличава протеиновия синтез; Високите концентрации на Т3 обратно, инхибират синтеза на протеини; растежен хормон, инсулин, тестостерон, естроген повиши разграждането на протеини, особено в мускулите и лимфоидни тъкани, но стимулира синтеза на протеини в черния дроб.

Регулиране на метаболизма вода сол настъпва невро-хормонални начин. Ако промените осмотична концентрация на кръвоносните развълнувани чувствителни специално образование (osmoreceptors), информация, от която се предава към центъра на града, на нервната система, и от него да хипофизната задната лоб. С увеличаване на концентрацията на кръвната увеличава осмотичното освобождаване на антидиуретичен хормон, който намалява освобождаването на вода от урината; с излишък от вода в тялото се намалява и секрецията на този хормон засилено му отделяне от бъбреците. Постоянството на обема на тялото течности е предвиден специален регулираща система рецептори, които реагират на промени в кръвното пълнене големи съдове, сърдечни кухини и др.; Получената инстинктивно стимулира секрецията на хормони, които влияят на бъбреците променят освобождаването на вода и натриев от соли на тялото. Най-важният в регулирането на метаболизма на вода и глюкокортикоиди хормони вазопресин, натриев - алдостерон и ангиотензин калций - паратироиден хормон и калцитонин.