Гормоны и адаптация. (Лекция 15)

1. ЛЕКЦИЯ № 15

ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России
Кафедра биохимии
Дисциплина: Биохимия
ЛЕКЦИЯ № 15
Гормоны и адаптация
Лектор: Гаврилов И.В.
Факультет: лечебно-профилактический,
Курс: 2
Екатеринбург, 2016г

2. План лекции

1. Стресс – как общий адаптационный
синдром
2. Стадии стресс-реакций: характеристика
метаболических и биохимических
изменений.
3. Роль гипофизарно-надпочечниковой
системы, катехоламинов, СТГ, инсулина,
гормонов щитовидной железы, половых
гормонов в реализации адаптивных
процессов в организме.

3.

Адаптация (от лат. аdaptatio)приспособление организма к условиям
существования.
Цель адаптации - устранение или
ослабление вредного действия
факторов окружающей cреды:
1. биологических,
2. физических,
3. химических,
4. социальных.

4. Адаптация

НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ
СПЕЦИФИЧЕСКАЯ
обеспечивает
активизацию защитных
систем организма,
для адаптации к любому
фактору среды.
вызывает изменения
в организме, направленные на ослабление
или устранение
действия конкретного
неблагоприятного
фактора.

5. 3 вида адаптационных реакций

1. реакция на слабые воздействия –
реакция тренировки (по Гаркави,
Квакиной, Уколовой)
2. реакция на воздействия средней
силы – реакция активации (по
Гаркави, Квакиной, Уколовой)
3. реакция на сильные, чрезвычайные
воздействия – стресс-реакция (по Г.
Селье)

6.

Впервые представление о
стрессе (от англ. stress напряжение) как об общем
адаптационном
синдроме
(ОАС)
сформулировал
видный канадский ученый
Ганс Селье в 1936г (19071982 г.г.).
Впервые физиологический стресс Г. Селье
описал
как
общий
адаптационный
синдром. Термин «стресс» он начал
использовать позднее.
Стресс
особое состояние организма
человека и млекопитающих, возникающее
в ответ на сильный внешний раздражитель стрессор
-

7.

Стрессор (синонимы: стресс-фактор, стрессситуация) — фактор, вызывающий состояние
стресса.
1. Физиологический (чрезмерная боль, сильный шум,
2.
3.
4.
воздействие экстремальных температур)
Химический (прием ряда лекарственных препаратов,
например, кофеина или амфетаминов)
Психологический
(информационная
перегрузка,
соревнование,
угроза
социальному
статусу,
самооценке, ближайшему окружению и др.)
Биологический (инфекции)

8.

Классическая триада ОАС:
1. разрастание коры надпочечников;
2. уменьшение вилочковой железы;
3. изъязвление желудка.

9. Механизмы, повышающие адаптационные возможности организма к стрессору при ОАС

• Мобилизации энергетических ресурсов (Повышение
уровня глюкозы, жирных кислот, аминокислот и
кетоновых тел)
• Увеличение эффективности внешнего
дыхания.
• Усиление и централизация кровоснабжения.
• Увеличение свертывающей способности крови
• Активация работы ЦНС (улучшение внимания, памяти,
сокращение времени реакции и т.д.).
• Снижение чувства боли.
• Подавление воспалительных реакций.
• Снижение пищевого поведения и полового влечения.

10. Негативные проявления ОАС

Подавление иммунитета (кортизол).
Нарушение репродуктивной функции.
Нарушение пищеварения (кортизол).
Активация ПОЛ (адреналин).
Деградация тканей (кортизол, адреналин).
Кетоацидоз, гиперлипидемия,
гиперхолестеринемия.

11. Стадии изменения адаптационных возможностей организма при стрессе

Уровень
1 – фаза тревоги
резистентности
А – шока
Б - противошока
стрессор
2
2 – фаза резистентности
3- фаза истощения
1
или адаптации
3
А
Б
время

12.

Стресс, в зависимости от изменения уровня
адаптационных возможностей делится:
эустресс
(адаптация)
дистресс
(истощение)
стресс, при котором
стресс, при котором
адаптационные
адаптационные
возможности организма
возможности организма
повышаются, происходит
снижаются. Дистресс
его адаптация к
приводит к развитию
стрессовому фактору и
болезней адаптации,
ликвидация самого стресса.
возможно к гибели.

13. Развитие идей Селье в современной спортивной медицине (по Гаркави, Квакиной, Уколовой)

Уровень резистентности
Реакция активации
время
Реакция тренировки
время

14. ОАС

Развивается с участием систем:
• гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой.
• симпато-адреналовой
• Гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная ось
и гормонов:
• АКТГ
• кортикостероидов (глюкокортикоиды,
минералокортикоиды, андрогены, эстрогены)
• Катехоламинов (адреналин, норадреналин)
• ТТГ и тиреоидных гормонов
• СТГ

15. Регуляция секреции гормонов при стрессе

Стресс
ЦНС
СНС: параганглии
Гипоталамус
Вазопрессин
Гипофиз
Мозговое
вещество
надпочечников
Адреналин
Норадреналин
АКТГ
ТТГ
Корковое
вещество
надпочечников
Щитовидная
железа
Тиреоидные
гормоны
Глюкокортикоиды
Минералокортикоиды
Ткани мишени
СТГ
Печень
Соматомедины

16.

Уровень
резистентности
Участие гормонов в стадиях ОАС
эустресс
II стадия – резистентности
Гормоны: кортизол, СТГ.
I
I стадия – тревоги
шок
противошок
Гормоны:
адреналин,
вазопрессин,
окситоцин,
кортиколиберин ,
кортизол.
III
время
воздействия
II
дистресс
III стадия – адаптации
или истощения
При адаптации:
- анаболические гормоны:
(CТГ, инсулин, половые гормоны).
При истощении:
-снижение гормонов адаптации.
Накопление повреждений.

17. Симпато-адреналовая ось

18.

Синтез адреналина
OH
норадреналин
OH
О2
OH
Fe2+
CH 2
HC
COOH
Тир
OH
OH
HC
CH 2
NH 2
COOH
H2C
О2
вит. С
Cu2+
B6
CH 2
NH 2
СО2
NH 2
дофамин
OH
OH
OH
OH
SAM SAГ
HC
ОН
HC
H2C
NH 2
H2C
норадреналин
ДОФА
ДОФАТирозиндофаминмонооксигеназа декарбоксилаза монооксигеназа
ОН
NНCH 3
адреналин
метилтрансфераза

19.

Эффекты
Норадреналин
Адреналин
++++
+++
++++
++
++
++
Теплопродукция
Сокращение ГМК
+++
+++
++++
+ или -
Липолиз (Мобилизация жирных
кислот)
Синтез кетоновых тел
Гликогенолиз
+++
++
+
+
+
+++
-
---
Артериальное давление
Частота сердечных сокращений
Периферическое сопротивление
Гликогенез
Моторика желудка и кишечника
Потовые железы (Выделение пота)
-
+
-
+

20. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось

Гипоталамо-гипофизарнонадпочечниковая ось
Гормоны коры надпочечников
Кортикостероиды
• Глюкокортикоиды (кортизол) + стресс, травма,
гипогликемия
• Минералокортикоиды (альдостерон) +
гиперкалиемия, гипонатриемия, ангиотензин II,
простагландины, АКТГ
• Андрогены
• Эстрогены

21.

Схема синтеза
кортикостероидов

22.

Кортикотропин релизиг гормон
кортикотропные клетки
передней доли гипофиза
дофамин
меланотропные клетки
средней доли гипофиза
Проопиомеланокортин (ПОМК) 241АК

23.

АКТГ
Максимальная секреция АКТГ (а также либерина и
глюкокортикоидов) наблюдается утром в 6-8 часов,
а минимальная — между 18 и 23 часами
АКТГ
MC2R (рецептор)
кора надпочечников
жировая ткань
глюкокортикоиды
липолиз
меланокортиновые
рецепторы клеток
кожи, меланоцитов,
клеток иммунной
системы и др

24. Реакции синтеза кортикостероидов

митохондрия
липидная
капля
Н2О
Жирная
кислота
Эфир
2
холестерина
холестеролэстераза HO
АКТГ
11
12
1 19
10
5
3
4
17
13
9
14
8
7
6
Холестерин
24
22
18 21
20
23
25
CH 3
С O
26
27
16
15
холестеролдесмолаза
Р450
HO
Прегненолон

25. Синтез кортизола и альдостерона

CH 3
С O
CH 3
С O
гидроксистероид-ДГ
HO
цитоплазма
Прегненолон
CH 3
С O
ОН
O
Прогестерон
ЭПР
17-гидроксилаза
O
O
Гидроксипрогестерон
CH 3OH
С O
ЭПР
21-гидроксилаза
Дезоксикортикостерон
11-гидроксилаза
ЭПР 21-гидроксилаза (Р450)
CH 3OH
С O
ОН
O
O
Дезоксикортизол
11-гидроксилаза (Р450)
митохондрия
4 HO
O
HO
CH 3OH
С O
CH 3OH 3
С O
ОН 2
Пучковая
и сетчатая
зона
1
Кортикостерон
18-гидроксилаза
митохондрия
Кортизол
HO
CH 3OH
CHO С O
клубочковая
зона
O
Альдостерон

26. Действие глюкокортикоидов (кортизол)

• в печени в основном оказывают анаболический
эффект (стимулирует синтез белков и нуклеиновых
кислот).
• в мышцах, лимфоидной и жировой ткани, коже и
костях тормозят синтез белков, РНК и ДНК и
стимулирует распад РНК, белков, аминокислот.
• стимулируют глюконеогенез в печени.
• стимулируют синтез гликогена в печени.
• тормозят потребление глюкозы инсулинзависимыми
тканями. Глюкоза идет в инсулиннезависимые ткани
– ЦНС.

27. Действие минералокортикоидов (основной представитель альдостерон)

Стимулируют:
Ингибируют:
• реабсорбцию Na+ в
почках;
• секрецию К+, NH4+ ,Н+
в почках, потовых,
слюнных железах,
слиз. обол-ке
кишечника.
• синтез белковтранспортёров Na;
• Na+,K+-АТФ-азы;
• синтез белковтранспортёров К+;
• синтез
митохондрльных
ферментов ЦТК.

28. Нарушение обмена кортикоидов

Надпочечниковая недостаточность - под этим
названием объединяют болезни, вызванные
гипофункцией
коры
надпочечников.
Клинические
проявления
надпочечниковой
недостаточности
обусловлены
дефицитом
глюкокортикоидов
и
(реже)
дефицитом
минералокортикоидов

29. Первичная недостаточность коры надпочечников (болезнь Аддисона) гипокортицизм. Дефицит в первую очередь кортизола В 80% случаев причина за

Первичная недостаточность коры
надпочечников (болезнь Аддисона)
гипокортицизм. Дефицит в первую очередь кортизола
В 80% случаев причина заболевания - аутоиммунный
процесс
Клинические симптомы:
-снижение массы тела;
-слабость;
Тревога, депрессия, раздражимость
-снижение АД;
-’’бронзовая болезнь’’
Потеря веса аппетита
тошнота, рвота, диарея.

30.

Вторичная недостаточность коры
надпочечников:
Причина: дефицит АКТГ возникающий,
вследствие опухоли, инфаркта или
инфекции. При этом наблюдаются те же
метаболические синдромы, что и при
первичной недостаточности надпочечников,
но отсутствует гиперпигментация.

31.

Врождённая гиперплазия
надпочечников - Адреногенитальный
синдром:
Моногенная мутация, врожденный генетический
дефект ферментной системы С21-гидроксилазы
(90%). При этом нарушается синтез кортизола. По
принципу обратной связи возрастает образование
АКТГ, и усиливается синтез предшественников
кортизола, из которых образуются андрогены
Проявления:
-раннее половое созревание у мальчиков;
-мужские половые признаки у девочек.

32.

Гиперпродукция глюкокортикоидов
повышение АКТГ
при
опухолях
гипофиза
(болезнь ИценкоКушинга)
Избыточный
синтез
кортизола
при
гормональноактивных опухолях
(синдром
Кушинга)
Иценко-
- мышечной массы;
-истончение кожи;
-остеопороз;
- «лунообразное»
лицо;
-выступающий живот

33. Половые гормоны

34. Синтез андрогенов и их предшественников в коре надпочечников

В НАДПОЧЕЧНИКАХ
CH 3
С O
Синтез андрогенов и их
предшественников в
коре надпочечников
CH 3
С O
ЭПР
HO
Прегненолон
изомераза
O
ЭПР
гидроксилаза
Прогестерон
CH 3
С O
ОН
HO
CH 3
С O
ОН
O
Гидроксипрегненолон
Гидроксипрогестерон
О
О
HO
Дегидроэпиандростерон
митохондрия
активный
предшественник
гидроксилаза
Андростендион
малоактивный
предшественник
мало
ОН
HO
O
Андростендиол
мало
ОН
O
Тестостерон
ОН
мало
HO
Эстрадиол

35. Регуляция синтеза и секреции мужских половых гормонов

Гипоталамус
-
Гонадотропин-рилизинг гормон
-
ингибин
+
ПЕРЕДНЯЯ ДОЛЯ ГИПОФИЗА
ФСГ
+
Клетки
Сертоли
-
ЛГ
+
Клетки
Лейдига
тестостерон
+
сперматогенез

36. Регуляция синтеза и секреции женских половых гормонов

+
Гипоталамус
-
Гонадотропин-рилизинг гормон
-
+
ПЕРЕДНЯЯ ДОЛЯ ГИПОФИЗА
ФСГ
+
ЛГ
+
Фолликул
Жёлтое тело
эстрадиол
прогестерон
-

37. Транспорт половых гормонов

Осуществляется альбумином и β-глобулином
(СГСГ-секс-гормон-связывающий глобулин).

38. Действие половых гормонов

• Андрогены:
-регулируют синтез белков у эмбриона в
сперматогониях, мышцах, костях,
почках и мозге;
-оказывают анаболическое действие;
-стимулируют клеточное деление и т.д..

39.

• Эстрогены:
-стимулируют развитие тканей, участвующих в
размножении;
-определяют развитие женских вторичных
половых признаков;
-подготавливают эндометрий к имплантации;
-анаболическое действие на кости и хрящи;
-стимулируют синтез транспортных белков
тиреоидных и половых гормонов;
-увеличивают синтез ЛПВП и тормозят
образование ЛПНП, что ведёт к снижению ХС в
крови и т.д.
-влияет на репродуктивную функцию;
-действует на ЦНС и т.д..

40.

• Прогестерон:
-влияет на репродуктивную функцию организма;
-увеличивает базальную температуру тела после
овуляции и сохраняется во время лютеиновой
фазы менструального цикла;
-в высоких концентрациях взаимодействует с
рецепторами альдостерона почечных канальцев
(альдостерон теряет возможность стимулировать
реабсорбцию натрия);
-действует на ЦНС, вызывая некоторые
особенности поведения в предменструальный
период.

41. Соматотропный гормон

СТГ – соматотропный гормон (гормон
роста), одноцепочечный полипептид из 191
АК,
имеет
2
дисульфидных
мостика.
Синтезируется в передней доли гипофиза как
классический белковый гормон. Секреция
импульсная с интервалами в 20-30 мин.

42.

- соматолиберин
+ соматостатин
Гипоталамус
соматолиберин
-
соматостатин
-
+
ПЕРЕДНЯЯ ДОЛЯ ГИПОФИЗА
СТГ
Печень
Кости
+ глюконеогенез
+ синтез белка
+ рост
+ синтез белка
ИФР-1
Адипоциты
Мышцы
+ липолиз
- утилизация
глюкозы
+ синтез белка
- утилизация
глюкозы

43.

Под действием СТГ в тканях вырабатываются
пептиды - соматомедины.
Соматомедины
или инсулиноподобные
факторы
роста
(ИФР)
обладают
инсулиноподобной активностью и мощным
ростстимулирующим действием. Соматомедины
обладают
эндокринным,
паракринным
и
аутокринным действием. Они регулируют
активность и количество ферментов, биосинтез
белков.

44. Спасибо за внимание!