parathormon i kalcitonin. Hemijska priroda

Parathormone

Paratiroidni hormon (PTH) je jednolančani polipeptid koji se sastoji od 84 aminokiselinske ostatke (oko 9,5 kDa), čije djelovanje je usmjereno na povećanje koncentracije kalcijevih jona i smanjenje koncentracije fosfata u krvnoj plazmi.

1. Sinteza i izlučivanje PTH

PTH se sintetiše u paratireoidne žlezde sjekira u obliku prekursora - preprohormona koji sadrži 115 aminokiselinskih ostataka. Tokom transfera u ER, signalni peptid koji sadrži 25 aminokiselinskih ostataka se cijepa od preprohormona. Nastali prohormon se transportuje do Golgijevog aparata, gdje se prekursor pretvara u zreli hormon, koji uključuje 84 aminokiselinska ostatka (PTH 1-84). Paratiroidni hormon se pakuje i čuva u sekretornim granulama (vezikulama). Netaknuti paratiroidni hormon može se razdvojiti na kratke peptide: N-terminalni, C-terminalni i srednji fragmenti. N-terminalni peptidi koji sadrže 34 aminokiselinske ostatke imaju punu biološku aktivnost i izlučuju ih žlijezde zajedno sa zrelim paratiroidnim hormonom. To je N-terminalni peptid koji je odgovoran za vezivanje za receptore na ciljnim ćelijama. Uloga C-terminalnog fragmenta nije jasno utvrđena. Brzina razgradnje hormona opada sa niskim koncentracijama jona kalcijuma i raste sa visokim koncentracijama jona kalcijuma.

Sekrecija PTH reguliran nivoom jona kalcija u plazmi: hormon se luči kao odgovor na smanjenje koncentracije kalcija u krvi.

2. Uloga paratiroidnog hormona u regulaciji metabolizma kalcijuma i fosfata

ciljni organi za PTH - kosti i bubrege. u ćelijama bubrega i koštanog tkiva lokalizirani su specifični receptori koji stupaju u interakciju s paratiroidnim hormonom, zbog čega se pokreće kaskada događaja, što dovodi do aktivacije adenilat ciklaze. Unutar ćelije se povećava koncentracija cAMP molekula, čije djelovanje stimulira mobilizaciju kalcijevih jona iz unutarćelijskih rezervi. Joni kalcija aktiviraju kinaze koje fosforiliraju specifične proteine ​​koji induciraju transkripciju specifičnih gena.

U koštanom tkivu, PTH receptori su lokalizirani na osteoblastima i osteocitima, ali se ne nalaze na osteoklastima. Kada se paratiroidni hormon veže za ciljne ćelijske receptore, osteoblasti počinju intenzivno lučiti faktor rasta 1 sličan insulinu i citokine. Ove supstance stimulišu metaboličku aktivnost osteoklasta. Posebno se ubrzava stvaranje enzima, poput alkalne fosfataze i kolagenaze, koji djeluju na komponente koštanog matriksa, uzrokuju njegov razgradnju, što rezultira mobilizacijom Ca 2+ i fosfata iz kosti u ekstracelularnu tekućinu ( Slika 1).

U bubrezima, PTH stimulira reapsorpciju kalcija u distalnim zavijenim tubulima i na taj način smanjuje izlučivanje kalcija u urinu i smanjuje reapsorpciju fosfata.

Osim toga, paratiroidni hormon inducira sintezu kalcitriola (1,25(OH) 2 D 3), koji pojačava apsorpciju kalcija u crijevima.

Dakle, paratiroidni hormon uspostavlja normalan nivo jona kalcijuma u ekstracelularnoj tečnosti, kako direktnim delovanjem na kosti i bubrege, tako i indirektnim delovanjem (kroz stimulaciju sinteze kalcitriola) na crevnu sluznicu, povećavajući u ovom slučaju efikasnost. apsorpcije Ca 2+ u crijevima. Smanjenjem reapsorpcije fosfata iz bubrega, paratiroidni hormon pomaže u smanjenju koncentracije fosfata u ekstracelularnoj tekućini.

3. Hiperparatireoza

Kod primarnog hiperparatireoze, mehanizam supresije lučenja paratiroidnog hormona kao odgovor na hiperkalcemiju je poremećen. Ova bolest se javlja sa učestalošću od 1:1000. Uzroci mogu uključivati ​​oticanje štitne žlijezde(80%) ili difuzna hiperplazija žlijezda, u nekim slučajevima karcinom paratireoidne žlijezde (manje od 2%). Prekomjerno lučenje paratiroidnog hormona dovodi do povećane mobilizacije kalcija i fosfata iz koštanog tkiva, povećane reapsorpcije kalcija i izlučivanja fosfata u bubrezima. Kao rezultat, javlja se hiperkalcemija, što može dovesti do smanjenja neuromuskularne ekscitabilnosti i mišićne hipotenzije. Pacijenti razvijaju opšte i slabost mišića, brza zamornost i bol u određenim mišićnim grupama, povećava se rizik od prijeloma kralježnice, femura i kostiju podlaktice. Povećanje koncentracije fosfatnih i kalcijevih jona u bubrežnim tubulima može uzrokovati stvaranje bubrežnih kamenaca i dovodi do hiperfosfaturije i hipofosfatemije.

Sekundarni hiperparatireoidizam javlja se kod kronične bubrežne insuficijencije i nedostatka vitamina D 3 te je praćen hipokalcemijom, uglavnom povezanom s poremećenom apsorpcijom kalcija u crijevima zbog inhibicije stvaranja kalcitriola od strane zahvaćenih bubrega. U tom slučaju povećava se lučenje paratiroidnog hormona. Međutim, povišena razina paratiroidnog hormona ne može normalizirati koncentraciju iona kalcija u krvnoj plazmi zbog kršenja sinteze kalcitriola i smanjenja apsorpcije kalcija u crijevima. Uz hipokalcemiju, često se opaža i hiperfostatemija. Pacijenti razvijaju oštećenje skeleta (osteoporozu) zbog povećane mobilizacije kalcija iz koštanog tkiva. U nekim slučajevima (s razvojem adenoma ili hiperplazije paratireoidnih žlijezda), autonomna hipersekrecija paratireoidnog hormona kompenzira hipokalcemiju i dovodi do hiperkalcemije ( tercijarni hiperparatireoidizam).

4. Hipoparatireoza

Glavni simptom hipoparatireoidizma zbog insuficijencije paratireoidnih žlijezda je hipokalcemija. Smanjenje koncentracije jona kalcija u krvi može uzrokovati neurološke, oftalmološke i kardiovaskularne poremećaje, kao i oštećenje vezivnog tkiva. U bolesnika s hipoparatireozom bilježi se povećanje neuromišićne provodljivosti, napadi toničnih konvulzija, konvulzije respiratornih mišića i dijafragme i laringospazam.

Calcitriol

Kao i drugi steroidni hormoni, kalcitriol se sintetiše iz holesterola.

Rice. 1. Biološko djelovanje paratiroidnog hormona. 1 - stimuliše mobilizaciju kalcijuma iz kostiju; 2 - stimuliše reapsorpciju jona kalcijuma u distalnim tubulima bubrega; 3 - aktivira stvaranje kalcitriola, 1,25(OH) 2 D 3 u bubrezima, što dovodi do stimulacije apsorpcije Ca 2+ u crijevima; 4 - povećava koncentraciju kalcijuma u međućelijskoj tečnosti, inhibira lučenje PTH. ICF - međućelijska tečnost.

Djelovanje hormona usmjereno je na povećanje koncentracije kalcija u krvnoj plazmi.

1. Struktura i sinteza kalcitriola

U koži se 7-dehidrokolesterol (provitamin D3) pretvara u neposredni prethodnik kalcitriola, holekalciferol (vitamin D3). Tokom ove neenzimske reakcije, pod uticajem UV zračenja dolazi do prekida veze između devetog i desetog atoma ugljenika u molekulu holesterola, otvara se prsten B i nastaje holekalciferol (slika 2). Tako se većina vitamina D 3 formira u ljudskom tijelu, međutim, mala količina dolazi iz hrane i apsorbira se u tankom crijevu zajedno s drugim vitaminima topivim u mastima.

Rice. 2. Šema za sintezu kalcitriola. 1 - holesterol je prekursor kalcitriola; 2 - u koži se 7-dehidrokolesterol neenzimski pretvara u holekalciferol; 3 - u jetri, 25-hidroksilaza pretvara holekalciferol u kalcidiol; 4 - u bubrezima stvaranje kalcitriola katalizira 1α-hidroksilaza.

U epidermisu, kolekalciferol se vezuje za specifičan protein koji veže vitamin D (transkalciferin), ulazi u krvotok i prenosi se u jetru, gdje dolazi do hidroksilacije na 25. atomu ugljika kako bi se formirao kalcidiol. U kompleksu sa proteinom koji vezuje vitamin D, kalcidiol se transportuje do bubrega i hidroksilira na prvom atomu ugljenika da bi se formirao kalcitriol. Upravo 1,25(OH) 2 D 3 je aktivni oblik vitamina D 3 .

Hidroksilacija koja se javlja u bubrezima je korak koji ograničava brzinu. Ovu reakciju katalizira mitohondrijski enzim lα-hidroksilaza. Parathormon indukuje la-hidroksilazu, čime stimuliše sintezu 1,25(OH) 2 D 3 . Niska koncentracija fosfata i jona Ca2+ u krvi također ubrzava sintezu kalcitriola, a ioni kalcija djeluju indirektno preko paratiroidnog hormona.

Kod hiperkalcemije se smanjuje aktivnost 1α-hidroksilaze, ali se povećava aktivnost 24α-hidroksilaze. U ovom slučaju povećava se proizvodnja metabolita 24,25(OH) 2 D 3, koji može imati biološku aktivnost, ali njegova uloga nije u potpunosti razjašnjena.

2. Mehanizam djelovanja kalcitriola

Kalcitriol ima uticaj na tanko crijevo, bubrezi i kosti. Kao i drugi steroidni hormoni, kalcitriol se vezuje za intracelularni receptor ciljne ćelije. Formira se hormon-receptorski kompleks koji stupa u interakciju s hromatinom i inducira transkripciju strukturnih gena, što rezultira sintezom proteina koji posreduju u djelovanju kalcitriola. Na primjer, u crijevnim stanicama kalcitriol inducira sintezu proteina koji nose Ca 2+, koji osiguravaju apsorpciju jona kalcija i fosfata iz crijevne šupljine u crijevnu epitelnu ćeliju i daljnji transport iz stanice u krv, zbog čega koncentracija jona kalcijuma u ekstracelularnoj tečnosti održava se na nivou neophodnom za mineralizaciju organskog matriksa koštanog tkiva. U bubrezima kalcitriol stimuliše reapsorpciju jona kalcijuma i fosfata. S nedostatkom kalcitriola, poremećeno je stvaranje amorfnih kristala kalcijum fosfata i hidroksiapatita u organskom matriksu koštanog tkiva, što dovodi do razvoja rahitisa i osteomalacije. Također je utvrđeno da pri niskoj koncentraciji jona kalcija, kalcitriol pospješuje mobilizaciju kalcija iz koštanog tkiva.

3. Rahitis

Rahitis je bolest djetinjstva povezana s nedovoljnom mineralizacijom koštanog tkiva. Povreda mineralizacije kostiju posljedica je nedostatka kalcija. Rahitis može biti uzrokovan sljedećim razlozima: nedostatak vitamina D 3 u ishrani, poremećena apsorpcija vitamina D 3 u tankom crijevu, smanjena sinteza prekursora kalcitrigola zbog nedovoljnog izlaganja suncu, defekt 1α-hidroksilaze, defekt u kalcitriol receptori u ciljnim ćelijama. Sve to uzrokuje smanjenje apsorpcije kalcija u crijevima i smanjenje njegove koncentracije u krvi, stimulaciju lučenja paratiroidnog hormona i kao rezultat toga mobilizaciju iona kalcija iz kosti. Kod rahitisa su zahvaćene kosti lubanje; grudni koš, zajedno sa prsnom kosti, strši naprijed; deformirane su cjevaste kosti i zglobovi ruku i nogu; stomak raste i strši; usporen motorički razvoj. Glavni načini prevencije rahitisa - pravilnu ishranu i odgovarajuću insolaciju.

Uloga kalcitonina u regulaciji metabolizma kalcijuma

Kalcitonin je polipeptid koji se sastoji od 32 aminokiselinske ostatke s jednom disulfidnom vezom. Hormon luče parafolikularne K-ćelije štitnjače ili C-ćelije paratireoidne žlezde kao prekursorski protein visoke molekularne težine. Lučenje kalcitonina se povećava sa povećanjem koncentracije Ca 2+ i smanjuje se sa smanjenjem koncentracije Ca 2+ u krvi. Kalcitonin je antagonist paratiroidnog hormona. Inhibira oslobađanje Ca 2+ iz kostiju, smanjujući aktivnost osteoklasta. Osim toga, kalcitonin inhibira tubularnu reapsorpciju jona kalcija u bubrezima, čime stimulira njihovo izlučivanje putem bubrega u urinu. Brzina lučenja kalcitonina kod žena u velikoj meri zavisi od nivoa estrogena. Sa nedostatkom estrogena, lučenje kalcitonina se smanjuje. To uzrokuje ubrzanje mobilizacije kalcija iz koštanog tkiva, što dovodi do razvoja osteoporoze.

Za razmjenu kalcijuma i fosfata u tijelu odgovorna su tri hormona - kalcitriol, kalcitonin i paratiroidni hormon.

Calcitriol

Struktura

Derivat je vitamina D i pripada steroidima.

Sinteza

Holekalciferol (vitamin D 3) i ergokalciferol (vitamin D 2) koji nastaju u koži pod dejstvom ultraljubičastog zračenja i koji se unose hranom hidroksiliraju se u hepatociti na C 25 iu epitelu proksimalnih tubula bubrezi za C1. Kao rezultat, nastaje 1,25-dioksiholekalciferol ( kalcitriol).

Aktivnost 1α-hidroksilaze je otkrivena u mnogim ćelijama, a njen značaj leži u aktivaciji 25-hidroksiholekalciferola za sopstvene potrebe ćelije (autokrino i parakrino delovanje).

Regulacija sinteze i sekrecije

Aktiviraj: Hipokalcemija povećava hidroksilaciju vitamina D na C1 u bubrezima kroz povećanje lučenja paratiroidnog hormona, koji stimuliše ovaj proces.

Smanji: Višak kalcitriola inhibira C1 hidroksilaciju u bubrezima.

Mehanizam djelovanja

Cytosolic.

Ciljevi i efekti

Paratiroidni hormon

Struktura

To je peptid od 84 aminokiseline sa molekulskom težinom od 9,5 kDa.

Sinteza

Odlazi do paratireoidnih žlezda. Reakcije sinteze hormona su vrlo aktivne.

Regulacija sinteze i sekrecije

Aktivira proizvodnju hormona hipokalcemije.

Smanji visoke koncentracije kalcija kroz aktivaciju proteaza osjetljiva na kalcij hidrolizujući jedan od prekursora hormona.

Mehanizam djelovanja

Adenilat ciklaza.

Ciljevi i efekti

Efekat paratiroidnog hormona je da povećanje koncentracije kalcija i smanjenje koncentracije fosfata u krvi.

To se postiže na tri načina:

Kost

• pri visokom nivou hormona aktiviraju se osteoklasti i uništava se koštano tkivo,
• at niske koncentracije aktivira se remodeliranje kostiju i osteogeneza.

bubrezi

• povećana reapsorpcija kalcijuma i magnezijuma
• smanjuje se reapsorpcija fosfata, aminokiselina, karbonata, natrijuma, klorida, sulfata.
• hormon takođe stimuliše stvaranje kalcitriola (hidroksilacija na C 1).

crijeva

• uz sudjelovanje kalcitriola, apsorpcija kalcija i fosfata je poboljšana.

Hipofunkcija

Javlja se kada se žlijezda slučajno ukloni tokom operacija na štitnoj žlijezdi ili prilikom autoimunog razaranja tkiva žlijezde. Nastala hipokalcemija i hiperfosfatemija manifestuje se u obliku visoke neuromuskularne ekscitabilnosti, konvulzija, tetanije. S naglim smanjenjem kalcija dolazi do respiratorne paralize, laringospazma.

hiperfunkcija

Primarni hiperparatireoidizam se javlja s adenomom žlijezda. Povećana hiperkalcemija uzrokuje oštećenje bubrega, urolitijazu.

Sekundarni hiperparatireoza je rezultat zatajenja bubrega, u kojem dolazi do kršenja stvaranja kalcitriola, smanjenja koncentracije kalcija u krvi i kompenzacijskog povećanja sinteze paratiroidnog hormona.

kalcitonin

Struktura

To je peptid od 32 aminokiseline sa molekulskom težinom od 3,6 kDa.

Sinteza

Javlja se u parafolikularnim ćelijama štitaste žlezde.

Regulacija sinteze i sekrecije

Aktiviraj: joni kalcijuma, glukagon.

Mehanizam djelovanja

Adenilat ciklaza

Ciljevi i efekti

Efekat kalcitonina je smanjenje koncentracije kalcija i fosfati u krvi:

• u koštanom tkivu inhibira aktivnost osteoklasta, što poboljšava ulazak kalcijuma i fosfata u kost,
• u bubrezima inhibira reapsorpciju Ca 2+ jona, fosfata, Na+, K+, Mg 2+.

Paratiroidni hormon sintetiziraju paratireoidne žlijezde. By hemijska struktura to je polipeptid s jednim lancem koji se sastoji od 84 aminokiselinske ostatke, lišen je cisteina i ima molekularnu težinu od 9500.

Sinonimi: paratiroidni hormon, paratirin, PTH.

Povećanje nivoa paratiroidnog hormona u krvi može ukazivati ​​na prisustvo primarnog ili sekundarnog hiperparatireoidizma, Zolinger-Ellisonovog sindroma, fluoroze i povrede kičmene moždine.

Biološki prekursor hormona paratiroidnog hormona je paratiroidni hormon, koji ima 6 dodatnih aminokiselina na kraju NH2. Proparatiroidni hormon se proizvodi u granularnom endoplazmatskom retikulumu glavnih ćelija paratireoidnih žlijezda i pretvara se u paratiroidni hormon proteolitičkim cijepanjem u Golgijevom kompleksu.

Funkcije paratiroidnog hormona u tijelu

PTH ima i anabolički i katabolički učinak na koštano tkivo. Njegova fiziološka uloga je da utiče na populaciju osteocita i osteoblasta, usled čega se inhibira stvaranje koštanog tkiva. Osteoblasti i osteociti, pod uticajem PTH, luče insulinu sličan faktor rasta 1 i citokine koji stimulišu metabolizam osteoklasta. Potonji, zauzvrat, luče kolagenazu i alkalnu fosfatazu, koje uništavaju koštani matriks. Biološko djelovanje se provodi vezivanjem za specifične receptore paratiroidnog hormona (PTH receptore) koji se nalaze na površini ćelije. Receptori paratiroidnog hormona nalaze se na osteocitima i osteoblastima, ali ih nema na osteoklastima.

Paratiroidni hormon indirektno povećava izlučivanje fosfata putem bubrega, tubularna reapsorpcija kalcijum katjona, izazivanjem proizvodnje kalcitriola povećava apsorpciju kalcija u tankom crijevu. Kao rezultat djelovanja PTH, smanjuje se razina fosfata u krvi, povećava se koncentracija kalcija u krvi i smanjuje u kostima. U proksimalnim zavijenim tubulima, PTH stimulira sintezu aktivnih oblika vitamina D. Osim toga, funkcije paratiroidnog hormona uključuju povećanje glukoneogeneze u bubrezima i jetri, te povećanje lipolize u adipocitima (ćelijama masnog tkiva).

Koncentracija paratiroidnog hormona u organizmu varira tokom dana, što je povezano sa ljudskim bioritmom i fiziološke karakteristike izmjena kalcijuma. Istovremeno, maksimalni nivo PTH u krvi se opaža u 15:00, a minimalni - oko 7:00 ujutro.

Patološka stanja u kojima je povišen paratiroidni hormon češća su kod žena nego kod muškaraca.

Glavni regulator lučenja paratireoidnog hormona po principu povratne sprege je nivo ekstracelularnog kalcijuma (stimulativno dejstvo na lučenje paratiroidnog hormona dovodi do smanjenja koncentracije kalcijum-katjona u krvi). Produženi nedostatak kalcija dovodi do hipertrofije i proliferacije paratireoidnih stanica. Smanjenje koncentracije jonizovanog magnezijuma takođe stimuliše lučenje paratiroidnog hormona, ali manje izraženo nego u slučaju kalcijuma. Visok nivo magnezijuma inhibira proizvodnju hormona (na primjer, kod zatajenja bubrega). Vitamin D 3 takođe ima inhibitorni efekat na lučenje PTH.

U slučaju kršenja oslobađanja paratiroidnog hormona, kalcij se gubi u bubrezima, ispire se iz kostiju i apsorpcija u crijevima je poremećena.

S povećanjem koncentracije paratiroidnog hormona aktiviraju se osteoklasti i povećava se resorpcija koštanog tkiva. Ovo djelovanje PTH je posredovano preko osteoblasta, koji proizvode medijatore koji stimuliraju diferencijaciju i proliferaciju osteoklasta. U slučaju dugotrajno povišenog PTH, resorpcija kosti prevladava nad njenim formiranjem, što uzrokuje razvoj osteopenije. Uz prekomjernu proizvodnju paratiroidnog hormona, uočava se smanjenje gustoće kostiju (razvoj osteoporoze), što povećava rizik od prijeloma. Nivo serumskog kalcija kod takvih pacijenata je povišen, jer se pod utjecajem paratiroidnog hormona kalcij ispire u krv. Postoji sklonost ka stvaranju kamenca u bubrezima. Kalcifikacija krvnih sudova i poremećaji cirkulacije mogu dovesti do razvoja ulceroznih lezija gastrointestinalnog trakta.

Smanjenje koncentracije paratiroidnog hormona ukazuje na primarni ili sekundarni hipoparatireoidizam, kao i na Di Georgeov sindrom, aktivnu osteolizu.

Paratiroidni hormon služi kao marker disfunkcije paratireoidnih žlijezda, kao i regulacije metabolizma kalcija i fosfora u organizmu. Glavni posrednici homeostaze kalcija su PTH, kalcitonin i vitamin D, čiji su mete tanko crijevo, bubrezi i koštano tkivo.

Analiza na paratiroidni hormon

Ako sumnjate na patologiju paratireoidnih žlijezda i poremećeni metabolizam PTH, provodi se studija koncentracije ovog hormona u krvi.

Obično se analiza dodjeljuje pod sljedećim uslovima:

• povećanje ili smanjenje razine kalcija u krvi;
• osteoporoza;
• cistične promjene kostiju;
• česti prijelomi kostiju, pseudo-frakture dugih kostiju;
• sklerotične promjene u kralješcima;
• urolitijaza sa stvaranjem kalcijum-fosfatnih kamenaca u bubrezima;
• sumnja na neoplazme paratireoidnih žlijezda;
• sumnja na višestruku endokrinu neoplaziju tip 1 i 2;
• sumnja na neurofibromatozu.

Za analizu krv se uzima iz vene ujutro na prazan želudac. Nakon posljednjeg obroka mora proći najmanje 8 sati. Prije uzorkovanja, ako je potrebno, trebate se dogovoriti sa svojim ljekarom o unosu suplemenata kalcija. Tri dana prije testa potrebno je isključiti prekomjernu fizičku aktivnost i prestati piti alkohol. Uoči studije, masna hrana je isključena iz prehrane, nemojte pušiti na dan testa. Pola sata prije uzimanja krvi pacijentu se mora osigurati stanje potpunog mirovanja.

Stopa paratiroidnog hormona u krvi je 18,5-88 pg/ml.

Neki lijekovi iskrivljuju rezultate analize. Povećana koncentracija hormona u krvi se opaža u slučaju upotrebe estrogena, antikonvulzanata, fosfata, litija, kortizola, rifampicina, izoniazida. Smanjene vrijednosti ovog pokazatelja bilježe se pod utjecajem magnezijum sulfata, vitamina D, prednizolona, ​​tiazida, gentamicina, propranolola, diltiazema, oralnih kontraceptiva.

Korekcija blagog povećanja koncentracije paratiroidnog hormona provodi se kroz terapiju lijekovima, dijetu i režim obilnog pijenja.

Stanja u kojima je paratiroidni hormon povećan ili smanjen

Povećanje razine paratiroidnog hormona u krvi može ukazivati ​​na prisutnost primarnog ili sekundarnog hiperparatireoze (u pozadini onkološkog procesa, rahitisa, ulceroznog kolitisa, Crohnove bolesti, kroničnog zatajenja bubrega, hipervitaminoze D), Zollinger-Ellisonovog sindroma, fluoroza, ozljede kičmene moždine. Patološka stanja u kojima je povišen paratiroidni hormon češća su kod žena nego kod muškaraca.

Znakovi povišenog PTH: stalna žeđ, učestalo mokrenje, slabost mišića, bol u mišićima pri kretanju, deformitet skeleta, česti prijelomi, slabljenje zdravih zuba, zaostajanje u razvoju kod djece.

Smanjenje koncentracije paratiroidnog hormona ukazuje na primarni ili sekundarni hipoparatireoidizam (može biti posljedica nedostatka magnezija, hirurških intervencija na štitnoj žlijezdi, sarkoidoze, nedostatka vitamina D), kao i Di Georgeov sindrom, aktivni proces razaranja koštanog tkiva ( osteoliza).

Simptomi niske koncentracije paratiroidnog hormona: grčevi u mišićima, grčevi u crijevima, traheji, bronhima, zimica ili visoka temperatura, tahikardija, bol u srcu, poremećaji spavanja, oštećenje pamćenja, depresija.

Korekcija paratiroidnog hormona

Korekcija blagog povećanja koncentracije paratiroidnog hormona provodi se kroz terapiju lijekovima, dijetu i režim obilnog pijenja. Suplementi kalcija i vitamin D koriste se za liječenje sekundarne hiperparatireoze.

Dijeta uključuje hranu bogatu kalcijumom, kao i polinezasićenim masnim kiselinama (biljna ulja, riblje masti) i složene ugljikohidrate (uglavnom u obliku povrća).

Uz povećan nivo paratiroidnog hormona, njegova koncentracija se može smanjiti ograničavanjem upotrebe kuhinjske soli, kao i slanih, dimljenih, kiselih jela i mesa.

Uz višak paratiroidnog hormona, može biti potrebna hirurška resekcija jedne ili više paratireoidnih žlijezda. Kod maligne lezije, paratireoidne žlijezde podliježu potpunom uklanjanju (paratiroidektomija) nakon čega slijedi hormonska nadomjesna terapija.

Koncentracija paratiroidnog hormona u organizmu varira tokom dana, što je povezano sa ljudskim bioritmom i fiziološkim karakteristikama metabolizma kalcijuma.

U slučaju nedostatka PTH propisuje se hormonska nadomjesna terapija u trajanju od nekoliko mjeseci do nekoliko godina, a ponekad i doživotno. Trajanje kursa zavisi od uzroka nedostatka paratiroidnog hormona.

Uz povećanje ili smanjenje koncentracije paratiroidnog hormona, samoliječenje je neprihvatljivo, jer to pogoršava situaciju i može dovesti do štetnih, uključujući i život opasnih posljedica. Tijek liječenja treba biti pod nadzorom endokrinologa uz sistematsko praćenje sadržaja PTH i mikroelemenata u krvi pacijenta.

Video sa YouTube-a na temu članka:

81. Jodotironini - struktura, sinteza, mehanizam djelovanja, biološka uloga. Hipo- i hipertireoza.

Thyroid izlučuje jodtironini - tiroksin (T4) i trijodtironin (T3). Ovo su jodirani derivati ​​aminokiseline tirozin (vidi sliku 8).

Slika 8 Formule tiroidnih hormona (jodotironina).

Prekursor T4 i T3 je protein tireoglobulin koji se nalazi u ekstracelularnom koloidu štitaste žlezde. Ovo je veliki protein koji sadrži oko 10% ugljikohidrata i mnogo ostataka tirozina (Slika 9). Štitna žlijezda ima sposobnost akumulacije jodnih jona (I-), iz kojih se formira "aktivni jod". Izloženi su tirozinski radikali u tireoglobulinu jodiranje “aktivni jod” - formiraju se monojodotirozin (MIT) i dijodotirozin (DIT). Onda dolazi kondenzacije dva jodirana tirozinska ostatka za formiranje T4 i T3 uključena u polipeptidni lanac. Kao rezultat hidroliza jodirani tireoglobulin pod dejstvom lizosomskih proteaza nastaju slobodni T4 i T3 koji ulaze u krv. Lučenje jodotironina reguliše hormon koji stimuliše štitnjaču (TSH) hipofize (videti tabelu 2). Katabolizam tiroidnih hormona odvija se cijepanjem joda i deaminacijom bočnog lanca.

Slika 9 Shema za sintezu jodotironina.

Jer T 3 i T4 su praktično nerastvorljivi u vodi, prisutni su u krvi u obliku kompleksa sa proteinima, uglavnom sa globulinom koji vezuje tiroksin (frakcija α1-globulina).

Jodotironini su hormoni direktnog djelovanja. Intracelularni receptori za njih prisutni su u svim tkivima i organima, osim u mozgu i gonadama. T4 i T3 su induktori preko 100 različitih enzimskih proteina. Pod dejstvom jodotironina u ciljnim tkivima, vrši se sledeće:

1) regulacija rasta i diferencijacije ćelija;

2) regulacija energetskog metabolizma (povećanje broja enzima oksidativne fosforilacije, Na+, K+-ATPaze, povećanje potrošnje kiseonika, povećanje proizvodnje toplote).

Pod utjecajem hormona štitnjače ubrzava se apsorpcija glukoze u crijevima, pojačava se apsorpcija i oksidacija glukoze u mišićima i jetri; glikoliza se aktivira, sadržaj glikogena u organima se smanjuje. Jodotironini povećavaju izlučivanje kolesterola, pa se njegov sadržaj u krvi smanjuje. Smanjuje se i sadržaj triacilglicerola u krvi, što se objašnjava aktivacijom oksidacije masnih kiselina.

29.3.2. Poremećaji hormonske funkcije štitne žlijezde. Hiperfunkcija štitaste žlezde ( tireotoksikoza ili Gravesova bolest ) karakterizira ubrzana razgradnja ugljikohidrata i masti, povećanje potrošnje O2 u tkivima. Simptomi bolesti: pojačan bazalni metabolizam, povišena tjelesna temperatura, gubitak težine, ubrzan puls, povećana nervna razdražljivost, ispupčene oči (egzoftalmus).

Hipotireoza koja se razvija u djetinjstvu naziva se kretenizam (izražena fizička i mentalna retardacija, patuljasti rast, nesrazmjerna građa, smanjen bazalni metabolizam i tjelesna temperatura). Hipotireoza kod odraslih se manifestuje kao miksedem . Ovu bolest karakteriše gojaznost, edem sluzokože, oštećenje pamćenja, mentalnih poremećaja. Bazalni metabolizam i tjelesna temperatura su smanjeni. Hormonska nadomjesna terapija (jodotironini) koristi se za liječenje hipotireoze.

Također poznat endemska struma - povećanje veličine štitne žlijezde. Bolest se razvija zbog nedostatka joda u vodi i hrani.

82. Paratiroidni hormon i kalcitonin, struktura, mehanizam djelovanja, biološka uloga. Hiper- i hipoparatireoza.

Nivo jona kalcijuma i fosfata u organizmu kontrolišu hormoni štitne žlezde i četiri paratireoidne žlezde koje se nalaze u njenoj neposrednoj blizini. Ove žlijezde proizvode kalcitonin i paratiroidni hormon.

29.4.1. kalcitonin- hormon peptidne prirode, sintetiziran u parafolikularnim stanicama štitne žlijezde u obliku preprohormona. Aktivacija se događa djelomičnom proteolizom. Sekrecija kalcitonina je stimulirana kod hiperkalcemije i smanjena kod hipokalcemije. Cilj hormona je koštano tkivo. Mehanizam djelovanja je udaljen, posredovan cAMP-om. Pod uticajem kalcitonina dolazi do slabljenja aktivnosti osteoklasta (ćelija koje uništavaju kost) i aktiviranja aktivnosti osteoblasta (ćelija uključenih u formiranje koštanog tkiva). Kao rezultat toga, resorpcija koštanog materijala - hidroksiapatita - je inhibirana i njegovo odlaganje u organskom matriksu kosti je pojačano. Uz to, kalcitonin štiti organsku osnovu kosti - kolagen - od propadanja i stimuliše njenu sintezu. To dovodi do smanjenja nivoa Ca2+ i fosfata u krvi i smanjenja izlučivanja Ca2+ u urinu (Slika 10).

29.4.2. Parathormone- hormon peptidne prirode, koji sintetiziraju stanice paratireoidnih žlijezda u obliku proteina prekursora. Djelomična proteoliza prohormona i izlučivanje hormona u krv nastaje smanjenjem koncentracije Ca2+ u krvi; naprotiv, hiperkalcemija smanjuje lučenje paratiroidnog hormona. Ciljni organi paratiroidnog hormona su bubrezi, kosti i gastrointestinalni trakt. Mehanizam djelovanja je udaljen, cAMP zavisan. Paratiroidni hormon ima aktivirajući učinak na osteoklaste koštanog tkiva i inhibira aktivnost osteoblasta. U bubrezima paratiroidni hormon povećava sposobnost formiranja aktivnog metabolita vitamina D3 - 1,25-dihidroksiholekalciferola (kalcitriol). Ova supstanca povećava crijevnu apsorpciju Ca2+ i H2PO4 - jona, mobilizira Ca2+ i anorganski fosfat iz koštanog tkiva i povećava reapsorpciju Ca2+ u bubrezima. Svi ovi procesi dovode do povećanja nivoa Ca2+ u krvi (Slika 10). Nivo anorganskog fosfata u krvi se ne povećava, jer paratiroidni hormon inhibira reapsorpciju fosfata u tubulima bubrega i dovodi do gubitka fosfata u urinu (fosfaturija).

Slika 10. Biološki efekti kalcitonina i paratiroidnog hormona.

29.4.3. Poremećaji hormonske funkcije paratireoidnih žlijezda.

Hiperparatireoza - povećana proizvodnja paratiroidnog hormona od strane paratireoidnih žlijezda. Prati masivnu mobilizaciju Ca2+ iz koštanog tkiva, što dovodi do prijeloma kostiju, kalcifikacije krvnih sudova, bubrega i drugih unutrašnjih organa.

Hipoparatireoza - smanjena proizvodnja paratiroidnog hormona od strane paratireoidnih žlijezda. U pratnji nagli pad sadržaj Ca2 + u krvi, što dovodi do povećanja ekscitabilnosti mišića, konvulzivnih kontrakcija.

83. Renin-angiotenzin sistem, uloga u regulaciji metabolizma vode i elektrolita.

Renin-angiotenzin-aldosteron.

b) Na

84. Spolni hormoni - mehanizam djelovanja, biološka uloga, formiranje , struktura,

Ženski polni hormoni (estrogeni). To uključuje estron, estradiol i estriol. To su steroidni hormoni koji se sintetiziraju iz kolesterola uglavnom u jajnicima. Lučenje estrogena regulirano je folikul-stimulirajućim i luteinizirajućim hormonima hipofize (vidi tabelu 2). Ciljna tkiva - tijelo materice, jajnici, jajovode, mlečne žlezde. Mehanizam djelovanja je direktan. Glavna biološka uloga estrogena je osigurati reproduktivnu funkciju u tijelu žene.

29.5.2. Muški polni hormoni (androgeni). Glavni predstavnici su androsteron i testosteron. Prekursor androgena je holesterol, oni se sintetiziraju uglavnom u testisima. Biosintezu androgena regulišu gonadotropni hormoni (FSH i LH). Androgeni su hormoni direktnog djelovanja, potiču sintezu proteina u svim tkivima, posebno u mišićima. Biološka uloga androgena u muško tijelo povezan sa diferencijacijom i funkcionisanjem reproduktivnog sistema. Razgradnja muških polnih hormona vrši se u jetri, krajnji produkti razgradnje su 17-ketosteroidi.

85. Poremećaji funkcija endokrinih žlijezda: hiper- i hipoprodukcija hormona. Primjeri bolesti povezanih s disfunkcijom endokrinih žlijezda.

(Obrađeno u prethodnim pitanjima)

86. Proteini krvne plazme - biološka uloga. Hipo- i hiperproteinemija, disproteinemija. Albumin — funkcije, uzroci hipoalbuminemije i njene manifestacije. Starosne karakteristike proteina sastav krvne plazme. Imunoglobulini. Proteini akutne faze. Dijagnostička vrijednost određivanja frakcija proteina krvne plazme.

Krvna plazma sadrži složenu višekomponentnu (više od 100) mješavinu proteina koji se razlikuju po porijeklu i funkciji. Većina proteina plazme sintetizira se u jetri. Imunoglobulini i niz drugih zaštitnih proteina od strane imunokompetentnih ćelija.

30.2.1. proteinske frakcije. Soljenjem proteina plazme mogu se izolovati frakcije albumina i globulina. Normalno, odnos ovih frakcija je 1,5 - 2,5. Korištenjem metode elektroforeze na papiru možete identificirati 5 proteinskih frakcija (u opadajućem redoslijedu brzine migracije): albumini, α1 -, α2 -, β- i γ-globulini. Korištenjem suptilnijih metoda frakcioniranja u svakoj frakciji, osim albumina, može se izolirati određeni broj proteina (sadržaj i sastav proteinskih frakcija krvnog seruma, vidi sliku 1).

Slika 1. Elektroferogram proteina krvnog seruma i sastav proteinskih frakcija.

Albumini- proteini sa molekulskom težinom od oko 70.000 Da. Zahvaljujući svojoj hidrofilnosti i visokog sadržaja u plazmi igraju važnu ulogu u održavanju koloidno-osmotskog (onkotskog) krvnog pritiska i regulaciji razmjene tečnosti između krvi i tkiva. Obavljaju transportnu funkciju: vrše prijenos slobodnih masnih kiselina, žučnih pigmenata, steroidnih hormona, jona Ca2+ i mnogih lijekova. Albumini takođe služe kao bogata i brzo prodata rezerva aminokiselina.

α 1-globulini:

• Kiselo α 1-glikoprotein (orosomukoid) - sadrži do 40% ugljenih hidrata, izoelektrična tačka mu je u kiseloj sredini (2.7). Funkcija ovog proteina nije u potpunosti utvrđena; poznato je da u ranim fazama upalnog procesa orosomukoid podstiče stvaranje kolagenih vlakana u žarištu upale (J. Musil, 1985).
• α 1 - Antitripsin - inhibitor niza proteaza (tripsin, himotripsin, kalikrein, plazmin). Kongenitalno smanjenje sadržaja α1-antitripsina u krvi može biti faktor predispozicije za bronhopulmonalne bolesti, budući da su elastična vlakna plućnog tkiva posebno osjetljiva na djelovanje proteolitičkih enzima.
• Retinol vezujući protein transportuje vitamin A rastvorljiv u mastima.
• Protein koji vezuje tiroksin - vezuje i transportuje hormone štitnjače koji sadrže jod.
• Transcortin - veže i transportuje glukokortikoidne hormone (kortizol, kortikosteron).

α 2-globulini:

• Haptoglobini (25% α2-globulina) - formiraju stabilan kompleks sa hemoglobinom koji se pojavljuje u plazmi kao rezultat intravaskularne hemolize eritrocita. Komplekse haptoglobin-hemoglobin preuzimaju RES ćelije, gdje se lanci hema i proteina razgrađuju, a željezo se ponovo koristi za sintezu hemoglobina. Time se sprječava gubitak željeza u tijelu i oštećenje bubrega hemoglobinom.
• ceruloplazmin - protein koji sadrži ione bakra (jedan molekul ceruloplazmina sadrži 6-8 Cu2+ jona), koji mu daju plavu boju. To je oblik transporta jona bakra u tijelu. Ima oksidazno djelovanje: oksidira Fe2+ u Fe3+, što osigurava vezivanje željeza transferinom. Sposoban da oksidira aromatične amine, učestvuje u razmjeni adrenalina, norepinefrina, serotonina.

β-globulini:

• Transferin - glavni protein frakcije β-globulina, uključen je u vezivanje i transport feri gvožđa u različita tkiva, posebno u hematopoetska. Transferin reguliše sadržaj Fe3+ u krvi, sprečava prekomerno nakupljanje i gubitak u urinu.
• Hemopexin - vezuje hem i sprečava njegov gubitak preko bubrega. Kompleks hem-hemopeksina uzima se iz krvi u jetri.
• C-reaktivni protein (C-RP) - protein sposoban da precipitira (u prisustvu Ca2+) C-polisaharid pneumokoknog ćelijskog zida. Njegova biološka uloga određena je sposobnošću da aktivira fagocitozu i inhibira proces agregacije trombocita. Kod zdravih ljudi koncentracija C-RP u plazmi je zanemarljiva i ne može se odrediti standardnim metodama. Kod akutnog upalnog procesa povećava se više od 20 puta; u ovom slučaju C-RP se nalazi u krvi. Studija C-RP ima prednost u odnosu na druge markere upalnog procesa: određivanje ESR i brojanje leukocita. Ovaj indikator je osjetljiviji, njegovo povećanje se javlja ranije i nakon oporavka brzo se vraća u normalu.

γ-globulini:

• Imunoglobulini (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) su antitijela koje tijelo proizvodi kao odgovor na uvođenje stranih supstanci s antigenskim djelovanjem. Pogledajte 1.2.5 za detalje o ovim proteinima.

30.2.2. Kvantitativne i kvalitativne promjene u proteinskom sastavu krvne plazme. U različitim patološkim stanjima, proteinski sastav krvne plazme može se promijeniti. Glavne vrste promjena su:

• Hiperproteinemija - povećanje sadržaja ukupnog proteina plazme. Uzroci: gubitak velikih količina vode (povraćanje, dijareja, opsežne opekotine), zarazne bolesti (zbog povećanja količine γ-globulina).
• Hipoproteinemija - smanjenje sadržaja ukupnog proteina u plazmi. Uočava se kod oboljenja jetre (zbog kršenja sinteze proteina), kod bolesti bubrega (zbog gubitka proteina u urinu), za vrijeme gladovanja (zbog nedostatka aminokiselina za sintezu proteina).
• Disproteinemija - promjena postotka proteinskih frakcija s normalnim sadržajem ukupnog proteina u krvnoj plazmi, na primjer, smanjenje sadržaja albumina i povećanje sadržaja jedne ili više frakcija globulina kod različitih upalnih bolesti.
• Paraproteinemija - pojava u krvnoj plazmi patoloških imunoglobulina - paraproteina koji se razlikuju od normalnih proteina po fizičko-hemijskim svojstvima i biološkoj aktivnosti. Takvi proteini uključuju npr. krioglobulini, formirajući međusobno precipitate na temperaturama ispod 37 °C. Paraproteini se nalaze u krvi s Waldenstromovom makroglobulinemijom, s multiplim mijelomom (u potonjem slučaju mogu prevladati bubrežnu barijeru i otkriti se u urinu kao Bence-Jones proteini) . Paraproteinemija je obično praćena hiperproteinemijom.

jele akutne faze upale. To su proteini čiji se sadržaj povećava u krvnoj plazmi tijekom akutnog upalnog procesa. To uključuje, na primjer, sljedeće proteine:

1. haptoglobin ;
2. ceruloplazmin ;
3. C-reaktivni protein ;
4. α 1-antitripsin ;
5. fibrinogen (komponenta sistema koagulacije krvi; videti 30.7.2).

Brzina sinteze ovih proteina se prvenstveno povećava zbog smanjenja formiranja albumina, transferina i albumina (mali dio proteina plazme s najvećom pokretljivošću tokom elektroforeze diska, a koji odgovara vrpci na elektroforegramu ispred albumina ), čija se koncentracija smanjuje tijekom akutne upale.

Biološka uloga proteina akutne faze: a) svi ovi proteini su inhibitori enzima koji se oslobađaju tokom destrukcije ćelije i sprečavaju sekundarno oštećenje tkiva; b) ovi proteini imaju imunosupresivno dejstvo (V.L. Dotsenko, 1985).

30.2.5. Zaštitni proteini plazme. Zaštitni proteini uključuju imunoglobuline i interferone.

Imunoglobulini (antitijela) - grupa proteina proizvedenih kao odgovor na ulazak stranih struktura (antigena) u tijelo. Sintetiziraju se u limfnim čvorovima i slezeni limfocitima B. Postoji 5 klasa imunoglobulini- IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

Slika 3Šema strukture imunoglobulina ( u sivoj boji varijabilna regija je prikazana, konstantna regija nije zasjenjena).

Molekuli imunoglobulina imaju jedinstveni strukturni plan. Strukturnu jedinicu imunoglobulina (monomera) čine četiri polipeptidna lanca međusobno povezana disulfidnim vezama: dva teška (H lanca) i dva laka (L lanca) (vidi sliku 3). IgG, IgD i IgE su po pravilu monomeri u svojoj strukturi, IgM molekuli su građeni od pet monomera, IgA se sastoje od dvije ili više strukturnih jedinica, ili su monomeri.

Proteinski lanci koji čine imunoglobuline mogu se uslovno podijeliti na specifične domene, odnosno regije koje imaju određene strukturne i funkcionalne karakteristike.

N-terminalni regioni i L- i H-lanaca nazivaju se varijabilnim regionom (V), jer njihovu strukturu karakterišu značajne razlike u različitim klasama antitela. Unutar varijabilnog domena postoje 3 hipervarijabilne regije s najvećom raznolikošću u sekvenci aminokiselina. To je varijabilni region antitela koji je odgovoran za vezivanje antigena prema principu komplementarnosti; primarna struktura proteinskih lanaca u ovoj regiji određuje specifičnost antitijela.

C-terminalni domeni H i L lanaca imaju relativno konstantnu primarnu strukturu unutar svake klase antitela i nazivaju se konstantnim regionom (C). Konstantna regija određuje svojstva različitih klasa imunoglobulina, njihovu distribuciju u tijelu i može sudjelovati u pokretanju mehanizama koji uzrokuju uništavanje antigena.

Interferoni - porodica proteina koje sintetiziraju ćelije tijela kao odgovor na virusnu infekciju i imaju antivirusni učinak. Postoji nekoliko vrsta interferona sa specifičnim spektrom djelovanja: leukocitni (α-interferon), fibroblastni (β-interferon) i & imuni (γ-interferon). Interferone sintetišu i luče neke ćelije i pokazuju svoje dejstvo delovanjem na druge ćelije, po tome su slični hormonima. Mehanizam djelovanja interferona prikazan je na slici 4.

Slika 4 Mehanizam djelovanja interferona (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

Vezivanjem za ćelijske receptore interferoni indukuju sintezu dva enzima, 2",5"-oligoadenilat sintetaze i protein kinaze, vjerovatno zbog inicijacije transkripcije odgovarajućih gena. Oba rezultirajuća enzima pokazuju svoju aktivnost u prisustvu dvolančanih RNK, naime, takve RNK su produkti replikacije mnogih virusa ili se nalaze u njihovim virionima. Prvi enzim sintetiše 2",5"-oligoadenilate (iz ATP), koji aktiviraju ćelijsku ribonukleazu I; drugi enzim fosforilira faktor inicijacije translacije IF2. Krajnji rezultat ovih procesa je inhibicija biosinteze proteina i reprodukcije virusa u inficiranoj ćeliji (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

87. Krvne supstance niske molekularne mase koje sadrže dušik („rezidualni dušik“) i dijagnostička vrijednost njihovog određivanja. Hiperazotemija (retencija i proizvodnja).

Ova grupa supstanci uključuje: ureu, mokraćnu kiselinu, aminokiseline, kreatin, kreatinin, amonijak, indikan, bilirubin i druga jedinjenja (vidi sliku 5). Sadržaj rezidualnog dušika u krvnoj plazmi zdravih ljudi je 15-25 mmol / l. Povećanje rezidualnog dušika u krvi naziva se azotemija . Ovisno o uzroku, azotemija se dijeli na retencijsku i produkcijsku.

Retenciona azotemija javlja se kada dođe do kršenja izlučivanja produkata metabolizma dušika (prvenstveno uree) u urinu i karakterističan je za zatajenje bubrega. U ovom slučaju, do 90% neproteinskog dušika u krvi otpada na dušik uree umjesto 50% u normi.

Proizvodna azotemija razvija se kod prekomjernog unosa dušičnih tvari u krv zbog povećanog razgradnje proteina tkiva (dugo gladovanje, dijabetes melitus, teške ozljede i opekotine, zarazne bolesti).

Određivanje rezidualnog dušika provodi se u filtratu krvnog seruma bez proteina. Kao rezultat mineralizacije filtrata bez proteina, kada se zagrije sa koncentrovanom H2SO4, azot svih neproteinskih jedinjenja prelazi u oblik (NH4)2SO4. Joni NH4+ određuju se pomoću Nesslerovog reagensa.

• urea - glavni krajnji proizvod metabolizma proteina u ljudskom tijelu. Nastaje kao rezultat neutralizacije amonijaka u jetri, koji se izlučuje iz organizma putem bubrega. Zbog toga se sadržaj uree u krvi smanjuje kod bolesti jetre i povećava kod zatajenja bubrega.
• Amino kiseline- ulaze u krv kada se apsorbuju iz gastrointestinalnog trakta ili su produkti razgradnje tkivnih proteina. U krvi zdravih ljudi u aminokiselinama dominiraju alanin i glutamin, koji su, uz učešće u biosintezi proteina, transportni oblici amonijaka.
• Mokraćna kiselina je krajnji proizvod katabolizma purinskih nukleotida. Njegov sadržaj u krvi se povećava kod gihta (kao rezultat pojačanog obrazovanja) i kod poremećene funkcije bubrega (zbog nedovoljnog izlučivanja).
• Kreatin- sintetizira se u bubrezima i jetri, u mišićima se pretvara u kreatin fosfat - izvor energije za procese mišićne kontrakcije. Kod bolesti mišićnog sistema sadržaj kreatina u krvi se značajno povećava.
• Kreatinin- krajnji produkt metabolizma dušika, nastao kao rezultat defosforilacije kreatin fosfata u mišićima, koji se izlučuje iz organizma putem bubrega. Sadržaj kreatinina u krvi smanjuje se kod bolesti mišićnog sistema, povećava se kod zatajenja bubrega.
• indican - proizvod za detoksikaciju indola, koji nastaje u jetri, izlučuje se putem bubrega. Njegov sadržaj u krvi smanjuje se s bolestima jetre, povećava - s pojačanim procesima propadanja proteina u crijevima, s bolestima bubrega.
• Bilirubin (direktan i indirektan) su produkti katabolizma hemoglobina. Sadržaj bilirubina u krvi raste sa žuticom: hemolitičkom (zbog indirektnog bilirubina), opstruktivnom (zbog direktnog bilirubina), parenhimskom (zbog obje frakcije).

88. Puferski sistemi krvi i acidobaznog stanja (CBS). Uloga respiratornog i ekskretornog sistema u održavanju CBS-a. Povrede kiselinsko-bazne ravnoteže. Osobine regulacije CBS-a kod djece .

Puferski sistemi krvi. Puferski sistemi organizma sastoje se od slabih kiselina i njihovih soli sa jakim bazama. Svaki bafer sistem karakterišu dva indikatora:

• pH pufera(zavisi od omjera komponenti pufera);
• tampon rezervoar, odnosno količina jake baze ili kiseline koja se mora dodati u otopinu pufera da bi se pH promijenio za jedan (ovisi o apsolutnim koncentracijama komponenti pufera).

Razlikuju se sljedeći sistemi pufera krvi:

• bikarbonat(H2CO3/NaHCO3);
• fosfat(NaH2PO4/Na2HPO4);
• hemoglobin(deoksihemoglobin kao slaba kiselina/kalijumova so oksihemoglobina);
• proteina(njegovo djelovanje je zbog amfoterne prirode proteina). Bikarbonatni i blisko povezani puferski sistemi za hemoglobin zajedno čine više od 80% puferskog kapaciteta krvi.

30.6.2. Respiratorna regulacija CBS-a provodi promjenom intenziteta vanjskog disanja. Sa akumulacijom CO2 i H+ u krvi, povećava se plućna ventilacija, što dovodi do normalizacije gasnog sastava krvi. Smanjenje koncentracije ugljičnog dioksida i H+ uzrokuje smanjenje plućne ventilacije i normalizaciju ovih pokazatelja.

30.6.3. Renalna regulacija KOS Obavlja se uglavnom kroz tri mehanizma:

• reapsorpcija bikarbonata (u ćelijama bubrežnih tubula nastaje ugljična kiselina H2CO3 iz H2O i CO2; disocira, H+ se izlučuje urinom, HCO3 se reapsorbuje u krv);
• reapsorpcija Na + iz glomerularnog filtrata u zamjenu za H + (u ovom slučaju, Na2HPO4 u filtratu prelazi u NaH2PO4 i kiselost urina se povećava) ;
• Sekrecija NH4+ (kada se glutamin hidrolizira u tubularnim stanicama, nastaje NH3; on stupa u interakciju sa H+, formiraju se joni NH4+ koji se izlučuju urinom.

30.6.4. Laboratorijski pokazatelji CBS krvi. Za karakterizaciju CBS-a koriste se sljedeći pokazatelji:

• pH krvi;
• parcijalni pritisak CO2 (pCO2) krv;
• parcijalni pritisak O2 (pO2) krv;
• sadržaj bikarbonata u krvi pri datim vrijednostima pH i pCO2 ( stvarni ili pravi bikarbonat, AB );
• sadržaj bikarbonata u krvi pacijenta u standardnim uslovima, tj. pri rSO2=40 mm Hg. ( standardni bikarbonat, SB );
• zbir baza sve tampon sistemi krv ( BB );
• višak ili nedostatak baze krv u poređenju sa normalnim za ovaj indikator pacijenta ( BE , sa engleskog. bazni višak).

Prva tri indikatora određuju se direktno u krvi pomoću posebnih elektroda, a na osnovu dobivenih podataka, preostali pokazatelji se izračunavaju pomoću nomograma ili formula.

30.6.5. Povrede COS krvi. Postoje četiri glavna oblika acidobaznih poremećaja:

• metabolička acidoza - javlja se kada dijabetes i natašte (zbog nakupljanja ketonskih tijela u krvi), sa hipoksijom (zbog nakupljanja laktata). Kod ovog poremećaja, pCO2 i [HCO3-] u krvi se smanjuju, povećava se izlučivanje NH4+ u urinu;
• respiratorna acidoza - javlja se kod bronhitisa, upale pluća, bronhijalna astma(zbog zadržavanja ugljičnog dioksida u krvi). Kod ovog poremećaja povećava se pCO2 i krv, povećava se izlučivanje NH4+ urinom;
• metabolička alkaloza - razvija se gubitkom kiselina, na primjer, nesavladivim povraćanjem. Kod ovog poremećaja povećava se pCO2 i krv, povećava se izlučivanje HCO3- urinom, a kiselost urina se smanjuje.
• respiratorna alkaloza - uočeno kod povećane ventilacije pluća, na primjer, kod penjača na velikoj nadmorskoj visini. Kod ovog poremećaja, pCO2 i [HCO3-] krvi se smanjuju, a kiselost urina se smanjuje.

Za liječenje metaboličke acidoze koristi se davanje otopine natrijevog bikarbonata; za liječenje metaboličke alkaloze - uvođenje otopine glutaminske kiseline.

89. Metabolizam eritrocita: uloga glikolize i pentozofosfatnog puta. Methemoglobinemia. Enzimski antioksidativni sistem ćelije . Uzroci i posljedice nedostatka glukoza-6-fosfat dehidrogenaze eritrocita.

crvena krvna zrnca - visokospecijalizirane ćelije, čija je glavna funkcija transport kisika iz pluća u tkiva. Životni vijek eritrocita je u prosjeku 120 dana; njihovo uništavanje se dešava u ćelijama retikuloendotelnog sistema. Za razliku od većine ćelija u telu, eritrociti nedostaju ćelijsko jezgro, ribozome i mitohondrije.

30.8.2. Razmjena energije. Glavni energetski supstrat eritrocita je glukoza, koja dolazi iz krvne plazme olakšanom difuzijom. Izloženo je oko 90% glukoze koju koriste eritrociti glikoliza(anaerobna oksidacija) sa stvaranjem konačnog proizvoda - mliječne kiseline (laktata). Zapamtite funkcije koje glikoliza obavlja u zrelim crvenim krvnim zrncima:

1) u reakcijama glikolize nastaje ATP kroz fosforilacija supstrata . Glavni pravac upotrebe ATP-a u eritrocitima je osiguranje rada Na +, K + -ATPaze. Ovaj enzim prenosi ione Na+ iz eritrocita u krvnu plazmu, sprječava nakupljanje Na+ u eritrocitima i pomaže u održavanju geometrijskog oblika ovih krvnih stanica (bikonkavni disk).

2) u reakciji dehidrogenacije gliceraldehid-3-fosfat nastaje glikolizom NADH. Ovaj koenzim je kofaktor enzima methemoglobin reduktaza uključeni u obnavljanje methemoglobina u hemoglobin prema sljedećoj shemi:

Ova reakcija sprečava nakupljanje methemoglobina u eritrocitima.

3) metabolit glikolize 1, 3-difosfoglicerat sposoban uz učešće enzima difosfoglicerat mutaza u prisustvu 3-fosfoglicerata u koji se pretvara 2, 3-difosfoglicerat:

2,3-Difosfoglicerat je uključen u regulaciju afiniteta hemoglobina za kiseonik. Njegov sadržaj u eritrocitima se povećava tokom hipoksije. Hidroliza 2,3-difosfoglicerata katalizira enzim difosfoglicerat fosfataze.

Otprilike 10% glukoze koju konzumiraju eritrociti koristi se u putu oksidacije pentoza fosfata. Reakcije ovog puta služe kao glavni izvor NADPH za eritrocite. Ovaj koenzim je potreban za pretvaranje oksidiranog glutationa (vidjeti 30.8.3) u reducirani oblik. Nedostatak ključnog enzima pentozofosfatnog puta - glukoza-6-fosfat dehidrogenaza - praćeno smanjenjem omjera NADPH / NADP + u eritrocitima, povećanjem sadržaja oksidiranog oblika glutationa i smanjenjem otpornosti stanica (hemolitička anemija).

30.8.3. Mehanizmi za neutralizaciju reaktivnih vrsta kiseonika u eritrocitima. Molekularni kiseonik pod određenim uslovima može se pretvoriti u aktivne oblike, koji uključuju superoksid anion O2 -, vodonik peroksid H2 O2, OH hidroksilni radikal. i singletni kiseonik 1 O2. Ovi oblici kisika su visoko reaktivni, mogu imati štetni učinak na proteine ​​i lipide bioloških membrana i uzrokovati destrukciju stanica. Što je veći sadržaj O2, to se više formiraju njegovi aktivni oblici. Stoga, eritrociti, u stalnoj interakciji sa kiseonikom, sadrže efikasne antioksidativne sisteme sposobne da neutrališu aktivne metabolite kiseonika.

Važna komponenta antioksidativnih sistema je tripeptid glutation, nastaje u eritrocitima kao rezultat interakcije γ-glutamilcisteina i glicina:

Redukovani oblik glutationa (skraćeno G-SH) je uključen u neutralizaciju vodikovog peroksida i organskih peroksida (R-O-OH). Ovo proizvodi vodu i oksidirani glutation (skraćeno G-S-S-G).

Enzim katalizira konverziju oksidiranog glutationa u reducirani glutation. glutation reduktaza. Izvor vodonika - NADPH (iz pentozofosfatnog puta, vidi 30.8.2):

RBC takođe sadrže enzime superoksid dismutaza i katalaze izvođenje sljedećih transformacija:

Antioksidativni sistemi su od posebnog značaja za eritrocite, jer eritrociti ne obnavljaju proteine ​​sintezom.

90. Karakteristike glavnih faktora hemokoagulacije. Koagulacija krvi kao kaskada reakcija aktivacije proenzima proteolizom. Biološka uloga vitamina K. Hemofilija.

zgrušavanje krvi- skup molekularnih procesa koji dovode do prestanka krvarenja iz oštećene žile kao rezultat stvaranja krvnog ugruška (tromba). Opća shema Proces koagulacije krvi prikazan je na slici 7.

Slika 7 Opća shema koagulacije krvi.

Većina faktora koagulacije prisutna je u krvi u obliku neaktivnih prekursora - proenzima, čiju aktivaciju vrši parcijalna proteoliza. Brojni faktori koagulacije krvi su zavisni od vitamina K: protrombin (faktor II), prokonvertin (faktor VII), Božićni faktori (IX) i Stuart-Prower (X). Uloga vitamina K određena je učešćem u karboksilaciji glutamatnih ostataka u N-terminalnom području ovih proteina sa formiranjem γ-karboksiglutamata.

Koagulacija krvi je niz reakcija u kojima aktivirani oblik jednog faktora koagulacije katalizira aktivaciju sljedećeg sve dok se ne aktivira konačni faktor, koji je strukturna osnova tromba.

Karakteristike kaskadnog mehanizma su kako slijedi:

1) u nedostatku faktora koji pokreće proces stvaranja tromba, reakcija ne može nastupiti. Stoga će proces zgrušavanja krvi biti ograničen samo na onaj dio krvotoka u kojem se pojavljuje takav inicijator;

2) faktori koji djeluju u početnim fazama koagulacije krvi potrebni su u vrlo malim količinama. Na svakoj karici kaskade njihov učinak je znatno pojačan ( je pojačan), što rezultira brzim odgovorom na štetu.

U normalnim uslovima postoje unutrašnji i spoljašnji putevi za zgrušavanje krvi. Unutrašnji put inicira se kontaktom s atipičnom površinom, što dovodi do aktivacije faktora izvorno prisutnih u krvi. spoljni put koagulaciju pokreću spojevi koji inače nisu prisutni u krvi, ali tamo ulaze kao rezultat oštećenja tkiva. Oba ova mehanizma su neophodna za normalan tok procesa koagulacije krvi; razlikuju se samo u početnim fazama, a zatim se spajaju u zajednički put što dovodi do stvaranja fibrinskog ugruška.

30.7.2. Mehanizam aktivacije protrombina. Neaktivni prekursor trombina - protrombin - sintetizira se u jetri. U njegovoj sintezi učestvuje vitamin K. Protrombin sadrži ostatke retke amino kiseline - γ-karboksiglutamata (skraćena oznaka - Gla). Fosfolipidi trombocita, joni Ca2+ i faktori koagulacije Va i Xa uključeni su u proces aktivacije protrombina. Aktivacijski mehanizam je predstavljen na sljedeći način (slika 8).

Slika 8Šema aktivacije protrombina na trombocitima (R. Murray et al., 1993).

Oštećenje krvnog suda dovodi do interakcije krvnih pločica s kolagenim vlaknima vaskularni zid. To uzrokuje uništavanje trombocita i potiče oslobađanje negativno nabijenih molekula fosfolipida s unutrašnje strane plazma membrane trombocita. Negativno nabijene grupe fosfolipida vezuju ione Ca2+. Ca2+ joni, zauzvrat, stupaju u interakciju sa γ-karboksiglutamatnim ostacima u molekulu protrombina. Ovaj molekul je fiksiran na membrani trombocita u željenoj orijentaciji.

Membrana trombocita takođe sadrži receptore za faktor Va. Ovaj faktor se vezuje za membranu i veže faktor Xa. Faktor Xa je proteaza; cijepa molekul protrombina na određenim mjestima, kao rezultat toga nastaje aktivni trombin.

30.7.3. Pretvaranje fibrinogena u fibrin. Fibrinogen (faktor I) je rastvorljivi glikoprotein plazme sa molekulskom težinom od oko 340 000. Sintetiše se u jetri. Molekul fibrinogena se sastoji od šest polipeptidnih lanaca: dva A α lanca, dva B β lanca i dva γ lanca (vidi sliku 9). Krajevi polipeptidnih lanaca fibrinogena nose negativan naboj. To je zbog prisustva velikog broja glutamatnih i aspartatnih ostataka u N-terminalnim regijama Aa i Bb lanaca. Osim toga, B-regije Bb lanaca sadrže ostatke rijetke aminokiseline tirozin-O-sulfat, koji su također negativno nabijeni:

Ovo pospješuje topljivost proteina u vodi i sprječava agregaciju njegovih molekula.

Slika 9 Shema strukture fibrinogena; strelice pokazuju veze hidrolizovane trombinom. R. Murray et al., 1993.).

Pretvaranje fibrinogena u fibrin katalizira trombin (faktor IIa). Trombin hidrolizira četiri peptidne veze u fibrinogenu: dvije veze u A α lancima i dvije veze u B β lancima. Fibrinopeptidi A i B se odvajaju od molekula fibrinogena i formira se monomer fibrina (njegovog sastava je α2 β2 γ2). Fibrinski monomeri su netopivi u vodi i lako se povezuju jedni s drugima, formirajući fibrinski ugrušak.

Pod djelovanjem enzima dolazi do stabilizacije fibrinskog ugruška transglutaminaza (faktor XIIIa). Ovaj faktor također aktivira trombin. Transglutaminaza stvara poprečne veze između fibrinskih monomera koristeći kovalentne izopeptidne veze.

91. Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata. Izvori glukoze u krvi i putevi metabolizma glukoze u jetri. Nivo glukoze u krvi u ranom djetinjstvu .

Jetra je organ koji zauzima jedinstveno mjesto u metabolizmu. Svaka ćelija jetre sadrži nekoliko hiljada enzima koji katalizuju reakcije brojnih metaboličkih puteva. Stoga jetra obavlja niz metaboličkih funkcija u tijelu. Najvažnije od njih su:

• biosinteza supstanci koje funkcionišu ili se koriste u drugim organima. Ove supstance uključuju proteine ​​krvne plazme, glukozu, lipide, ketonska tijela i mnoge druge spojeve;
• biosinteza krajnjeg produkta metabolizma dušika u tijelu - ureje;
• sudjelovanje u procesima probave - sinteza žučnih kiselina, stvaranje i izlučivanje žuči;
• biotransformacija (modifikacija i konjugacija) endogenih metabolita, lijekovi i otrovi;
• oslobađanje nekih metaboličkih proizvoda (žučni pigmenti, višak holesterola, proizvodi za detoksikaciju).

Glavna uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata je održavanje konstantnog nivoa glukoze u krvi. To se postiže regulacijom omjera procesa stvaranja i korištenja glukoze u jetri.

Ćelije jetre sadrže enzim glukokinaza, katalizujući reakciju fosforilacije glukoze sa stvaranjem glukoza-6-fosfata. Glukoza-6-fosfat je ključni metabolit metabolizma ugljikohidrata; glavni načini njegove transformacije prikazani su na slici 1.

31.2.1. Načini iskorišćavanja glukoze. Nakon jela, velika količina glukoze ulazi u jetru kroz portalnu venu. Ova glukoza se prvenstveno koristi za sintezu glikogena (šema reakcije je prikazana na slici 2). Sadržaj glikogena u jetri zdravih ljudi obično se kreće od 2 do 8% mase ovog organa.

Glikoliza i pentozofosfatni put oksidacije glukoze u jetri služe prvenstveno kao dobavljači metabolita prekursora za biosintezu aminokiselina, masnih kiselina, glicerola i nukleotida. U manjoj mjeri, oksidativni putevi za konverziju glukoze u jetri su izvori energije za biosintetske procese.

Slika 1. Glavni putevi za konverziju glukoza-6-fosfata u jetri. Brojevi označavaju: 1 - fosforilacija glukoze; 2 - hidroliza glukoza-6-fosfata; 3 - sinteza glikogena; 4 - mobilizacija glikogena; 5 - pentozofosfatni put; 6 - glikoliza; 7 - glukoneogeneza.

Slika 2. Šema reakcija sinteze glikogena u jetri.

Slika 3. Šema reakcija mobilizacije glikogena u jetri.

31.2.2. Načini stvaranja glukoze. U nekim stanjima (post, dijeta sa malo ugljenih hidrata, produžena fizička aktivnost), potrebe organizma za ugljenim hidratima premašuju količinu koja se apsorbuje iz gastrointestinalnog trakta. U ovom slučaju, stvaranje glukoze se vrši pomoću glukoza-6-fosfataza, katalizujući hidrolizu glukoza-6-fosfata u ćelijama jetre. Neposredni izvor glukoza-6-fosfata je glikogen. Šema mobilizacije glikogena prikazana je na slici 3.

Mobilizacija glikogena obezbjeđuje potrebe ljudskog organizma za glukozom tokom prvih 12-24 sata gladovanja. U kasnijim periodima, glukoneogeneza, biosinteza iz izvora koji nisu ugljikohidrati, postaje glavni izvor glukoze.

Glavni supstrati za glukoneogenezu su laktat, glicerol i aminokiseline (sa izuzetkom leucina). Ovi spojevi se prvo pretvaraju u piruvat ili oksaloacetat, ključne metabolite glukoneogeneze.

Glukoneogeneza je proces obrnut od glikolize. Istovremeno, barijere koje stvaraju ireverzibilne reakcije glikolize se prevazilaze uz pomoć posebnih enzima koji kataliziraju premosne reakcije (vidi sliku 4).

Od ostalih puteva metabolizma ugljikohidrata u jetri treba istaknuti pretvaranje ostalih monosaharida hrane u glukozu – fruktozu i galaktozu.

Slika 4. Glikoliza i glukoneogeneza u jetri.

Enzimi koji katalizuju ireverzibilne reakcije glikolize: 1 - glukokinaza; 2 - fosfofruktokinaza; 3 - piruvat kinaza.

Enzimi koji katalizuju zaobilazne reakcije glukoneogeneze: 4 - piruvat karboksilaza; 5 - fosfoenolpiruvat karboksikinaza; 6-fruktoza-1,6-difosfataza; 7 - glukoza-6-fosfataza.

92. Uloga jetre u metabolizmu lipida.

Hepatociti sadrže gotovo sve enzime uključene u metabolizam lipida. Stoga parenhimske stanice jetre u velikoj mjeri kontroliraju omjer potrošnje i sinteze lipida u tijelu. Katabolizam lipida u ćelijama jetre javlja se uglavnom u mitohondrijima i lizosomima, biosinteza - u citosolu i endoplazmatskom retikulumu. Ključni metabolit metabolizma lipida u jetri je acetil-CoA,čiji su glavni načini formiranja i upotrebe prikazani na slici 5.

Slika 5. Proizvodnja i upotreba acetil-CoA u jetri.

31.3.1. Metabolizam masnih kiselina u jetri. Masti iz ishrane u obliku hilomikrona ulaze u jetru kroz sistem hepatičnih arterija. Pod uticajem lipoprotein lipaza, koji se nalaze u kapilarnom endotelu, razgrađuju se na masne kiseline i glicerol. Masne kiseline koje prodiru u hepatocite mogu se oksidirati, modificirati (skraćivati ​​ili produžiti ugljični lanac, formirajući dvostruke veze) i koristiti za sintezu endogenih triacilglicerola i fosfolipida.

31.3.2. Sinteza ketonskih tijela. Tokom β-oksidacije masnih kiselina u mitohondrijima jetre nastaje acetil-CoA, koji se dalje oksidira u Krebsovom ciklusu. Ako postoji nedostatak oksaloacetata u ćelijama jetre (na primjer, tijekom gladovanja, dijabetes melitusa), tada dolazi do kondenzacije acetilnih grupa uz stvaranje ketonskih tijela (acetoacetat, β-hidroksibutirat, aceton). Ove tvari mogu poslužiti kao energetski supstrati u drugim tkivima tijela (skeletni mišići, miokard, bubrezi, a kod dugotrajnog gladovanja - mozak). Jetra ne koristi ketonska tijela. Uz višak ketonskih tijela u krvi, razvija se metabolička acidoza. Šema za formiranje ketonskih tijela je na slici 6.

Slika 6. Sinteza ketonskih tijela u mitohondrijama jetre.

31.3.3. Nastanak i načini upotrebe fosfatidne kiseline. Uobičajeni prekursor triacilglicerola i fosfolipida u jetri je fosfatidna kiselina. Sintetizira se iz glicerol-3-fosfata i dva acil-CoA - aktivnih oblika masnih kiselina (slika 7). Glicerol-3-fosfat se može formirati ili iz dihidroksiaceton fosfata (metabolita glikolize) ili iz slobodnog glicerola (proizvod lipolize).

Slika 7. Formiranje fosfatidne kiseline (šema).

Za sintezu fosfolipida (fosfatidilkolina) iz fosfatidne kiseline neophodan je dovoljan unos hrane lipotropni faktori(supstance koje sprečavaju razvoj masne degeneracije jetre). Ovi faktori uključuju holin, metionin, vitamin B12, folna kiselina i neke druge supstance. Fosfolipidi se ugrađuju u lipoproteinske komplekse i učestvuju u transportu lipida sintetiziranih u hepatocitima do drugih tkiva i organa. Nedostatak lipotropnih faktora (uz zloupotrebu masne hrane, kronični alkoholizam, dijabetes melitus) doprinosi činjenici da se fosfatidna kiselina koristi za sintezu triacilglicerola (nerastvorljivih u vodi). Kršenje stvaranja lipoproteina dovodi do toga da se višak TAG-a nakuplja u ćelijama jetre (masna degeneracija) i funkcija ovog organa je narušena. Načini upotrebe fosfatidne kiseline u hepatocitima i uloga lipotropnih faktora prikazani su na slici 8.

Slika 8. Upotreba fosfatidne kiseline za sintezutriacilglicerola i fosfolipida. Lipotropni faktori su označeni sa *.

31.3.4. formiranje holesterola. Jetra je glavno mjesto za sintezu endogenog holesterola. Ovo jedinjenje je neophodno za izgradnju ćelijskih membrana, prekursor je žučnih kiselina, steroidnih hormona, vitamina D3. Prve dvije reakcije sinteze kolesterola liče na sintezu ketonskih tijela, ali se odvijaju u citoplazmi hepatocita. Ključni enzim u sintezi holesterola je β -hidroksi-β -metilglutaril-CoA reduktaza (HMG-CoA reduktaza) inhibirano viškom holesterola i žučnih kiselina prema principu negativne povratne sprege (slika 9).

Slika 9. Sinteza holesterola u jetri i njegova regulacija.

31.3.5. formiranje lipoproteina. Lipoproteini su proteinsko-lipidni kompleksi, koji uključuju fosfolipide, triacilglicerole, holesterol i njegove estre, kao i proteine ​​(apoproteine). Lipoproteini prenose lipide netopive u vodi do tkiva. U hepatocitima se formiraju dvije klase lipoproteina - lipoproteini visoke gustine (HDL) i lipoproteini vrlo niske gustine (VLDL).

93. Uloga jetre u metabolizmu dušika. Načini korištenja fonda aminokiselina u jetri. Osobine u djetinjstvu .

Jetra je organ koji reguliše unos azotnih materija u organizam i njihovo izlučivanje. U perifernim tkivima se konstantno odvijaju reakcije biosinteze pomoću slobodnih aminokiselina ili se one oslobađaju u krv prilikom razgradnje tkivnih proteina. Uprkos tome, nivo proteina i slobodnih aminokiselina u krvnoj plazmi ostaje konstantan. To je zbog činjenice da ćelije jetre imaju jedinstven skup enzima koji kataliziraju specifične reakcije metabolizma proteina.

31.4.1. Načini korištenja aminokiselina u jetri. Nakon unosa proteinske hrane, velika količina aminokiselina ulazi u ćelije jetre kroz portalnu venu. Ova jedinjenja mogu da prođu kroz brojne transformacije u jetri pre nego što uđu u opštu cirkulaciju. Ove reakcije uključuju (slika 10):

a) upotreba aminokiselina za sintezu proteina;

b) transaminacija - put za sintezu neesencijalnih aminokiselina; također provodi odnos metabolizma aminokiselina s glukoneogenezom i općim putem katabolizma;

c) deaminacija - stvaranje α-keto kiselina i amonijaka;

d) sinteza uree - način neutralizacije amonijaka (pogledajte šemu u odeljku "Razmjena proteina");

e) sinteza neproteinskih supstanci koje sadrže dušik (holin, kreatin, nikotinamid, nukleotidi itd.).

Slika 10. Razmjena aminokiselina u jetri (šema).

31.4.2. Biosinteza proteina. Mnogi proteini plazme se sintetiziraju u ćelijama jetre: albumini(oko 12 g dnevno), većina α- i β-globulini, uključujući transportne proteine (feritin, ceruloplazmin, transkortin, protein koji vezuje retinol i sl.). Mnogi faktori zgrušavanja (fibrinogen, protrombin, prokonvertin, proakcelerin itd.) se takođe sintetišu u jetri.

94. Kompartmentalizacija metaboličkih procesa u jetri. Regulacija smjera protoka metabolita kroz membrane intracelularnih (subcelularnih) struktura. Značaj u integraciji metabolizma.

Ćelija je složen funkcionalni sistem koji reguliše njen život. Raznolikost ćelijskih funkcija je obezbeđena prostornom i vremenskom (pre svega, zavisno od ritma ishrane) regulacijom određenih metaboličkih puteva. Prostorna regulacija je povezana sa strogom lokalizacijom određenih enzima u različitim

Tabela 2-3. Vrste metaboličkih puteva

organele. Dakle, u jezgru se nalaze enzimi povezani sa sintezom molekula DNK i RNK, u citoplazmi - enzimi glikolize, u lizosomima - hidrolitički enzimi, u mitohondrijskom matriksu - TCA enzimi, u unutrašnjoj membrani mitohondrija - enzimi elektroni transportni lanac itd. (Slika 2-29). Takva subcelularna lokalizacija enzima doprinosi uređenosti biohemijskih procesa i povećava brzinu metabolizma.

95. Uloga jetre u neutralizaciji ksenobiotika. Mehanizmi neutralizacije supstanci u jetri. Faze (faze) hemijske modifikacije. Uloga reakcija konjugacije u detoksikaciji metaboličkih proizvoda i lijekova (primjeri). Metabolizam lijekova kod male djece.

Glavni predstavnik nespecifičnih sistema transporta krvi je serum albumen. Ovaj protein može da veže gotovo sve egzogene i endogene supstance male molekulske težine, što je u velikoj meri posledica njegove sposobnosti da lako promeni konformaciju svog molekula i velikog broja hidrofobnih regiona u molekulu.

Različite supstance se vežu za albumin krvi nekovalentnim vezama: vodikovim, jonskim, hidrofobnim. U isto vrijeme, različite grupe tvari stupaju u interakciju s određenim grupama albumina, uzrokujući karakteristične promjene u konformaciji njegove molekule. Postoji ideja da se tvari koje su snažno povezane s proteinima krvi obično izlučuju jetrom žuči, a tvari koje formiraju slabe komplekse s proteinima izlučuju se putem bubrega s urinom.

Vezivanje lijekova na proteine ​​krvi smanjuje brzinu njihovog korištenja u tkivima i stvara određenu njihovu rezervu u krvotoku. Zanimljivo je da je veća vjerovatnoća da će oboljeti od hipoalbuminemije neželjene reakcije uz uvođenje lijekova zbog kršenja njihovog transporta do ciljnih stanica.

33.4.3. intracelularni transportni sistemi. U citoplazmi ćelija jetre i drugih organa nalaze se proteini nosači, koji su se ranije označavali kao Y- i Z proteini ili ligandi. Sada je utvrđeno da su ovi proteini različiti izoenzimi glutation-S-transferaze. Ovi proteini vezuju veliki broj različitih jedinjenja: bilirubin, masna kiselina, tiroksin, steroidi, karcinogeni, antibiotici (benzilpenicilin, cefazolin, hloramfenikol, gentamicin). Poznato je da ove transferaze igraju ulogu u transportu ovih supstanci iz krvne plazme preko hepatocita do jetre.

5. Faze metabolizma ksenobiotika.

Metabolizam ksenobiotika uključuje dvije faze (faze):

1) faza modifikacije- proces promjene strukture ksenobiotika, uslijed kojeg se oslobađaju ili pojavljuju nove polarne grupe (hidroksil, karboksilamin). To se događa kao rezultat reakcija oksidacije, redukcije, hidrolize. Rezultirajući proizvodi postaju hidrofilniji od početnih materijala.

2) faza konjugacije- proces vezivanja različitih biomolekula na modifikovani ksenobiotski molekul pomoću kovalentnih veza. Ovo olakšava eliminaciju ksenobiotika iz organizma.

96. Lanac oksidacije monooksigenaze u membranama endoplazmatskog retikuluma ćelija jetre, komponente, redosled reakcija, uloga u metabolizmu ksenobiotika i prirodnih jedinjenja. Citokrom P 450. Induktori i inhibitori mikrosomalnih monooksigenaza.

Glavni tip reakcija ove faze biotransformacije je mikrozomalna oksidacija. Javlja se uz učešće enzima lanca transporta elektrona monooksigenaze. Ovi enzimi su ugrađeni u membrane endoplazmatskog retikuluma hepatocita (slika 1).

Izvor elektrona i protona u ovom lancu je NADPH + H + , koji nastaje u reakcijama pentozofosfatnog puta oksidacije glukoze. Intermedijarni akceptor H+ i e- je flavoprotein koji sadrži koenzim FAD. Konačna karika u lancu mikrosomalne oksidacije - citokrom P-450.

Citokrom P-450 je kompleksni protein, hromoprotein, koji sadrži hem kao prostetičku grupu. Citokrom P-450 je dobio ime po tome što formira jak kompleks sa ugljen monoksidom CO, koji ima maksimum apsorpcije na 450 nm. Citokrom P-450 ima nisku specifičnost supstrata. Može komunicirati sa velikim brojem supstrata. Zajedničko svojstvo svih ovih supstrata je nepolarnost.

Citokrom P-450 aktivira molekularni kisik i oksidirani supstrat, mijenja njihovu elektronsku strukturu i olakšava proces hidroksilacije. Mehanizam hidroksilacije supstrata koji uključuje citokrom P-450 prikazan je na slici 2.

Slika 2. Mehanizam hidroksilacije supstrata uz učešće citokroma P-450.

U ovom mehanizmu se uslovno može razlikovati 5 glavnih faza:

1. Oksidirana tvar (S) formira kompleks sa oksidiranim oblikom citokroma P-450;

2. Ovaj kompleks je reduciran elektronom sa NADPH;

3. Redukovani kompleks se kombinuje sa molekulom O2;

4. O 2 u kompleksu dodaje još jedan elektron sa NADPH;

5. Kompleks se raspada formiranjem molekula H2O, oksidiranog oblika citokroma P-450 i hidroksiliranog supstrata (S-OH).

Za razliku od mitohondrijalnog respiratornog lanca, prijenos elektrona u lancu monooksigenaze ne skladišti energiju u obliku ATP-a. Dakle, mikrosomalna oksidacija je slobodna oksidacija.

U većini slučajeva, hidroksilacija stranih supstanci smanjuje njihovu toksičnost. Međutim, u nekim slučajevima mogu nastati proizvodi s citotoksičnim, mutagenim i kancerogenim svojstvima.

97. Uloga bubrega u održavanju homeostaze organizma. Mehanizmi ultrafiltracije, tubularne reapsorpcije i sekrecije. Hormoni koji utiču na diurezu. Fiziološka proteinurija i kreatinurija u djece .

Glavna funkcija bubrega je održavanje postojanosti unutrašnje okruženje ljudsko tijelo. Obilno snabdevanje krvlju (za 5 minuta sva krv koja cirkuliše u sudovima prolazi kroz bubrege) određuje efikasnu regulaciju sastava krvi u bubrezima. Zahvaljujući tome, održava se i sastav intracelularne tečnosti. Uz učešće bubrega provode se:

• uklanjanje (izlučivanje) krajnjih produkata metabolizma. Bubrezi su uključeni u izlučivanje tvari iz tijela koje, ako se nakupe, inhibiraju enzimsku aktivnost. Bubrezi također uklanjaju u vodi topive strane tvari ili njihove metabolite iz tijela.
• regulacija jonskog sastava tjelesnih tečnosti. Mineralni kationi i anjoni prisutni u tjelesnim tekućinama uključeni su u mnoge fiziološke i biohemijske procese. Ako se koncentracija jona ne održava u relativno uskim granicama, ovi procesi će biti poremećeni.
• regulacija sadržaja vode u tjelesnim tečnostima (osmoregulacija). Ovo je od velike važnosti za održavanje osmotskog pritiska i zapremine tečnosti na stabilnom nivou.
• regulacija koncentracije vodonikovih jona (pH) u tjelesnim tekućinama. pH urina može varirati u širokom rasponu, što osigurava postojanost pH vrijednosti drugih biološke tečnosti. To određuje optimalno funkcioniranje enzima i mogućnost reakcija koje oni kataliziraju.
• regulacija krvnog pritiska. Bubrezi sintetiziraju i otpuštaju u krv enzim renin, koji je uključen u stvaranje angiotenzina, snažnog vazokonstriktornog faktora.
• regulacija nivoa glukoze u krvi. U kortikalnom sloju bubrega dolazi do glukoneogeneze - sinteze glukoze iz neugljikohidratnih spojeva. Uloga ovog procesa značajno se povećava sa produženim gladovanjem i drugim ekstremnim efektima.
• Aktivacija vitamina D. Biološki aktivni metabolit vitamina D, kalcitriol, nastaje u bubrezima.
• regulacija eritropoeze. Bubrezi sintetiziraju eritropoetin, koji povećava broj crvenih krvnih zrnaca u krvi.

34.2. Mehanizmi procesa ultrafiltracije, tubularne reapsorpcije i sekrecije u bubrezima.

1. ultrafiltracija kroz kapilare glomerula;
2. selektivna reapsorpcija tečnosti u proksimalnom tubulu, Henleovoj petlji, distalnom tubulu i sabirnom kanalu;
3. selektivno izlučivanje u lumen proksimalnih i distalnih tubula, često povezano s reapsorpcijom.

34.2.2. Ultrafiltracija. Kao rezultat ultrafiltracije koja se odvija u glomerulima, sve tvari s molekulskom težinom manjom od 68.000 Da se uklanjaju iz krvi i formira se tekućina koja se naziva glomerularni filtrat. Supstance se filtriraju iz krvi u glomerularnim kapilarama kroz pore prečnika oko 5 nm. Brzina ultrafiltracije je prilično stabilna i iznosi oko 125 ml ultrafiltrata u minuti. By hemijski sastav glomerularni filtrat je sličan krvnoj plazmi. Sadrži glukozu, aminokiseline, vitamine rastvorljive u vodi, određene hormone, ureu, mokraćnu kiselinu, kreatin, kreatinin, elektrolite i vodu. Proteini s molekulskom težinom većom od 68.000 Da praktički su odsutni. Ultrafiltracija je pasivan i neselektivan proces, jer se uz „otpadne“ supstance neophodne za život uklanjaju i iz krvi. Ultrafiltracija ovisi samo o veličini molekula.

34.2.3. tubularna reapsorpcija. Reapsorpcija, ili reverzna apsorpcija supstanci koje tijelo može koristiti, događa se u tubulima. U proksimalnim zavijenim tubulima više od 80% tvari se apsorbira natrag, uključujući svu glukozu, gotovo sve aminokiseline, vitamine i hormone, oko 85% natrijum hlorida i vodu. Mehanizam apsorpcije može se opisati koristeći glukozu kao primjer.

Uz učešće Na +, K + -ATPaze, koja se nalazi na bazolateralnoj membrani ćelija tubula, ioni Na + se prenose iz ćelija u međućelijski prostor, a odatle u krv i izlučuju iz nefrona. Kao rezultat, stvara se gradijent koncentracije Na+ između glomerularnog filtrata i sadržaja tubularnih ćelija. Olakšanom difuzijom Na+ iz filtrata prodire u ćelije, a istovremeno sa kationima u ćelije ulazi i glukoza (protiv gradijenta koncentracije!). Dakle, koncentracija glukoze u stanicama tubula bubrega postaje veća nego u ekstracelularnoj tekućini, a proteini nosači provode olakšanu difuziju monosaharida u međućelijski prostor, odakle ulazi u krv.

Slika 34.2. Mehanizam reapsorpcije glukoze u proksimalnim tubulima bubrega.

Visokomolekularni spojevi - proteini s molekulskom težinom manjom od 68.000, kao i egzogene tvari (na primjer, radionepropusni preparati) koji ulaze u lumen tubula tokom ultrafiltracije, uklanjaju se iz filtrata pinocitozom koja se javlja u bazi mikrovila. Nalaze se unutar pinocitnih vezikula, za koje su vezani primarni lizozomi. Hidrolitički enzimi lizosoma razgrađuju proteine ​​u aminokiseline, koje ili koriste same ćelije tubula ili prolaze difuzijom u peritubularne kapilare.

34.2.4. tubularna sekrecija. Nefron ima nekoliko specijalizovanih sistema koji luče supstance u lumen tubula transportujući ih iz krvne plazme. Najviše proučavani su oni sistemi koji su odgovorni za lučenje K+, H+, NH4+, organskih kiselina i organskih baza.

Sekret K + u distalnim tubulima - aktivan proces povezan s reapsorpcijom Na + iona. Ovaj proces sprečava zadržavanje K+ u organizmu i razvoj hiperkalijemije. Mehanizmi lučenja protona i amonijum jona uglavnom su povezani sa ulogom bubrega u regulaciji acido-baznog statusa. Sistem uključen u lučenje organskih kiselina povezan je sa izlučivanjem lekova i drugih stranih materija iz organizma. To je očigledno zbog funkcije jetre, koja osigurava modifikaciju ovih molekula i njihovu konjugaciju s glukuronskom kiselinom ili sulfatom. Dvije vrste konjugata formirane na ovaj način aktivno se prenose sistemom koji prepoznaje i luči organske kiseline. Budući da konjugirani molekuli imaju visok polaritet, nakon što se prebace u lumen nefrona, više ne mogu difundirati natrag i izlučuju se urinom.

34.3. Hormonski mehanizmi regulacije bubrežne funkcije

34.3.1. U regulaciji stvaranja urina kao odgovoru na osmotske i druge signale, uključeni su:

a) antidiuretički hormon;

b) sistem renin-angiotenzin-aldosteron;

c) sistem atrijalnih natriuretičkih faktora (atriopeptidni sistem).

34.3.2. Antidiuretski hormon (ADH, vazopresin). ADH se sintetizira pretežno u hipotalamusu kao prekursorski protein, akumulira se u nervnim završecima stražnje hipofize, iz kojih se hormon izlučuje u krvotok.

Signal za lučenje ADH je povećanje osmotskog pritiska krvi. Ovo se može dogoditi kada nema dovoljno vode, jako znojenje ili nakon uzimanja puno soli. Ciljane ćelije za ADH su bubrežne tubularne ćelije, ćelije glatkih mišića krvnih sudova i ćelije jetre.

Učinak ADH na bubrege je da zadrži vodu u tijelu stimulirajući njenu reapsorpciju u distalnim tubulima i sabirnim kanalima. Interakcija hormona s receptorom aktivira adenilat ciklazu i stimulira stvaranje cAMP. Pod dejstvom cAMP zavisne protein kinaze, proteini membrane okrenute prema lumenu tubula se fosforiliraju. Ovo daje membrani sposobnost da transportuje vodu bez jona u ćelije. Voda ulazi duž gradijenta koncentracije, jer tubularni urin je hipotoničan u odnosu na sadržaj ćelije.

Nakon uzimanja veće količine vode, osmotski pritisak krvi se smanjuje i sinteza ADH prestaje. Zidovi distalnih tubula postaju nepropusni za vodu, reapsorpcija vode se smanjuje i, kao rezultat, izlučuje se velika količina hipotoničnog urina.

Bolest uzrokovana nedostatkom ADH naziva se dijabetes insipidus. Može se razviti kod neurotropnih virusnih infekcija, traumatskih ozljeda mozga, tumora hipotalamusa. Glavni simptom ove bolesti je naglo povećanje diureze (do 10 ili više litara dnevno) uz smanjenu (1,001-1,005) relativnu gustoću urina.

34.3.3. Renin-angiotenzin-aldosteron. Održavanje stabilne koncentracije jona natrijuma u krvi i volumena cirkulirajuće krvi regulirano je sistemom renin-angiotenzin-aldosteron, koji također utiče na reapsorpciju vode. Smanjenje volumena krvi uzrokovano gubitkom natrijuma stimulira grupu stanica smještenih u zidovima aferentnih arteriola - jukstaglomerularni aparat (JGA). Uključuje specijalizovane receptorske i sekretorne ćelije. Aktivacija JGA dovodi do oslobađanja proteolitičkog enzima renina iz njegovih sekretornih ćelija. Renin se također oslobađa iz stanica kao odgovor na smanjenje krvnog tlaka.

Renin djeluje na angiotenzinogen (protein frakcije a2-globulina) i cijepa ga u dekapeptid angiotenzina I. Zatim drugi proteolitički enzim cijepa dva terminalna aminokiselinska ostatka od angiotenzina I da bi formirao angiotenzin II. Ovaj oktapeptid je jedan od najpopularnijih aktivnih fondova, doprinoseći sužavanju krvnih žila, uključujući arteriole. Kao rezultat, povećava se krvni pritisak, smanjeni su i bubrežni protok krvi i glomerularna filtracija.

Osim toga, angiotenzin II stimulira lučenje hormona aldosterona ćelijama kore nadbubrežne žlijezde. Aldosteron je hormon direktnog djelovanja koji djeluje na distalni uvijeni tubul nefrona. Ovaj hormon inducira sintezu u ciljnim ćelijama:

a) proteini uključeni u transport Na+ preko luminalne površine ćelijske membrane;

b) Na + ,K+ -ATPaza, koja se integriše u kontraluminalnu membranu i učestvuje u transportu Na+ iz tubularnih ćelija u krv;

c) mitohondrijalni enzimi, na primjer, citrat sintaza;

d) enzimi uključeni u formiranje membranskih fosfolipida, što olakšava transport Na+ u ćelije tubula.

Dakle, aldosteron povećava brzinu reapsorpcije Na + iz bubrežnih tubula (Na + joni su pasivno praćeni Cl - jonima) i, u konačnici, osmotsku reapsorpciju vode, stimulira aktivni prijenos K+ iz krvne plazme u urin.

34.3.4. atrijalni natriuretski faktori. Mišićne ćelije atrija sintetiziraju i izlučuju u krv peptidni hormoni regulacija diureze, izlučivanja elektrolita mokraćom i vaskularnog tonusa. Ovi hormoni se nazivaju atriopeptidi (od reči atrijum - atrijum).

Atriopeptidi sisara, bez obzira na veličinu molekula, imaju zajedničku karakterističnu strukturu. U svim ovim peptidima, disulfidna veza između dva cisteinska ostatka formira 17-članu prstenastu strukturu. Ova struktura prstena je neophodna za ispoljavanje biološke aktivnosti: redukcija disulfidne grupe dovodi do gubitka aktivnih svojstava. Dva peptidna lanca odstupaju od cisteinskih ostataka, koji predstavljaju N- i C-terminalne regije molekula. Broj aminokiselinskih ostataka u ovim područjima i razlikuju se jedni od drugih atriopeptida.

Slika 34.3. Shema strukture α-natriuretskog peptida.

Specifični receptorski proteini za atriopeptide nalaze se na plazma membrani jetre, bubrega i nadbubrežnih žlijezda, na vaskularnom endotelu. Interakcija atriopeptida sa receptorima je praćena aktivacijom gvanilat ciklaze vezane za membranu, koja pretvara GTP u ciklički gvanozin monofosfat (cGMP).

U bubrezima se pod uticajem atriopeptida povećava glomerularna filtracija i diureza, povećava se izlučivanje Na+ u urinu. Istovremeno se smanjuje krvni tlak, smanjuje se tonus glatkih mišića i inhibira lučenje aldosterona.

Dakle, u normi, oba regulatorna sistema - atriopeptid i renin-angiotenzin - međusobno se balansiraju. Uz narušavanje ove ravnoteže povezana su i najteža patološka stanja - arterijska hipertenzija zbog stenoze bubrežnih arterija, zatajenja srca.

Poslednjih godina se sve više javlja o upotrebi atriopeptidnih hormona u srčanoj insuficijenciji, već u ranim fazama kojih dolazi do smanjenja proizvodnje ovog hormona.

98. Najvažniji biopolimeri vezivnog tkiva i intercelularnog matriksa (kolagen, elastin, proteoglikani), sastav, prostorna struktura, biosinteza, funkcije.

Glavne komponente ekstracelularnog matriksa su strukturni proteini kolagen i elastin, glikozaminoglikani, proteoglikani, kao i nekolagenski strukturni proteini (fibronektin, laminin, tenascin, osteonektin itd.). Kolageni su porodica srodnih fibrilarnih proteina koje luče ćelije vezivnog tkiva. Kolageni su najčešći proteini ne samo u međućelijskom matriksu, već iu tijelu u cjelini; čine oko 1/4 svih proteina u ljudskom tijelu. Molekule kolagena se sastoje od tri polipeptidna lanca nazvana α-lanci. Identificirano je više od 20 α-lanaca, od kojih većina ima 1000 aminokiselinskih ostataka u svom sastavu, ali se lanci donekle razlikuju u sekvenci aminokiselina. Kolagen može sadržavati tri identična ili različita lanca. Primarna struktura α-lanaca kolagena je neobična, budući da je svaka treća aminokiselina u polipeptidnom lancu predstavljena glicinom, oko 1/4 aminokiselinskih ostataka su prolin ili 4-hidroksiprolin, oko 11% je alanin. Primarna struktura α-lanca kolagena također sadrži neobičnu aminokiselinu - hidroksilizin. Spiralizirani polipeptidni lanci, ispreplićući se jedan oko drugog, formiraju trolančani desnoruki supernamotani molekul - tropokolagen. Sinteza i sazrijevanje: hidroksilacija prolina i lizina da nastane hidroksiprolin (Hyp) i hidroksilizin (Hyl); glikozilacija hidroksilizina; djelomična proteoliza - cijepanje "signalnog" peptida, kao i N- i C-terminalnih propeptida; formiranje trostruke spirale. Kolageni su glavne strukturne komponente organa i tkiva koja doživljavaju mehanički stres (kosti, tetive, hrskavica, intervertebralnih diskova, krvni sudovi), a također učestvuju u formiranju strome parenhimskih organa.

Elastin ima svojstva slična gumi. Elastinski filamenti sadržani u tkivima pluća, u zidovima krvnih žila, u elastičnim ligamentima, mogu se rastegnuti nekoliko puta u odnosu na njihovu uobičajenu dužinu, ali nakon uklanjanja opterećenja vraćaju se u savijenu konformaciju. Elastin sadrži oko 800 aminokiselinskih ostataka, među kojima dominiraju aminokiseline sa nepolarnim radikalima, kao što su glicin, valin, alanin. Elastin sadrži dosta prolina i lizina, ali samo malo hidroksiprolina; hidroksilizin je potpuno odsutan. Proteoglikani su makromolekularna jedinjenja koja se sastoje od proteina (5-10%) i glikozaminoglikana (90-95%). Oni čine glavnu tvar intercelularnog matriksa vezivnog tkiva i mogu činiti do 30% suhe mase tkiva. Glavni proteoglikan matriksa hrskavice naziva se agrekan. Ovo je vrlo velika molekula, u kojoj je do 100 lanaca hondroitin sulfata i oko 30 lanaca keratan sulfata (četkica) vezano za jedan polipeptidni lanac. U tkivu hrskavice, molekuli agrekana se agregiraju s haaluronskom kiselinom i malim vezivnim proteinom.

Mali proteoglikani su proteoglikani niske molekularne težine. Nalaze se u hrskavici, tetivama, ligamentima, meniskusima, koži i drugim vrstama vezivnog tkiva. Ovi proteoglikani imaju malu jezgru proteina za koju su vezana jedan ili dva lanca glikozaminoglikana. Najviše proučavani su dekorin, biglikan, fibromodulin, lumikan, perlekan. Mogu se vezati za druge komponente vezivnog tkiva i utjecati na njihovu strukturu i funkciju. Na primjer, dekorin i fibromodulin se vežu za vlakna kolagena tipa II i ograničavaju njihov promjer. Proteoglikani bazalne membrane su veoma heterogeni. To su pretežno proteoglikani koji sadrže heparan sulfat (SHPG).

99. Osobine metabolizma u skeletnim mišićima i miokardu: karakteristike glavnih proteina, molekularni mehanizmi mišićne kontrakcije, opskrba energijom mišićne kontrakcije.

Mišićno tkivo čini 40-42% tjelesne težine. Glavna dinamička funkcija mišića je osigurati pokretljivost kroz kontrakciju i naknadno opuštanje. Kada se mišići kontrahuju, obavlja se rad koji se odnosi na pretvaranje hemijske energije u mehaničku energiju.

Postoje tri vrste mišićnog tkiva: skeletno, srčano i glatko mišićno tkivo.

Postoji i podjela na glatke i prugaste (prugaste) mišiće. Poprečnoprugasti mišići, pored skeletnih, uključuju mišiće jezika i gornje trećine jednjaka, vanjske mišiće očne jabučice i neke druge. Morfološki, miokard spada u poprečno-prugaste mišiće, ali na niz drugih načina zauzima srednju poziciju između glatkih i prugastih mišića.

MORFOLOŠKA ORGANIZACIJA PRUGASTOG MIŠIĆA

Poprečnoprugasti mišić se sastoji od brojnih izduženih vlakana, odnosno mišićnih ćelija. Motorni živci ulaze u mišićno vlakno na različitim mjestima i prenose mu električni impuls, uzrokujući kontrakciju. Mišićno vlakno se obično smatra divovskom multinuklearnom ćelijom prekrivenom elastičnom membranom - sarkolemom (slika 20.1). Promjer funkcionalno zrelog prugasto-prugastog mišićnog vlakna obično je između 10 i 100 µm, a dužina vlakna često odgovara dužini mišića.

U svakom mišićnom vlaknu u polutečnoj sarkoplazmi, po dužini vlakna, nalaze se mnoge filamentne formacije - miofibrile (obično manje od 1 mikrona debljine), koje, kao i cijelo vlakno u cjelini, imaju poprečnu prugastu, često u obliku snopova. Poprečna prugasta linija vlakna, koja ovisi o optičkoj heterogenosti proteinskih supstanci lokaliziranih u svim miofibrilima na istom nivou, lako se otkriva kada se skeletna mišićna vlakna pregledaju u polarizacijskom ili fazno-kontrastnom mikroskopu.

Mišićno tkivo odraslih životinja i ljudi sadrži od 72 do 80% vode. Oko 20-28% mase mišića otpada na suvi ostatak, uglavnom proteine. Osim proteina, sastav suhog ostatka uključuje glikogen i druge ugljikohidrate, razne lipide, ekstraktivne tvari koje sadrže dušik, soli organskih i neorganskih kiselina i druga kemijska jedinjenja.

Ponavljajući element prugaste miofibrile je sarkomer, dio miofibrila, čije su granice uske Z-linije. Svaka miofibrila se sastoji od nekoliko stotina sarkomera. Prosječna dužina sarkomera je 2,5-3,0 μm. U sredini sarkomera nalazi se zona dužine 1,5-1,6 μm, koja je tamna u fazno-kontrastnom mikroskopu. U polarizovanom svetlu daje jak dvolom. Ova zona se obično naziva disk A (anizotropni disk). U centru diska A nalazi se linija M, koja se može posmatrati samo u elektronski mikroskop. Srednji dio diska A zauzima zona H slabijeg dvoloma. Konačno, postoje izotropni diskovi, ili I diskovi, sa vrlo niskim dvolomom. U fazno-kontrastnom mikroskopu izgledaju lakši od diskova A. Dužina diskova I je oko 1 µm. Svaki od njih je Z-membranom ili Z-linijom podijeljen na dvije jednake polovine.

Proteini koji čine sarkoplazmu su proteini koji su rastvorljivi u slanim medijima niske jonske snage. Ranije prihvaćena podjela sarkoplazmatskih proteina na miogen, globulin X, mioalbumin i pigmentne proteine ​​uvelike je izgubila smisao, budući da se postojanje globulina X i miogena kao pojedinačnih proteina trenutno negira. Utvrđeno je da je globulin X mješavina različitih proteinskih supstanci sa svojstvima globulina. Termin "myogen" je takođe skupni pojam. Konkretno, sastav proteina grupe miogen uključuje niz proteina obdarenih enzimska aktivnost: na primjer, enzimi glikolize. Sarkoplazmatski proteini također uključuju respiratorni pigment mioglobin i razne enzimske proteine ​​lokalizirane uglavnom u mitohondrijima i kataliziraju procese tkivnog disanja, oksidativne fosforilacije, kao i mnoge aspekte metabolizma dušika i lipida. Nedavno je otkrivena grupa sarkoplazmatskih proteina, paravalbumina, koji su sposobni da vežu ione Ca2+. Njihova fiziološka uloga je još uvijek nejasna.

U grupu miofibrilarnih proteina spadaju miozin, aktin i aktomiozin - proteini rastvorljivi u slanim medijima visoke jonske snage, i tzv. regulatorni proteini: tropomiozin, troponin, α- i β-aktinin, koji sa aktomiozinom čine jedinstven kompleks u mišića. Navedeni miofibrilarni proteini usko su povezani sa kontraktilnom funkcijom mišića.

Razmotrite na šta se svode ideje o mehanizmu naizmjenične kontrakcije i opuštanja mišića. Trenutno je prihvaćeno da se biohemijski ciklus mišićne kontrakcije sastoji od 5 faza (slika 20.8):

1) "glava" miozina može hidrolizirati ATP u ADP i H3PO4 (Pi), ali ne osigurava oslobađanje produkata hidrolize. Stoga je ovaj proces više stehiometrijski nego katalitičke prirode (vidi sliku);

3) ova interakcija osigurava oslobađanje ADP i H3PO4 iz kompleksa aktin-miozin. Aktomiozinska veza ima najmanju energiju pod uglom od 45°; stoga se ugao miozina sa osom fibrila menja od 90° do 45° (približno) i aktin napreduje (za 10-15 nm) prema centru sarkomera. (vidi sl.);

4) novi ATP molekul se vezuje za kompleks miozin-F-aktin

5) kompleks miozin-ATP ima nizak afinitet za aktin, te stoga dolazi do odvajanja "glave" miozina (ATP) od F-aktina. Poslednja faza je zapravo relaksacija, koja jasno zavisi od vezivanja ATP-a za aktin-miozinski kompleks (vidi sliku 20.8, e). Zatim se ciklus nastavlja.

100. Karakteristike razmjene u nervnog tkiva. Biološki aktivni molekuli nervnog tkiva.

Osobine metabolizma u nervnom tkivu: puno lipida, malo ugljikohidrata, nema rezerve, visok metabolizam dikarboksilnih kiselina, glukoza je glavni izvor energije, malo glikogena, pa mozak ovisi o opskrbi glukozom iz krvi, intenzivno respiratorni metabolizam, kiseonik se koristi stalno i nivo se ne menja, metabolički procesi su izolovani zbog krvno-moždane barijere, visoka osetljivost na hipoksiju i hipoglikemiju. neurospecifični proteini (NSP) - biološki aktivni molekuli specifični za nervna tkiva i obavljaju funkcije karakteristične za nervni sistem. Osnovni protein mijelina. Enolaza specifična za neurone. Protein S-100 itd.

101. Odnos između metabolizma aminokiselina, masti i ugljikohidrata. Shema transformacije glukoze i aminokiselina u masti. Shema za sintezu glukoze iz aminokiselina. Shema formiranja ugljičnog skeleta aminokiselina iz ugljikohidrata i glicerola.

U jetri se događa najvažnija transformacija masnih kiselina iz kojih se sintetiziraju masti karakteristične za ovu vrstu životinja. Pod dejstvom enzima lipaze, masti se razlažu na masne kiseline i glicerol. Dalja sudbina glicerola slična je sudbini glukoze. Njegova transformacija počinje uz sudjelovanje ATP-a i završava se razgradnjom do mliječne kiseline, nakon čega slijedi oksidacija do ugljičnog dioksida i vode. Ponekad, ako je potrebno, jetra može sintetizirati glikogen iz mliječne kiseline.Jetra sintetizira i masti i fosfatide, koji ulaze u krvotok i prenose se po cijelom tijelu. Ima značajnu ulogu u sintezi holesterola i njegovih estera. Oksidacija holesterola u jetri proizvodi žučne kiseline, koji se izlučuju žučom i učestvuju u procesima probave.

102. Dijagnostička vrijednost određivanja metabolita u krvi i urinu.

Glukoza se normalno nalazi u urinu zdrave osobe u izuzetno malim dozama, otprilike 0,03-0,05 g/l. Patološka glikozurija: bubrežni dijabetes, dijabetes melitus, akutni pankreatitis, hipertireoza, steroidni dijabetes, damping sindrom, infarkt miokarda, opekotine, tubulointersticijalno oštećenje bubrega, Cushingov sindrom. Protein ne bi trebao biti prisutan u urinu zdrave osobe. Patološka proteinurija: sa bolešću urinarnog trakta(upalna eksudacija), sa patologijom bubrega (oštećenje glomerula), dijabetesom, raznim infektivnim bolestima, intoksikacijama itd. Normalno, sadržaj uree se kreće od 333 do 587 mmol / dan (od 20 do 35 g / dan). Kod prekoračenja ureje, nakon uzimanja određenih lijekova dijagnosticira se groznica, hiperfunkcija štitne žlijezde, perniciozna anemija. Smanjenje uree se opaža kod toksemije, žutice, ciroze jetre, bolesti bubrega, tijekom trudnoće, kod zatajenja bubrega, tijekom dijete s niskim sadržajem proteina. Analiza urina na mokraćnu kiselinu indikovana je za sumnju na nedostatak folna kiselina, dijagnosticiranje poremećaja metabolizma purina, bolesti krvi, dijagnosticiranje endokrinih bolesti i dr. Kod smanjenih vrijednosti mokraćne kiseline u urinu, pojačane atrofije mišića, ksantinurije, intoksikacije olovom, uzimanja kalijum jodida, kinina, atropina, uz nedostatak folne kiseline su određene. Povišene vrijednosti mokraćne kiseline uočene su kod epilapsija, virusni hepatitis, cistinoza, Lesch-Nigan sindrom, lobarna pneumonija, anemija srpastih ćelija, Wilson-Konovalov bolest, prava olicitemija. Kreatinin u analizi urina kod odraslih kreće se od 5,3 kod žena i od 7,1 kod muškaraca do 15,9 odnosno 17,7 mmol/dan. Ovaj indikator se koristi u procjeni funkcije bubrega, propisuje se i kod trudnoće, dijabetesa, bolesti endokrinih žlijezda, mršavljenja i akutnih i kroničnih bolesti bubrega. Povećane vrijednosti u odnosu na normu javljaju se pri fizičkom naporu, dijabetes melitusa, proteinske dijete, anemije, pojačanog metabolizma, infekcija, trudnoće, opekotina, hipotireoze, trovanja ugljičnim monoksidom itd. upalnih oboljenja mišića itd. Propisuje se analiza urina na fosfor za bolesti koštanog sistema, bubrega, paratireoidnih žlijezda, imobilizacija i liječenje vitaminom D. Ako je nivo prekoračen od norme, dijagnostikuje se leukemija, predispozicija za stvaranje mokraćnih kamenaca, rahitis, oštećenje bubrežnih tubula, ne -renalna acidoza, hiperparatireoza, porodična hipofosfatemija. Kada nivo padne postavljaju dijagnozu: razne zarazne bolesti (npr. tuberkuloza), paratireoidektomija, metastaze u kostima, akromegalija, hipoparatireoza, akutna žuta atrofija itd. Analiza se propisuje za patologiju kardiovaskularnog sistema, neurološka patologija i zatajenje bubrega. Sa povećanjem sadržaja magnezija od norme, određuju se: alkoholizam, Bartterov sindrom, Addisonova bolest, ranim fazama hronične bubrežne bolesti itd. Smanjenje: nedovoljno magnezijuma u hrani, pankreatitis, akutna ili hronična dijareja, dehidracija, sindrom malapsorpcije itd. Analiza kalcijuma se propisuje za procenu paratireoidnih žlezda, dijagnostiku rahitisa, osteoporoze, bolesti kostiju, bolesti štitne žlezde i hipofize. Normalna aktivnost je 10-1240 U/L. Analiza je propisana za virusne infekcije, lezije pankreasa i parotidnih žlijezda, dekompenzirani dijabetes.

Standard biohemijske analize krv.

Glukoza može biti snižena kod nekih endokrinih bolesti, poremećene funkcije jetre. Uočeno je povećanje sadržaja glukoze kod dijabetes melitusa. Bilirubin, može odrediti kako funkcionira jetra. Povećanje nivoa ukupnog bilirubina je simptom žutice, hepatitisa, začepljenja žučnih puteva. Ako se sadržaj vezanog bilirubina poveća, onda je, najvjerojatnije, jetra bolesna. Nivo ukupnog proteina opada kod bolesti jetre, bubrega, produženih upalnih procesa, gladovanja. Povećanje sadržaja ukupnih proteina može se uočiti kod nekih bolesti krvi, bolesti i stanja praćenih dehidracijom. Pad nivoa albumina može ukazivati ​​na bolesti jetre, bubrega ili crijeva. Obično se ova brojka smanjuje kod dijabetes melitusa, teških alergija, opekotina i upalnih procesa. Povišen albumin signal je poremećaja imunološkog sistema ili metabolizma. Povećanje nivoa γ-globulina ukazuje na prisustvo infekcije i upale u organizmu. Smanjenje može ukazivati ​​na imunodeficijenciju. U akutnim upalnim procesima opaža se povećanje sadržaja α1-globulina. Nivo α2-globulina može se povećati kod upalnih i neoplastičnih procesa, bolesti bubrega, te smanjiti kod pankreatitisa i dijabetes melitusa. Promjena količine β-globulina obično se opaža kod poremećaja metabolizma masti. C-reaktivni protein kod upalnih procesa, infekcija, tumora, njegov sadržaj se povećava. Definicija ovog indikatora je od velike važnosti kod reumatizma i reumatoidni artritis. Povećanje nivoa holesterola signalizira razvoj ateroskleroze, koronarne bolesti bolesti srca, vaskularne bolesti i moždani udar. Nivo holesterola takođe raste kod dijabetesa, hronične bolesti bubrega i smanjene funkcije štitne žlezde. Kolesterol postaje manji od normalnog s povećanom funkcijom štitne žlijezde, kroničnim zatajenjem srca, akutnim zarazne bolesti, tuberkuloza, akutni pankreatitis i bolesti jetre, neke vrste anemije, iscrpljenost. Ako je sadržaj β-lipoproteina manji od normalnog, to ukazuje na oštećenu funkciju jetre. Enhanced Level Ovaj pokazatelj ukazuje na aterosklerozu, poremećeni metabolizam masti i dijabetes melitus. Trigliceridi rastu s bolešću bubrega, smanjenom funkcijom štitne žlijezde. Oštar porast ovaj indikator ukazuje na upalu pankreasa. Povećanje uree ukazuje na bolest bubrega. Povećanje nivoa kreatinina ukazuje na oštećenje bubrega, dijabetes, bolesti skeletnih mišića. Nivo mokraćne kiseline u krvi može se povećati kod gihta, leukemije, akutne infekcije, bolesti jetre, kamen u bubregu, dijabetes melitus, hronični ekcem, psorijaza.Promena nivoa amilaze ukazuje na patologiju pankreasa. Povećati alkalne fosfataze ukazuje na bolesti jetre i žučnih puteva. Povećanje indikatora kao što su ALT, AST, γ-GT ukazuje na kršenje funkcije jetre. Promjena koncentracije fosfora i kalcija u krvi ukazuje na kršenje mineralnog metabolizma, što se događa kod bolesti bubrega, rahitisa i nekih hormonskih poremećaja.

Supstanca koju proizvode paratireoidne žlijezde, koja je proteinske prirode, uključujući nekoliko dijelova (fragmenata) koji se međusobno razlikuju po redoslijedu aminokiselinskih ostataka (I, II, III), zajedno čine paratiroidni hormon.

Paratireokrini, paratirin, C-terminalni, PTH, PTH i, konačno, paratiroidni hormon ili parathormon - pod ovim nazivima i skraćenicom u medicinska literatura možete pronaći hormon koji luče male ("veličine graška") uparene žlijezde (gornji i donji par), koje se obično nalaze na površini najveće ljudske endokrine žlijezde - "tiroidne žlijezde".

Paratiroidni hormon koji proizvode ove paratireoidne žlezde kontroliše regulaciju metabolizma kalcijuma (Ca) i (P), pod njegovim uticajem povećava se sadržaj tako važnog makroelementa za koštani sistem (i ne samo) kao što je povećanje u krvi.

Nema mu ni 50 godina...

aminokiselinska sekvenca ljudskog PTH i nekih životinja

Nagađanja o važnosti paratireoidnih žlijezda i tvari koje one proizvode dao je u zoru 20. stoljeća (1909.) američki profesor biohemije McCollum. Posmatrajući životinje sa odstranjenim paratireoidnim žlijezdama, uočeno je da ih u uvjetima značajnog smanjenja kalcija u krvi prevladavaju tetanični konvulzije, što u konačnici uzrokuje smrt organizma. Međutim, injekcije fizioloških rastvora kalcijuma, davane eksperimentalnoj „manjoj braći“ koja pate od konvulzija, iz tada nepoznatog razloga, doprinele su smanjenju konvulzivne aktivnosti i pomogle im ne samo da prežive, već i da se vrate u skoro normalan život. .

Neka pojašnjenja u vezi sa misterioznom supstancom pojavila su se 16 godina kasnije (1925.), kada je otkriven ekstrakt koji je imao biološki aktivna (hormonska) svojstva i povećavao nivo Ca u krvnoj plazmi.

Međutim, prošlo je mnogo godina, a tek 1970. čisti paratiroidni hormon je izolovan iz paratireoidnih žlijezda bika. Istovremeno je naznačena atomska struktura novog hormona zajedno sa njegovim vezama (primarna struktura). Osim toga, pokazalo se da se PTH molekule sastoje od 84 aminokiseline raspoređene u određenom nizu i jednog polipeptidnog lanca.

Što se tiče same “fabrike” paratiroidnog hormona, ona se može nazvati fabrikom sa vrlo velikom nategom, tako je mala. Ukupan broj "graška" u gornjem i donjem dijelu varira od 2 do 12 komada, ali klasičnom opcijom se smatra 4. Težina svakog komada željeza je također vrlo mala - od 25 do 40 miligrama. Kada se štitna žlijezda (TG) ukloni zbog razvoja onkološkog procesa, paratireoidne žlijezde (PTG), u pravilu, zajedno s njom napuštaju tijelo pacijenta. U drugim slučajevima, tokom operacija na štitnoj žlijezdi, ovaj "grašak" se pogrešno uklanja zbog svoje veličine.

Norma paratiroidnog hormona

Stopa paratiroidnog hormona u testu krvi mjeri se u različitim jedinicama: μg/l, ng/l, pmol/l, pg/ml i ima vrlo male digitalne vrijednosti. S godinama se povećava količina proizvedenog hormona, pa kod starijih osoba njegov sadržaj može biti dvostruko veći nego kod mladih. Međutim, kako bi čitatelju bilo lakše razumjeti, svrsishodnije je u tabeli prikazati najčešće korištene mjerne jedinice paratiroidnog hormona i granice norme prema dobi:

Očigledno, nije moguće odrediti bilo koju (tačnu) stopu paratiroidnog hormona, jer svaka kliničko-dijagnostička laboratorija koja proučava ovaj laboratorijski indikator koristi svoje metode, mjerne jedinice i referentne vrijednosti.

U međuvremenu, također je jasno da nema razlike između muških i ženskih paratireoidnih žlijezda i, ako one funkcionišu kako treba, nivoi PTH i kod muškaraca i kod žena mijenjaju se samo s godinama. Čak iu takvim ključnim životnim razdobljima kao što je trudnoća, paratiroidni hormon mora jasno pratiti kalcij i ne prelaziti granice općeprihvaćenih normi. Međutim, kod žena sa latentnom patologijom (poremećeni metabolizam kalcija), tokom trudnoće, nivo PTH može porasti. I to nije normalna opcija.

Šta je paratiroidni hormon?

Trenutno se dosta, ako ne i sve, zna o ovom zanimljivom i važnom hormonu.

Jednolančani polipeptid koji sadrži 84 aminokiselinske ostatke koje luče epitelne stanice paratireoidnih žlijezda naziva se netaknut paratiroidni hormon. Međutim, prilikom formiranja se prvi ne pojavljuje sam PTH, već njegov prethodnik (preprohormon) - sastoji se od 115 aminokiselina i tek nakon što uđe u Golgijev aparat, pretvara se u punopravni paratiroidni hormon, koji se taloži u upakovanog oblika i čuva se neko vrijeme u sekretornim vezikulama kako bi se odatle izvukao kada koncentracija Ca 2+ padne.

Intaktni hormon (PTH 1-84) je u stanju da se razbije na kraće peptide (fragmente) koji imaju različit funkcionalni i dijagnostički značaj:

• N-terminalni, N-terminalni, N-terminalni (fragmenti 1 - 34) - punopravni fragment, budući da po svojoj biološkoj aktivnosti nije inferioran peptidu koji sadrži 84 aminokiseline, pronalazi receptore ciljne ćelije i stupa u interakciju s njima ;
• Srednji dio (44 - 68 fragmenata);
• C-terminal, C-terminalni dio, C-terminal (53–84 fragmenata).

Najčešće se koristi za otkrivanje poremećaja endokrini sistem u laboratoriji pribjegavaju proučavanju netaknutog hormona. Među tri dijela, C-terminal je prepoznat kao najznačajniji u dijagnostičkom planu, zamjetno nadmašuje druga dva (srednji i N-terminal), te se stoga koristi za određivanje bolesti povezanih s poremećenim metabolizmom fosfora i kalcija.

Kalcijum, fosfor i parathormon

Skeletni sistem je glavna struktura koja deponuje kalcijum, sadrži do 99% ukupne mase elementa u telu, ostatak, prilično mala količina (oko 1%), koncentrisan je u krvnoj plazmi, koja je zasićena. sa Ca, primajući ga iz crijeva (gdje ulazi s hranom i vodom) i kostima (tokom njihove degradacije). Međutim, treba napomenuti da je u koštanom tkivu kalcijum pretežno u slabo rastvorljivom obliku (kristali hidroksiapatita), a samo 1% ukupnog Ca u kostima je fosfor-kalcijum jedinjenja, koja se lako mogu razgraditi i otići u krv. .

Poznato je da sadržaj kalcijuma ne dozvoljava sebi posebne dnevne fluktuacije u krvi, ostajući na manje-više konstantnom nivou (od 2,2 do 2,6 mmol/l). Ali ipak, glavna uloga u mnogim procesima (funkcija zgrušavanja krvi, neuromišićna provodljivost, aktivnost mnogih enzima, propusnost staničnih membrana), pružajući ne samo normalno funkcionisanje, ali i sam život organizma, pripada kalcijumu jonizovan, čija je norma u krvi 1,1 - 1,3 mmol / l.

U uslovima nedostatka ovog hemijskog elementa u organizmu (ili ne dolazi sa hranom, ili prolazi kroz crevni trakt?), prirodno će početi pojačana sinteza paratiroidnog hormona, čija je svrha na bilo koji način povećati nivo Ca 2+ u krvi. U svakom slučaju, jer će do ovog povećanja doći prvenstveno zbog uklanjanja elementa iz fosfor-kalcijumskih jedinjenja koštane supstance, odakle on prilično brzo odlazi, budući da se ta jedinjenja ne razlikuju posebnom snagom.

Povećanje kalcijuma u plazmi smanjuje proizvodnju PTH i obrnuto: čim količina ovog hemijskog elementa u krvi padne, proizvodnja paratiroidnog hormona odmah počinje da pokazuje tendenciju povećanja. Povećanje koncentracije kalcijevih jona u takvim slučajevima, paratiroidni hormon ostvaruje kako zbog direktnog djelovanja na ciljne organe - bubrege, kosti, debelo crijevo, tako i indirektnog djelovanja na fiziološki procesi(stimulacija proizvodnje kalcitriola, povećanje efikasnosti apsorpcije jona kalcijuma u crevnom traktu).

Djelovanje PTH

Ćelije ciljnog organa nose receptore pogodne za PTH, a interakcija paratiroidnog hormona s njima dovodi do niza reakcija koje rezultiraju kretanjem Ca iz ćelijskih zaliha u ekstracelularnu tekućinu.

U koštanom tkivu, PTH receptori se nalaze na mladim (osteoblasti) i zrelim (osteociti) ćelijama. Međutim, glavnu ulogu u rastvaranju koštanih minerala imaju osteoklasti- gigantske multinuklearne ćelije koje pripadaju sistemu makrofaga? Jednostavno je: njihovu metaboličku aktivnost stimulišu supstance koje proizvode osteoblasti. Paratiroidni hormon izaziva intenzivan rad osteoklasta, što dovodi do povećanja proizvodnje alkalne fosfataze i kolagenaze, koje svojim uticajem izazivaju destrukciju osnovne koštane supstance i na taj način pomažu premještanju Ca i P u ekstracelularni prostor iz koštanog tkiva.

Mobilizacija Ca iz kostiju u krv, stimulirana PTH, pojačava reapsorpciju (reapsorpciju) ovog makronutrijenta u bubrežnim tubulima, što smanjuje njegovo izlučivanje u urinu i apsorpciju u crijevnom traktu. U bubrezima paratiroidni hormon stimuliše stvaranje kalcitriola, koji zajedno sa paratiroidnim hormonom i kalcitoninom takođe učestvuje u regulaciji metabolizma kalcijuma.

Paratiroidni hormon smanjuje reapsorpciju fosfora u bubrežnim tubulima, što doprinosi njegovom povećanom uklanjanju kroz bubrege i smanjenju sadržaja fosfata u ekstracelularnoj tekućini, a to zauzvrat dovodi do povećanja koncentracije Ca 2+ u krvnoj plazmi.

Dakle, paratiroidni hormon je regulator odnosa između fosfora i kalcija (vraća koncentraciju ioniziranog kalcija na nivo fizioloških vrijednosti), čime se osigurava normalno stanje:

1. neuromuskularna provodljivost;
2. Funkcije kalcijeve pumpe;
3. enzimska aktivnost;
4. Regulacija metaboličkih procesa pod uticajem hormona.

Naravno, ako odnos Ca/P odstupa od normalnog raspona, postoje znaci bolesti.

Kada se bolest javlja?

Odsustvo paratireoidnih žlezda ( hirurška intervencija) ili njihova nedovoljnost iz bilo kojeg razloga podrazumijeva patološko stanje pozvao hipoparatireoidizam (Nivo PTH u krvi je nizak). Glavni simptom ovog stanja je neprihvatljivo nizak nivo kalcija u krvi (hipokalcemija), što donosi razne ozbiljne tegobe tijelu:

• neurološki poremećaji;
• Bolesti organa vida (katarakta);
• Patologija kardiovaskularnog sistema;
• Bolesti vezivnog tkiva.

Bolesnik sa hipotireozom ima povećanu neuromišićnu provodljivost, žali se na tonične konvulzije, kao i na grčeve (laringospazam, bronhospazam) i konvulzije mišićnog aparata respiratornog sistema.

U međuvremenu, povećana proizvodnja paratiroidnog hormona zadaje pacijentu još više problema od njegovog niskog nivoa.

Kao što je već spomenuto, pod utjecajem paratiroidnog hormona dolazi do ubrzanog stvaranja gigantskih stanica (osteoklasta), koje imaju funkciju rastvaranja minerala kostiju i njihovog uništavanja. („proždiranje“ koštanog tkiva).

U slučajevima neadekvatne proizvodnje paratiroidnog hormona (visok nivo hormona u krvi), a samim tim i pojačanog stvaranja osteoklasta, ove ćelije nisu ograničene na fosfor-kalcijum spojeve i „hranu“ koja bi obezbedila normalan odnos. kalcijuma i fosfora u organizmu. Osteoklasti mogu dovesti do uništenja složenih spojeva (mukopolisaharida) koji su dio glavne supstance koštanog tkiva. Ove divovske ćelije, koje su u velikom broju, pogrešno se smatraju slabo rastvorljivim kalcijumovim solima i počinju da ih "jedu", što dovodi do dekalcifikacije kostiju. Kosti, doživljavajući veliku patnju, postaju izuzetno ranjive, jer je to toliko neophodno za njihovu snagu hemijski element, kao i kalcijum, napušta koštano tkivo. Naravno, nivo kalcijuma u krvi će početi da raste.

Jasno je da smanjenje Ca 2+ u krvnoj plazmi daje signal paratireoidnim žlijezdama da povećaju proizvodnju hormona, one "misle" da to nije dovoljno i počinju aktivno raditi. Stoga bi uspostavljanje normalnog nivoa kalcijuma u krvi trebalo da posluži i kao signal da se takva energična aktivnost prekine. Međutim, to nije uvijek slučaj.

Visok PTH

Patološko stanje u kojem proizvodnja paratiroidnog hormona kao odgovor na povećanje nivoa kalcija u krvi naziva se hiperparatireoza(u nalazu krvi paratiroidni hormon je povišen). Bolest može biti primarni, sekundarni, pa čak i tercijalni.

Uzroci primarnog hiperparatireoze može biti:

1. Tumorski procesi koji direktno utječu na paratireoidne žlijezde (uključujući rak gušterače);
2. Difuzna hiperplazija žlijezda.

Prekomjerna proizvodnja paratiroidnog hormona dovodi do povećanog kretanja kalcijuma i fosfata iz kostiju, ubrzanja reapsorpcije Ca i povećanja izlučivanja fosfornih soli kroz urinarni sistem (sa urinom). U krvi u takvim slučajevima, na pozadini povećanja PTH, uočava se visok nivo kalcija (hiperkalcemija). Takva stanja popraćena su brojnim kliničkim simptomima:

• Opća slabost, letargija mišićnog aparata, što je posljedica smanjenja neuromišićne provodljivosti i mišićne hipotenzije;
• Smanjena fizička aktivnost, brzi početak osjećaja umora nakon manjeg napora;
• Bolni osjećaji lokalizirani u pojedinačnim mišićima;
• Povećan rizik od prijeloma u različitim dijelovima skeletnog sistema (kičma, kuk, podlaktica);
• Razvoj urolitijaze (zbog povećanja nivoa fosfora i kalcija u tubulima bubrega);
• Smanjenje količine fosfora u krvi (hipofosfatemija) i pojava fosfata u mokraći (hiperfosfaturija).

Uzroci pojačanog lučenja paratiroidnog hormona u sekundarni hiperparatireoidizam u pravilu djeluju druga patološka stanja:

1. CRF (hronična bubrežna insuficijencija);
2. Nedostatak kalciferola (vitamina D);
3. Poremećaj apsorpcije Ca u crijevima (zbog činjenice da bolesni bubrezi nisu u stanju obezbijediti adekvatnu formaciju kalcitriola).

U ovom slučaju, nizak nivo kalcija u krvi potiče paratireoidne žlijezde da aktivno proizvode svoj hormon. Međutim, višak PTH još uvijek ne može dovesti do normalnog odnosa fosfora i kalcija, jer sinteza kalcitriola ostavlja mnogo željenog, a Ca 2+ se vrlo slabo apsorbira u crijevima. Nizak nivo kalcijuma u ovim okolnostima često je praćen povećanjem fosfora u krvi (hiperfosfatemija) i manifestuje se razvojem osteoporoze (oštećenje skeleta usled povećanog kretanja Ca 2+ iz kostiju).

Rijetka varijanta hiperparatireoze je tercijarna, nastaje u nekim slučajevima tumora gušterače (adenoma) ili hiperplastičnog procesa lokaliziranog u žlijezdama. Samostalna povećana proizvodnja PTH eliminira hipokalcemiju (nivo Ca u krvnom testu je snižen) i dovodi do povećanja sadržaja ovog makroelementa, odnosno već do hiperkalcemije.

Svi uzroci promjena nivoa PTH u krvnom testu

Sumirajući djelovanje paratiroidnog hormona u ljudskom tijelu, želio bih olakšati čitateljima koji traže razloge za povećanje ili smanjenje vrijednosti indikatora (PTH, PTH) u vlastitom test krvi i ponovo navedite moguće opcije.

Dakle, povećanje koncentracije hormona u krvnoj plazmi se opaža kod:

• Pojačana funkcija pankreasa (primarna), uz hiperplaziju paratireoidne žlijezde, uzrokovanu tumorskim procesom (karcinom, karcinom, adenom);
• Sekundarna hiperfunkcija paratireoidnih žlijezda, čiji uzrok može biti tumor otočnog tkiva gušterače, rak, kronično zatajenje bubrega, sindrom malapsorpcije;
• Oslobađanje supstanci sličnih paratiroidnom hormonu tumorima drugih lokalizacija (oslobađanje ovih supstanci je najkarakterističnije za bronhogeni karcinom i rak bubrega);
• Visok nivo kalcijuma u krvi.

Treba imati na umu da je prekomjerna akumulacija Ca 2+ u krvi prepuna taloženja fosforno-kalcijevih spojeva u tkivima (prvenstveno stvaranjem bubrežnih kamenaca).

Nizak nivo PTH u testu krvi javlja se u sljedećim slučajevima:

1. Kongenitalna patologija;
2. Pogrešno odstranjivanje paratireoidnih žlijezda tokom hirurške operacije na "tiroidnoj žlijezdi" (Albrightova bolest);
3. Tireoidektomija (potpuno uklanjanje i štitne žlijezde i paratireoidnih žlijezda zbog malignog procesa);
4. Izloženost radioaktivnom zračenju (terapija radiojodom);
5. Upalne bolesti pankreasa;
6. Autoimuni hipoparatireoidizam;
7. Sarkoidoza;
8. Prekomjerna konzumacija mliječnih proizvoda („mliječni alkalni sindrom“);
9. multipli mijelom (ponekad);
10. teška tireotoksikoza;
11. Idiopatska hiperkalcemija (kod djece);
12. Predoziranje kalciferolom (vitamin D);
13. Povećanje funkcionalnih sposobnosti štitne žlijezde;
14. Atrofija koštanog tkiva nakon dugog boravka u stacionarnom stanju;
15. Maligne neoplazme, koje karakterizira proizvodnja prostaglandina ili faktora koji aktiviraju otapanje kostiju (osteoliza);
16. Akutni upalni proces lokaliziran u pankreasu;
17. Smanjen nivo kalcijuma u krvi.

Ako je nivo paratiroidnog hormona u krvi snižen i nema reakcije na smanjenje koncentracije kalcija u njoj, moguće je da se razvije hipokalcemijska kriza koja kao glavni simptom ima tetanične konvulzije.

Grčevi respiratornih mišića (laringospazam, bronhospazam) su opasni po život, posebno ako se takvo stanje javlja kod male djece.

Test krvi na PTH

Test krvi koji otkriva određeno stanje PTH (paratiroidni hormon je povišen ili snižen u krvnom testu) podrazumijeva ne samo proučavanje ovog pokazatelja (obično imunotestom enzima). U pravilu se radi kompletnosti, uz test na PTH (PTH), utvrđuje i sadržaj kalcijuma i fosfora. Osim toga, svi ovi indikatori (PTH, Ca, P) se određuju u urinu.

Test krvi na PTH je propisan za:

• Promjene u koncentraciji kalcija u jednom ili drugom smjeru (nizak ili visok nivo Ca 2+);
• Osteoskleroza tijela kralježaka;
• osteoporoza;
• Cistične formacije u koštanom tkivu;
• Urolitijaza;
• Sumnja na neoplastični proces koji utiče na endokrini sistem;
• Neurofibromatoza (Recklinghausenova bolest).

Ovaj test krvi ne zahtijeva posebnu pripremu. Krv se uzima ujutro na prazan želudac iz kubitalne vene, kao i kod bilo koje druge biohemijske studije.