Адренорецептори

1) а₁- адренорецептори

- розташовані на мембрані клітин гладких м’язів , за винятком бронхіальних;

- активація їх призводить до збудження клітини,

- однаково чутливі до норадреналіну та адреналіну, але при високій їх концентрації ;

- блокуються фентоламіном, празозіном;

механізм дії: при взаємодії норадреналіну з рецептором утворюється внутрішньоклітинний посередник – інозитолтрифосфат, завдяки чому збільшується вхід іонів Са2+в клітину і відбувається скорочення гладких м’язів;

2) а ₂- адренорецептори

- розташовані на мембрані клітин гладких м’язів, в пресинаптичних нервових терміналях, на мембрані тромбоцитів, тучних клітин, жирових клітин;

- медіатор часто викликає пригнічення функції клітин;

- блокуються йохімбіном

- механізм дії: пригнічується активація аденілатциклази та утворення внутрішньоклітинного посередника - цАМФ.

3) β₁-адренорецептори

- розташовані в кардіоміоцитах;

- активація їх призводить до стимуляції функції;

- чутливість до адренааліну і норадреналіну більша, ніж у альфа-адренорецепторів;

- блокуються пропранололом (обзіданом);

- механізм дії: активація аденілатциклази та утворення внутрішньоклітинного посередника -цАМФ.

4) β₂- адренорецептори

- розташовані на мембранах гладких м’язів судин, бронхіол, травного каналу;

- активація їх призводить до розслаблення гладких м’язів;

- більш чутливі до адреналіну, ніж норадреналіну;

- більш чутливі до адреналіну, ніж альфа-адренорецептори;

- блокуються пропранололом (обзіданом)

- механізм дії - такий самий, як і для b1-адренорецепторів.

Холінорецептори

1) Н-холінорецептори (нікотинові):

-в автономних гангліях в мембранах постсинаптичних нейронів;

- активуються нейромедіатором ацетилхоліном ;

- активація їх призводить до збудження ;

- гангліоблокатори: гексаметоній, триметафан;

- механізм дії:активація їх призводить до відкриття іонних каналів і збільшення проникності мембрани до іонів Na+ та К+.

2) М-холінорецептори (мускаринові)

- розташовані в нервово-органних синапсах парасимпатичної нервової системи- в постсинаптичних мембранах кардіоміоцитів, гладких м’язів (за винятком системних судин), в залозах;

- активуються нейромедіатором ацетілхоліном ;

- здійснюють гальмуючі впливи на серце та активуючі - на гладкі м’язи і залози;

- блокуються атропіном;

- механізм дії:

а) гальмування водія ритму серцясино-атріального вузла здійснюється завдяки гальмуванню утворення аденілатциклази і збільшенню проникності мембранних каналів для іонів К+, що призводить до зменшення частоти генерації ПД водієм ритму серця.

б) в гладких м’язах і залозахпід впливом нейромедіатору утворюється внутрішньоклітинний посередник - інозитолтрифосфат.

Що називають метасимпатичною системою, яка її роль?

Метасимпатична (ентеринова) система- це система нейронів, що розташовані в порожніх м’язових органах (наприклад, травному каналі), які забезпечують місцеву регуляцію вісцеральних функцій завдяки місцевим рефлексам.

На діяльність метасимпатичної системи може впливати симпатична і парасимпатична системи.

Тема 6. Гуморальна регуляція вісцеральних функцій. Роль гормонів.

Що називають гуморальною регуляцією?

Гуморальна регуляція здійснюється завдяки біологічно-активним речовинам, що надходять у внутрішнє середовище організму і взаємодіють з клітинами органів і тканин, змінюючи їх функції.

Серед біологічно-активних речовин основну роль у регуляції відіграють гормони.

Які механізми взаємодії гормонів з клітинами-мішенями?

Можна виділити два основних механізмів дії гормонів на клітини мішені:

1) Взаємодія гормонів з рецепторами мембрани (рецепторними білками) та утворення в клітині вторинних мессенджерів, завдяки яким змінюється функція клітини мішені. Так діють гормони, які належать за хімічною будовою до білків і пептидів, які не проходять через мембрани.

2) Взаємодія гормонів з рецепторами, що знаходяться у цитоплазмі або ядрі клітини-мішені. Так діють стероїдні гормони, які є жиророзчинними і проходять в клітину через мембрану, а також тиреоїдині гормони (тироксин, трийодтиронін).

Що називають вторинними посередниками гормонів чи мессенджерами?

Вторинні посередники гормонів у клітинах-мішенях або месенджерице хімічні речовини, які утворюються в клітинах-мішенях при взаємодії гормонів з мембранними рецептори клітини, утворюючи комплекс гормон-рецептор, і здійснюють зміни в клітині, що призводять до зміни фізіологічних функцій клітини

За яким механізмом діє на клітини-мішені гормон мозкової речовини наднирників адреналін?

Гормон адреналін взаємодіє з рецепторами мембрани клітини-мішені, які мають назву β-адренорецепторів. Послідовність процесів, що призводять до зміни функцій клітини такі, що показані на схемі:

1. Гормон (Г) зв’язується з рецептором (Р) мембрани, утворюючи комплекс ГР (крок 1). Рецептор спряжениий з стимулюючим G-протеїном (Gs), завдяки чому відбувається активація ферменту мембрани аденілатциклази. Гуанозін-діфосфат (ГДФ) відєднується від сайту на G-протеїні (крок 2), дозволяючи ГТФ зв’язатись з. G-протеїн, цей комплекс, активує мембранний фермент аденілатциклазу, яка перетворює АТФ на вторинний месенджер цАМФ (крок 3)

2. цАМФ (вторинний месенджер) активує протеїнкіназу А (крок 4) – фермент, який фосфорилює специфічні білки, що викликають специфічну фізіологічну дію клітини (крок 6)

3. цАМФ розпадається до 5'АМФ (неактивна форма) під впливом ферменту фофсфодіестерази.

За яким механізмом діють стероїдні або тиреоїдині гормони на клітини-мішені?

1. Стероїдні або тиреоїдині гормони проходять через мембрану клітини (крок 1) і зв’язуються з рецепторами цитоплазми або ядра, але їх остаточна дія здійснюється у ядрі.

2. Конфігурація центральної частини рецепторної молекули зв’язується з ДНК. Присутність гормону на рецептори призводить до модифікації (пригніченню або полегшенню) транскрипції гена (крок 3), що призводить до продукції mРНК.

3. Відбувається трансляція mРНК (крок 4), наслідком чого є продукція специфічних білків (кроки 5,6), що призводить до зміни фізіологічних функцій.

Схема механізму дії тиреоїдних гормонів на клітини мішені:

Тема 7. Роль соматотропіну (СТГ) – гормону росту

в регуляції процесів росту та розвитку.

Де утворюється гормон росту? Як регулюється його секреція? Гормон росту виділяється передньою долею гіпофізу (аденогіпофізу).

o існує добовий (циркадний) біологічний ритм секреції гормону;

o секреція збільшується під час сну, стресу, фізичної роботи, гіпоглікемії, концентрація його більша у молодому віці до статевої зрілості;

o секреція зменшується під впливом соматостатіну - інгібіруючого гормона (СТГ-ІГ) гіпоталамуса, соматомедінів (гормони , що утворюються в печінці під впливом СТГ), ожирінні, гіперглікемії, вагітності.

Послідовність етапів регуляції секреції гормону росту така:

§ Соматоліберін, що утворюється у гіпоталамусі і транспортується з кров’ю до аденогіпофізу, стимулює синтез і секрецію СТГ

§ Соматостатинтеж утворюється у гіпоталамусі, транспортується з кров’ю до аденогіпофізу і принічує секрецію СТГ аденогіпофізом.

§ Регуляція секреції СТГ відбувається завдяки негативному зворотному зв’язку:

1) під впливом СТГ в клітинах цілях - переважно в гепатоцитах утворюються гормони соматомедіни,які стимулюють секрецію соматостатину у гіпоталамусі і тим самим пригнічують секрецію СТГ аденогіпофізом, а також безпосередньо гальмують секрецію СТГ в аденогіпофізі;

2) СТГ і соматоліберіни самі також пригнічують секрецію себе через вплив на гіпоталамус;

3) СТГ також пригнічує секрецію самого себе, стимулюючи секрецію соматостатину у гіпоталамусі.

Регуляція секреції СТГ представлена на схемі:

Які механізми дії СТГ на клітини-мішені?

o В печінці у гепатоцитах під впливом СТГ утворюються соматомедіни (найважливішим єінсуліно-подібний фактор росту –1: ІФР-1), які опосередкують дію СТГ на різні клітини -мішені;

o В клітинах, на які діють соматомедіни, є рецептори, які мають тирозін-кіназну активність так само, як і рецептори інсуліну

Яку роль відіграє СТГ у процесах росту та розвитку:

Дія СТГ через соматомедіни:

1) збільшує синтез білків в хондроцитах і тим самим - лінійний ріст тіла до пубертатного періоду

2) збільшує синтез білків у м’язах і тим самим збільшує масу тіла

3) збільшує синтез білків у більшості внутрішніх органів і тим самим - збільшує розміри внутрішніх органів.

Безпосередня дія СТГ на клітини-мішені:

§ збільшує концентрацію глюкози в крові (діабетогенна дія)

§ збільшує ліполіз

§ стимулює процеси синтезу білків у м’язах і тим самим збільшує масу тіла

Чи буває недостатня секреція (гіпосекреція) гормону росту?

Причиною гіпосекреції можуть бути:

o недостатня секреція СТГ і аденогіпофізі

o зменшення секреції в гіпоталамусі СТГ-РГ

o зменшення продукції соматомедінів в гепатоцитах ( у пігмеїв є вроджений дефіцит одного з соматомедінів)

o зменшення кількості рецепторів в клітинах-цілях.

У дітей виникає затримка росту (гіпофізарний нанізм), середньої ступені ожиріння, затримка пубертантої зрілості.

Чи буває гіперсекреція гормону росту?

При гіперсекреція аденогіпофізом гормону росту:

1) збільшується лінійний ріст тіла (гігантизм)у дітей;

2) після пубертатного періоду виникає:

o періостальний ріст кісток- акромегалія (збільшення щелеп, кисті, стопи ),

o збільшення розмірів язика - макроглосія;

o збільшення розмірів губ – макрохейлія;

o знижується толерантність клітин до глюкози.

Тема 8. Роль гормонів щитовидної залози тироксину (Т₄) та трийойодтироніну (Т₃) в регуляції функцій організму

Що потрібно для синтезу та транспортування гормонів до клітин-мішеней?

• це йодовані гормони, синтез яких відбувається в фолікулах щитовидної залози за участю йода: трийодтиронін - Т₃, тироксин – Т₄

· синтез гормонів відбувається під впливом тиреотропіну (ТТГ) - гормону аденогіпофізу

• транспорт цих гормонів кров’ю до клітин-цілей здійснюється за участю тироксин-зв’язуючих білків-глобулінів (ТЗГ)
• на периферії в тканинах Т₄ перетворюється у Т₃, який є в 4 рази більш активний, ніж Т₄.

Як регулюється секреція тиреоїдних гормонів?

В гіпоталамусі відбувається секреція тироліберину, який з кров’ю транспортується до аденогіпофізу.

(2) Під впливом тироліберину в аденогіпофізі відбувається секреція тиротропіну ТТГ, який з кров’ю транспортується до щитоподібної залози.

(3) Під впливом ТТГ стимулюється синтез і секреція фолікулярними клітинами тиреоїдних гормонів через внутрішньоклітинний посередник ц АМФ.

(4) Тиреоїдні гормони є регульованими параметрами, які гальмують свою секрецію в аденогіпофізі.

Зазначене показано на схемі регуляції:

Які механізми дії тиреоїдних гормонів на клітини-мішені?

Тиреоїдні гормони проходять через мембрану клітини в цитоплазму і далі до ядра клітини, де утворюють комплекс з рецепторнім білком (ГР), його С-термінальним кінцем молекули. Конфігурація центральної частини молекули пристосована для зв’язування з ДНК. Присутність гормону на рецепторі призводить до модифікації транскрипції гена - збільшується швидкість транскрипції m РНК, наслідком чого стає синтез нових білків в клітинах-мішенях.

Яку роль відіграють тиреоїдині гормони у розвитку психічних функцій у новонародженої дитини та у дорослих людей?

У новонародженої дитини розвиток психічних функцій дитини повністю залежить від тиреоїдних гормонів.

При гіпосекреції цих гормонів розвивається розумова відсталість –кретинізм.

У дорослих людей при при гіперсекреції виникає підвищення збудливості ЦНС, проте при гіпосекреції виникає уповільнення мови, сонливість, погіршення пам’яті, зменшення обсягу розумових функцій.

Яку роль відіграють тиреоїдині гормони у регуляції росту?

Нормальний лінійний ріст тіла можливий тільки в присутності тиреоїдних гормонів, бо вони є синергістами СТГ та соматомедінів, які впливають на утворення кісток.

Тиреоїдні гормони стимулюють в кістках осіфікацію і як наслідок виникає нормальний їх розвиток відповідно до віку дитини, при нестачі гормонів вік кісток стає меншим за хронологічний вік дитини

Як діють тиреоїдині гормони на інтенсивність метаболізму?

Основнийобмін – це енергетичні витрати організму, які характеризують інтенсивність метаболізму і визначаються у стандартних умовах (натще, при температурі комфорту, лежачі, під час фізичного і психічного спокою).

Тиреоїдні гормони збільшують інтенсивність метаболізму, тому основний обмін збільшується. Причиною збільшення інтенсивності метаболізму є – збільшення в клітинах-мішенях синтезу нових білків, а саме – ферменту Na⁺-K⁺-АТФ-ази, який збільшує гідроліз АТФ і тим самим - швидкість дії натрій-калієвих насосів мембран-клітин, які потребують енергії АТФ, тому збільшується кількість мітохондрій в клітинах. Наслідком зазначеного і є збільшення інтенсивності метаболізму, що супроводжується збільшення споживання кисню організмом, а це призводить до збільшення вентиляції легень, хвилинного об’єму крові (збільшення частоти і сили скорочення серця).

Споживання кисню збільшується у всіх тканинах завдяки стимуляції інтенсивності метаболізму за винятком мозку, статевих залоз і селезінки.

Збільшення інтенсивності метаболізму призводить до збільшення теплопродукції, що впливає на процеси терморегуляції. Люди, які мають збільшену концентрацію гормонів погано переносять спеку.

Як діють тиреоїдині гормони на вісцеральні системи, структури яких мають адренорецептори?

Тиреоїдні гормони підвищують вплив симпатичної нервової системи та катехоламінів (адреналін, норадреналін) на клітини-мішені, які мають адренорецептори (переважно бета-адренорецептори), бо вони збільшують синтез нових білків, які є мембранними адренорецепторами. Тому збільшення частоти і сили скорочення серця під впливом тиреоїдних гормонів є наслідком збільшення впливу симпато-адреналової системи на бета-адренорецептори кардіоміоцитів.

Тема 9. Роль гормонів підшлункової залози в регуляції концентрації глюкози в крові.

Які гормони підшлункової залози регулюють концентрацію глюкози в крові?

Сталість концентрації глюкози в крові регулюють гормони підшлункової залозиінсулін та глюкагон.

Інсулін зменшує концентрацію глюкози в кровізавдяки таким механізмам:

(1) Збільшується проникність мембран клітин для глюкози - вона входить в клітини;

(2) Сприяє утворенню з глюкози глікогену в клітинах печінки, м’язів і одночасно пригнічує глікогеноліз;

(3) Зменшує глюконеогенез.

Зменшує концентрацію жирних кислот і кетонів в крові

(1) В жирових тканинах інсулін стимулює відкладання жиру і пригнічує ліполіз;

(2) Утворення кетонів зменшується завдяки тому, що в печінці гальмується деградація жирних кислот.

Зменшує концентрацію амінокислот в крові:

Стимулює вхід амінокислот в клітину, синтез білків, гальмує розпад білків.

Зменшує концентрацію іонів К+в крові: збільшується вхід іонів К+в клітини.

При гіпосекреції інсуліну виникає цукровий діабет, що супроводжується- гіперглікемією; гіпотензією, внаслідок діуретичної дії глюкози та зменшення об’єму циркулюючої крові; метаболічним ацидозом внаслідок утворення кетонів; гіперкаліємією.

4.Сенсорні системи або аналізатори

Що називають сенсорними системами або аналізаторами?

Сенсорні системи або аналізатори - це сукупність структур периферичної та центральної нервової системи, завдяки яким здійснюється введення інформації від рецепторів до ЦНС, її обробка на різних рівнях ЦНС, наслідком чого є формування певних відчуттів та сприйняття образів за обов’язкової участі центрів кори головного мозку.

Яку структуру мають сенсорні системи?

Сенсорні системи мають канали передачі інформації та рівні організації.

Канали передачі інформації - це провідні шляхи, що передають інформацію від рецепторів на різні рівні центральної нервової системи аж до центрів кори головного мозку в кожній сенсорній системі.

Рівні органікації - це структури периферичних та центральних відділів ЦНС, де здійснюється обробка інформації, наслідком чого є формування відчуття або сприйняття образу за участю центрів кори головного мозку