Тема: Структурная организация нейроэндокринной системы.

Стр 1 из 8Следующая ⇒

Кафедра биохимии

КУРС ЛЕКЦИЙ

ПО ОБЩЕЙ БИОХИМИИ

для студентов 2 курса

педиатрического

факультета

Модуль 6. Биохимия регуляторных систем

Автор: к.б.н., доцент кафедры биохимии Гаврилов И.В.

Екатеринбург,

2013г

ЛЕКЦИЯ № 20

Тема: Структурная организация нейроэндокринной системы.

Этапы метаболизма гормонов

Основное свойство всех живых организмов – поддержание гомеостаза. Нарушение гомеостаза приводит к смерти. У человека в подержании гомеостаза участвуют 3 основные системы:

Центральная и периферическая нервные системы через нервные импульсы и нейромедиаторы регулируют физиологические функции и работу эндокринной системы;
Эндокринная система через гормоны эндокринных желез регулирует метаболические и физиологические процессы, пролиферацию, дифференцировку клеток и тканей;
Иммунная система через специфические белки цитокины и антитела защищает организм от внешних и внутренних патогенных факторов, регулирует иммунные и воспалительные реакции, пролиферацию, дифференцировку клеток, работу эндокринной системы;

Системы регуляции обмена веществ и функций организма образуют 3 иерархических уровня.

1. Первый уровень — ЦНС. Нервные клетки получают сигналы из внешней и внутренней среды, преобразуют их в форму нервного импульса и передают через синапсы, используя химические сигналы — медиаторы. Медиаторы вызывают изменения метаболизма в эффекторных клетках. 2. Второй уровень — эндокринная система. Включает гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы, а также отдельные клетки (АПУД система), синтезирующие под влиянием соответствующего стимула гормоны, которые через кровь действуют на ткани-мишени. 3. Третий уровень — внутриклеточный. На метаболические процессы в клетке влияют субстраты и продукты обмена веществ, а также тканевые гормоны (аутокринно). На основании иерархических уровней существует несколько осей регуляции:

гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось;
гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная ось;
симпато-адреналовая ось;

Регуляции обмена веществ в тканях мишенях осуществляется через изменения активности и количества ферментов, изменения скорости транспорта веществ через мембраны клеток.

Принципы организации нейроэндокринной системы

В основе работы нейроэндокринной системы лежит принцип прямой, обратной, положительной и отрицательной связи.

Принцип прямой положительной связи – активация текущего звена системы приводит к активации следующего звена системы, распространению сигнала в сторону клеток-мишеней и возникновению метаболических или физиологических изменений.

Принцип прямой отрицательной связи – активация текущего звена системы приводит к подавлению следующего звена системы и прекращению распространения сигнала в сторону клеток-мишеней.

Принцип обратной отрицательной связи – активация текущего звена системы вызывает подавление предыдущего звена системы и прекращение его стимулирующего влияния на текущую систему.

Принципы прямой положительной и обратной отрицательной связи являются основой для поддержания гомеостаза.

Принцип обратной положительной связи – активация текущего звена системы вызывает стимуляцию предыдущего звена системы. Основа циклических процессов.

Концепция ткани мишени

В организме около 200 типов дифференцированных клеток, лишь некоторые из них продуцируют гормоны, но все являются мишенями для действия гормонов.

Ткань мишень – ткань, в которой гормон вызывает специфическую биохимическую или физиологическую реакцию. Клетки тканей мишеней для взаимодействия с гормоном синтезируют специальные рецепторы, количество и тип которых определяет интенсивность и характер ответа.

ГОРМОНЫ

· Гормоны – органические сигнальные молекулы беспроводного системного действия. Гормоны синтезируются в эндокринных клетках, транспортируются кровью и действуют на ткани мишени (гормоны щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной железы и т.д). Всего известно более 100 гормонов.

· Гормоноподобные вещества - органические вещества, похожие на гормоны, для которых выполнялся не все условия определения истинных гормонов.

Особенности действия гормонов:

1. Действуют в малых количествах (10^-6-10^-12 ммоль/л);

2. Существует абсолютная или высокая специфичность в действии гормонов.

3. Переносят только информацию. Не используются в энергетических и строительных целях;

4. Действуют опосредованно через рецепторы и внутриклеточные посредники (Са²⁺, цАМФ, цГМФ, ДАГ, ИФ₃ и т.д.). Например, через аденилатциклазную, инозитолтрифосфатную системы;

5. Регулируют активность или количество ферментов;

6. Зависят от ЦНС;

7. Беспороговый принцип. Даже 1 молекула гормона способна оказать эффект;

8. Пермессивность действия. Конечный эффект - результат действия множества гормонов.

Гормоны могут оказывать как системное, так и местное действие.

Эндокринное (системное) действие гормонов ( эндокринный эффект ) реализуется, когда они транспортируются кровью и контактируют с органами и тканями всего организма. Характерно для истинных гормонов и гормоноподобных веществ.

Местное действие гормонов реализуется, когда они влияют на клетки, в которых были синтезированы (аутокринный эффект), или на соседние клетки (паракринный эффект). Характерно для тканевых гормонов, есть также у истинных гормонов и гормоноподобных веществ.

Метаболизм гормонов

Пути обмена гормонов зависят от природы гормона.

ОБМЕН КАТЕХОЛАМИНОВ

Симпато-адреналовая ось

Подобно задней доле гипофиза, мозговой слой надпочечников — производное нервной ткани. Его можно рассматривать как продолжение симпатической нервной системы, так как преганглионарные волокна чревного нерва оканчиваются на хромаффинных клетках мозгового слоя надпочечников.

При стимуляции преганглионарного нейрона хромаффинные клетки продуцируют катехоламины — дофамин, адреналин и норадреналин.

1. Синтез. Синтез катехоламинов происходит в цитоплазме и гранулах клеток мозгового слоя надпочечников. Катехоламины сразу образуются в активной форме. Норадреналин образуется в основном в органах, иннервируемых симпатическими нервами (80% от общего количества).

2. Хранение катехоламинов происходит в секреторных гранулах. Катехоламины поступают в гранулы путём АТФ-зависимого транспорта и хранятся в них в комплексе с АТФ в соотношении 4: 1 (гормон-АТФ).

3. Секреция гормонов из гранул происходит путём экзоцитоза. Катехоламины и АТФ освобождаются из гранул в том же соотношении, в каком они сохраняются в гранулах. В отличие от симпатических нервов, клетки мозгового слоя надпочечников лишены механизма обратного захвата выделившихся катехоламинов.

4. Транспорт. В плазме крови катехоламины образуют непрочный комплекс с альбумином. Адреналин транспортируется в основном к печени и скелетным мышцам. Норадреналин лишь в незначительных количествах достигает периферических тканей.

5. Действие гормонов. Катехоламины регулируют активность ферментов, они действуют через цитоплазматические рецепторы (гликопротеины). Адреналин через α -адренергические и β -адренергические рецепторы, норадреналин – через α -адренергические рецепторы. Через β -рецепторы активируется аденилатциклазная система, через α ₂-рецепторы ингибируется. Через α ₁-рецепторы активируется инозитолтрифосфатная система. Эффекты катехоламинов многочисленны и затрагивают практически все виды обмена.

7. Инактивация. Основная часть катехоламинов быстро метаболизируется в различных тканях при участии специфических ферментов.

У катехоламинов Т½ = 10—30с. Лишь небольшая часть адреналина (~ 5%) выделяется с мочой.

Патология катехоламинов. Основная патология мозгового вещества надпочечников – феохромотитома, опухоль хромаффинных клеток. Образуется избыток катехоламинов, который проявляется повторяющимися приступами головной боли, серцебиения, потливости, повышением АД.

ОБМЕН ТИРЕОИДНЫХ ГОРМОНОВ

ЭЙКОЗАНОИДЫ

Эйкозаноиды – БАВ, образуются из полиеновых ЖК с 20 атомами С (арахидоновая, эйкозапентаеновая, эйкозатриеновая). Эйкозаноиды являются тканевыми гормонами (аутокринный и паракринный эффект), с коротким периодом полураспада (секунды - минуты). Концентрация эйкозаноидов в крови низкая. Системное действие оказывают при некоторых патологиях, когда их концентрация в крови заметно повышается.

Схема образования эйкозаноидов

Полиеновые ЖК с 20 атомами С поступают в организм с пищей или синтезируются из эсенциальных полиеновых ЖК с 18 атомами С.

После выделения арахидоновой кислоты из глицерофосфолипида она выходит в цитозоль и превращается 2 путями в эйкозаноиды: 1 путь циклооксигеназный дает простагландины, простациклины и тромбоксаны; 2 путь липоксигеназный дает лейкотриены, липоксины и др. эйкозаноиды.

Эйкозаноид PGE₁: PG – простагландин, Е – заместитель в пятичленном кольце эйкозаноида, 1 – число двойных связей в боковых цепях эйкозаноида.

PG – простагландины, имеют 2 кольца в структуре (пятичленное и эндопероксидное).

PGI – простациклины, имеют 2 кольца в структуре (пятичленное и простое эфирное).

ТХА – тромбоксаны, имеют 2 кольца в структуре (шестичленное и простое эфирное). Синтезируются только в тромбоцитах.

LT – лейкотриены имеют 3 сопряженные двойные связи и не имеют циклов.

LX – липоксины имеют 4 сопряженные двойные связи и не имеют циклов.

ЛЕКЦИЯ № 21

СТГ

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

Регуляция. Стимулируют синтез СТГ стресс, физические упражнения, гипогликемия, голодание, белковая пища, аргинин. Стресс, норадреналин, эндорфины, серотонин, дофамин стимулируют синтез соматолиберина. Сомотолиберин стимулирует образование СТГ.

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

ИФР-1 (соматомедин С) одноцепочечный полипептид, 70 АК, основная реакция. Образующийся в печени ИФР-1, через гипофиз и гипоталамус ингибирует синтез СТГ.

ИФР-2 (соматомедин А) одноцепочечный полипептид, 67 АК, кислая реакция.

В крови соматомедины транспортируются в основном в комплексе с белками.

Действие гормона. Рецепторы к СТГ есть в печени, адипоцитах, яичках, желтом теле, скелетных мышцах, хрящевой ткани, мозге, легких, поджелудочной железе, кишечнике, сердце, почках, лимфоцитах. Действует через инозитолтрифосфатную систему.

Кратковременных эффекты СТГ: В адипоцитах активируется потребление глюкозы и липогенез, что снижает уровень глюкозы в крови.

Долговременные эффекты СТГ: В адипоцитах усиливается липолиз, повышается в крови концентрация жирных кислот (при дефиците инсулина повышается в крови концентрация кетоновых тел). В печени ускоряется глюконеогенез, а в адипоцитах, мышцах снижается потребление глюкозы, что вызывает гипергликемию.

Основное действие СТГ направлено на регуляцию обмена белка, процесса роста и развития организма. СТГ усиливает транспорт АК в мышцы, синтез белка в костях, хрящах, мышцах, печени и т.д. СТГ увеличивает количество РНК, ДНК, общее число клеток. СТГ увеличивает рост костей, соединительной ткани, мышц и внутренних органов.

Инактивация. Катаболизм СТГ происходит гидролизов до АК в тканях мишенях. Т½ СТГ=50 мин.

ГОРМОНЫ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ

Синтез кортикостероидов

Общим предшественником кортикостероидов служит ХС, который поступает из крови в составе ЛПНП или синтезируется из ацетил-КоА и хранится в цитоплазме в виде эфиров.

АКТГ активирует холестеролэстеразу, которая гидролизует ЭХС до ХС и ЖК. ХС транспортируется в митохондрии.

В митохондриях при участии гидроксилазы (внутренняя мембрана митохондрий), содержащей Р₄₅₀ ХС превращается в прегненолон.

Синтез кортикостероидов из прегненолона происходит под действием различных гидроксилаз с участием О₂ и НАДФH₂, а также дегидрогеназ, изомераз и лиаз. Эти ферменты имеют различную внутри- и межклеточную локализацию. В коре надпочечников различают 3 типа клеток, образующих 3 слоя, или зоны: клубочковую, пучковую и сетчатую. Ферменты, необходимые для синтеза альдостерона, присутствуют только в клетках клубочковой зоны. Ферменты синтеза глюкокортикоидов и андрогенов локализованы в пучковой и сетчатой зонах.

Основной глюкокортикоид человека — кортизол.

А. Синтез кортизола

1. В цитозоле прегненолон (из митохондрий) под действием 3-β -гидроксистероиддегидрогеназы превращается в прогестерон.

2. В мембранах ЭР 17-α -гидроксилаза гидроксилирует прогестерон до 17-гидроксипрогестерона, прегненолон до 17-гидроксипрегненолона.

3. В мембране ЭР 21-гидроксилаза (Р₄₅₀)гидроксилирует гидроксипрогестерон в 11-дезоксикортизол.

4. Во внутренней мембране митохондрий 11-гидроксилаза (Р₄₅₀) гидроксилирует 11-дезоксикортизол в кортизол.

Самый активный минералокортикоид — альдостерон.

Б. Синтез альдостерона

2. В мембране ЭР 21-гидроксилаза гидроксилирует прогестерон в 11-дезоксикортикостерон.

3. В мембране ЭР 11-гидроксилаза гидроксилирует 11-дезоксикортикостерон в кортикостерон, обладающего слабовыраженной глюкокортикоидной и минералокортикоидной активностью.

4. В митохондриях 18-гидроксилаза гидроксилирует кортикостерон в альдостерон.

ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ

Репродуктивные функции организма регулируются половыми гормонами: у мужчин — тестостероном, у женщин — эстрогенами и прогестинами.

МУЖСКИЕ ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ

Мужские половые гормоны вырабатываются в основном в мужских половых железах — интерстициальных клетках Лейдига семенников (95%), небольшое количество андрогенов образуется в коре надпочечников.

Синтез андрогенов

Биосинтез андрогенов в яичках и коре надпочечников одинаков. Предшественником андрогенов служит ХС, который либо поступает из плазмы в составе ЛПНП, либо синтезируется в самих железах из ацетил-КоА.

Превращение ХС в прегненалон катализирует в митохондриях клеток Лейдига холестеролдесмолаза (Р₄₅₀), ее активирует через аденилатциклазную систему ЛГ.

Превращение прегненолона в тестостерон катализируется пятью микросомальными ферментами и может протекать двумя путями: через образование дегидроэпиандростерона или через образование прогестерона (что, по-видимому, преобладает в семенниках человека).

Дигидротестостерон. В семенных канальцах, предстательной железе, коже, наружных половых органах из 4% тестостерона под действием цитоплазматической НАДФН₂-зависимой 5-α -редуктазы образуется более активный андроген — дигидротестостерон (400 мкг/сут).

В некоторых периферических тканях небольшое количество тестостерона превращается в эстрадиол. В качестве побочных продуктов клетки Лейдига также постоянно секретируют эстрадиол и прогестерон, хотя роль этих гормонов в развитии и поддержании функций размножения и формирования полового поведения у мужчин до настоящего времени не выяснена.

Секреция андрогенов

Суточная секреция тестостерона у мужчин составляет в норме примерно 5 мг и сохраняется на протяжении всей жизни организма.

Транспорт

Тестостерон транспортируется в крови в основном в комплексе с альбумином (40%) и специфически связывающим половые гормоны β -глобулином (называемым секс-гормонсвязывающим глобулином, СГСГ ). Лишь 2% тестостерона находиться в крови в свободном виде.

Действие гормонов. Тестостерона регулирует синтез белков в эмбриональных вольфовых структурах, сперматогониях, мышцах, костях, почках и мозге. Действие андрогенов в онтогенезе различно.

У эмбриона под действием андрогенов из вольфова протока образуются придаток яичка (эпидидимис), семявыносящий проток и семенной пузырёк, происходит маскулинизация мозга.

В препубертатный период андрогены оказывают мощное анаболическое действие, стимулируют клеточное деление. Они скачкообразно увеличивают линейный размер тела, увеличивают скелетные мышцы, рост костей, но одновременно способствуют и остановке роста, так как стимулируют сращение эпифизов длинных костей с их стволами. Андрогены вызывают изменение структуры кожи и волос, снижение тембра голоса вследствие утолщения голосовых связок и увеличения объёма гортани, стимулируют секрецию сальных желёз.

ЖЕНСКИЕ ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ

В яичниках синтезируются женские половые гормоны — эстрогены и прогестины, среди которых наиболее активны 17β -эстрадиол и прогестерон.

Синтез.

1. Превращение ХС в прегненалон катализирует в митохондриях клеток теки фолликулов холестеролдесмолаза (Р₄₅₀), ее активирует через аденилатциклазную систему ЛГ. В клетках теки фолликулов синтезируются андрогены ( андростендион ). В клетках теки синтезируется очень небольшое количество эстрогенов.

2. В клетках гранулёзы (яичников) андрогены с участием Р₄₅₀-оксидазы (требует О₂ и НАДФH₂) ароматизируются в эстрадиол. Р₄₅₀-оксидазу в клетках гранулёзы активирует ФСГ. В клетках гранулёзы может синтезироваться менее активный эстроген— эстрон.

Значительная часть андрогенов ароматизируется в эстрогены на периферии: в жёлтом теле, фетоплацентарном комплексе (во время беременности), корой надпочечников, в жировых клетках, печени, коже и других тканях.

Малоактивный эстриол образуется из эстрона в крови.

Прогестерон выделяется главным образом жёлтым телом во время менструации (в лютеиновую фазу) и фетоплацентарным комплексом во время беременности. В небольших количествах он вырабатывается у женщин и мужчин корой надпочечников.

В фолликулярной фазе менструального цикла концентрация прогестерона в плазме обычно не превышает 5 нмоль/л, а в лютеиновой фазе увеличивается до 40—50 нмоль/л.

Секреция

Регуляция секреции

1. Из гипоталамуса импульсно секретируется гонадотропин-рилизинг-гормон (ГТГ) (декапептид).

2. Гондотропный гормон импульсно стимулирует в гипофизе синтез и секрецию фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) гормонов (гонадотропные гормоны гипофиза, гликопротеины, около 30 кД).

· ЛГ у женщин стимулирует продукцию андрогенов клетками теки, образование прогестерона клетками жёлтого тела.

· ФСГ ускоряет развитие фолликулов в яичниках, стимулирует ароматизацию андрогенов с образованием эстрогенов.

В детском возрасте незрелые яичники вырабатывают небольшое количество гормонов, поэтому концентрация эстрогенов в крови низкая.

В пубертатный период чувствительность гипоталамо-гипофизарной системы к действию эстрогенов снижается. Импульсная секреция гонадотропин-рилизинг-гормона устанавливает суточный ритм секреции ЛГ и ФСГ.

1. В начале менструального цикла ФСГ и ЛГ вызывают развитие первичных фолликулов. Созревающий фолликул секретирует эстрогены, которые угнетают секрецию ФСГ. Яичники секретируют белок ингибин, который также тормозит секрецию ФСГ.

2. Фолликулярная фаза. Созревающий фолликул синтезирует эстрадиол, который по механизму положительной обратной связи повышает секрецию ЛГ и ФСГ.

3.Лютеиновая фаза. Повышение ЛГ приводит к овуляции — освобождению яйцеклетки из лопнувшего фолликула. После овуляции клетки гранулёзы превращаются в жёлтое тело, которое, помимо эстрадиола, начинает вырабатывать всё большее прогестерона.

При наступлении беременности, жёлтое тело продолжает функционировать и секретировать прогестерон, однако на более поздних этапах беременности прогестерон в основном продуцируется плацентой.

Если оплодотворение не происходит, высокая концентрация прогестерона в плазме крови по механизму отрицательной обратной связи угнетает активность гипоталамо-гипофизарной системы, тормозится секреция ЛГ и ФСГ, жёлтое тело разрушается, и снижается продукция стероидов яичниками. Наступает менструация, которая длится примерно 5 дней, после чего начинает формироваться новый поверхностный слой эндометрия, и возникает новый цикл.

Транспорт. Примерно 95% циркулирующих в крови эстрогенов связано с транспортными белками — СГСБ (секс-гормонсвязывающий белок) и альбумином. Биологической активностью обладает только свободная форма эстрогенов. Прогестерон в крови связывается с транспортным глобулином транскортином и альбумином, и только 2% гормона находится в свободной биологически активной форме.

Действие гормонов

Эстрогены через ядерные рецепторы регулируют транскрипцию свыше 50 структурных генов.

Эстрогены:

1. стимулируют развитие тканей, участвующих в размножении;

2. определяют развитие женских вторичных половых признаков;

3. регулируют транскрипцию гена рецептора прогестина;

4. вместе с прогестинами в лютеиновой фазе превращают пролиферативный эндометрий (эпителий матки) в секреторный, подготавливая его к имплантации оплодотворённой яйцеклетки;

5. Совместно с простагландином F_2a увеличивают чувствительность миометрия к действию окситоцина во время родов;

6. Оказывают анаболическое действие на кости и хрящи;

7. поддерживают нормальную структуру кожи и кровеносных сосудов у женщин;

8. Способствуют образованию оксида азота в сосудах гладких мышц, что вызывает их расширение и усиливает теплоотдачу.

9. Стимулируют синтез транспортных белков тиреоидных и половых гормонов.

10. Влияют на обмен липидов - увеличивают синтез ЛПВП и тормозят образования ЛПНП, что приводит к снижению содержания ХС в крови.

11. Могут индуцировать синтез факторов свёртывания крови II, VII, IX и X, уменьшать концентрацию антитромбина III.

Прогестерон:

1. влияет в основном на репродуктивную функцию организма;

2. увеличивает базальную температуру тела на 0, 2-0, 5 С, которое происходит сразу после овуляции и сохраняется на протяжении лютеиновой фазы менструального цикла.

3. Высокие концентрации прогестерон взаимодействует с рецепторами альдостерона почечных канальцев. В результате альдостерон теряет возможность стимулировать реабсорбцию натрия.

4. Действует на ЦНС, вызывая некоторые особенности поведения в предменструальный период.

6. Инактивация. Катаболизм половых гормонов происходит в основном в печени. При катаболизме половых гормонов, как и кортикоидов, образуются 17-окси- и 17-кетостероиды. У мужчин 2/3 кетостероидов образуется за счёт кортикостероидов и 1/3 за счёт тестостерона (всего 12—17 мг/сут). У женщин 17-кетостероиды образуются преимущественно за счёт кортикостероидов (7—12 мг/сут). В печени эстрадиол инактивируется в результате гидроксилирования ароматического кольца и образования конъюгатов с серной или глюкуроновой кислотами, которые и выводятся из организма с жёлчью или мочой. Т½ ФСГ = 150 мин, а Т½ ЛГ = 30 мин, Т½ прогестерона = 5 мин.

ОБЩИЙ АДАПТАЦИОННЫЙ СИНДРОМ

АДАПТАЦИЯ (от лат. adaptatio - приспособляю) - приспособление организма к условиям существования. Целью адаптации является устранение либо ослабление вредного действия факторов окружающей среды: биологических, физических, химических и социальных.

Различают адаптацию специфическую и неспецифическую, а также биологическую, физиологическую и социально-психологическую.

Неспецифическаяадаптация обеспечивает активизацию разнообразных защитных систем организма, обеспечивающих адаптацию к любому фактору среды независимо от его природы. Неспецифическая адаптация возникает в начале воздействия неблагоприятного фактора, когда его характер не определен организмом.

Специфическая адаптация вызывает такие изменения в организме, которые направлены на устранение либо ослабление действия конкретного неблагоприятного фактора. Например, при гипоксии в крови увеличивается содержание эритроцитов, гемоглобина, происходит гипертрофия миокарда, увеличивается количество кровеносных сосудов, возрастает эффективность использования кислорода тканями. Специфическая адаптация возникает после неспецифической, когда организмом определен характер неблагоприятного воздействия.

Неспецифическая адаптация была изучена канадским физиологом Г. Селье (1936), на основании которой он разработал концепцию стресса.

Стресс (стресс-реакция), особое состояние организма человека и млекопитающих, возникающее в ответ на сильный внешний раздражитель - стрессор.

Стрессор - это фактор, вызывающий нарушение (или угрозу нарушения) гомеостаза.

В качестве стрессора может выступать физическое (холод, жара, повышенное или пониженное атмосферное давление, ионизирующее излучение), химическое (токсичные и раздражающие вещества), биологическое (усиленная мышечная работа, заражение микробами и вирусами, травма, ожог) или психическое (сильные положительные и отрицательные эмоции) воздействие.

Стресс возникает только у высших организмов, имеющих развитую нейроэндокринную систему.

Стресс может проявляться в виде двух синдромов: общего адаптационного синдрома и местного адаптационного синдрома.

Общийадаптационный синдром (ОАС) - совокупностью защитных реакций организма.

Помимо ОАС при стрессе развиваются и негативные для организма реакции, например, иммунодефицит, нарушение пищеварения, репродуктивной функции.

АОС развивается главным образом с участием симпато-адреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем. Симпато-адреналовая система состоит из симпатической нервной системы и мозгового вещества надпочечников, выделяющего в кровь адреналин и норадреналин. В гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему входит гипоталамус, передняя доля гипофиза (аденогипофиз) и корковый слой надпочечников.

Стресс, ацетилхолин, серотонин стимулирует секрецию кортиколиберинсинтезирующим нейроном гипоталамуса кортиколиберина (41 АК, Т½ =60 мин), а кортизол, ГАМК - ингибируют. Кортиколиберин воздействует на аденогипофиз, вызывая секрецию ПОМК (АКТГ, МСГ, эндорфины, липотропин). АКТГ стимулирует синтез кортикостероидов в коре надпочечников.

Стресс, норадреналин, эндорфины, серотонин, дофамин стимулируют синтез соматолиберина. Сомотолиберин стимулирует образование СТГ.

Стресс стимулируют синтез тиреолиберина, а кортикостероиды, СТГ, норадреналин, серотонин, эндорфины - ингибируют. Тиреолиберин стимулирует образование тиреоидных гормонов. При стрессе, как правило, количество тиреоидных гормонов снижается.

ОАС формируется при наличии нормально уровня кортикостероидов. Слишком высокий, или слишком низкий уровень кортикостероидов не позволяет развиться стресс-реакции, что резко ослабляет защитные силы организма и приводит к формированию определенных заболеваний (язвенная болезнь, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, бронхиальная астма, психическая депрессия).

Признаки ОАС формируются под действием стрессора в течение нескольких суток. Главным морфологическим признаком сформировавшегося ОАС является классическая триада: разрастание коры надпочечников, уменьшение вилочковой железы и изъязвление желудка.

Развитие ОАС протекает в 3 стадии:

1. Стадия тревоги - характеризуется мобилизацией защитных сил организма. В стадии тревоги выделяют подстадию шока, когда происходит снижение адаптационных возможностей и противошока – когда происходит увеличение адаптационных возможностей. Стадия тревоги возникает через несколько минут после воздействия стрессора и продолжается 6-48 часов. В ней участвуют адреналин, вазопрессин, окситоцин, кортиколиберин, кортизол. Наблюдается резкое снижение количества секреторных гранул в коре и мозговом веществе надпочечников, эрозии ЖКТ, инволюция тимико-лимфатического аппарата, снижение жировой ткани, гипотония мышц, гипотермия, кожная гиперемия, экзофтальм.

2. Стадия резистентности состоит в частичном приспособлении, выявляется напряжение отдельных функциональных систем, особенно нейрогуморальных. В ней участвуют кортизол, СТГ. Наблюдается гипертрофия надпочечников, количество гранул в коре надпочечников значительно превышает исходное, нарушение полового цикла, задержка роста, лактации. Преобладает катаболизм, атрофия, некроз.

3. Стадия адаптации или истощения. Количество гранул в коре надпочечников вновь уменьшается. Состояние организма либо стабилизируется и наступает устойчивая адаптация, либо в результате истощения ресурсов организма возникает срыв адаптации. Конечный результат зависит от характера, силы, продолжительности действия стрессоров, индивидуальных возможностей и функциональных резервов организма.

При адаптации увеличивается количество анаболических гормонов (инсулин, СТГ, половые гормоны), которые стимулируют анаболизм, устраняя негативные катаболические последствия начальных реакций стресса.

При истощении происходит снижение гормонов адаптации. Накопление повреждений.

В зависимости результата ОАС выделяют понятие эустресс и дистресс. Эустресс – это стресс, при котором адаптационные возможности организма повышаются, происходит его адаптация к стрессовому фактору и ликвидация самого стресса. Дистресс – это стресс, при котором адаптационные возможности организма снижаются. Дистресс приводит к развитию болезней адаптации.

Устойчивость организма к стрессору при ОАС возрастает за счет:

1. Мобилизации энергетических ресурсов: повышение в крови уровня глюкозы, жирных кислот, аминокислот и кетоновых тел.

Мобилизация энергоресурсов реализуется за счет:

· Активация катаболизма белков в периферических (непеченочных) тканях с образованием АК (кортизол).

· Активации в печени глюконеогенеза из АК (кортизол, адреналин);

· Активации гликогенолиза в печени (адреналин, вазопресин);

· Снижение потребления глюкозы из крови инсулинзависимыми тканями, переключение их на альтернативные субстраты. (кортизол, адреналин, дефицит инсулина (вызывают адреналин, кортизол, СТГ)). Например, мышцы переключаются на свою глюкозу (из гликогена) и жирные кислоты крови.

· Активация липолиза ТГ с образованием жирных кислот (липотропин, адреналин, норадреналин, кортизол, АКТГ);

2. Увеличение эффективности внешнего дыхания. Расширение бронхов (норадреналин, адреналин).

3. Усиление и централизация кровоснабжения. Повышение частоты и силы сердечных сокращений, повышение АД (адреналин). Повышение содержания в крови эритроцитов, гемоглобина, белков (адреналин, кортизол). Происходит улучшение кровоснабжения мозга за счет ухудшения кровоснабжения кожи, неработающих мышц, периферических органов (вазопрессин, адреналин)

Мобилизация энергоресурсов и усиление газообмена обеспечивает значительное увеличение основного обмена при стрессе (до 2 раз).

4. Активации работы ЦНС. При ОАС улучшается ориентация (АКТГ, норадреналин), память (АКТГ, вазопрессин), двигательная активность (кортиколиберин), появляется страх (кортиколиберин, адреналин), тревога (кортиколиберин, адреналин, вазопрессин, норадреналин), агрессия, гнев (норадреналин),

5. Снижение чувства боли (окситоцин, вазапрессин).

5. На случай возможной кровопотери происходит увеличение свертывающей способности крови (вазопрессин, глюкокортикоиды, андрогены) и задержка в организме воды (вазопрессин, альдостерон).

7. Подавление воспалительных реакций (кортизол). Снижение простагандинов, проницаемости капилляров, увеличение стабильности лизосом.

3. Снижение пищевого поведения и полового влечения (кортиколиберин).

Негативные реакции стресса проявляются в:

1. подавлении иммунитета (кортизол). Снижение лимфоцитов, базофилов, эозинофилов. Подавление синтеза антител, фагоцитоза лейкоцитами и клетками РЭС, пролиферации фибробластов, миграции лейкоцитов. Наблюдается ухудшается заживление ран, развиваются эрозии. Иммунодефицит способствует стимуляции роста и местазирования опухолей.

2. нарушении репродуктивной функции. Кортизол подавляет образование лютеинизирующего гормона, тестостерона.

3. нарушении пищеварения (кортизол). Снижается образование слюны, моторика ЖКТ, запираются сфинктеры, возникает анорексия (адреналин). Активируется продукция желудочного и поджелудочного соков, соляной кислоты, снижается образование муцинов, возникает синдром агрессивного желудка, что может приводить к язвам ЖКТ.

4. активации ПОЛ (адреналин).

5. Избыток в крови жирных кислот может вызывать кетоацидоз, гиперлипидемию,

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒