Гомеостатические функции почек

 

Для поддержания почками постоянства объема и состава внутренней среды и прежде всего крови существуют специальные системы рефлекторной регуляции, включающие специфические рецепторы, афферентные пути и нервные центры, где происходит переработка информации. Команды к почке поступают по эфферентным нервам или гуморальным путем.

 

В целом перестройка работы почки, ее приспособление к непрестанно изменяющимся условиям определяются преимущественно влиянием на гломерулярный и канальцевый аппарат аргинин-вазопрессина [антидиуретического гормона (АДГ)], альдостерона, паратгормона и ряда других гормонов.

 

Роль почек в осмо- и волюморегуляции. Почки являются основным органом осморегуляции. Они обеспечивают выделение избытка воды из организма в виде гипотонической мочи при увеличенном содержании воды (гипергидратация) или экономят воду и экскретируют мочу, гипертоническую по отношению к крови, при обезвоживании организма (дегидратация).

 

После питья воды или при ее избытке в организме снижается концентрация растворенных осмотически активных веществ в крови и падает ее осмоляльность. Это уменьшает активность центральных осморецепторов, расположенных в области супраоптического ядра гипоталамуса, а также периферических осморецепторов, имеющихся в печени, почке и других органах, что приводит к снижению секреции АДГ нейрогипофизом и увеличению выделения воды почкой. Центральные осморецепторы открыл английский физиолог Верней (1947), а представление об осморегулирующем рефлексе и периферических осморецепторах разработал А. Г. Гинецинский.

 

 При обезвоживании организма или введении в сосудистое русло гипертонического раствора NaCl увеличивается концентрация осмотически активных веществ в плазме крови, возбуждаются осморецепторы, усиливается секреция АДГ, возрастает всасывание воды в канальцах, уменьшается мочеотделение и выделяется осмотически концентрированная моча (схема 12.1). В эксперименте было показано, что, помимо осморецепторов, секрецию АДГ стимулируют натриорецепторы. При введении в область III желудочка мозга гипертонического раствора NaCl наблюдался антидиурез, если же вводить в то же место гипертонический раствор сахарозы, то мочеотделение не уменьшается.

 

Осморецепторы высокочувствительны к сдвигам концентрации осмотически активных веществ в плазме крови. При увеличении концентрации в плазме осмотически активных веществ на 1 % (около 3 мосмоль/кг Н2О) концентрация аргинин-вазопрессина в плазме крови у человека возрастает на 1 пг/мл1. Повышение концентрации осмотически активных веществ в плазме на 1 мосмоль/кг

 

11 пг (пикограмм) = 10-12 г.

 

вызывает благодаря выделению АДГ увеличение осмотической концентрации мочи почти на 100 мосмоль/кг НгО, а переход от состояния водного диуреза до максимального осмотического концентрирования мочи требует 10-кратного возрастания активности АДГ в крови — с 0,5 до 5 пг/мл.

 

Помимо осмо- и натриорецепторов, уровень секреции АДГ определяет активность волюморецепторов, воспринимающих изменение объема внутрисосудистой и внеклеточной жидкости. Ведущее значение в регуляции секреции АДГ имеют рецепторы, которые реагируют на изменение напряжения сосудистой стенки в области низкого давления. Прежде всего это рецепторы левого предсердия, импульсы от которых передаются в ЦНС по афферентным волокнам блуждающего нерва. При увеличении кровенаполнения левого предсердия активируются волюморецепторы и угнетается секреция АДГ, что вызывает усиление мочеотделения. Поскольку активация волюморецепторов в отличие от осморецепторов обусловлена увеличением объема жидкости, т. е. возросшим содержанием в организме воды и солей натрия, возбуждение волюморецепторов приводит к увеличению экскреции почкой не только воды, но и натрия. Эти процессы связаны с секрецией натрийуретического гормона, уменьшением секреции ренина, ангиотензина, альдостерона, при этом снижается тонус симпатической нервной системы, в результате уменьшается реабсорбция натрия и возрастают натрийурез и мочеотделение. В конечном счете восстанавливается объем крови и внеклеточной жидкости.

 

Роль почек в регуляции ионного состава крови. Почки являются эффекторным органом системы ионного гомеостаза. В организме существуют системы регуляции баланса каждого из ионов. Для некоторых ионов уже описаны специфические рецепторы, например натриорецепторы. Рефлекторная регуляция транспорта ионов в почечных канальцах осуществляется как периферическими, так и центральными нервными механизмами.

 

Регуляция реабсорбции и секреции ионов в почечных канальцах осуществляется несколькими гормонами. Реабсорбция натрия возрастает в конечных частях дистального сегмента нефрона и собирательных трубочках под влиянием гормона коркового вещества надпочечника альдостерона. Этот гормон выделяется в кровь при уменьшении концентрации натрия в плазме крови и уменьшении объема циркулирующей крови. В усилении выделения натрия почкой участвует натрийуретический гормон, одним из мест образования которого является предсердие. При увеличении объема циркулирующей крови, повышении объема внеклеточной жидкости в организме усиливается секреция в кровь этого пептидного гормона.

 

Секрецию калия в дистальном сегменте и собирательных трубочках усиливает альдостерон. Инсулин уменьшает выделение калия. Алкалоз сопровождается усилением выделения калия, а при ацидозе калийурез уменьшается.

 

При уменьшении концентрации кальция в крови паращитовидные железы выделяют паратгормон, который способствует нормализации уровня кальция в крови, в частности благодаря увеличению его реабсорбции в почечных канальцах и высвобождению из кости. При гиперкальциемии, а также под влиянием гастрина (или подобного ему вещества), вырабатываемого в пищеварительном тракте в процессе всасывания кальция, стимулируется выделение в кровь парафолликулярными клетками щитовидной железы кальцитонина, который способствует уменьшению концентрации Са2+ в плазме крови благодаря увеличению экскреции почкой и переходу Са2+ в кость. В регуляции обмена Са2+ участвуют образующиеся в почке активные формы витамина /)з, в частности 1,25-(ОН)2-холекальциферол. В почечных канальцах регулируется уровень реабсорбции Mg2+, Cl-, SO42-, а также микроэлементов.

 

Роль почек в регуляции кислотно-основного состояния. Почки участвуют в поддержании постоянства концентрации Н+ в крови, экскретируя кислые продукты обмена. Активная реакция мочи у человека и животных может очень резко меняться в зависимости от состояния кислотно-основного состояния организма. Концентрация Н+ при ацидозе и алкалозе различается почти в 1000 раз, при ацидозе рН может снижаться до 4,5, при алкалозе — достигать 8,0. Это способствует участию почек в стабилизации рН плазмы крови на уровне 7,36. Механизм подкисления мочи основан на секреции клетками канальцев Н+ (рис. 12.10). В апикальной плазматической мембране и цитоплазме клеток различных отделов нефрона находится фермент карбоангидраза (КА), катализирующий реакцию гидратации СО2: СО2 + Н2О ↔ Н2СО3 ↔ Н+ + НСО3-.

 

Секреция Н+ создает условия для реабсорбции вместе с гидрокарбонатом равного количества Na+. Наряду с натрий-калиевым насосом и электрогенным натриевым насосом, обусловливающим перенос Na+ с С1- реабсорбция Na+ с гидрокарбонатом играет важную роль в поддержании натриевого баланса. Фильтрующийся из плазмы крови гидрокарбонат соединяется с секретированным клеткой Н+ и в просвете канальца превращается в СО2. Образование Н+ происходит следующим образом. Внутри клетки вследствие гидратации СО2 образуется Н2СО3 и диссоциирует на Н+ и НСО3-. В просвете канальца Н+ связываются не только с HCO3-, но и с такими соединениями, как двузамещенный фосфат (Na2HPO4), и некоторыми другими, в результате чего увеличивается экскреция титруемых кислот (ТА- ) с мочой. Это способствует выделению кислот и восстановлению резерва оснований в плазме крови. Наконец, секретируемый Н+ может связываться в просвете канальца с NHз, образующимся в клетке при дезаминировании глутамина и ряда аминокислот и диффундирующим через мембрану в просвет канальца, в котором образуется ион аммония: NH3 + Н+→ NH4+ Этот процесс способствует сбережению в организме Na+ и К+, которые реабсорбируются в канальцах. Таким образом, общая экскреция кислот почкой (UH+ •V) складывается из трех компонентов — титруемых кислот (Uta∙V), аммония (UNH4∙V) и гидрокарбоната:

 

UH+∙ V= VTA ∙ V + UNH4 ∙ V ─ V-HCO3 ∙V

 

При питании мясом образуется большее количество кислот и моча становится кислой, а при потреблении растительной пищи рН сдвигается в щелочную сторону. При интенсивной физической работе из мышц в кровь поступает значительное количество молочной и фосфорной кислот и почки увеличивают выделение «кислых» продуктов с мочой.

 

Кислотовыделительная функция почек во многом зависит от кислотно-основного состояния организма. Так, при гиповентиляции легких происходит задержка СО2 и снижается рН крови — развивается дыхательный ацидоз, при гипервентиляции уменьшается напряжение СО2 в крови, растет рН крови — возникает состояние дыхательного алкалоза. Содержание ацетоуксусной и β-оксимасляной кислот может нарастать при не леченом сахарном диабете. В этом случае резко снижается концентрация гидрокарбоната в крови, развивается состояние метаболического ацидоза. Рвота, сопровождающаяся потерей соляной кислоты, приводит к увеличению в крови концентрации гидрокарбоната и метаболическому алкалозу. При нарушении баланса Н+ вследствие первичных изменений напряжения СО2 развивается дыхательный алкалоз или ацидоз, при изменении концентрации НСО3- наступает метаболический алкалоз или ацидоз. Наряду с почками в нормализации кислотно-основного состояния участвуют и легкие. При дыхательном ацидозе увеличиваются экскреция Н+ и реабсорбция НСО3-, при дыхательном алкалозе уменьшаются выделение Н+ и реабсорбция HCΟ3-.

 

Метаболический ацидоз компенсируется гипервентиляцией легких. В конечном счете почки стабилизируют концентрацию гидрокарбоната в плазме крови на уровне 26—28 ммоль/л, а рН — на уровне 7,36

Ацидогенез

Аммониогенез

Экзаменационный билет № 34

1. Распад хромопротеинов в тканях. Фазы превращений билирубина. Исследование желчных пигментов с диагностической целью.

2. Биосинтез холестерина, последовательность реакций до образования мевалоновой кислоты, представление о дальнейших этапах. Транспорт холестерина. Холестерин и атеросклероз.

3. Гормоны поджелудочной железы. Химическое строение и участие в обменных процессах.

4. Мышечная ткань. Химический состав, возрастные особенности. Химизм мышечного сокращения. Источники энергии.

1. Распад хромопротеинов в тканях. Фазы превращений билирубина. Исследование желчных пигментов с диагностической целью.

Продолжительность жизни эритроцитовсоставляет 120 дней, затем они разрушаются и освобождаетсягемоглобин. Главными органами, в которых происходят разрушениеэритроцитови распадгемоглобина, являютсяпечень, селезенка и костный мозг, хотя в принципе оба процесса могут происходить и вклеткахдругих органов. Распадгемоглобинавпечениначинается с разрыва α-метиновой связи между I и II кольцами порфиринового кольца. Этот процесс катализируется НАДФ-содержащей ок-сидазой и приводит к образованиюзеленого пигментавердоглобина (холеглобина):

В приведенных структурных формулахздесь и далее вжелчных пигментахМ – метильная СН₃-группа, В – (—СН=СН₂) – винильная группа и П – (—СН₂—СН₂—СООН) – остаток пропионовойкислоты.

Как видно из приведенных формул, в молекулевердоглобина еще сохраняютсяатомжелезаи белковый компонент. Имеются экспериментальные доказательства, что в этом окислительном превращениигемоглобинапринимают участиевитамин С,ионыFe²⁺и другие кофакторы. Дальнейший распад вердоглобина, вероятнее всего, происходит спонтанно с освобождениемжелеза, белка-глобина и образованием одного изжелчных пигментов– биливердина. Спонтанный распад сопровождается перераспределениемдвойных связейиатомовводородав пиррольных кольцах и метиновых мостиках. Образовавшийся биливердин ферментативным путем восстанавливается впеченивбилирубин, являющийся основнымжелчным пигментому человека и плотоядных животных:

Основное место образования билирубина–печень, селезенка и, по-видимому,эритроциты(при распаде их иногда разрывается одна из метиновых связей в протопорфирине). Образовавшийся во всех этихклеткахбилирубинпоступает впечень, откуда вместе сжелчьюпопадает в желчный пузырь (см. главу 16).Билирубин, образовавшийся вклеткахсистемы макрофагов, называется свободным, или непрямым,билирубином, поскольку вследствие плохойрастворимостивводеон легко адсорбируется набелках плазмы кровии для его определения вкровинеобходимо предварительноеосаждениебелковспиртом. После этогобилирубинвступает во взаимодействие с диазореактивом Эрлиха.

В кровивзрослого здорового человека содержится относительно постоянное количество общегобилирубина– от 4 до 26 мкмоль/л, в среднем 15 мкмоль/л. Около 75% этого количества приходится на долю непрямогобилирубина. Повышение егоконцентрациивкровидо 35 мкмоль/л приводит к желтухе. Более высокий уровеньбилирубинавкровивызывает явления тяжелогоотравления. Непрямойбилирубин, поступая с токомкровивпечень, подвергается обезвреживанию путем связывания с глюкуроновойкислотой. В этом процессе принимают участие особыйферментУДФ-глюкуронилтрансфераза и УДФ-глюкуроноваякислота, являющаясядоноромглюкуроновой кислоты. При этом кбилирубинуприсоединяются 2 остаткаглюкуроновой кислотыс образованием сравнительно индифферентного комплекса – билирубин-диглюкуронида, хорошо растворимого вводеи дающего прямуюреакциюс диазореактивом. Вжелчивсегда присутствует прямойбилирубин. Вкровиколичество прямого и непрямогобилирубина, а также соотношение между ними резко меняются при пораженияхпечени, селезенки, костного мозга, болезняхкровии т.д., поэтому определение содержания обеих формбилирубинавкровиимеет существенное значение при дифференциальной диагностике различных форм желтухи. При желчнокаменной болезни в составе желчных камней наряду с основным их компонентом –холестериномвсегда обнаруживается непрямойбилирубин. Вследствие плохойрастворимостивводеон выпадает в осадок в желчном пузыре в виде билирубинатакальция, участвующего в формировании камней.

Дальнейшая судьба желчных пигментов, точнеебилирубина, связана с их превращениями в кишечнике под действием бактерий. Сначала глю-куроноваякислотаотщепляется от комплекса сбилирубиноми освободившийсябилирубинподвергаетсявосстановлениюв стеркобилиноген, который выводится из кишечника. В сутки человек выделяет около 300 мг стеркобилиногена. Последний легко окисляется под действием света ивоздухав стеркобилин. Механизм бактериальных превращенийбилирубинадо стеркобилина до конца еще не расшифрован. Имеются данные, что промежуточными продуктамивосстановленияявляются последовательно мезобилирубин и мезобилиноген (уробилиноген). После всасывания небольшая часть мезобилиногена поступает через воротную вену впечень, где подвергается разрушению с образованием моно- и дипиррольных соединений. Кроме того, очень небольшая часть стеркобилиногена после всасывания через систему геморроидальных вен попадает в большой круг кровообращения, минуяпечень, и в таком виде выводится смочой. Однако называть его уробилиногеном не совсем точно. Суточное содержание стеркобилиногена вмочесоставляет около 4 мг, и, пожалуй, именно стеркобилиноген является нормальной органической составной частьюмочи. Если смочойвыделяется повышенное содержание уробилиногена (точнее, мезобилиногена), то это является свидетельством недостаточности функциипечени, например, при печеночной или гемолитической желтухе, когдапеченьчастично теряет способность извлекать этотпигментизкровиворотной вены. Химически уробилиноген (мезобилиноген) неидентичен стеркобилиногену (уробилиногену)мочи. Исчезновение стеркобилиногена (уробилиногена) измочипри наличиибилирубинаи биливердина является свидетельством полного прекращения поступленияжелчив кишечник. Такое состояние часто наблюдается при закупорке протока желчного пузыря (желчнокаменная болезнь) или общего желчного протока (желчнокаменная болезнь, раковые поражения поджелудочной железы и др.).

Таким образом, количественный и качественный анализжелчных пигментоввмочеможет представлять большой клинический интерес.

2. Холестерин

В 40-60-х годах нашего столетия К. Блох и сотр. в опытах с использованием ацетата, меченного¹⁴С по метильной икарбоксильной группам, показали, что обаатомауглеродауксусной кислотывключаются вхолестеринпечениприблизительно в одинаковых количествах. Кроме того, было доказано, что всеатомыуглеродахолестеринапроисходят изацетата.

В дальнейшем благодаря работам Ф. Линена, Г. Попьяка, Дж. Корн-форта, А.Н. Климова и других исследователей были выяснены основные детали ферментативного синтеза холестерина, насчитывающего более 35 энзиматическихреакций. В синтезехолестеринаможно выделить три основные стадии: I – превращение активногоацетатав мевалоновуюкислоту, II – образование сквалена из мевалоновойкислоты, III –циклизациясквалена вхолестерин.

Рассмотрим стадию превращения активного ацетатав мевалоновуюкислоту. Начальным этапом синтеза мевалоновойкислотыиз ацетил-КоА является образование ацетоацетил-КоА посредством обратимой тиолазнойреакции:

Затем при последующей конденсацииацетоацетил-КоА с 3-ймолекулойацетил-КоА при участии гидроксиметилглутарил-КоА-синтазы (ГМГ-КоА-синтаза) образуется β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА:

Далее β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА под действием регуляторного ферментаНАДФ-зависимой гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктаза) в результатевосстановленияодной изкарбоксильных группи отщепления HS-KoA превращается в мевалоновуюкислоту:

ГМГ-КоА-редуктазная реакция– первая практическинеобратимая реакцияв цепибиосинтезахолестерина. Она протекает со значительной потерей свободной энергии (около 33,6 кДж). Установлено, что даннаяреакциялимитирует скоростьбиосинтезахолестерина.

Наряду с классическим путем биосинтезамевалоновойкислотыимеется второй путь, в котором в качестве промежуточногосубстрата, по-видимому, образуется не β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА, а β-гидрокси-β-метилглутарил-S-АПБ.Реакцииэтого пути идентичны начальным стадиямбиосинтеза жирных кислотвплоть до образования ацетоацетил-S-АПБ. В образовании мевалоновойкислотыпо этому пути принимает участие ацетил-КоА-карбоксилаза –фермент, осуществляющий превращение ацетил-КоА в малонил-КоА. Оптимальное соотношение малонил-КоА и ацетил-КоА для синтеза мевалоновойкислоты– 2молекулыацетил-КоА на 1молекулумалонил-КоА.

Участие малонил-КоА – основного субстратабиосинтеза жирных кислотв образовании мевалоновойкислотыи различных полиизопреноидов показано для ряда биологических объектов:печениголубя и крысы, молочной железы кролика, бесклеточных дрожжевых экстрактов. Этот путьбиосинтезамевалоновойкислотыотмечен преимущественно в цитозолеклетокпечени. Существенную роль в образовании мевалоната в данном случае играет ГМГ-КоА-редуктаза, обнаруженная в растворимой фракциипеченикрысы и неидентичная микросомномуферментупо ряду кинетических и регуляторных свойств. Регуляция второго путибиосинтезамевалоновойкислотыпри ряде воздействий (голодание, кормлениехолестерином, введениеповерхностно-активного веществатритона WR-1339) отличается от регуляции первого пути, в котором принимает участие микросомнаяредуктаза. Эти данные свидетельствуют о существовании двух автономных систембиосинтезамевалоновойкислоты. Физиологическая роль второго пути окончательно не изучена. Полагают, что он имеет определенное значение не только для синтезавеществнестероидной природы, таких, как боковая цепьубихинонаи уникальногооснованияN⁶-(Δ²-изопентил)-аденозина некоторыхтРНК, но и длябиосинтезастероидов(А.Н. Климов, Э.Д. Полякова).

На II стадии синтеза холестеринамевалоноваякислотапревращается всквален.РеакцииII стадии начинаются сфосфорилированиямевалоновойкислотыс помощьюАТФ. В результате образуется 5-фосфорный эфир, а затем 5-пирофосфорный эфир мевалоновойкислоты:

5-пирофосфомевалоновая кислотав результате последующего фосфорилирования третичнойгидроксильной группыобразует нестабильный промежуточный продукт – 3-фосфо-5-пирофосфомевалоновуюкислоту, которая, декарбоксилируясь и теряя остатокфосфорной кислоты, превращается в изопентенилпирофосфат. Последний изомеризуется в диметилаллилпирофосфат:

Затем оба изомерных изопентенилпирофосфата (диметилаллилпирофос-фат и изопентенилпирофосфат) конденсируются с высвобождением пи-рофосфата и образованием геранилпирофосфата:

К геранилпирофосфату вновь присоединяется изопентенилпирофосфат. В результате этой реакцииобразуется фарнезилпирофосфат:

В заключительной реакцииданной стадии в результате НАДФН-за-висимой восстановительнойконденсации2молекулфарнезилпирофосфата образуетсясквален:

На III стадии биосинтезахолестеринаскваленпод влиянием сквален-оксидоциклазы циклизируется с образованием ланостерина. Дальнейший процесс превращения ланостерина вхолестеринвключает рядреакций, сопровождающихся удалением трех метильных групп, насыщениемдвойной связив боковой цепи и перемещениемдвойной связив кольце В из положения 8, 9 в положение 5, 6 (детально эти последниереакцииеще не изучены):

Приводим общую схему синтеза холестерина:

Начиная со сквалена, все промежуточные продукты биосинтезахолестерина(включая ихолестерин) нерастворимы в водной среде. Поэтому они участвуют в конечныхреакцияхбиосинтезахолестерина, будучи связанными со стеринпереносящимибелками(СПБ). Это обеспечивает ихрастворимостьв цитозолеклеткии протекание соответствующихреакций. Данный факт имеет важное значение и для вхожденияхолестеринавклеточные мембраны,окислениявжелчные кислоты, превращения встероидные гормоны. Как отмечалось,реакцией, регулирующей скоростьбиосинтезахолестеринав целом, являетсявосстановлениеβ-гидрокси-β-метилглутарил-КоА в мевалоновуюкислоту, катализируемое ГМГ-КоА-редуктазой. Данныйферментиспытывает регуляторное воздействие ряда

факторов. В частности, скорость синтеза редуктазывпечениподвержена четким суточным колебаниям: максимум ее приходится на полночь, а минимум – на утренние часы.

АктивностьГМГ-редуктазы возрастает при введенииинсулинаи тире-оидныхгормонов. Это приводит к усилению синтезахолестеринаи повышению его уровня вкрови.

При голодании, тиреоидэктомии, введение глюкагонаи глюкокорти-коидов, напротив, отмечается угнетение синтезахолестерина, что прежде всего связано со снижениемактивностиГМГ-КоА-редуктазы.

Основные переносчики холестерина – это липопротеины низкой и высокой плотности

Основной путь образования ЛПНП — липолиз ЛПОНП с помощью ЛПЛ. Он происходит непосредственно в кровотоке. В ходе этой реакции образуется целый ряд промежуточных про­дуктов или частиц, содержащих различные количества триа­цилглицеридов. Они получили суммарное название липопроте­ины промежуточной плотности (ЛППП). Дальнейшая судьба ЛППП может складываться двояким образом: они или посту­пают в печень из кровотока, или подвергаются дальнейшим превращениям (механизм их недостаточно выяснен), преобра­зуясь в ЛПНП.

Главным липидным компонентом ядра ЛПНП являются эфиры холестерина. ЛПНП — основное средство доставки хо­лестерина в клетки органов и тканей (рисунок). Сначала части­ца ЛПНП взаимодействует с одним из 15 000 рецепторов, специфичных к этим липопротеинам, на поверхности клетки. На следующем этапе связанная с рецептором частица ЛПНП подвергается поглощению клеткой. Внутри образовавшихся эндосом липопротеины отщепляются от рецепторов.

В дальнейшем ЛПНП поступают в лизосомы, где и разру­шаются. В лизосомах происходит гидролиз эфиров хо­лестерина, находившихся в составе  ЛПНП. В результате образуется свободный холестерин или окисленные его формы. Свободный холестерин используется для различных целей: слу­жит структурным компонентом клеточных мембран, субстра­том для синтеза стероидных гормонов и желчных кислот. Продукты же его окислительного превращения оказывают регуляторное воздействие на организм.

Контролирующие механизмы координируют использование внутри- и внеклеточных источников холестерина. При доста­точном количестве ЛПНП клетки млекопитающих с помощью рецепторов преимущественно используют ЛПНП в качестве источника холестерина. В это время внутриклеточная система синтеза холестерина находится как бы в резерве, не функци­онирует в полную силу.

Важная роль в прицельной доставке липопротеинов к цен­трам их метаболизма принадлежит апопротеинам. Они опосре­дуют взаимодействие липопротеинов с ферментами и рецеп­торами клеточной поверхности.

Обратный транспорт холестерина из периферических тканей к печени осуществляется посредством ЛПВП. Эти липопротеиновые частицы удаляют избыток свободного (неэтерифицированного) холестерина с поверхности клеток.

ЛПВП — это целый класс липопротеиновых частиц, кото­рые существенно отличаются друг от друга по липидному и апопротеиновому составу, размерам и функциям. Образуются ЛПВП в печени. Оттуда они секретируются в кровоток в «не­зрелом» виде, т. е. имеют дисковидную форму. Такая форма обусловлена отсутствием у них ядра из нейтральных липидов. Основным их липидным компонентом являются фосфолипиды.

Переход свободного холестерина из клеток на ЛПВП обус­ловлен разницей его концентраций на поверхности клеточ­ных мембран и липопротеиновых частиц. Следовательно, он продолжается до тех пор, пока не выровняется концентрация холестерина между донором (поверхность мембран) и акцеп­тором (ЛПВП). Поддержание градиента концентрации обеспечивается постоянным превращением свободного холестери­на, поступающего на ЛПВП, в эфиры холестерина. Эта реак­ция катализируется ферментом лецитин-холестеролацнлтрансферазой (ЛХАТ). Образующиеся эфиры холесте­рина являются полностью гидрофобными соединениями (в отличие от свободного холестерина, у которого имеется гидроксильная группа, сообщающая ему гидрофильность). В силу своей гидрофобности эфиры холестерина теряют способность к диффузии и не могут вернуться обратно в клетку. Они формируют гидрофобное ядро внутри частиц, благодаря которо­му ЛПВП приобретают сферическую форму. В таком виде ЛПВП с током крови поступают в печень, где они подверга­ются разрушению.

Высвобождающиеся эфиры холестерина служат исходным субстратом для образования желчных кислот.

Нарушения липидного обмена считаются одним из наиболее важных факторов развития атеросклероза. Ведущую роль холестерина в развитии атеросклероза открыл крупный отечественный патолог, академик АН и АМН СССРАничков, Николай Николаевич(1885—1964). К атерогенным нарушениям липидного обмена относятся:

• Повышение уровня общего холестерина крови

• Повышение уровня триглицеридов и липопротеинов низкой плотности (ЛНП)

• Снижение уровня липопротеинов высокой плотности (ЛВП).

Связь повышенного уровня холестерина и атеросклероза неоднозначна: с одной стороны увеличение содержания холестерина в плазме крови считается бесспорным фактором риска атеросклероза, с другой стороны атеросклероз часто развивается у людей с нормальным уровнем холестерина. В действительности высокий уровень холестерина является лишь одним из многочисленных факторов риска атеросклероза (ожирение,курение,диабет,гипертония). Наличие этих факторов у людей с нормальным уровнем холестерина потенцирует негативное влияние свободного холестерина на стенки сосудов и тем самым приводит к образованию атеросклероза при более низких концентрациях холестерина в крови.

Существует также иной взгляд на проблематику холестерина. Холестерин как «ремонтный» материал скапливается в местах микроповреждений сосудов и блокирует эти повреждения, выполняя гомогенную лекарственную роль. Именно поэтому атеросклероз наблюдается у людей с нормальным уровнем холестерина. У людей с повышенным уровнем проблема появляется быстрее, плюс, наличие повышенного уровня холестерина проще статистически связать с атеросклерозом, что и было сделано в начале исследований, из-за чего холестерин был объявлен виновником всех бед. Поэтому же, просто снижение уровня холестерина само по себе не решает всех проблем с сосудами. Недостаток холестерина в таком случае может явиться причиной кровоизлияний. Требуется дальнейшее изучение причин, вызывающих повреждения сосудов и разработка методов их лечения.

3.Гормоны поджелудочной железы

Как известно, организм человека – это организованная система, в которой все процессы строго взаимосвязаны и скоординированы. Немаловажную роль в этом играют гормоны - особые вещества, которые вырабатываются в нашем организме железами внутренней секреции. И, несмотря на различное химическое строение, объединяет их одно важное качество – они все оказывают определенное специфическое воздействие на процессы, происходящие в организме.

 

Поджелудочная железасостоит из экзокринной и эндокринной (панкреатические островки или островки Лангерганса) частей, которые развиваются из энтодермы первичной кишки. В экзокринной части, которая составляет 98 % всей массы железы у человека, происходит выработка пищеварительного сока, который с пищей поступает в двенадцатиперстную кишку и содержит те ферменты, которые необходимы для расщепления белков, жиров и углеводов. В панкреатических островках происходит синтез гормонов, которые регулируют метаболические процессы, в частности углеводный обмен. Они распределены по всему телу поджелудочной железы и не имеют специальных выводных путей. Секрет этих клеток поступает непосредственно в кровь и доставляется ко всем органам-мишеням.

Основные гормоны поджелудочной железы:

• инсулин;

• глюкагон;

• с-пептид.

Бета-клетки, имеющиеся в панкреатических островках, отвечают за синтез инсулина. Инсулин представляет собой белковый гормон, имеющий молекулярную массу около 6000 Да. Состоит он из двух полипептидных цепей, которые соединены двумя дисульфидными мостиками. Инсулин образуется из своего предшественника - проинсулина, под влиянием протеаз. Активность проинсулина составляет 5 % активности инсулина. Преобразование проинсулина в инсулин происходит в тех же бета-клетках.