4 основные системы регуляции метаболизма: Центральная нервная система (за счет передачи сигналов посредством нервных импульсов и нейромедиаторов); Эндокринная система (с помощью гормонов, которые синтезируются в железах и транспортируются к клеткам-мишеням (на рис. А); Паракринная и аутокринная системы (при участии сигнальных молекул, секретируемых из клеток в межклеточное пространство — эйкозаноидов, гистаминов, гормонов ЖКТ, цитокинов) (на рис. Б и В); Иммунная система (посредством специфических белков – антител, Т-рецепторов, белков комплекса гистосовместимости.) Все уровни регуляции интегрированы и действуют как единое целое.
Эндокринная система регулирует обмен веществ посредством гормонов. Гормоны (др. -греч. ὁρμάω - возбуждаю, побуждаю) — — биологически активные органические соединения, которые вырабатываются в незначительных количествах в железах внутренней секреции, осуществляют гуморальную регуляцию обмена веществ и имеют различную химическую структуру.
Классическим гормонам присущ ряд признаков: Дистантность действия – синтез в железах внутренней секреции, а регуляция отдаленных тканей Избирательность действия Строгая специфичность действия Кратковременность действия Действуют в очень низких концентрациях, под контролем ЦНС и регуляция их действия осуществляется в большинстве случаев по типу обратной связи Действуют опосредованно через белковые рецепторы и ферментативные системы
Организация нервно-гормональной регуляции Существует строгая иерархия или соподчиненность гормонов. Поддержание уровня гормонов в организме в большинстве случаев обеспечивает механизм отрицательной обратной связи.
Регуляция уровня гормонов в организме Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов, действуя либо на эндокринные железы, либо на гипоталамус. Существуют эндокринные железы для которых отсутствует регуляция тропными гормонами – паращитовидная железа, мозговое вещество надпочечников, ренин-альдостероновая система и поджелудочная железа. Они контролируются нервными влияниями или концентрацией определенных веществ в крови.
Классификация гормонов по биологическим функциям; по механизму действия; по химическому строению; различают 4 группы: 1. Белково-пептидные 2. Гормоны-производные аминокислот 3. Гормоны стероидной природы 4. Эйкозаноиды
1. Белково — пептидные гормоны Гормоны гипоталамуса; гормоны гипофиза; гормоны поджелудочной железы — инсулин, глюкагон; гормоны щитовидной и паращитовидной желез – соответственно кальцитонин и паратгормон. Вырабатываются в основном путем прицельного протеолиза. У гормонов короткое время жизни, имеют от 3 до 250 АМК остатков.
Главный анаболический гормон – инсулин, главный катаболический гормон — глюкагон
Некоторые представители белково — пептидных гормонов: тиролиберина (пироглу-гис-про- NN НН 22), инсулина и соматостатина.
2. Гормоны — производные аминокислот Являются производными аминокислоты — тирозина. К ним относятся гормоны щитовидной железы — трийодтиронин ((II 33) и тироксин (II 44), а а также — адреналин и норадреналин – катехоламины.
3. Гормоны стероидной природы Синтезируются из холестерина (на рис.) Гормоны коркового вещества надпочечников – кортикостероиды (кортизол, кортикостерон) Гормоны коркового вещества надпочечников – минералокортикоиды (андостерон) Половые гормоны: андрогены (19 «С») и эстрогены (18 «С»)
Эйкозаноиды Предшественником всех эйкозаноидов является арахидоновая кислота. Они делятся на 3 группы – простагландины, лейкотриены, тромбоксаны. Эйказоноиды — медиаторы (локальные гормоны) - широко распространенная группа сигнальных веществ, которые образуются почти во всех клетках организма и и имеют небольшую дальность действия. Этим они отличаются от классических гормонов, синтезирующихся в специальных клетках желез внутренней секреции. .
Характеристика разных групп эйказоноидов Простагландины (Pg)- синтезируются практически во всех клетках, кроме эритроцитов и лимфоцитов. Выделяют такие типы простагландинов A, B, C, D, E, F. Функции простагландинов сводятся к изменению тонуса гладких мышц бронхов, мочеполовой и сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта, при этом направленность изменений различна в зависимости от типа простагландинов и условий. Они также влияют на температуру тела. Простациклины являются подвидом простагландинов (Pg I), но дополнительно обладают особой функцией- ингибируют агрегацию тромбоцитов и обусловливают вазодилатацию. Особенно активно синтезируются в эндотелии сосудов миокарда, матки, слизистой желудка. .
Тромбоксаны и лейкотриены Тромбоксаны (Tx) образуются в тромбоцитах, стимулируют их агрегацию и вызывают сужение мелких сосудов. Лейкотриены (Lt) активно синтезируются в лейкоцитах, в клетках лёгких, селезёнки, мозга, сердца. Выделяют 6 типов лейкотриенов: A, B, C, D, E, F. В лейкоцитах они стимулируют подвижность, хемотаксис и миграцию клеток в очаг воспаления. Также вызывают сокращение мускулатуры бронхов в дозах в 100- 1000 раз меньших, чем гистамин.
Взаимодействие гормонов с рецепторами клеток-мишеней Для проявления биологической активности связывание гормонов с рецепторами должно приводить к образованию сигнала, который вызывает биологический ответ. Например: щитовидная железа – мишень для тиротропина, под действием которого увеличивается количество ацинарных клеток, повышается скорость синтеза тиреоидных гормонов. Клетки-мишени отличают соответсвующий гормон, благодаря наличию соответствующего рецептора.
Общая характеристика рецепторов Рецепторы могут находится: — на поверхности клеточной мембраны — внутри клетки – в цитозоле или в ядре. Рецепторы – это белки, могут состоять из нескольких доменов. Мембранные рецепторы имеют домен узнавания и связывания с гормоном, трансмембранный и цитоплазматический домены. Внутриклеточные (ядерные) – домены связывания с гормоном, с ДНК и с белками, регулирующие трансдукцию.
Основные этапы передачи гормонального сигнала: через мембранные (гидрофобные) и и внутриклеточн ые ые (гидрофильные) рецепторы. Это быстрый и медленный пути.
Гормональный сигнал меняет скорость метаболических процессов ответ путем: — изменение активности ферментов — изменение количества ферментов. По механизму действия различают гормоны: — взаимодействующие с мембранными рецепторами (пептидные гормоны, адреналин, эйкозаноиды) и — взаимодействующие с внутриклеточными рецепторами (стероидные и тиреодные гормоны)
Передача гормонального сигнала через внутриклеточные рецепторы для стероидных гормонов (гормоны коры надпочечников и половые гормоны), тиреодных гормонов (Т 3 и Т 4). Медленный тип передачи.
Передача гормонального сигнала через мембранные рецепторы Передача информации от первичного посредника гормона осуществляется через рецептор. Этот сигнал рецепторы трансформируют в изменение концентрации вторичных посредников, получивших название вторичных мессенджеров. Сопряжение рецептора с эффекторной системой осуществляется через GG –белок. Общим механизмом, посредством которого реализуются биологические эффекты является процесс «фосфорилирования – дефосфорилирования ферментов» Существуют разные механизмы передачи гормонального сигналы через мембранные рецепторы – аденилатциклазная, гуанилатциклазная, инозитолфосфатная системы и другие.
Сигнал от гормона трансформируется в изменении концентрации вторичных посредников – ц. АМФ, ц. ГТФ, ИФ 3, ДАГ, СА 2+, NO.
Самая распространенная система передача гормонального сигнала через мембранные рецепторы – аденилатциклазная система. Комплекс гормон-рецептор связан с G – белком, который имеет 3 субъединицы (α , β и γ). В отсутствии гормона α — субъединица связана с ГТФ и аденилатциклазой. Комплекс гормон-рецептор приводит к отщеплению димера βγ от α ГТФ. Субъединица α ГТФ активирует аденилатциклазу, катализирующую образование циклической АМФ (ц. АМФ). ц. АМФ активирует протеинкиназу А(ПКА), фосфорилируюшую ферменты, которые меняют скорость метаболических процессов. Протеинкиназы различают А, В, С и др.
Адреналин и глюкагон через аденилатциклазную систему передачи гормонального сигнала активируют гормонзависимую ТАГ-липазу адипоцитов. Происходит при напряжении организма (голодании, длительной мышечной работе, охлаждении). Инсулин блокирует этот процесс. Протеинкиназа А фосфорилирует ТАГ-липазу и активирует ее. ТАГ-липаза отщепляет от от триацилглицеролов жирные кислоты с образованием глицерола. Жирные кислоты окисляются и обеспечивают организм энергией.
Передача сигнала с адренорецепторов. АС – аденилатциклаза, Pk. A – протеинкиназа А, Pk. C – протеинкиназа С, Фл. С – фосфолипаза С, Фл. А 2 – фосфолипаза А 2, Фл. D – фосфолипаза D, ФХ – фосфатидилхолин, ФЛ – фосфолипиды, ФК – фосфатидная кислота, Ах. К – арахидоновая кислота, PIP 2 – фосфатидилинозитол бифосфат, IP 3 – инозитол трифосфат, DAG – диацилглицерол, Pg – простагландины, LT – лейкотриены.
Адренорецепторы всех типов реализуют свое действие через Gs-белки. α- субъединицы этого белка активируют аденилатциклазу, которая обеспечивает синтез в клетке ц. АМФ из АТФ и активацию ц. АМФ зависимой протеинкиназы А. ββ γ-субъединицы Gs-белка активируют Са 2+-каналы L-типа и макси-K+-каналы. Под влиянием ц. АМФ-зависимой протеинкиназы А происходит фосфорилирование киназы легких цепей миозина и она переходит в неактивную форму, не способную фосфорилировать легкие цепи миозина. Процесс фосфорилирования легких цепей прекращается и гладкомышечная клетка расслабляется.
Американские ученые Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка удостоились Нобелевской премии в 2012 г. за постижение механизмов взаимодействия рецепторов адреналина с G-белками. Взаимодействие бета-2 рецептора (обозначен синим цветом) c G- белками (обозначены зеленым цветом). Рецепторы, сопряженные с G-белками, очень красивые, если рассматривать архитектурные молекулярные ансамбли клетки как шедевры природы. Их называют «семиспиральными» , поскольку они, спирально упакованы в клеточной мембране на манер елочного серпантина и «пронизывают» ее семь раз, выставляя на поверхность «хвостик» , способный воспринять сигнал и передать конформационные изменения всей молекуле.
G-белки (англ. G proteins) - это семейство белков, относящихся к ГТФазам и функционирующих в качестве посредников во внутриклеточных сигнальных каскадах. G-белки названы так, поскольку в своём сигнальном механизме они используют замену ГДФ (синий цвет) на ГТФ (зеленый цвет) как молекулярный функциональный «выключатель» для регулировки клеточных процессов.
G-белки делятся на две основных группы - гетеротримерные («большие») и «малые» . Гетеротримерные G-белки - это белки с четвертичной структурой, состоящие из трёх субъединиц: альфа(α), бета (β) и гамма (γ). Малые G-белки - это белки из одной полипептидной цепи, они имеют молекулярную массу 20- 25 к. Да и относятся к суперсемейству Ras малых ГТФаз. Их единственная полипептидная цепь гомологична α-субъединице гетеротримерных G-белков. Обе группы G-белков участвуют во внутриклеточной сигнализации.
Циклический аденозинмонофосфат (циклический AMФ, ц. AMФ, c. AMP) - производное АТФ, выполняющее в организме роль вторичного посредника, использующегося для внутриклеточного распространения сигналов некоторых гормонов (например, глюкагона или адреналина), которые не могут проходить через клеточную мембрану. .
Каждой из систем передачи гормонального сигнала соответствует определенный класс протеинкиназ Активность протеинкиназ типа А регулируется ц. АМФ, протеинкиназы G — ц. ГМФ. Са 2+ — кальмодулинзависимые протеинкиназы находятся под контролем концентрации СА 2+. Протеинкиназы типа С регулируются ДАГ. Повышение уровня какого-либо вторичного посредника приводит к активации определенного класса протеинкиназ. Иногда субъединица мембранного рецептора может обладать активностью фермента. Например: тирозиновая протеинкиназа рецептора инсулина, активность которой регулируется гормоном.
Действие инсулина на клетки-мишени начинается после его связывания с мембранными рецепторами, при этом внутриклеточный домен рецептора обладает тирозинкиназной активностью. Тирозинкиназа запускает процессы фосфорилирования внутриклеточных белков. Происходящее при этом аутофосфорилирование рецептора ведет к усилению первичного сигнала. Инсулин-рецепторный комплекс может вызывать активирование фосфолипазы С, образование вторичных посредников инозитолтрифосфата и диацилглицерола, активацию протеинкиназы С, ингибирование ц. АМФ. Участие нескольких систем вторичных посредников объясняет многообразие и различия эффектов инсулина в разных тканях.
Другая система – гуанилатциклазная мессенджерская система. Цитоплазматический домен рецептора обладает активностью гуанилатциклазы (гемсодержащий фермент). Молекулы ц. ГТФ могут активировать ионные каналы или протеинкиназу GG , фосфорилирующую ферменты. ц. ГМФ контролирует обмен воды и ионный транспорт в почках и кишечнике, а в сердечной мышце служит сигналом релаксации.
Инозитолфосфатная система. Связывание гормона с рецептором, вызывает изменение конформациии рецептора. Происходит диссоциация G-G- белка и ГДФ заменяется на ГТФ. Отделившаяся α-субъединица, связанная с молекулой ГТФ, приобретает сродство к фосфолипазе С. Под действием фосфолипазы-С происходит гидролиз липида мембраны фосфатидилинозитол-4, 5 -бисфосфата (ФИФ 2) и образование инозитол-1, 4, 5 -трифосфат (ИФ 3) и диацилглицерол (ДАГ). ДАГ участвует в активации фермента протеинкиназы С (ПКС). Инозитол-1, 4, 5 -трифосфат (ИФ 3) связывается специфическими центрами Са 2+-канала мембраны ЭР, это приводит к изменению конформации белка и открытию канала — Са 2+ поступает в цитозоль. В отсутствие в цитозоле ИФ 3 канал закрыт.
Различают несколько механизмов реализации гормонального сигнала для водорастворимых и водонерастворимых гормонов.
Все гормоны оказывают три конечных эффекта :
- 1) изменение количества белков и ферментов за счёт изменения скорости их синтеза.
- 2) изменение активности имеющихся в клетки ферментов
- 3) изменение проницаемости клеточных мембран
Цитозольный механизм действия гидрофобных (липофильных) гормонов.. Липофильные гормоны способны проникать в клетку через клеточную мембрану, поэтому рецепторы для них располагаются внутриклеточно в цитозоле, на митохондриях, на поверхности ядра. Рецепторы гормонов чаще всего включают 2 домена: для связывания с гормоном и для связывания с ДНК. Рецептор при взаимодействии с гормоном изменяет свою структуру, освобождается от шаперонов, в результате чего гормон - рецепторный комплекс приобретает способность проникать внутрь ядра и взаимодействовать с определёнными участками ДНК. Это, в свою очередь, ведёт к изменению скорости транскрипции (синтез РНК), а вследствие этого меняется и скорость трансляции (синтез белка).
Мембранный механизм действия водорастворимых гормонов.
Водорастворимые гормоны не способны проникать через цитоплазматическую мембрану. Рецепторы для данной группы гормонов располагаются на поверхности клеточной мембраны. Поскольку гормоны не проходят внутрь клеток, между ними и внутриклеточными процессами необходим вторичный посредник, который передаёт гормональный сигнал внутрь клетки. В качестве вторичных посредников могут служить инозитолсодержащие фосфолипиды, ионы кальция, циклические нуклеотиды.
Циклические нуклеотиды - цАМФ, цГМФ - вторичные посредники
Гормон взаимодействует с рецептором и образует гормон - рецепторный комплекс, в котором меняется конформация рецептора. Это, в свою очередь, изменяет конформацию мембранного ГТФ - зависимого белка (G-белка) и ведёт к активации мембранного фермента аденилатциклазы, который переводит АТФ в цАМФ. Внутриклеточный циклический АМФ служит вторичным посредником. Он активирует внутриклеточные ферменты протеинкиназы, которые катализируют фосфорилирование различных внутриклеточных белков (ферментов, мембранных белков), что приводит к реализации конечного эффекта гормона. Эффект гормона «выключается» под действием фермента фосфодиэстеразы, разрушающей цАМФ, и ферментов фосфатаз, дефосфорилирующих белки.
Ионы кальция - вторичные посредники.
Взаимодействие гормона с рецептором повышает проницаемость кальциевых каналов клеточной мембраны, и внеклеточный кальций поступает в цитозоль. В клетках ионы Са 2+ взаимодействуют с регуляторным белком кальмодулином. Комплекс кальций-кальмодулин активирует кальцийзависимые протеинкиназы, которые активируют фосфолирирование различных белков и приводят к конечным эффектам.
Образование гормон-рецепторного комплекса активирует в клеточной мембране фосфолипазу С, которая расщепляет фосфатидилинозит на вторичные посредники диацилглицерин (ДАГ) и инозитол-трифосфат (ИФ 3). ДАГ и ИФ 3 активируют выход Са 2+ из внутриклеточных депо в цитозоль. Ионы кальция взаимодействуют с кальмодулином, что активирует протеинкиназы и последующее фосфолирирование белков, сопровождающееся конечными эффектами гормона.
Согласно современным представлениям, действие гормонов основано на стимуляции или угнетении каталитической функции определенных ферментов. Этот эффект достигается, во-первых, посредством активации или ингибирования уже имеющихся ферментов в клетках, во-вторых, посредством увеличения концентрации ферментов в клетках за счет ускорения синтеза ферментов путем активации генов. Гормоны могут увеличивать или уменьшать проницаемость клеточных и субклеточных мембран для ферментов и других биологически активных веществ, благодаря чему облегчается или тормозится действие фермента на субстрат.
Различают следующие типы механизма действия гормонов: мембранный, мембранно-внутриклеточный и внутриклеточный (цитозольный).
Мембранный механизм. Гормон связывается с клеточной мембраной и в месте связывания изменяет ее проницаемость для глюкозы, аминокислот и некоторых ионов. В этом случае гормон выступает как эффектор транспортных систем мембраны. Такое действие оказывает инсулин, изменяя транспорт глюкозы. Но этот тип транспорта гормонов редко встречается в изолированном виде. Инсулин, например, обладает как мембранным, так и мембранно-внутриклеточным механизмом действия.
Мембранно-внутриклеточный механизм. По мембранно-внутриклеточному типу действуют гормоны, которые не проникают в клетку и поэтому влияют на обмен веществ через внутриклеточного химического посредника. К ним относят белково-пептидные гормоны (гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной) и паращитовидной желез, тиреокальцитонин щитовидной железы); производные аминокислот (гормоны мозгового слоя надпочечников - адреналин и норадреналин, щитовидной железы - тироксин, трийодтиронин).
Функции внутриклеточных химических посредников гормонов выполняют циклические нуклеотиды - циклический 3",5"-аденозинмонофос-фат (цАМФ) и циклический 3",5"-гуанозинмонофосфат (цГМФ), ионы кальция.
Гормоны влияют на образование циклических нуклеотидов: цАМФ - через аденилатциклазу, цГМФ - через гуанилатциклазу.
Аденилатциклаза встроена в мембрану клетки и состоит из трех взаимосвязанных частей: рецепторной, представленной набором мембранных рецепторов, находящихся снаружи мембраны; сопрягающей (Л), представленной особым Л-белком, расположенным в липидном слое мембраны, и каталитической (С), являющейся ферментным белком, то есть собственно аденилатциклазой, которая превращает АТФ (аденозинтрифосфат) в цАМФ.
Аденилатциклаза работает по следующей схеме. Как только гормон связывается с рецептором (R) и образуется комплекс гормон - рецептор, происходит образование комплекса Л-белок - ГТФ (гуанозинтрифосфат), который активирует каталитическую (С) часть аденилатциклазы. Активация аденилатциклазы приводит к образованию цАМФ внутри клетки у внутренней поверхности мембраны из АТФ.
Даже одна молекула гормона, связавшегося с рецептором, заставляет работать аденилатциклазу. При этом на одну молекулу связавшегося гормона образуется 10-100 молекул цАМФ внутри клетки. В активном состоянии аденилатциклаза находится до тех пор, пока существует комплекс гормон - рецептор.
Аналогичным образом работает и гуанилатциклаза. Комплекс гормон - рецептор активирует гуанилатциклазу, ее активация приводит к образованию цГМФ внутри клетки из ГТФ.
В цитоплазме клетки находятся неактивные протеинкиназы. Циклические нуклеотиды - цАМФ и цГМФ - активируют протеинкиназы. Существуют цАМФ-зависимые и цГМФ-зависимые протеинкиназы, которые активируются своим циклическим нуклеотидом. В зависимости от мембранного рецептора, связывающего определенный гормон, включается или аденилатциклаза, или гуанилатциклаза и соответственно происходит образование или цАМФ, или цГМФ.
Через цАМФ действует большинство гормонов, а через цГМФ - только окситоцин, тиреокальцитонин, инсулин и адреналин (через а-адренорецепторы).
При помощи активированных протеинкиназ осуществляется два вида регуляции активности ферментов: активация уже имеющихся ферментов путем ковалентной модификации, то есть фосфорилированием (количество ферментного белка не изменяется); изменение количества ферментного белка за счет изменения скорости его биосинтеза.
Влияние циклических нуклеотидов на биохимические процессы прекращается под влиянием специального фермента - фосфодиэстеразы, разрушающей цАМФ и цГМФ. Образующие АМФ и ГМФ не способны активировать протеинкиназы.
Другой фермент - фосфопротеид-фосфатаза - разрушает результат действия протеинкиназы, то есть отщепляет фосфорную кислоту от ферментных белков, в результате чего они становятся неактивными.
Внутри клетки ионов кальция содержится ничтожно мало, вне клетки их больше. Ионы кальция поступают из внешней среды по кальциевым каналам в мембране. В клетке кальций взаимодействует с кальций-связывающим белком калмодулином (КМ). Комплекс Са2+- КМ изменяет (модулирует) активность ферментов, что ведет к изменению биохимических функций клеток.
Таким образом, чувствительность тканей и органов к гормонам зависит от мембранных рецепторов, а специфическое регуляторное влияние их определяется внутриклеточным посредником.
Внутриклеточный (цитозольный) механизм действия. Он характерен для стероидных гормонов (кортикостероидов, половых гормонов - андрогенов, эстрогенов и гестагенов). Стероидные гормоны по физико-химическим свойствам относятся к липофильным веществам и способны проникать через липидный слой плазматической мембраны.
Гормон проникает внутрь клетки и взаимодействует со специфическим белком-рецептором, находящимся в цитоплазме, образуя гормон-рецепторный комплекс. В цитоплазме клетки последний подвергается активации. В активированной форме этот комплекс проникает через ядерную мембрану к хромосомам ядра и взаимодействует с ними. При этом происходит активация генов, сопровождающаяся усиленным синтезом РНК, что приводит к ускоренному синтезу соответствующих ферментов. Цитоплазматический белок-рецептор служит посредником в действии гормона, однако он приобретает эти свойства только после его соединения с гормоном.
Наряду с непосредственным действием на ткани гормоны влияют и через центральную нервную систему. Они возбуждают специальные хеморецепторы, от которых возбуждение направляется в центральную нервную систему, причем рефлекторные дуги рефлексов, вызванных гормонами, замыкаются в разных отделах центральной нервной системы, включая кору больших полушарий.
Биологически активное вещество (БАВ), физиологически активное вещество (ФАВ) - вещество, которое в малых количествах (мкг, нг) оказывает выраженный физиологический эффект на различные функции организма.
Гормон — физиологически активное вещество, вырабатываемое или специализированными эндокринными клетками, выделяемое во внутреннюю среду организма (кровь, лимфа) и оказывающее дистантное действие на клетки-мишени.
Гормон - это сигнальная молекула, секретируемая эндокринными клетками, которая посредством взаимодействия со специфическими рецепторами клеток-мишеней регулирует их функции. Поскольку гормоны являются носителями информации, то они, как и другие сигнальные молекулы, обладают высокой биологической активностью и вызывают ответные реакции клеток-мишеней в очень малых концентрациях (10 -6 — 10 -12 М/л).
Клетки-мишени (ткани-мишени, органы-мишени) — клетки, ткани или органы, в которых имеются специфичные для данного гормона рецепторы. Некоторые гормоны имеют единственную ткань-мишень, тогда как другие оказывают влияние повсеместно в организме.
Таблица. Классификация физиологически активных веществ
Свойства гормонов
Гормоны имеют ряд общих свойств. Обычно они образуются специализированными эндокринными клетками. Гормоны обладают избирательностью действия, которая достигается благодаря связыванию со специфическими рецепторами, находящимися на поверхности клеток (мембранные рецепторы) или внутри них (внутриклеточные рецепторы), и запуску каскада процессов внутриклеточной передачи гормонального сигнала.
Последовательность событий передачи гормонального сигнала может быть представлена в виде упрощенной схемы «гормон (сигнал, лиганд) -> рецептор -> второй (вторичный) посредник -> эффекторные структуры клетки -> физиологический ответ клетки». У большинства гормонов отсутствует видовая специфичность (за исключением ), что позволяет изучать их эффекты на животных, а также использовать гормоны, полученные от животных, для лечения больных людей.
Различают три варианта межклеточного взаимодействия с помощью гормонов:
- эндокринный (дистантный), когда они доставляются к клеткам-мишеням от места продукции кровью;
- паракринный — гормоны диффундируют к клетке-мишени от рядом расположенной эндокринной клетки;
- аутокринный — гормоны воздействуют на клетку-продуцент, которая одновременно является для него клеткой-мишенью.
По химической структуре гормоны делят на три группы:
- пептиды (число аминокислот до 100, например тиротропина рилизинг-гормон, АКТГ) и белки (инсулин, гормон роста, и др.);
- производные аминокислот: тирозина (тироксин, адреналин), триптофана — мелатонин;
- стероиды, производные холестерола (женские и мужские половые гормоны, альдостерон, кортизол, кальцитриол) и ретиноевая кислота.
По выполняемой функции гормоны делят на три группы:
- эффекторные гормоны , действующие непосредственно на клетки-мишени;
- тронные гормоны гипофиза , контролирующие функцию периферических эндокринных желез;
- гормоны гипоталамуса , регулирующие секрецию гормонов гипофизом.
Таблица. Типы действия гормонов
|
Тип действия |
Характеристика |
|
Гормональное (гемокринное) |
Действие гормона на значительном удалении от места образования |
|
Изокринное (местное) |
Гормон, синтезируемый в одной клетке, оказывает действие на клетку, расположенную в тесном контакте с первой. Его высвобождение осуществляется в межтканевую жидкость и кровь |
|
Нейрокринное (нейроэндокринное) |
Действие, когда гормон, высвобождаясь из нервных окончаний, выполняет функцию нейромедиатора или нейромодулятора |
|
Паракринное |
Разновидность изокринного действия, но при этом гормон, образующийся в одной клетке, поступает в межклеточную жидкость и влияет на ряд клеток, расположенных в непосредственной близости |
|
Юкстакринное |
Разновидность паракринного действия, когда гормон не попадает в межклеточную жидкость, а сигнал передастся через плазматическую мембрану рядом расположенной клетки |
|
Аутокринное |
Высвобождающийся из клетки гормон оказывает влияние на ту же клетку, изменяя ее функциональную активность |
|
Соликринное |
Высвобождающийся из клетки гормон поступает в просвет протока и достигает, таким образом, другой клетки, оказывая на нес специфическое воздействие (характерно для желудочно- кишечных гормонов) |
Гормоны циркулируют в крови в свободном (активная форма) и связанном (неактивная форма) состоянии с белками плазмы или форменных элементов. Биологической активностью обладают гормоны в свободном состоянии. Содержание их в крови зависит от скорости секреции, степени связывания, захвата и скорости метаболизма в тканях (связывания со специфическими рецепторами, разрушения или инактивации в клетках-мишенях или гепатоцитах), удаления с мочой или желчью.
Таблица. Физиологически активные вещества, открытые в последнее время
Ряд гормонов может подвергаться в клетках-мишенях химическим превращениям в более активные формы. Так, гормон «тироксин», подвергаясь дейодированию, превращается в более активную форму — трийодтиронин. Мужской половой гормон тестостерон в клетках-мишенях может не только превращаться в более активную форму — дегидротестостерон, но и в женские половые гормоны группы эстрогенов.
Действие гормона на клетку-мишень обусловлено связыванием, стимуляцией специфического к нему рецептора, после чего происходит передача гормонального сигнала на внутриклеточный каскад превращений. Передача сигнала сопровождается его многократным усилением, и действие на клетку небольшого числа молекул гормона может сопровождаться мощной ответной реакцией клеток-мишеней. Активация гормоном рецептора сопровождается также включением внутриклеточных механизмов, прекращающих ответ клетки на действие гормона. Это могут быть механизмы, понижающие чувствительность (десенситизация/адаптация) рецептора к гормону; механизмы, дефосфорилирующие внутриклеточные ферментные системы и др.
Рецепторы к гормонам, как и к другим сигнальным молекулам, локализованы на клеточной мембране или внутри клетки. С рецепторами клеточной мембраны (1-TMS, 7-TMS и лигандзависимые ионные каналы) взаимодействуют гормоны гидрофильной (лииофобной) природы, для которых клеточная мембрана не проницаема. Ими являются катехоламины, мелатонин, серотонин, гормоны белково-пептидной природы.
Гормоны гидрофобной (липофильной) природы диффундируют через плазматическую мембрану и связываются с внутриклеточными рецепторами. Эти рецепторы делятся на цитозольные (рецепторы стероидных гормонов — глюко- и минералокортикоидов, андрогенов и прогестинов) и ядерные (рецепторы тиреоидных йодсодержащих гормонов, кальцитриола, эстрогенов, ретиноевой кислоты). Цитозольные рецепторы и рецепторы эстрогенов связаны с белками теплового шока (БТШ), что предотвращает их проникновение в ядро. Взаимодействие гормона с рецептором приводит к отделению БТШ, образованию гормон-рецепторного комплекса и активации рецептора. Комплекс гормон-рецептор перемещается в ядро, где он взаимодействует со строго определенными гормон-чувствительными (узнающими) участками ДНК. Это сопровождается изменением активности (экспрессией) определенных генов, контролирующих синтез белков в клетке и другие процессы.
По использованию тех или иных внутриклеточных путей передачи гормонального сигнала наиболее распространенные гормоны можно разделить на ряд групп (табл. 8.1).
Таблица 8.1. Внутриклеточные механизмы и пути действия гормонов
Гормоны контролируют разнообразные реакции клеток-мишеней и через них — физиологические процессы организма. Физиологические эффекты гормонов зависят от их содержания в крови, количества и чувствительности рецепторов, состояния пострецепторных структур в клетках-мишенях. Под действием гормонов может происходить активация или торможение энергетического и пластического метаболизма клеток, синтеза различных, в том числе белковых веществ (метаболическое действие гормонов); изменение скорости деления клетки, ее дифференцировки (морфогенетическое действие), инициирование запрограммированной гибели клетки (апоптоз); запуск и регуляция сокращения и расслабления гладких миоцитов, секреции, абсорбции (кинетическое действие); изменение состояния ионных каналов, ускорение или торможение генерации электрических потенциалов в водителях ритма (корригирующее действие), облегчение или угнетение влияния других гормонов (реактогенное действие) и т.д.
Таблица. Распределение гормона в крови
Скорость возникновения в организме и продолжительность ответных реакций на действие гормонов зависит от типа стимулируемых рецепторов и скорости метаболизма самих гормонов. Изменения физиологических процессов могут наблюдаться через несколько десятков секунд и длиться кратковременно при стимуляции рецепторов плазматической мембраны (например, сужение сосудов и повышение артериального давления крови под действием адреналина) или наблюдаться через несколько десятков минут и длиться часами при стимуляции ядерных рецепторов (например, усиление обмена в клетках и увеличение потребления кислорода организмом при стимуляции тиреоидных рецепторов трийодтиронином).
Таблица. Время действия физиологически активных веществ
Поскольку одна и та же клетка может содержать рецепторы к разным гормонам, то она способна быть одновременно клеткой-мишенью для нескольких гормонов и других сигнальных молекул. Действие одного гормона на клетку нередко сочетается с влиянием других гормонов, медиаторов, цитокинов. При этом в клетках-мишенях может происходить запуск ряда путей передачи сигналов, в результате взаимодействия которых может наблюдаться усиление или торможение ответной реакции клетки. Например, на гладкий миоцит стенки сосудов могут одновременно действовать норадреналин и , суммируя их сосудосуживающее влияние. Сосудосуживающее действие вазопрессина может быть устранено или ослаблено одновременным действием на гладкие миоциты сосудистой стенки брадикинина или оксида азота.
Регуляция образования и секреции гормонов
Регуляция образования и секреции гормонов является одной из важнейших функций и нервной систем организма. Среди механизмов регуляции образования и секреции гормонов выделяют влияние ЦНС, «тройных» гормонов, влияние по каналам отрицательной обратной связи концентрации гормонов в крови, влияние конечных эффектов гормонов на их секрецию, влияние суточных и других ритмов.
Нервная регуляция осуществляется в различных эндокринных железах и клетках. Это регуляция образования и секреции гормонов нейросекреторными клетками переднего гипоталамуса в ответ на поступление к нему нервных импульсов с различных областей ЦНС. Эти клетки обладают уникальной способностью возбуждаться и трансформировать возбуждение в образование и секрецию гормонов, стимулирующих (рилизинг-гормоны, либерины) или тормозящих (статины) секрецию гормонов гипофизом. Например, при увеличении притока нервных импульсов к гипоталамусу в условиях психоэмоционального возбуждения, голода, болевого воздействия, действии тепла или холода, при инфекции и в других чрезвычайных условиях, нейросекреторные клетки гипоталамуса высвобождают в портальные сосуды гипофиза кортикотропина рилизинг-гормон, который усиливает секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ) гипофизом.
Непосредственное влияние на образование и секрецию гормонов оказывает АНС. При повышении тонуса СНС увеличивается секреция тройных гормонов гипофизом, секреция катехоламинов мозговым веществом надпочечников, тиреоидных гормонов щитовидной железой, снижается секреция инсулина. При повышении тонуса ПСНС увеличивается секреция инсулина, гастрина и тормозится секреция тиреоидных гормонов.
Регуляции тронными гормонами гипофиза используется для контроля образования и секреции гормонов периферическими эндокринными железами (щитовидной, корой надпочечников, половыми железами). Секреция тропных гормонов находится под контролем гипоталамуса. Тропные гормоны получили свое название из-за их способности связываться (обладать сродством) с рецепторами клеток-мишеней, формирующих отдельные периферические эндокринные железы. Троп- ный гормон к тироцитам щитовидной железы называют тиро- тропином или тиреотропным гормоном (ТТГ), к эндокринным клеткам коры надпочечников — адренокортикотропным гормоном (АКГТ). Тропные гормоны к эндокринным клеткам половых желез получили название: лютропин или лютеинизирующий гормон (ЛГ) — к клеткам Лейдига, желтому телу; фоллитропин или фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — к клеткам фолликулов и клеткам Сертоли.
Тропные гормоны при повышении их уровня в крови многократно стимулируют секрецию гормонов периферическими эндокринными железами. Они могут оказывать на них также другие эффекты. Так, например, ТТГ усиливает в щитовидной железе кровоток, активирует метаболические процессы в тироцитах, захват ими йода из крови, ускоряет процессы синтеза и секреции тиреоидных гормонов. При избыточном количестве ТТГ наблюдается гипертрофия щитовидной железы.
Регуляция обратными связями используется для контроля секреции гормонов гипоталамуса и гипофиза. Ее суть заключается в том, что нейросекреторные клетки гипоталамуса имеют рецепторы и являются клетками-мишенями гормонов периферической эндокринной железы и тройного гормона гипофиза, контролирующего секрецию гормонов этой периферической железой. Таким образом, если под влиянием гипоталамического тиреотропин-рилизинг-гормона (ТРГ) увеличится секреция ТТГ, то последний свяжется не только с рецепторами тирсоцитов, но и с рецепторами нейросекреторных клеток гипоталамуса. В щитовидной железе ТТГ стимулирует образование тиреоидных гормонов, а в гипоталамусе — тормозит дальнейшую секрецию ТРГ. Связь между уровнем ТТГ в крови и процессами образования и секреции ТРГ в гипоталамусе получила название короткой петли обратной связи.
На секрецию ТРГ в гипоталамусе оказывает влияние и уровень гормонов щитовидной железы. Если их концентрация в крови повышается, то они связываются с рецепторами тиреоидных гормонов нейросекреторных клеток гипоталамуса и тормозят синтез и секрецию ТРГ. Связь между уровнем тиреоидных гормонов в крови и процессами образования и секреции ТРГ в гипоталамусе получила название длинной петли обратной связи. Имеются экспериментальные данные о том, что гормоны гипоталамуса не только регулируют синтез и выделение гормонов гипофиза, но и тормозят собственное выделение, что определяют понятием сверхкороткой петли обратной связи.
Совокупность железистых клеток гипофиза, гипоталамуса и периферических эндокринных желез и механизмов их взаимного влияния друг на друга назвали системами или осями гипофиз — гипоталамус — эндокринная железа. Выделяют системы (оси) гипофиз — гипоталамус — щитовидная железа; гипофиз — гипоталамус — кора надпочечников; гипофиз — гипоталамус — половые железы.
Влияние конечных эффектов гормонов на их секрецию имеет место в островковом аппарате поджелудочной железы, С-клетках щитовидной железы, паращитовидных железах, гипоталамусе и др. Это демонстрируется следующими примерами. При повышении в крови уровня глюкозы стимулируется секреция инсулина, а при понижении — глюкагона. Эти гормоны по паракринному механизму тормозят секрецию друг друга. При повышении в крови уровня ионов Са 2+ стимулируется секреция кальцитонина, а при понижении — паратирина. Прямое влияние концентрации веществ на секрецию гормонов, контролирующих их уровень, является быстрым и эффективным способом поддержания концентрации этих веществ в крови.
Среди рассматриваемых механизмов регуляции секреции гормонов их конечными эффектами можно отметить регуляцию секреции антидиуретического гормона (АДГ) клетками заднего гипоталамуса. Секреция этого гормона стимулируется при повышении осмотического давления крови, например при потере жидкости. Снижение диуреза и задержка жидкости в организме под действием АДГ ведут к снижению осмотического давления и торможению секреции АДГ. Похожий механизм используется для регуляции секреции натрийуретического пептида клетками предсердий.
Влияние суточных и других ритмов на секрецию гормонов имеет место в гипоталамусе, надпочечниках, половых, шишковидной железах. Примером влияния суточного ритма является суточная зависимость секреции АКТГ и кортикостероидных гормонов. Самый низкий их уровень в крови наблюдается в полночь, а самый высокий — утром после пробуждения. Наиболее высокий уровень мелатонина регистрируется ночью. Хорошо известно влияние лунного цикла на секрецию половых гормонов у женщин.
Определение гормонов
Секреция гормонов - поступление гормонов во внутреннюю среду организма. Полипептидные гормоны накапливаются в гранулах и секретируются путем экзоцитоза. Стероидные гормоны не накапливаются в клетке и секретируются сразу после синтеза путем диффузии через клеточную мембрану. Секреция гормонов в большинстве случаев имеет циклический, пульсирующий характер. Периодичность секреции — от 5-10 мин до 24 ч и более (распространенный ритм — около 1 ч).
Связанная форма гормона — образование обратимых, соединенных нековалентными связями комплексов гормонов с белками плазмы и форменными элементами. Степень связывания различных гормонов сильно варьирует и определяется их растворимостью в плазме крови и наличием транспортного белка. Например, 90 % кортизола, 98 % тестостерона и эстрадиола, 96 % трийодтиронина и 99 % тироксина связываются с транспортными белками. Связанная форма гормона не может взаимодействовать с рецепторами и формирует резерв, который может быть быстро мобилизован для пополнения пула свободного гормона.
Свободная форма гормона — физиологически активное вещество в плазме крови в несвязанном с белком состоянии, способное взаимодействовать с рецепторами. Связанная форма гормона находится в динамическом равновесии с пулом свободного гормона, который в свою очередь находится в равновесии с гормоном, связанным с рецепторами в клетках-мишенях. Большинство полипептидных гормонов, за исключением соматотропина и окситоцина, циркулирует в низких концентрациях в крови в свободном состоянии, не связываясь с белками.
Метаболические превращения гормона - его химическая модификация в тканях-мишенях или других образованиях, обусловливающая снижение/повышение гормональной активности. Важнейшим местом обмена гормонов (их активации или инактивации) является печень.
Скорость метаболизма гормона - интенсивность его химического превращения, которая определяет длительность циркуляции в крови. Период полураспада катехоламинов и полипептидных гормонов составляет несколько минут, а тиреоидных и стероидных гормонов — от 30 мин до нескольких суток.
Гормональный рецептор — высокоспециализированная клеточная структура, входящая в состав плазматических мембран, цитоплазмы или ядерного аппарата клетки и образующая специфичное комплексное соединение с гормоном.
Органоспецифичность действия гормона - ответные реакции органов и тканей на физиологически активные вещества; они строго специфичны и не могут быть вызваны другими соединениями.
Обратная связь — влияние уровня циркулирующего гормона на его синтез в эндокринных клетках. Длинная цепь обратной связи — взаимодействие периферической эндокринной железы с гипофизарными, гипоталамическими центрами и с супрагипоталамическими областями ЦНС. Короткая цепь обратной связи — изменение секреции гипофизарного тронного гормона, модифицирует секрецию и высвобождение статинов и либеринов гипоталамуса. Ультракороткая цепь обратной связи — взаимодействие в пределах эндокринной железы, при котором выделение гормона влияет на процессы секреции и высвобождения его самого и других гормонов из данной железы.
Отрицательная обратная связь - повышение уровня гормона, приводящее к торможению его секреции.
Положительная обратная связь — повышение уровня гормона, обусловливающее стимуляцию и возникновение пика его секреции.
Анаболические гормоны -
физиологически активные вещества, способствующие образованию и обновлению структурных частей организма и накоплению в нем энергии. К таким веществам относятся гонадотропные гормоны гипофиза (фоллитропин, лютропин), половые стероидные гормоны (андрогены и эстрогены), гормон роста (соматотропин), хориони- ческий гонадотропин плаценты, инсулин.
Инсулин — белковое вещество, вырабатываемое в β-клетках островков Лангерганса, состоящее из двух полипептидных цепей (А-цепь — 21 аминокислота, В-цепь — 30), снижающее уровень глюкозы крови. Первый белок, у которого была полностью определена первичная структура Ф. Сенгером в 1945-1954 гг.
Катаболические гормоны — физиологически активные вещества, способствующие распаду различных веществ и структур организма и высвобождению из него энергии. К таким веществам относятся кортикотропин, глюкокортикоиды (корти- зол), глюкагон, высокие концентрации тироксина и адреналина.
Тироксин (тетрайодтиронин) - йодсодержащее производное аминокислоты тирозина, вырабатываемое в фолликулах щитовидной железы, повышающее интенсивность основного обмена, теплопродукцию, оказывающее влияние на рост и дифференцировку тканей.
Глюкагон - полипептид, вырабатываемый в а-клетках островков Лангерганса, состоящий из 29 аминокислотных остатков, стимулирующий распад гликогена и повышающий уровень глюкозы крови.
Кортикостероидные гормоны - соединения, образующиеся в корковом веществе надпочечников. В зависимости от числа атомов углерода в молекуле делят на С 18 -стероиды — женские половые гормоны — эстрогены, С 19 -стероиды — мужские половые гормоны — андрогены, С 21 -стероиды — собственно кортикостероидные гормоны, обладающие специфическим физиологическим действием.
Катехоламины — производные пирокатехина, активно участвующие в физиологических процессах в организме животных и человека. К катехоламинам относятся адреналин, норадреналин и дофамин.
Симпатоадреналовая система — хромаффинные клетки мозгового вещества надпочечников и иннервирующие их преганглионарные волокна симпатической нервной системы, в которых синтезируются катехоламины. Хромаффинные клетки также обнаружены в аорте, каротидном синусе, внутри и около симпатических ганглиев.
Биогенные амины — группа азотсодержащих органических соединений, образующихся в организме путем декарбоксилирования аминокислот, т.е. отщепления от них карбоксильной группы — СООН. Многие из биогенных аминов (гистамин, серотонин, норадреналин, адреналин, дофамин, тирамин и др.) оказывают выраженный физиологический эффект.
Эйкозаноиды - физиологически активные вещества, производные преимущественно арахидоновой кислоты, оказывающие разнообразные физиологические эффекты и подразделяющиеся на группы: простагландины, простациклины, тром- боксаны, левугландины, лейкотриены и др.
Регуляторные пептиды — высокомолекулярные соединения, представляющие собой цепочку аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью. Регуляторные пептиды, насчитывающие до 10 аминокислотных остатков, называют олигопептидами, от 10 до 50 — полипептидами, свыше 50 — белками.
Антигормон — защитное вещество, вырабатываемое организмом при длительном введении белковых гормональных препаратов. Образование антигормона является иммунологической реакцией на введение извне чужеродного белка. По отношению к собственным гормонам организм не образует антигормоны. Однако могут быть синтезированы вещества, близкие по строению к гормонам, которые при введении в организм действуют как антиметаболиты гормонов.
Антиметаболиты гормонов
— физиологически активные соединения, близкие по строению к гормонам и вступающие с ними в конкурентные, антагонистические отношения. Антиметаболиты гормонов способны занимать их место в физиологических процессах, совершающихся в организме, или блокировать гормональные рецепторы.
Тканевой гормон (аутокоид, гормон местного действия) — физиологически активное вещество, вырабатываемое неспециализированными клетками и оказывающее преимущественно местный эффект.
Нейрогормон — физиологически активное вещество, вырабатываемое нервными клетками.
Эффекторный гормон - физиологически активное вещество, оказывающее непосредственный эффект на клетки и органы-мишени.
Тронный гормон — физиологически активное вещество, действующее на другие эндокринные железы и регулирующее их функции.
Инструкция
Бензилпенициллина калиевую соль и бензилпенициллина натриевую соль вводите , в вену, под кожу либо в брюшную или плевральную полости. Эти же вещества могут выпускаться в виде глазных капель или аэрозолей. Натриевую соль вводите только эндолюмбально. Для введения под кожу или в мышцы раствор делайте с 1% .
Бензилпенициллина новокаиновую соль применяйте в виде суспензии, готовьте ее с изотоническим раствором хлорида натрия или стерильной водой для инъекций. Препарат вводите один раз в сутки, только внутримышечно.
Суспензию новокаиновой соли бензилпенициллина с водным растворим экмолина также вводите внутримышечно раз в сутки. Он выпускается в 2 флаконах, которые необходимо смешивать согласно инструкции, а хранить при комнатной температуре.
Препаратом длительного действия является бициллин 1, его при заболеваниях, которые вызваны чувствительными к пенициллину возбудителями. Суспензию готовьте с изотоническим раствором хлорида натрия или же со стерильной водой для инъекций. Водите только внутримышечно, при этом убедитесь, что вы не попали в вену. Препарат применяется не чаще, чем один раз в неделю.
Бициллин 3 представляет собой смесь равных частей натриевой или калиевой соли бензилпенницилина, а также новокаиновой соли и бициллина 1. Колите его раз в 3 дня или 1 раз в неделю. Бициллин 5 – это смесь, состоящая из бициллина 1 и новокаиновой соли, вводите его внутримышечно.
Феноксиметилпенициллин выделяется из общего ряда тем, что он не разрушается кислой средой желудочного сока, и это дает возможность принимать его внутрь.
Полусинтетические пенициллины, такие как оксациллин и метициллин также вводите внутримышечно, раствор готовьте со стерильной водой для инъекций. Оксациллин можно принимать и . Ампициллин тоже является полусинтетическим , имеет широкий спектр действия и .
Обратите внимание
В некоторых случаях препараты пенициллинового ряда могут вызвать анафилактический шок, поэтому принимать их следует с осторожностью.
Бициллин 5 очень эффективен как средство для профилактики ревматических атак.
Пирсинг губы широко использовался с древнейших времен. Но если на ранних этапах истории он был неким символом, то для современного человека стал украшением. Многие считают, что он безопасен, и колоть губу можно самостоятельно. Но это далеко не так, требуется большая осторожность и внимательность.
Инструкция
Тщательно вымойте руки, подготовьте рабочее место и наденьте новые перчатки.
Делать пирсинг можно по всему периметру губ. Определившись с местоположением, внимательно осмотрите внутреннюю сторону губы. Для этого слегка оттяните ее и отыщите участок, где видно меньше кровеносных сосудов. Следует избегать их повреждения во пирсинг-операции.
Быстрым движением сделайте прокол. Затем уберите иглу и сразу наденьте заранее продезинфицированную пирсу. Снимать ее не следует минимум . Не забывайте ежедневно обрабатывать прокол перекисью водорода.
Полезный совет
Самостоятельно колоть губу очень опасно. Поэтому вам лучше всего обратиться к профессионалу. И даже в этом случае внимательно изучите салон, который планируете посетить. Он должен быть абсолютно чистым, ведь любое загрязнение в последствие может привести к попаданию инфекции и возникновению нагноения.
Поговорите с мастером и поинтересуйтесь у него, как и с какими иглами он работает. Попросите портфолио, хороший специалист всегда рад показать его клиентам. Если же объяснения слишком туманны либо мастер предложит сделать пирсинг специальным пистолетом, лучше отказаться от его услуг и продолжить поиски.
Еще в начале XX века, несмотря на огромный скачок в области медицины, большое количество заболеваний были трудноизлечимы или вовсе не поддавались лечению. Но когда был открыт антибиотик пенициллин, все изменилось в лучшую сторону. За десятки лет были спасены миллионы человеческих жизней.
Александр Флеминг
Именно этот шотландский ученый пенициллин. Родился 6 августа 1881 года. После окончания школы закончил Королевский колледж хирургов, после чего остался там работать. После вступления Англии в Первую , стал капитаном военного госпиталя Королевской армии. После войны работал над выделением возбудителей инфекционных заболеваний, а также над методами борьбы с ними.
История открытия пенициллина
Ужаснейшим врагом Флеминга в его лаборатории была плесень. Обычная серо- плесень, которая поражает стены и углы плохо проветриваемых и влажных помещений. Не один раз Флеминг поднимал крышку чаши Петри, а затем с досадой замечал, что выращиваемые ним культуры стрептококков покрыты слоем плесени. Стоило всего на несколько часов оставить чашу с биоматериалом в лаборатории, как сразу же питательный слой, на котором бактерии, покрывался плесенью. Как только ученый с ней не боролся, все было тщетно. Но однажды, на одной из покрытых плесенью чашах, он заметил странное явление. Вокруг колонии бактерий образовалась небольшая залысина. У него впечатление, что бактерии попросту не могли размножаться в покрытых плесенью местах.
Об антибактериальном эффекте плесени было известно еще в древние времена. Первые упоминания об использовании плесени для лечения гнойных заболеваний были упомянуты в трудах Авиценны.
Открытие пенициллина
Сохранив «странную» плесень, Флеминг вырастил из нее целую колонию. Как показали его исследования, стрептококки и стафилококки не смогли развиваться в присутствии данной плесени. Проводя прежде разнообразные опыты, Флеминг сделал вывод, что под влиянием некоторых бактерий погибают другие. Это явление он назвал антибиозом. Он не , что в случае с плесенью, он встретился с явлением антибиоза воочию. После тщательных исследований, ему наконец-то удалось выделить из плесени противомикробный препарат. Флеминг назвал вещество пенициллином в честь латинского названия вида плесени, из которой он его и выделил. Таким образом, в 1929 году, в темной лаборатории больницы святой Марии всем известный пенициллин.
В 1945 году Александр Флеминг, а также ученые, наладившие промышленное производство пенициллина, Говард Фрей и Эрнест Чейн, были удостоены Нобелевской премии.
Промышленное изготовление препарата
Попытки Флеминга наладить промышленное производство пенициллина были тщетными. Лишь в 1939 году два оксфордских ученых – Говард Фрей и Эрнест Чейн, после нескольких лет работы смогли добиться заметных успехов. Они получили несколько кристаллического пенициллина, после чего начали первые испытания. Первым человеком, которому жизнь посредством введения пенициллина, был 15-ти летний , страдающий заражением крови.
Видео по теме
Источники:
- Как был открыт пенициллин в 2019
Чаще всего под грудью колет во время занятий спортом. Это одна из разновидностей боли живота. Боль под правой грудью может быть связана с такими проблемами, как желчные камни, аппендицит, перелом грудной клетки и с другими причинами.
Аппендицит
Воспаление аппендикса, червеобразного отростка, крепящегося к кишечнику, - это аппендицит. Главный симптом этого заболевания – боль живота. Легкая лихорадка, тошнота и рвота – другие симптомы этой проблемы. Боль, которая ощущается в правом боку, идет от . Поначалу она может быть не сильной, а глухой.
Желчные камни
Пищеварительный сок, сгущаясь, попадает в . Эти сгустки называют желчные камни. В таком случае следует прекратить прием пищи, пока проблема не будет решена при помощи правильного лечения. Боль внизу грудной клетки является главным симптомом этого недуга. Эта боль может охватить верхнюю часть спины с правой стороны, и всю правую сторону грудной клетки. Тошнота, рвота и газы в желудке – другие симптомы этого заболевания.
Колика в боку
В этом случае больной ощущает резкую боль в боку сразу под грудной клеткой. Как правило, такую боль чувствуют люди во время выполнения физических упражнений и после пробежек или ходьбы.
Колика может произойти из-за сокращения печени или селезенки.
Ишемия диафрагмы, пристеночное брюшинное раздражение и нарушение баланса грудного позвоночника – это другие причины колики.
Перелом грудной клетки
Острая боль может ощущаться в результате грудной клетки. Распространенной причиной тому является физическое ранение. Чаще всего ранение происходит непосредственно . Но иногда человек может пораниться в результате тяжелого .
Люди с остеопорозом особенно подвержены такого рода переломам. При резкой боли следует незамедлительно обратиться к врачу, так как ее часто сопровождает повреждение селезенки, легких или кровеносных сосудов.
Поскольку причин боли в нижней части груди может быть много, лечение следует проводить только после правильно поставленного диагноза. Боль в груди сама по себе – это не заболевание, а признак одного из многих расстройств.
Плеврит
При этом заболевании воспаляются слизистые оболочки легких и других частей груди. Становится . Острую боль причиняет трение плевральных слоев. Плеврит наступает как следствие пневмонии или туберкулеза и занесенной инфекции. Другие – травма груди, ревматоидный артрит, туберкулез кожи.
Непроходимость кишечника
Заболевание наступает как следствие заворота кишок или попадания в кишечник блокирующего предмета. При этом ощущаются судороги, которые то усиливаются, то слабеют. Боль может становиться острой после приема пищи. Еще один симптом непроходимости кишечника – жидкий стул.
Источники:
- Pain under breasts in rib cage area? Help?
Колющая боль под ребрами может свидетельствовать о самых разных заболеваниях. Важно вовремя обратиться к врачу с неприятными симптомами, чтобы определить причину возникновения боли и предотвратить серьезные проблемы со здоровьем.
С помощью боли организм всегда сигнализирует о том, что какие-то важные системы выходят из строя. Если у вас возникла колющая боль в области левого подреберья, не стоит игнорировать подозрительные симптомы. Обязательно изучите локализацию боли и обратитесь к врачу: в зависимости от того, как именно проявляется боль, врач сможет определить ее причину. Боль в левом подреберье нередко возникает даже у здоровых людей, сигнализируя о различных проблемах, начиная от сердечной недостаточности, заканчивая нарушениями в работе нервной системы.
Из-за чего может возникнуть боль?
Боль в груди – распространенное явление, которое чаще всего расценивают, как признак проблем с . Тем не менее, неприятные ощущения могут свидетельствовать и о других заболеваниях:
Воспаление селезенки;
- заболевания желудка;
- язвенная болезнь;
- злокачественные опухоли в желудочно-кишечном тракте;
- панкреатит ( железы);
- ;
- заболевания почек;
- различные патологии нервной системы;
- эндокринные заболевания;
- или переломы ;
- остеохондроз грудного отдела позвоночника.
Как определить причину боли?
Если возникает острая колющая боль , отдающая в левую руку и лопатку, стоит как можно скорее посетить кардиолога. Такие симптомы могут свидетельствовать о серьезной сердечной недостаточности. Чем сильнее болевые ощущения, тем быстрее пациента следует показать врачу: внезапная жгучая боль в левом подреберье может свидетельствовать миокарда.
Если боль отдает в переднюю брюшную стенку, а также иногда локализуется в правом подреберье, стоит обратиться к гастроэнтерологу. Вполне возможно, что причиной дискомфорта является язвенная болезнь желудка или двенадцатиперстной кишки. Режущая боль опоясывающего характера может быть вызвана острым панкреатитом.
Обследование желудочно-кишечного тракта требуется и в том случае, если боль в левой части грудной клетки сопровождается тошнотой и рвотой, так как необходимо исключить наличие злокачественных новообразований.
Крайне боль в левом подреберье, вызванная увеличением селезенки. Если вы ощутили приступ сильной режущей боли в левом подреберье, сопровождающийся потемнением кожи вокруг пупка, необходимо срочно вызвать неотложную помощь. Речь может идти о разрыве селезенки, а отсутствие своевременной медицинской помощи может привести к летальному исходу.
Если приступы острой боли спустя несколько дней начинают сопровождаться кожными высыпаниями, у пациента могут диагностировать опоясывающий лишай.
Иногда причиной приступов острой беспричинной боли в левой части груди становится патология нервной системы. Обычно такие боли возникают внезапно без обезболивающих препаратов, сопровождаясь судорогами или мигренью.
Как лечить болевой синдром?
В первую очередь следует проконсультироваться с врачом. Только опытный специалист сможет назначить необходимые обследования и поставить точный диагноз. Для первичной диагностики следует посетить участкового терапевта, который при необходимости направит вас на дальнейшую консультацию к профильному специалисту.
Современное общество настороженно относится к антибиотикам. Существует стойкое мнение, что они приносят больше вреда, чем пользы. Но, однако, ещ в середине двадцатого века пенициллин являлся единственным в своем роде антибиотиком, способным вылечить большинство тех болезней, от которых люди попросту умирали.
Открытие пенициллина
Открытие пенициллина стало поистине счастливой случайностью. Ученый, профессор, а позднее и нобелевский лауреат Александр Флеминг, в начале прошлого века жил и работал в Шотландии. В годы Второй мировой войны он трудился врачом в . В то время люди умирали от заражения крови и гангрены, несмотря на то, что операции были проведены успешно. Флеминг очень хотел найти , который будет способен предотвратить сепсис.
Ученый был несколько неряшлив, и отлучившись из дома, где проводил опыты в поисках , на продолжительное время, оставил чашки Петри грязными. В них он проводил бактериологические опыты. Вернувшись, доктор обнаружил, что повсюду расцвела плесень, а в одной из чашек она убила стафилококк. Эту плесень ученый занес случайно из соседней лаборатории, где проводились опыты с плесневыми грибами.
Эти события происходили в 1928 году и, вплоть до 40-х годов, Флеминг бился над разработкой лекарства. Потому что необходимо было не только понять, как это работает, но и провести опыты, вывести нужную форму лекарства и наладить производство. Лишь в 41-м году удалось спасти первого человека от смерти с помощью пенициллина. А массовое производство этого наладили к 1952 году. С этого момента пенициллин можно было в большинстве аптек.
Как работает пенициллин
Пенициллин безопасен человека и животных, в отличие от антисептических препаратов. Действие его основано на угнетении жизнедеятельности бактерий, которые вырабатывают пептидогликан, участвующий в строительстве клеточных оболочек. Пенициллин блокирует выработку этого вещества, тем самым препятствуя строительству новых бактериальных клеток и разрушая уже существующие. Клетки человека не подвергаются воздействию пенициллина, так как имеют иную структуру.
Пенициллин в наши дни
Принято считать, что пенициллин как изживает себя. Что он уже неспособен справиться с огромным числом болезнетворных бактерий, которые адаптировавшись к нему мутировали, образовав новые виды. Это частично так, но на сегодняшний день созданы новые полусинтетические препараты, к которым бактерии еще не успели приспособиться, в отличие от природного пенициллина.
Возможные причины боли
Колоть может и по вполне естественной причине – часто такая боль наблюдается при интенсивной физической нагрузке. Чтобы обеспечить потребность работающих мышц в питании и кислороде, в кровоток поступает кровь из «резервного запаса», до нагрузки по сосудам не циркулировавшей. Селезенка переполняется кровью, увеличивается в размерах и давит на нервные клетки собственной оболочки. От этого и возникают болезненные ощущения.
Если боль возникла внезапно в области, ранее не доставлявшей вам беспокойства, это чаще всего является симптомом заболевания. Чем сильнее боль, тем быстрее необходимо обратиться к врачу, особенно, если появлению неприятных ощущений предшествовала травма.
– обычно такая боль резко усиливается или перемене положения тела.
Колющая боль , сопровождающаяся высокой температурой – один из симптомов левосторонней пневмонии.Боли в левом боку, если им сопутствуют одышка, потемнение в глазах, сильная слабость, могут являться симптомом заболеваний сердечно-сосудистой системы, в частности, ишемической болезни сердца, кардиомиопатии или даже инфаркта. Также нельзя исключить патологии селезенки, острый аппендицит, заболевания почек (при этом боль может отдавать в спину) или диафрагмальную грыжу.
Что предпринять?
Учитывая разнообразие возможных заболеваний, симптомом которых является колющая боль в правом боку, заниматься самодиагностикой не следует. В зависимости от интенсивности боли нужно обратиться к врачу экстренно, вызвать на дом участкового терапевта или самостоятельно прийти к нему на прием.
Если у вас есть какие-либо хронические заболевания, способные стать причиной повторяющихся колющих болей в левом подреберье, можно принять лекарства, прописанные вашим лечащим врачом на случай обострения, а затем обратиться за медицинской помощью. Впервые возникшие боли, скорее всего, потребуют обследования и сдачи анализов для выяснения их возникновения.
Часто беспокоящие боли в боку во время физических нагрузок можно устранить, если не начинать на полный желудок или без разминки. Следите за дыханием во время занятий – оно должно быть достаточно глубоким, чтобы не возникало спазмов диафрагмы.