Uloga hormona u regulaciju osmotskog tlaka i koncentracije natrij i kalij iona

Video: izotonični napitci

Poznato je da se u životinja je voda oko 70% tjelesne težine. Voda - okruženje u kojem otopljena ili raspršena različite tvari sadržane u bitne komponente u živom tijelu. Osim toga, voda je aktivno uključen u toku metaboličkih procesa. Od njegova količina u tijelu ovisi o koncentraciji tvari sadržanih u stanicama i u cirkulaciji tekućine. Ove koncentracije treba biti relativno konstantan za svaku životinjsku vrstu.

Glavni faktor određivanje količine vode u tijelu i podupire potrebnu ravnotežu između volumena intra- i izvanstanične tekućine je osmotski tlak krvi. Stabilizacija ovog pokazatelja u viših životinja [je jednaka 7,6 atm (~ 7,6 • 105 Pa), ili 300 mOsmol / L] je vrlo važno da se osiguraju ukupna metaboličke homeostaze i krvni tlak vrijednosti. Tlak krvi osmotski koncentracijom soli njoj, a posebno koncentracijom iona Na +. Na + iona u krvi drži vodu i da kontrolira njegov osmotski tlak.

Koncentracija Na + uglavnom ovisi volumen cirkulira i unutarstanične tekućine. Tako, metabolizam vode u organizmu usko povezana s izmjenom soli, a osobito natrija i osmotski tlak, zbog vode i koncentracije Na +. Međutim, natrijev ravnoteže, zauzvrat, je usko povezan s razmjenu K +, H +, kao i neki od drugih iona. Tijelo uvijek ima normalan ionsku asimetriju između izvanstaničnog i staničnog prostora: u izvanstaničnoj tekućini znatno dominiraju Na +, intracelularni - K +.

Održavanje normalne ionski gradijent je bitna za vitalne funkcije svih vrsta i svaku ćeliju višestaničnih organizama kao cjeline. Promjena od iona ravnoteže može dovesti do prekida transmembranske razlike potencijala u živčanim i mišićnim stanicama potrebnih za nervni impuls prijenos i biosinteze kršenja stimulacije proteina mišića, glikolna, disanje i oksidativne fosforilacije u različitim stanicama, na duboke poremećaje gotovo sve tjelesne funkcije, te na kraju do smrti.

Stoga, održavajući vode i soli homeostazu je bitno za osmoregulaciji, optimalno volumena izvanstanične tekućine i inti-, a njihov omjer i vrijednosti krvnog tlačnog kako bi se osigurala ispravna raspodjela asimetrije jednovalentnih iona u tijelu.

Procesi osmoregulaciji i regulacija omjera Na + i K + vzamosvyavany. I uglavnom se provode putem specijalizirane strukture zhelezistoepitelialnye čija je primarna funkcija - za regulaciju vode i soli ravnotežu. Te strukture / kralježnjaci su bubrege, crijeva, žlijezde znojnice i žlijezde slinovnice, mjehura, kože, škrge i neke druge insekte imaju takve strukture Malpighian cijevi i rektuma.

Ove strukture i služe kao glavni ciljnih organa za brojnih hormona, posebno osmotskog tlaka i kontrolne razine omjera iona Na + i K +, i H + u tijelu. Pod djelovanjem specifičnih faktora koji modificiraju parametri podataka (primaju velike količine deprivacije vode ili vode, suhoedeniem, oslabljen soli prehrane, promjene u izlučivanju vode i soli, krvarenje, nagle promjene u krvnom tlaku, itd), tu je i redovita promjena u razini lučenja hormona od strane endokrinog relevantnim žlijezde. Kao rezultat tog trenda se mijenja intenzitet aktivnosti luči organa, što rezultira oporavkom početne stope ravnoteže vode i soli. Istodobno aktivirati i neuronskih mehanizama koji reguliraju protok vode i soli u tijelu.

Tako, posebna skupina hormona zajedno s središnjeg živčanog sustava odgovoran za osmoregulaciji i održavanje određene omjer: Na + K +, kao i krvni tlak. Glavni hormon ove skupine kralješnjaka - ADH i njegovih analoga, aldosteron i atriopeptidy. Ti hormoni reguliraju ove funkcije u uskoj vezi s renyanangiotenzinovoy, kininom PG i autonomnog živčanog sustava.

Vazopresin i tekućine i elektrolita homeostazu. Vazopresin (arginin ili lizin-vazopresina) - hormon proizveden u supraoptic jezgre hipotalamusa i deponiranog neurohipofize regulira osmotski tlak uglavnom povećavajući zadržavanje vode u tijelu. U sisavaca, ovaj hormon inhibira bubrega diurezu, koji je služio kao osnova za druge naslova vazopresina - antidiuretskog hormona (ADH). U svim drugim kralješnjaci funkcije vazopresina u regulaciji ravnoteže vode obavlja homologa - vazotrtsin, te u manjoj mjeri neurohipofize hormona oksitocina serije.

Glavna točka ADH akcijskih programa u sisavaca, kao što je već spomenuto, bubrežni nefrona, odnosno njegov distalni savijenih tubula i prikupljanja kanale. Djelujući na te dijelove nefrona, hormon selektivno stimuliraju reapsorpcije vode iz primarnog urina u krvi (Kamm 1928 1964 Ginetsinskii Natochin, 1972). U odsustvu selektivnih vazopresina hvatanje vode u distalnom savijen tubula fragmenata praktički proshodit. Međutim, to je ta dijelovi nefrona i regulatornih vrijednosti u odnosu na mokrenje, kao i koncentrirajući urina, budući da je u prekrivaju dijelovima nefrona vode resorbira osmotskog gradijenta potrebno.

Gradijent osmotske koji se javlja tijekom nefrona zbog aktivnog iona Na + resorpciju i njihovo akumuliranje u okolokanaltsevoy mediju (vidi, ispod), određuje smjer kretanja pasivnog vode i konstantnu razinu usisavanjem iz primarnog urina. To konstanta, obavezuju preuzimanja razina vode u bubrezima je vrlo visoka i iznosi oko 7/8 volumena ultrafiltera pod svim uvjetima. Distalne dijelove cijevnog uređaja i prikupljanje kanali osmotske ne samo da su zadržane, ali još povećava. Ovdje, međutim, funkcionalna vrijednost povlači u pozadinu i daje prvi selektivnu propusnost stijenki cijevnog segmenta za vodu. Razina propusnosti tubula, a time i brzina resorpcije vode, konačni volumen izlučenog urina i ukoncentrira gotovo potpuno ovisna ADH (Sl. 91, 92).

Slika 91. Regulacija metabolizma vode i ADH koji su uključeni u samo-regulaciju krvnog tlaka, volumena krvi i osmotskog tlaka (za P. Clegg, Clegg A. 1971 s izmjenama i dopunama)

Slika 92. Hormonska regulaciju permeabilnosti epitelnih stanica žljezdane ekskretorne organa vode i Na +:

ALD - aldosterona, ADH - antidiuretskog hormona (vazopresina)

Kada se bolest hipotalamusa i neurohipofize sustav povezan s neuspjehom proizvodnje ADH - dijabetes insipidus (dijabetes), - rebsorbtsiya vode u distalnim tubulima i prikupljanje kanali mogu naglo (smanjenje, veličina dnevnog diurezi -. Povećanje oštro u nekim slučajevima, takvi pacijenti izlučuju dan 30 l urina, umjesto od oko 1.5 l je uobičajeno. To povećava pogodnost osmotskog tlaka krvi, krvni tlak, niži smanjen stanica turgor itd

Sličan učinak je hypophysectomy a posebno razaranje supraoptic jezgre hipotalamusa regiji životinja u pokusu. Terapija zamjene za dijabetes insipidus davanjem lijekova u nivou tijela ADH normalizira izlaz pacijenata urina i metabolizam vode u cjelini.

Dakle, samo-regulatornu ulogu u sisavcima ADH smanjuje se uglavnom na selektivnom stimulacijom ponovne apsorpcije vode u distalnom nefrona. Međutim, definitivno vrijednost za učinke hormona u metabolizmu kod sisavaca vodi i ima sličan učinak na njegovu reapsorpcije vode u crijevne sluznice i žlijezda slinovnica. Vjerojatno vasotocin i mezototsin u ptica i gmazova također obavljati osmoregulaciji bubrezima i crijevima. Vodozemci također važno za ciljane organe za antidiuretskog hormona - mokraćni mjehur i kožu.

Neurohipofize hormoni u vodozemaca stimuliraju reapsorpciju vode iz urina sadržane u mjehuru, a hvatanje vode iz okoliša okolne kože (Bentley, 1960, 1976- Leaf, Hayes, 1971). Ribom, točka primjene mjerodavnog hormona neurohipofize uz bubrega su škrge. Zanimljivo je da su članovi ove skupine kralješnjaka u regulaciji metabolizma vode uz hipotalamo-neurohipofize kompleks je uključen i to: urofiz željezo - homologni neurohipofize, koji se nalazi u repne kralježnice. Jedan od njegovih četiri poznata hormona urosteninov (urostenin IV) je sličan po svojstvima za vasotocin (Zelnik, Lederis, 1973).

Bubrega i izvanbubrežnim učinci ADH i njegovih analoga su izrađeni od jednog mehanizma. Smatra se da stanice svih gormonchuvstvitelnyh za izlučivanje žlijezda epitelne strukture su površine heterogena stanica. Prema hipoteze heterogenost (polarnost) površinama tih stanica, zbog njihove različite propusnosti membrane do vode i soli (uglavnom natrij).

Sluznicu (apikalni) površina stanicama okrenutim lumen tubula nefrona u šupljinu mjehura ili u smjeru okoliša u koži je propusna za relativno lako soli, ali predstavlja „pore” voda barijeru. Unutarnja površina ista serozni (bazalni) stanica propusna za vodu, ali je prepreka za Na + (vidi, Sl. 92). Vjeruje se da je povećanje lumen ADH „pore” apikalni površine stanične membrane i na taj način smanjiti sluznice barijeru vodi, povećava svoju difuzija toka u stanicu. Od stanica voda slobodno natapa seroznog površinu krvi (Lichtenstein, lišće, Bekmuhametova 1965- 1975).

Brojne studije su pokazale da ADH i njegovi analozi ostvariti svoje učinke na propusnost epitelnih stanica za vodu upotrebom cAMP kao posrednik (Brown i sur., 1963).

Ca2 + iona u visokim koncentracijama inhibiraju -Ac inhibiraju ADH i gidroosmotichesky učinak (Peterson, Edelman, 1970). Međutim, valja naglasiti da je učinak na ADH difuzije vode u epitelnim stanicama nisu izravno povezani s bilo koncentracije Na + iona, ili prometnog sustava (Bentley, 1959 Finn et al., 1966).

ADH proizvodnju hipotalamusa i neurohipofize složen je i najvažniji regulator osmotskog tlaka krvi, osjetljiv na bilo kakve promjene u osmotski procesa i povezanih promjena hemodinamskih i diurezu. Sve promjene u protoku tih procesa dovesti do specifičnog promjene razine izlučivanja antidiuretskog hormona ili njihovih analoga za negativni povratni mehanizam (Sheiria 1962. i Bentley, 1976). Na taj način, smanjenje volumena krvi plazme gubitak krvi od samo 8% u vodi brzo izlučivanje povećanje ADH u životinja.

Sličan učinak se daje životinjama hipertoničnih otopina natrijevog klorida ili glukoze, povećava osmotski tlak od samo 2%. Stimulirajući učinak na lučenje ADH pružaju davanje proteinskih otopina, voda, post pretjeranog uzimanja soli, sniženi tlak, hipoksije krvi itd

Jak lučenje hormona u tim uvjetima doprinosi količini vode u plazmi, obnova osmotskog pritiska krvi, povećanje broja cirkulirajućih tekućine i vrijednosti krvnog tlaka. Obrnuto, inhibicija diureze, prehrambeni poplave tijelo, niske sol dijeta, visokog krvnog tlaka, hiperoksija uzrokuje inhibiciju sekrecije ADH. Sjetite se da hormon može imati utjecaj na krvni tlak nije samo zbog zadržavanja vode, ali i izaziva grč arteriola.

Proučavanje fizioloških mehanizama koji reguliraju sintezu i lučenje ADH sugerira da se provodi na dva načina: automatski i neuro-refleks. Neuromuskularne refleksne putevi propis može početi s osmo-, Baro hemoretseptivnyh polja i karotidne sinusa, karotidnih tijela, luka aorte, prsne šupljine vene i atrija (Sheiria i sur. 1962, 1964). Živčane impulse koji idu u mozak, na kraju dolazimo do višeznačan aferentnih putova u hipotalamusu i moduliraju produkciju ADH (vidi. Sl. 91). Osim toga, angiotenzin - kao stimulatori lučenja vazopresina.

VB Rosen

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan