Úloha hormonů v regulaci osmotického tlaku a koncentrace iontů sodíku a draslíku

Video: izotonické nápoje

Je známo, že u zvířat, voda je přibližně 70% tělesné hmotnosti. Voda - prostředí, ve kterém se rozpustí nebo dispergují různých látek obsažených jako základní složky v živém těle. Navíc, voda je aktivně zapojený v průběhu metabolických procesů. Od jeho množství v těle je závislá na koncentraci látek obsažených v buňkách, a cirkulující tekutiny. Tyto koncentrace by měla být relativně konstantní pro každý druh zvířat.

Hlavním faktorem, který určuje množství vody v organismu a podporu potřebnou rovnováhu mezi objemem uvnitř a extracelulární tekutiny je osmotický tlak krve. Stabilizace tohoto ukazatele ve vyšších živočichů [je rovna 7,6 atm (~ 7,6 • 105 Pa), nebo 300 mOsmol / l], je mimořádně důležité, aby celkové metabolické homeostázy a hodnoty krevního tlaku. Krevní osmotický tlak koncentrací soli a zejména koncentrace iontů Na +. Na + iontů v krvi zadržovat vodu a řídit jeho osmotický tlak.

Koncentrace Na +, je do značné míry závislý na objemu cirkulující a intracelulární tekutiny. Tak, metabolismus vody v organismu úzce souvisí s výměnou soli a zejména sodné a osmotického tlaku vzhledem k vodě i na koncentraci Na +. Nicméně, rovnováha sodného, podle pořadí, je úzce spojena s výměnou K +, H +, jakož i některé z dalších iontů. Tělo má vždy normální iontové asymetrie mezi extracelulární a buněčného prostoru: v extracelulární tekutině je výrazně dominuje Na +, K + - intracelulární.

Udržování normálního iontový gradientu je zásadní pro životně důležité funkce všech typů a každé buňce mnohobuněčného organismu jako celku. Změna z iontové rovnováhy může vést k narušení transmembránové rozdílem potenciálů v nervových a svalových buněk potřebných pro přenos nervových impulzů a svalové biosyntézy porušování stimulace proteinů, glykolovou, dýchání a oxidativní fosforylace v různých buňkách, do hlubokých poruch téměř ve všech tělesných funkcí, a konečně k smrti.

Z tohoto důvodu, udržování vody a soli homeostázy je životně důležitý pro osmoregulaci, optimální objem inti- a extracelulární tekutiny, a jejich poměr a hodnoty krevního tlakově pro zajištění správného rozložení asymetrie jednomocných iontů v těle.

Procesy osmoregulace a regulace poměru Na + a K + vzamosvyavany. Oba jsou do značné míry realizována prostřednictvím specializované struktury zhelezistoepitelialnye, jehož primární funkcí - regulaci vody a soli rovnováhy. Tyto struktury / obratlovci jsou ledviny, střeva, potní žlázy a slinné žlázy, močového měchýře, kůže, žábry a některé další hmyz mají tyto struktury jsou Malpighian trubice a konečníku.

Tyto struktury a slouží jako hlavní cílové orgány pro řadu hormonů, konkrétně osmotická úrovni řízení tlaku a poměru iontů Na + a K + a H + v těle. Působením specifických faktorů, které modifikují parametry dat (příjem velkého množství vody nebo bez vody, suhoedeniem, poruchy soli stravě, změny ve vylučování vody a soli, krvácení, náhlých změn krevního tlaku, apod), je pravidelná změna hladiny sekrece hormonu endokrinní příslušné žlázy. V důsledku tohoto trendu se mění intenzitu aktivity vylučovacích orgánů, což má za následek obnovu počáteční rychlosti rovnováhy vody a soli. Současně aktivuje a neuronové mechanismy, které regulují průtok vody a soli v těle.

Tak, zvláštní skupina hormonů spolu s centrálním nervovém systému je zodpovědný za osmoregulaci a udržovat určitý poměr Na +: K +, stejně jako krevní tlak. Hlavní hormon této skupiny obratlovců - ADH a jeho analogy, aldosteron a atriopeptidy. Tyto hormony regulují tyto funkce v těsné souvislosti s renyanangiotenzinovoy, kininu, PG a autonomní nervový systém.

Vasopresin a tekutin a elektrolytů homeostázy. Vasopresin (arginin nebo lysin-vasopressin) - hormon produkovaný supraoptic jádrech hypothalamu a nanesené neurohypofýzy reguluje osmotický tlak krve hlavně zvýšením zadržování vody v těle. U savců, tento hormon inhibuje ledvin diurézy, která sloužila jako základ pro druhý titul vasopresinu - antidiuretického hormonu (ADH). Ve všech jiných obratlovců funkce vasopresinu v regulaci vodní bilance provádí homolog - vazotrtsin, a v menší míře neurohypofyzární hormonů oxytocinu sérií.

Hlavním bodem akčních aplikací ADH u savců je, jak již bylo zmíněno, renální nefron, nebo spíše jeho distální spletité kanálky a sběrné potrubí. Tím, působící na těchto částech nefronu, hormon selektivně stimulují reabsorpci vody z primární moči v krvi (Kamm, 1928 Ginetsinskii 1964 Natochin, 1972). V nepřítomnosti vasopressin selektivní zachycení vody v distálním tubulu fragmenty prakticky proshodit. Nicméně, to je tyto části nefronu a jsou regulační hodnoty v souvislosti s diurézy a koncentrační moči, protože v překrývající části nefronu vody reabsorbed osmotického gradientu požadovaného.

Osmotický gradientu, který se vyskytuje po celém nefronu kvůli aktivními ionty Na + reabsorpce a jejich akumulace v okolokanaltsevoy médiu (viz. Níže), určuje směr pasivního pohybu vody a konstantní úrovně sání z primární moči. Tato konstanta, obligátní hladina vody vychytávání v ledvinách je velmi vysoká a činí přibližně 7/8 objemu ultrafiltru za všech podmínek. Distální části trubkového zařízení a sběrných kanálků gradientu osmotické nejen zachována, ale dokonce zvýšily. Zde je však funkční hodnota ustupuje do pozadí a dává první selektivní propustnost stěn trubkového segmentu pro vodu. Úroveň propustnosti tubulů, a tím i rychlost reabsorpce vody, byl výsledný objem se vylučuje močí a to se koncentruje téměř zcela závislé ADH (obr. 91, 92).

Obrázek 91. regulace metabolismu vody a ADH zapojených do sebe-regulaci krevního tlaku, objemu krve a osmotického tlaku (pro P. Clegg, Clegg A. 1971 ve znění pozdějších předpisů)

Obrázek 92. Hormonální regulace propustnosti žlázových epiteliálních buňkách vylučování vody a Na +:
Ald - aldosteron, ADH - antidiuretického hormonu (vasopresin)

Když nemoc hypotalamo-neurohypofyzární systém spojené se selháním produkce ADH - diabetes insipidus (diabetes), - rebsorbtsiya vody v distálních tubulech a sběrných kanálků mohou náhle (pokles, velikost denní produkce moči. - Zvýšení prudce v některých případech, tito pacienti vylučovat denně 30 l moči, místo asi 1,5 l je normální. Tím se zvyšuje vhodnost osmotický tlak krve, snižují krevní tlak, snižují buněčnou turgor, atd.

Podobný účinek je hypofysektomii a zejména ničení supraoptic jádra hypotalamu oblasti zvířat v experimentu. Substituční léčba diabetes insipidus podáním drogy do úrovně těla ADH normalizuje výstup pacienti moči a metabolismus vod.

To znamená, že samo-regulační úlohu v savců ADH je snížena zejména selektivní stimulaci re-absorpce vody v distálním nefronu. Avšak určitá hodnota účinků hormonu v metabolismu vody u savců a má podobný vliv na jeho reabsorpci vody ve střevní sliznici a slinných žláz. Pravděpodobný vasotocin a mezototsin u ptáků a plazů také provádět osmoregulace ledvinami a střev. Obojživelníci také důležité zaměřit se na orgány pro antidiuretického hormonu - močový měchýř a kůže.

Neurohypofyzární hormony v obojživelníků stimulují reabsorpci vody z moči obsažené v močovém měchýři, a zachycení vody z pokožky okolního prostředí (Bentley, 1960, 1976- Leaf, Hayes, 1971). V rybách, bod aplikace příslušného hormonu neurohypofýzy spolu s ledvinami jsou žábry. Zajímavé je, že členy této třídy obratlovců v regulaci metabolismu vody kromě hypothalamo-neurohypofyzární komplexu se jedná a to zejména: urofiz železo - homolog neurohypofýza, který se nachází na kaudální páteře. Jeden z jeho čtyř známých hormonů urosteninov (urostenin IV) odpovídá svými vlastnostmi k vasotocin (ZELNIK, Lederis, 1973).

Renální a extrarenální účinky ADH a jeho analogů jsou vyrobeny z jediného mechanismu. Předpokládá se, že buňky všech gormonchuvstvitelnyh vylučovací žláz epiteliální struktury jsou heterogenní na buněčném povrchu. Podle heterogenity hypotéza (polarity) povrchů takových buněk vzhledem k jejich rozdílné propustnosti membrány do vody a solí (především sodný).

Slizniční (apikální) povrchu buněk čelí lumen kanálcích nefronu do dutiny močového měchýře, nebo ve směru na životní prostředí v kůži je propustná pro relativně snadno soli, ale představuje „pórů“ vodní bariéru. Vnitřní stejný serózní (bazální) na buněčný povrch propustný pro vodu, ale je překážkou pro Na + (viz. Obr. 92). Předpokládá se, že lumen zvyšuje ADH „póry“ apikální povrchu buněčné membrány a tím i snížení slizniční bariéry proti vodě, zvýšení jeho difuzní tok do buňky. Z buňky voda volně prostupuje serózní povrch krve (Lichtenstein, list, Bekmuhametova 1965- 1975).

Četné studie prokázaly, že ADH a jeho analogy realizovat jejich vliv na propustnost epitelových buněk do vody za použití cAMP jako mediátor (Brown et al., 1963).

Ca2 + iontů ve vysokých koncentracích inhibujících -ac inhibovat ADH a gidroosmotichesky účinek (Peterson, Edelman, 1970). Mělo by však být zdůrazněno, že účinek na ADH vody difúzi v epiteliálních buňkách nejsou přímo spojeny se koncentraci sodíkových iontů, nebo jeho dopravního systému (Bentley, 1959 Fin et al., 1966).

ADH produkující hypotalamo-neurohypofyzární komplex je nejdůležitějším regulátor krevní osmotického tlaku, citlivý na jakékoli změny v osmotických procesech a souvisejících změn hemodynamických a diurézy. Jakékoliv změny v toku těchto procesů vést ke specifické změny úrovně sekrece antidiuretického hormonu nebo jeho analogů pro negativní zpětné mechanismu (Sheiria, 1962 a Bentley, 1976). Tak, snížení objemu krevní plazmy krevních ztrát pouze 8%, vede k rychlému vylučování zvýšení ADH u zvířat.

Podobný účinek se podává zvířatům hypertonických roztoků chloridu sodného nebo glukózy, zvyšují osmotický tlak pouze 2%. Stimulační účinek na sekreci ADH také podávání proteinových roztoků, vodou hladovění, nadměrné požívání soli, snížený krevní tlak, hypoxie, atd

Silný hormonální sekrece těchto podmínek přispívá k množství vody v plazmě, obnovení krevního osmotického tlaku, zvýšení počtu cirkulujících tekutiny a hodnoty krevního tlaku. Naopak, inhibice diurézy, onemocnění trávicího zaplavení těla, nízkým obsahem soli strava, vysoký krevní tlak, hyperoxie způsobuje inhibici sekrece ADH. Připomeňme si, že hormon může mít vliv na krevní tlak není jen kvůli zadržování vody v těle, ale také způsobuje křeč arteriol.

Studium fyziologických mechanismů regulujících syntézy a sekrece ADH naznačuje, že se provádí dvěma způsoby: automaticky a neuro-reflex. Neuromuskulární regulace reflexní cesty může začínat osmo-, Baro hemoretseptivnyh pole a krční dutiny, krčních orgánů, aortálního oblouku, dutiny hrudní žíly a atria (Sheiria et al. 1962, 1964). Nervové impulsy jdou do mozku, nakonec dospět polysynaptických aferentních drah v hypothalamu a modulovat produkci ADH (viz. Obr. 91). Kromě toho angiotensin - jako stimulátory sekrece vasopresinu.

VB Rosen

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné