Ролята на хормони в регулацията на осмотичното налягане и концентрация на натриеви и калиеви йони

Видео: изотонични напитки

Известно е, че при животни, водата е около 70% от телесното тегло. Вода - среда, в която се разтваря или диспергира различни вещества, съдържащи като основни компоненти в живото тяло. В допълнение, вода активно участва в процеса на метаболитни процеси. От количеството му в тялото зависи от концентрацията на вещества, съдържащи се в клетките, и циркулиращи течности. Тези концентрации трябва да бъде относително постоянни за всеки животински вид.

Основен фактор за определяне на количеството на водата в организма и поддържане на необходимия баланс между обем вътре и извънклетъчна течност е осмотичното налягане на кръвта. Стабилизиране на този показател в висши животни [е равна на 7.6 атм (~ 7,6 • 105 Ра), или 300 mOsmol / L] е изключително важно да се осигури цялостното метаболитни хомеостаза и кръвното налягане стойности. Налягането на кръв осмотичното от концентрацията на соли в него и по-специално концентрацията на йони Na +. Na + йони в кръвта държат вода и контролира неговата осмотичното налягане.

Концентрацията на Na + е до голяма степен зависи обем циркулиращ и вътреклетъчни течности. По този начин, вода метаболизъм в организма тясно свързани с обмен сол и особено натриев и осмотичното налягане поради вода, така и на концентрацията на Na +. Въпреки това, натриев баланс, на свой ред, е тясно свързан с обмен на К + Н +, както и някои от другите йони. Тялото винаги има нормална йон асиметрия между извънклетъчната и клетъчно пространство: в извънклетъчната течност е значително контролирани от Na +, вътреклетъчен - К +.

Поддържането на нормална йонен градиент е от съществено значение за жизнените функции на всички видове и всяка клетка на многоклетъчен организъм като цяло. Промяна на равновесие йон може да доведе до прекъсване на трансмембранен разлика на потенциалите в нервните и мускулните клетки, необходими за предаване на нервните импулси и биосинтеза стимулация нарушения протеин мускул, гликолова, дишане и окислително фосфорилиране в различни клетки, за дълбоки нарушения почти всички телесни функции, и накрая до смърт.

Затова поддържането на хомеостазата на вода и сол е от съществено значение за осморегулацията, оптимално inti- обем и екстрацелуларна течност, и съотношение и стойности на кръв на налягане, за да осигури правилното разпределение на асиметрията на моновалентните йони в тялото.

Процеси осморегулацията и регулиране на съотношението Na + и К + vzamosvyavany. Както се осъществява предимно чрез специализирани структури zhelezistoepitelialnye чиято основна функция - регулиране на вода и сол баланс. Тези структури / гръбначни животни са бъбреците, червата, потните жлези и слюнчените жлези, пикочния мехур, кожата, хрилете и някои други насекоми са такива структури са Malpighian тръба и ректума.

Тези структури и служат като основни целеви органи за редица хормони, по-специално нивото на осмотичното налягане контрол и съотношението на йони Na + и К +, и Н + в тялото. Под действието на специфични фактори, които променят параметрите на данни (получаването на големи количества вода или вода лишаване, suhoedeniem, нарушена сол диета, промени в отделянето на вода и соли, кървене, резки промени в кръвното налягане и т.н.), има редовен промяна в нивото на хормон секреция от ендокринната съответната жлези. В резултат на тази тенденция се променя интензивността на дейността на отделителните органи, което води до възстановяване на първоначалната стойност на водно-солевия баланс. Едновременно с активиран и нервните механизми, които регулират потока на вода и соли в организма.

По този начин, специална група от хормони заедно с централната нервна система е отговорен за осморегулацията и поддържане на определено съотношение на Na +: К +, както и кръвното налягане. Основният хормон на тази група от гръбначни животни - ADH и аналози, алдостерон и atriopeptidy. Тези хормони регулират тези функции в тясна връзка с renyanangiotenzinovoy, кинин, PG и автономната нервни системи.

Вазопресин и течност и електролитна хомеостаза. Вазопресин (аргинин или лизин-вазопресин) - хормон, произведен в supraoptic ядра на хипоталамуса и депозиран неврохипофизата регулира осмотичното кръвно налягане главно чрез увеличаване на задържането на вода в организма. При бозайниците, този хормон инхибира бъбрек диуреза, която служи като основа за втори заглавието на вазопресин - антидиуретичен хормон (ADH). Във всички други гръбначни функция на вазопресин в регулирането на водния баланс извършва хомолог - vazotrtsin, и в по-малка степен neurohypophyseal хормони окситоциновите серия.

Основната точка на приложения действие ADH при бозайници е, както вече бе споменато, бъбречна нефрона, или по-скоро си дисталните извити каналчета и канализационните тръби. Чрез въздействие върху тези части на нефрона, хормон селективно стимулиране на реабсорбцията на вода от първичния урината в кръвта (Kamm, 1928 Ginetsinskii 1964 Natochin, 1972). При липса на вазопресин избирателно улавяне на вода в дисталните извити каналчета фрагменти практически proshodit. Въпреки това, тези части на нефрона и са регулаторни стойности по отношение на диуреза и концентриране на урината, тъй като в покриващи части вода Nephron абсорбира от осмотичен градиент необходимо.

Осмотичното градиент, което се случва по време на нефрона поради активни йони Na + реабсорбция и тяхното натрупване в okolokanaltsevoy среда (вж. По-долу), определя посоката на пасивно движение на вода и постоянно ниво на засмукване от първичния урината. Тази константа, задължи нивото на водата на обратното захващане в бъбреците е много висока и възлиза на приблизително 7/8 обем ултрафилтър при никакви условия. В дисталните части на тръбното приспособление и събиране на канали осмотичен градиент не само се поддържа, но дори повишени. Тук обаче функционална стойност отдалечава на заден план и дава първи селективен пропускливост на стените на тръбния сегмент за вода. Нивото на пропускливост на тубулите и следователно скоростта на реабсорбцията на вода, крайният обем на екскретира в урината и се концентрира почти изцяло зависим ADH (фиг. 91, 92).

Фигура 91. регулирането на метаболизма вода и ADH участва в саморегулиране на кръвното налягане, кръвния обем и осмотичното налягане (за P. Clegg, Clegg А. 1971 изменен)

Фигура 92. Хормонални регулиране на пропускливост на жлезите епителни клетки на отделителните органи вода и Na +:
Ald - алдостерон, ADH - антидиуретичен хормон (вазопресин)

Когато хипоталамо-neurohypophyseal система заболяване, свързано с липсата на производство на ADH - безвкусен диабет (диабет), - rebsorbtsiya водата в дисталните тубули и събиране на каналите може рязко (намаление, степента на дневната изхода урина -. Увеличаване рязко в някои случаи, такива пациенти отделят дневно 30 л на урина, вместо от около 1,5 л е нормално. Това увеличава пригодността на осмотичното налягане на кръвта, ниско кръвно налягане, намален клетъчен тургора и т.н.

Подобен ефект е хипофизектомия и особено унищожаване supraoptic ядра на хипоталамуса регион на животните в експеримента. Заместваща терапия на безвкусен диабет чрез прилагане на лекарства в нивото на тялото ADH нормализира пациенти диурезата и метаболизъм вода като цяло.

По този начин, ролята саморегулиране при бозайници ADH се намалява главно селективно стимулиране на ре-абсорбцията на вода в дисталния нефрона. Въпреки това, определена стойността на ефекта на хормона в метаболизма вода при бозайници и има подобен ефект върху реабсорбцията на вода в чревната лигавица и слюнчените жлези. Вероятно vasotocin и mezototsin при птици и влечуги и изпълнява осморегулацията от бъбреците и червата. Земноводните важно да прицелни органи за антидиуретичен хормон - мехур и кожата.

Neurohypophyseal хормони в земноводни стимулират реабсорбция на вода от урина, съдържаща се в пикочния мехур, и улавяне на вода от околната среда кожата (Bentley, 1960, 1976 г. Leaf, Hayes, 1971). При рибите точката на прилагане на съответния хормон неврохипофизата заедно с бъбреците са хрилете. Интересното е, че членовете на този клас на гръбначни в регулирането на метаболизма на вода в допълнение на хипоталамо-neurohypophyseal Комплексът се състоеше и специално: urofiz желязо - хомолог неврохипофизата намира в опашната гръбначния стълб. Един от четирите си известни хормони urosteninov (urostenin IV) е подобна на неговите свойства да vasotocin (Зелник, Lederis, 1973).

Нарушения на бъбреците и extrarenal ефекти на АДХ и неговите аналози са направени от един единствен механизъм. Смята се, че клетките на всички gormonchuvstvitelnyh отделителните жлезите епителни структури са хетерогенна клетъчна повърхност. Според хетерогенността на хипотеза (полярност) повърхности на такива клетки, поради тяхната различна пропускливост на мембраните на вода и соли (предимно натрий).

Лигавиците (апикална) повърхност на клетки пред лумена на тубулите на нефрона в кухината на пикочния мехур или в посока на околната среда в кожата е пропусклива за относително лесно соли, но представлява "порите" вода бариера. Вътрешна същото серозен (базална) клетъчна повърхност пропусклива за вода, но е пречка за Na + (вж. Фиг. 92). Смята се, че кухината увеличава ADH "пори" апикалната повърхност на клетъчната мембрана и по този начин намаляване на мукозната бариера към водата, увеличаване на дифузионен поток в клетката. От клетка водата свободно прониква през серозната повърхността на кръвта (Лихтенщайн, листа, Bekmuhametova 1965- 1975).

Многобройни проучвания са показали, че ADH и нейни аналози реализират техните ефекти върху епителните клетки пропускливост на вода като се използва сАМР като медиатор (Brown и др., 1963).

Са2 + йони във високи концентрации, инхибиращи Ас инхибират ADH и gidroosmotichesky ефект (Peterson, Edelman, 1970). Въпреки това, трябва да се подчертае, че ефектът на ADH вода дифузия в епителните клетки не са пряко свързани с всяка концентрация на Na + йони, или неговата транспортна система (Bentley, 1959 Фин и сътр., 1966).

ADH производство хипоталамо-neurohypophyseal комплекс е най-важният регулатор на кръв осмотичното налягане, отзивчиви към всякакви промени в осмотични процеси и свързаните с тях промени хемодинамични и диуреза. Всякакви промени в потока на тези процеси водят до определена промяна в нивото на секреция на антидиуретичен хормон или техни аналози за негативен механизъм за обратна връзка (Sheiria, 1962 и Bentley, 1976). По този начин, намаляване на обема на кръвна плазма в загуба на само 8% кръв води до бързо нарастване на секрецията ADH при животни.

Подобен ефект се прилага на животни на хипертонични разтвори на натриев хлорид или глюкоза, повишаване на осмотичното налягане от само 2%. Стимулиращ ефект върху секрецията на ADH също така предоставя приложение на протеинови разтвори, вода гладуване, прекомерен прием на сол, понижено кръвно налягане, хипоксия, и т.н.

Силна секреция хормон в тези условия допринася за количеството на водата в плазмата, възстановяването на кръв осмотичното налягане, увеличаване на броя на циркулиращите течност и стойностите на кръвното налягане. Обратно, инхибирането на диуреза, храносмилателния наводнения тялото, ниско съдържание на сол диета, високо кръвно налягане, хипероксия причинява инхибиране на секрецията на ADH. Припомнете си, че хормонът е в състояние да окажат влияние върху кръвното налягане е не само поради задържане на вода, но също така предизвиква спазъм на артериоли.

Изследването на физиологичните механизми, които регулират синтеза и секрецията на ADH предполага, че се извършва по два начина: автоматично и невро-рефлекс. Невромускулна регулиране рефлекс пътища може да започне с осмотична-, Baró области hemoretseptivnyh и сънната синусите, органите на каротидни, аортната дъга, гръдни вени кухина и атриуми (Sheiria и сътр. 1962, 1964). Нервните импулси ще мозъка, евентуално пристигат полисинаптичните аферентни пътища в хипоталамуса и модулират производството на ADH (вж. Фиг. 91). В допълнение, ангиотензин - като стимулатори на секреция на вазопресин.

VB Росен

Споделяне в социалните мрежи:

сроден