Клиническая биохимия крупного рогатого скота

отличную от тиреоидных гормонов структуру, является полипептидом, состоящим из 32 остатков аминокислот (мол. м. 4,5 тыс.). Основное действие этого гормона заключается в том, что он способствует переходу кальция из крови в костную ткань. Гормон снижает и уровень фосфатов путем их переноса из плазмы крови в мягкие ткани и кости. Секреция кальцитонина регулируется уровнем ионизированного кальция плазмы крови. Так, при повышении концентрации кальция в крови выделение гормона увеличивается и наоборот. Таким образом, происходит регуляция по типу положительной обратной связи.

Действие кальцитонина опосредовано цАМФ. Кальцитонин угнетает остеолиз, блокирует выход кальция из костной ткани, стимулируя при этом почечную элиминацию элемента. Клинические признаки недостаточности кальцитонина у коров не выявлены.

Паращитовидные железы

Паращитовидные железы – небольшие эпителиальные образования, расположенные в виде двух пар на поверхности щитовидной железы. У крупного рогатого скота их размер порядка 8–12 мм. Вырабатывают гормон, который является одним из основных регуляторов обмена кальция и фосфора в организме, – паратгормон (ПТГ).

Паратгормон является полипептидом, состоит из 75–80 аминокислотных остатков с молекулярной массой в среднем 8,5 тыс., период полураспада составляет несколько минут. ПТГ синтезируется в рибосомах главных клеток паращитовидной железы, как предшественник. Перед секрецией в кровь отщепляется активная форма гормона. Биосинтез и секреция паратиреоидина контролируется в основном уровнем общего и ионизированного кальция в крови по механизму отрицательной обратной связи; в меньшей степени – уровнем магния.

ПТГ регулирует уровень кальция в сыворотке крови посредством прямого воздействия на определенные клетки организма, которые локализуются главным образом в костях и почках. Гормон блокирует реабсорбцию фосфата и, наоборот, повышает обратное всасывание кальция почечными канальцами.

Регуляция минерального обмена включает в себя взаимодействие ПТГ, кальцитонина и витамина D. Воздействуя на почечные клетки, паратгормон повышает в них окисление 25-гидроксихолекальциферола в 1,25-дигидроксихолекальциферол (кальцитриол), который является активированным метаболитом витамина D. В свою очередь кальцитриол проявляет гормональную активность, заключающуюся в усилении абсорбции кальция в желудочно-кишечном тракте.

В остеокластах костной ткани ПТГ блокирует цикл Кребса на стадии образования лимонной кислоты. Сдвиг рН вследствие этого в

кислую сторону активирует фосфатазы, разрушающие фосфат кальция. Освободившийся Са²⁺ образует водорастворимые цитраты, которые вымываются с кровью из костной ткани, способствуя резорбции остеокластов. Кроме того, ПТГ усиливает транспорт ионов кальция в плаценту и молоко, а также увеличивает абсорбцию кальция в тонком кишечнике совместно с 1,25-дигидроксихолекальциферолом.

Прямым эффектом паратгормона является и остеолиз. При снижении уровня кальция в крови усиливается секреция паратгормона, что приводит к выходу кальция и фосфора из костной ткани в кровь. Напротив, увеличение концентрации кальция в крови блокирует выделение паратгормона.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа у крупного рогатого скота находится в брыжейке вдоль двенадцатиперстной кишки, ее масса порядка 350–500 г. Железа осуществляет внешнюю и внутреннюю секрецию. Большая ее часть (около 95%) выполняет экзокринную функцию, которая заключается в образовании и выделении в просвет кишечника различных пищеварительных ферментов. Внутрисекреторная часть железы представлена островками Лангерганса, в которых существует несколько типов клеток. α-клетки продуцируют глюкагон, β-клетки – инсулин, δ-клетки – соматостатин, G-клетки – гастрин, F-клетки – панкреатический полипептид. Имеются данные, что эндокринное действие в поджелудочной железе осуществляют около 2,5 тыс. клеток (О. V. Sjaastad et al., 2003). По данным этих авторов, наибольшим числом из них представлены β-клетки (порядка 60–70%), на втором месте по численности α-клетки (20–25%). На долю δ-клеток приходится около 10% клеточной массы островков Лангерганса.

Инсулин является одним из важнейших регуляторов обмена веществ. Гормон в первую очередь отождествляют с углеводным обменом ввиду его гипогликемического действия. На самом деле его влияние распространяется также на белковый и жировой обмен, проявляющееся в усилении анаболических процессов.

В молекулу инсулина входит 51 аминокислотый остаток. Для сохранения биологической активности аминокислоты в молекуле инсулина соединяются между собой в виде пептидов, составляющих две полипептидные цепи – короткую цепь А (21 аминокислотный остаток) и длинную цепь В (30 аминокислотных остатков). Полипептидные цепи А и В соединины между собой двумя дисульфидными мостиками.

Инсулин синтезируется в β-клетках островков Лангерганса. Гормон вырабатывается в виде проинсулина (84 аминокислотных остатка), из которого в аппарате Гольджи образуется инсулин и С-пеп-

тид. Из аппарата Гольджи инсулин, С-пептид и частично проинсулин поступают в везикулы, где инсулин связывается с цинком и депонируется в кристаллическом состоянии в секреторных гранулах β-клеток. Под влиянием различных стимулов инсулин освобождается от цинка и поступает в прекапиллярное пространство. С кровью воротной вены инсулин поступает в печень, где некоторое его количество инактивируется под воздействием инсулиназы. Часть инсулина, не разрушенного в печени, связывается с белками, а часть остается в свободном состоянии. Из печени гормон поступает в кровь и переносится к органам и клеткаммишеням.

Установлено, что свободный инсулин оказывает биологическое действие на все инсулин-чувствительные клетки, а связанный – только на жировую ткань, так как в ней имеются пептидазы, высвобождающие гормон из связанного состояния (В. В. Потемкин, 1999). Гормон имеет довольно короткий период полужизни – около 5–8 минут.

Главным биологическим стимулятором продукции инсулина является глюкоза, вступающая во взаимодействие с рецепторами плазматической мембраны β-клеток. Под влиянием притока к поджелудочной железе большого количества глюкозы синтез инсулина повышается, а с уменьшением ее количества понижается. Стимуляторами освобождения секреции инсулина являются также АКТГ, СТГ, глюкокортикоиды, глюкагон, аминокислоты и другие биологически активные вещества. Соматостатин, вырабатываемый в гипоталамусе и в δ-клетках поджелудочной железы, является ингибитором выделения инсулина. Кроме того, в регуляции секреции инсулина принимают участие парасимпатическая (стимулирует) и симпатическая (подавляет) нервная система. Важную роль в регуляции высвобождения гормона играет блуждающий нерв.

Влияние инсулина на концентрацию глюкозы в крови осуществляется по-разному:

• путем повышения проницаемости клеток тканей для глюкозы;

• за счет стимуляции синтеза гликогена (усиление синтеза гликогенсинтазы) и угнетения его катаболизма;

• повышением потребления глюкозы на продукцию АТФ;

• в результате угнетения глюконеогенеза (подавление синтеза основных ферментов этого процесса).

Инсулин оказывает влияние на обмен липидов. Запасы липидов в организме увеличиваются за счет стимуляции транспорта глюкозы в клетки жировых депо, где глюкоза используется для синтеза триглицерофосфатов и глицеридов. Инсулин ингибирует гормончувствительную липазу, которая обеспечивает гидролиз триглицеридов, депонированных в жировых клетках. В результате выход свободных жирных кислот в кровь будет замедлен.