Transcript الأنسولين
النبأ الهرموني • بالتوازي مع النبأ العصبي الذي ترتكز أساسا على االنتقال السريع لتيارات كهربائية ( كمونات عمل) على طول شبكة معقدة من العصبونات و على مستوى المشابك ، يتواجد في العضوية نمط آخر من النبأ ن هذا النبا بطيء و مرتكز على تبادل وسائط كيميائية تنتشر في الوسط الداخلي أين تسبح الخاليا. النبأ الهرموني • • • • • • • • • تعريف الهرمون مثال :تأثير هرمون األنسولين الداء السكري التجريبي عمل البنكرياس مقر افراز األنسولين طبيعة األنسولين دور األنسولين آلية عمل األنسولين أنماط عمل الهرمونات تعريف الهرمون اكتشاف االفرازين من قبل بايلس و ستارلينغ ( االكتشاف االولي لإلفراز المعثكلي) أوال :المراحل التاريخية لإلفراز موقع البنكرياس أعمال لوري1825 : الماء المحمض يتسبب في االفراز 8 أعمال كلود برنارد1856 : الكيموس المعدي يسبب االفراز 9 أعمال دولينسكي:1885: الكيموس المعدي يسبب االفراز و االفراز متقطع 10 اعمال بافلوف 1888: أعمال تالميذ بافلوف1900 : أعمال وارتمر و ليباج1901 : أعمال بايلس و ستارلينغ 1902 ألية عصبية انعكاسية 11 12 االفراو ال يعود آللية عصبية بل لتأثير الحمض في العقج الحمض ينتقل في الدم 13 اكتشاف االفرازين 14 أعمال لوري:1825 : 7 الحظ لوري أن الماء المحمض بحمض الخل إذا وضع على مخاطية العفج لحصان فإنه يتسبب في تحريض المعثكلة ( البنكرياس) على االفراز. أعمال كلود برنارد:1856 : 7 أوضح كلود برنارد أن االفراز المعثكلي متقطع و يفرز عند وصول الكيموس المعدي الحامضي إلى العفج. أعمال دولينسكي:1885: 7 أدخل دولينسكي في عفج كلب صائم و مزود بناسور معثكلي ( قناة رفيعة و مدرجة ) كيموس كلب آخر في فترة هضم فالحظ بداية االفراز المعثكلي ،غير أن االفراز توقف بمجرد تعديل الكيموس المعدي. اعمال بافلوف :1888: قام بافلوف بتنبيه العصب الرئوي المعدي ( العصب العاشر) لكلب بعد أن ربط بوابه المعدي لمنع وصول الكيموس المعدي فالحظ بعد دقائق ( 6-2دقائق) إفرازا غزبرا للعصارة البنكرياسية ،و هذا دفعه إلى افتراض أن العصارة البنكرياسية راجع إلى آلية عصبية ( فعل انعكاسي) 7 أعمال تالميذ بافلوف:1900 : أظهر أحد تالميذ بافلوف أنه عند حقن محلول خفيف الحموضة في عفج حيوان عزلت معثكلته عصبيا ( تقطع كل األعصاب المتصلة بالبنكرياس)يسبب إفرازا غزيرا للعصارة البنكرياسية فأستنتج من ذلك أن االفراز ال يعود إلى آلية عصبية و لكنه راجع إلى تأثير الحمض على العفج. 7 .أعمال وارتمر و ليباج:1901 : 7 أكد وارتمر و ليباج النتيجة السابقة و فكرا بوجود آلية خلطية تتم عن طريق الدم. و بالنسبة إليهما فإن الـ HCLالذي يأتي من المعدة إلى العفج يصل إلى البنكرياس عن طريق الدم و يسبب إفرازه و لكن الحقن المباشر للحمض في الدم ال يسبب االفراز المعثكلي ،و هكذا فإن HCLال يؤثر مباشرة في البنكرياس. ثانيا :أعمال بايلس و ستارلينغ قام بايلس و ستارلينغ بدراسة و نقد األعمال السابقة ثم أنجزا التجربة التالية : أخذت كلبة تزن 6كغ تقريبا • منعت من الطعام قبل التجربة بـ 18ساعة. • و أجريت الخطوات التالية: البصلة السيسائية المعدة الشريان األبهر القلب أعصاب النخاع الشوكي البنكرياس العفج الصائم األمعاء الوريد األجوف السفلي قطع 2 أ رباط ب الصائم 1 1 2 • ربطت عروة من الصائم ( قسم المعي الدقيق الذي يلي العفج) من طرفيها. • ثم قطعت االعصاب التي تصل العروة. ناسور 2 3 العصارة المفرزة 1 3 • وضعت بدقة أنبوبة (ناسور) في القناة المعثكلية الستقبال العصارة البنكرياسية • و ابتدأ تسجيل القطرات المفرزة. 4 حقن HCL العفج 4 إدخال 20سم 3من محلول حمض كلور الماء % 0.4في العفج يسبب إفراز قطرة كل 20ثانية تقريبا ،و لمدة 6دقائق . الصائم 5 5 حقن HCL • و إن إدخال 10سم 3من محلول الحمضي نفسه في عروة الصائم المعزولة ينتج المقدار نفسه ،مع أن هذا الجزء من المعي محروم من جميع االتصاالت العصبية مع المعثكلة. • و هذا يعني أن اإلفراز ينتج عن تأثير بعض المواد التي دخلت األوردة من عروة الصائم المعزولة و انتقلت مع الدورة الدموية حتى وصلت خاليا المعثكلة. الوريد األجوف السفلي 6 حقن الحمض في الدم • 6إدخال 10سم 3من محلول الحمضي نفسه في الدورة الدموية ال يؤدي إلى إنتاج العصارة البنكرياسية ،و هو ما توصل إليه وارتمر و ليباج. • أي أنه ال يمكن أن يكون حمض كلور الماء قد سبب االفراز ،و نعرف أن بين لمعة األمعاء و الدورة الدموية توجد طبقة بشرية تقوم خالياها بوظائف كثيرة هامة. 7 • 7تؤخذ عروة الصائم تسحق مخاطيتها جيدا في هاون مع الرمل و مع حمض كلور الماء %0.4ثم ترشح ثم تحقن في الوريد :يالحظ أنه و بعد فترة قصيرة حوالي 70ثانية سالت العصارة المعثكلية بغزارة أكبر بمرتين من الغزارة التي رأيناها في بداية التجربة عندما أدخلنا الحمض في العفج. النتيجة أظهرت هذه التجارب: • تماس الحمض لجدار العفج يحرر مادة كيميائية تنتقل في الدم و تسبب االفراز المعثكلي. • تتحرر المادة الكيميائية من بشرة العفج تحت تأثير حمض. HCL • و قد أطلق بايلس و ستارلينغ على هذه المادة التي تؤثر على المعثكلة اسم االفرازين و أوضحا دورها في االفراز المعثكلي. • في عام 1905وضع ستارلينغ تسمية الحاثة ( الهرمون) على جميع المواد كاالفرازين التي تتحرر في الدم و تؤثر على عمل العضو. • صفات االفرازين :متعدد ببتيد وزنها الجزيئي 5000تنحل في الماء و في الكحول ال تتخرب بالغليان ( و بهذا تختلف عن االنزيم). تعريف الهرمون • الهرمون مادة كيميائية تنتجها بعض األعضاء ( الغدد) و تفرزها في الدم تنتشر هذه المادة عبر الدم نحو بعض األعضاء لتنظيم نشاطها. التنظيم الهرموني لنسبة السكر في الدم نسبة السكر تتراوح نسبة السكر في الدم عند الشخص السوي بين 0.8 g.L -1 و 1.2 g.L-1أي 4.5 mmol.L -1و 6.5 mmol.L -1 هذه النسبة تمثل ثابت فيزيولوجي للكائن الحي و للمحافظة على هذا الثبات يتدخل جهاز تنظيمي و يتكون هذا الجهاز من هرمونين: األنسولين-الغلوكاكون نظرة إجمالية على تنظيم نسبة السكرفي الدم حالة صيام تناول وجبة غذائية غنية بالسكر انخفاض نسبة السكر ارتفاع نسبة السكر في الدم إفراز الغلوكاكون في الدم تأثير على األعضاء المستهدفة عودة نسبة السكر إلى حالتها الطبيعية إفراز األنسولين في الم مرض السكر( الداء السكري) مظاهر خارجية مظاهر داخلية يقل وزن الجسم يفقد الكبد مدخراته زيادة نسبة السكر من 1غ/ل إلى أزيد من 3.5غ/ل الشهية في األكل ضعف القوة البصرية عطش شديد ظهور أجسام كيتونية البول محمل بالسكر زيادة نسبة التبول ()5-3 مرات في اليوم عن الكمية العادية زيادة حموضة الدم يمكن احداث الداء السكري تجريبيا باستئصال البنكرياس تناقص الشدة التنفسية الدخول في غيبوبة االستنتاج • للبنكرياس دورين: • دور في الهضم يتمثل في إفراز العصارة الهاضمة • و دور في تنظيم نسبة السكر في الدم االستنتاج • تأثير البنكرياس يتم عن طريق الدم • إذ ال اتصال للزرع إال عن طريق الدم االستنتاج • تبين عملية حقن خالصة البنكرياس أن الرشاحة تحتوي على مادة كيميائية تعمل على خفض نسبة السكر في الدم • البنكرياس غدة مختلطة :فهي ذات افراز داخلي و افراز خارجي. • البنكرياس يتدخل في تنظيم نسبة السكر عن طريق الدم ( الطريق الخلطي). • البنكرياس تنتج وسائط تنتقل عن طريق الدم تدعى الهرمونات. • و قد تم التعرف على المادة التي تنتجها البنكرياس و تعمل على خفض نسبة السكر في الدم و هي األنسولين. • • • • • يظهر المقطع النسيجي في البنكرياس وجود مجموعتين من األنسجة: مجاميع خلوية ذات افراز خارجي مرتبة بشكل عناقيد تسمى بالخاليا العنقودية . مجاميع خلوية ذات افراز داخلي ليس لها قنوات هي جزر النجرهانس و تتكون كل جزيرة من خاليا مركزية كثيرة العدد تسمى الخاليا و خاليا محيطية قليلة العدد تسمى الخاليا إضافة على النسيج الضام الغني باألوعية الدموية. فما الخاليا المسؤولة عن انتاج األنسولين؟ • لتحديد الخاليا المسؤولة عن افراز األنسولين نقوم بالدراسة التجريبية التالية: التفسير و االستنتاج يفسر ضمور( استحالة) الخاليا العنقودية بعدم قدرتها على افراز العصارة البنكرياسية و هذا دليل على أنها ليست مسؤولة عن تصنيع األنسولين . و من ذلك يستنتج أن جزر النجرهانس هي المسؤولة عن تصنيع األنسولين. فمن من الخاليا يفرز األنسولين :الخاليا أو الخاليا التفسير و االستنتاج • بما أن تخريب الخاليا يؤدي إلى ظهور مرض السكر فهذه الخاليا هي المسؤولة عن افراز األنسولين الذي يعمل على خفض نسبة السكر في الدم. • و إن تخريب الخاليا يؤدي إلى انخفاض نسبة السكر ( قصور سكري ) مما يدل على أنها تنتج مادة مضادة لألنسولين تؤدي على رفع نسبة السكر في الدم ( افراط سكري) هي الغلوكاكون. بنية جزر النجرهانس وعاء دموي 70 % الخاليا الخلية أصغر حجما و أقل عددا 30 % مظهر الخلية جهاز كولجي حويصل األنسولين شبكة هيولية محببة نواة الريبوزوم وعاء دموي مظهر الخلية جهاز كولجي حويصل الغلوكاكون شبكة هيولية محببة نواة الريبوزوم وعاء دموي • • • • • • عزلت عام 1922و سميت باألنسولين. مادة بروتيدية تتكون من 51حمض أميني مرتبة في سلسلتين ( الشكل) وظيفته تخفيض نسبة السكر في الدم. تأثيره مؤقت. ال يِخذ عن طريق الفم ألن األنزيمات الهاضمة تفككه. يقدر وزنه الجزيئي بـ 6000دالتون. دور االنسولين • األنسولين هو الهرمون الوحيد للقصور السكري ،له نـثير على جميع الخاليا القادرة على تخزين و استعمال يكر العنب ،و ذلك بالرفع من نفاذية الجلوكوز على مستوى غشاء هذه الخاليا ( باستثناء الخاليا العصبية ،خاليا األنبوب الهضمي و خاليا الكلى) ) (1/4العمل البيولوجي لألنسولين األنسولين + الغلوكوز الخلية ناقل الغلوكوز الدم -1-األنسولين يحرض على ادخال الغلوكوز داخل الخاليا عبر ناقل الغلوكوز )(2/4العمل البيولوجي لألنسولين + الغلوكوز الغليكوجين األنسولين -2-األنسولين يحرض على تخزين الغلوكوز على هيئة غليكوجين )(3/4العمل البيولوجي لألنسولين ATP + األنسولين -3-األنسولين يحرض على استعمال الغلوكوز ( التحلل السكري ) إلنتاج الطاقة الحيوان مستأصل البنكرياس ال تحدث عنده عملية الفسفرة (أي فسفرة الغلوكوز من غلوكوز إلى غلوكوز -6-فوسفات) و يمكن التأكد باستعمال العناصر المشعة )(4/4العمل البيولوجي لألنسولين + أنسولين الغلوكوز ثالثي غليسريد -4-يحر ض األنسولين الخاليا الدهنية على تخزين الغلوكوز على هيئة ثالثي غليسريد عمل األنسولين النسيج الدهني حالة االفراط السكري > 5 mmol/Lنسبة السكر الكبد الغلوكوز + + األنسولين األنسولين + العضالت الكبد عضو مخزن للغلوكوز األنسولين الكبد + تركيب ناقل الغلوكوز الغليكوجين القدرة على التخزين 100غ تعود النسبة إلى حالتها الطبيعية الغلوكوز حالة االفراط السكري العضالت و تنظيم نسبة السكر أنسولين عضلة ناقل الغلوكوز + تركيب غليكوجين ATP + التحلل السكري + القدرة على التخزين 400غ أنسولين الغلوكوز النسيج الدهني و دوره في تنظيم السكر أنسولين + ناقل الغلوكوز تركيب ثالثي غليسريد + أنسولين الغلوكوز رجل بوزن 70كغ يخزن 15كغ من الدسم و هو ما يقابل 130.000كيلو حريرة التحريض و انتاج األنسولين إفراط سكري > 5 mmol/Lنسبة السكر الخلية تتحسس باإلفراط تنشيط+ الغلوكوز المحرض على افراز االنسولين حويصلة واحدة تحتوي على 8000جزيئة أنسولين االفراط السكري > 5 mmol/Lنسبة السكر اطراح خلوي Moléculesاالفراز المحرض على d’insulineالسكري هو االفراط نحو األعضاء المستهدفة Vue d’ensemble de la régulation de la glycémie Prise d’un repas riche en glucides Jeûne, état postprandial Retour sommaire Hyperglycémie Hypoglycémie Stimulation des cellules Stimulation des cellules Libération d’insuline dans le sang Action sur des organes cibles Foie Retour sommaire Muscles Retour vers une normoglycémie Libération de glucagon dans le sang Tissu adipeux • يمكن باستعمال تقنية استعمال العناصر المشعة باستعمال أنسولين مشع و تقنية التصوير االشعاعي الذاتي تحديد تمركز و تموضع الجزيئات المشعة على األغشية الخلوية للخاليا المستهدفة و خاصة الخاليا العضلية ،الخاليا الكبدية و الدهنية. مستقبل غشائي الوسط الخارجي غشاء هيولي الهيولى هرمونات مستقبل غشائي غشاء هيولي هيولى مستقبل غشائي غشاء هيولي مستقبل غشائي غشاء هيولي تعرف المستقبل الغشائي على جزيئة الهرمون تشكل معقد هرمون مستقبل غشائي مستقبل غشائي غشاء هيولي تترجم االستجابة في تشكل منبئ ثاني على مستوى الهيولى يحرر مجموعة من التفاعالت مستقبل غشائي غشاء هيولي مستقبل غشائي غشاء هيولي نشاط المنبئ الثاني جزيئة محفزة يحفز على االستجابة هل يؤثر االنسولين تأثيرا مباشرا؟ • مثال التأثير على فسفرة الجلوكوز إلى جلوكوز 6فوسفات باستعمال أنزيم الهيكسوكيناز • • • • التجربة :نقوم بتنشيط أنزيم الهيكسوكيناز في أنبوب اختبار و ذلك بإضافة األنسولين إليه: عند استعمال الهيكسوكيناز بشكل نقي مع األنسولين ال تحدث عملية الفسفرة و هذا دليل على عدم حدوث عملية التنشيط. عند استعمال الهيكسوكيناز +أنسولين +مستخلص خلوي تكون النتيجة إيجابية و تتم فسفرة الغلوكوز و هذا يدل على حدوث تنشيط األنزيم. النتيجة :ال يؤثر األنسولين مباشرة على الهيكسوكيناز و لكن عن طريق عامل آخر يوجد في المستخلص الخلوي . • تؤثر الهرمونات على الخاليا المستهدفة بطرق مختلفة ،و بعض هذه الطرق و اآلليات معروفة جيدا و يتطلب التعرف على الهرمون من قبل الخلية المستهدفة بتدخل جزيئة غشائية نوعية هي المستقبل الغشائي الهرموني. • يدخل الهرمون إلى الخلية مباشرة و يرتبط مع مستقبل موجود في الهيولى ثم يدخل المركب ( هرمون +مستقبل) إلى النواة و يحثها على تصنيع الـ .ARNm • مثل هرمون الكورتيزول . • ال يدخل الهرمون إلى الخلية بل يتوضع على مستقبل غشائي و ينتج عن ذلك تحرير منبئ ثاني في الهيولى و الذي يعمل على تنشيط النواة . • مثل األنسولين . • يتوضع الهرمون على مستقبل غشائي و يعمل على تكوين منبئ ثاني يتمثل في AMPcالذي يتمثل دوره في تنشيط االنزيمات المسؤولة عن بعض الظواهر الفيزيولوجية مثل االفراز ،تغيرات النفاذية ،الفسفرة... • مثل :األدرينالين ،الغلوكاكون. • ال يدخل الهرمون إلى الخلية بل يتوضع على مستقبالت غشائية لتتم عملية بلعمته بعد ذلك و ينتج عن عملية الهضم مركبات فعالة داخل الخلية تعريف الهرمون • الهرمون مادة عضوية نوعية يتم اصطناعه على مستوى مجموعة من الخاليا المتخصصة أو عضو متخصص ، ينتقل عن طريق الدم و اللمف و يؤثر على عمل بعض األعضاء الحساسة له. طرق انتقال النبأ الرسالة العصبية التي تنتقل: من عصبون إلى عصبون. من عصبون إلى خلية منفذة منبه افراز خلية مستهدفة خلية غدية الرسالة الهرمونية: من عصبون إلى خلية مفرزة لهرمون إلى خلية منفذة من خلبة مفرزة لهرمون إلى خلية مستهدفة تنبيهات خارجية نسبة الكر نسبة السكر ما تحت السرير البصري مركز القصور السكري في البصلة الغدة النخامية الجملة العصبية قرب الودية جزر النجرهانس أنسولين الجملة العصبية الودية الكبد تركيب الغليكوجين و تفككه عند الحاجة غلوكوز الدم مخطط مبسط للتنظيم العصبي و الحاثي لنسبة السكر في الدم مركز االفراط السكري في البصلة الخلية لب الكظر أدرينالين الجهاز الهضمي التيروكسين الغدة الدرقية 1. Système nerveux et système endocrinien Maintien de l ’homéostasie par : Système endocrinien (hormonal) : • Sécrétion d ’hormones dans le sang • Action lente, mais soutenue Système nerveux : • Influx nerveux • Action rapide, mais brève النهاية