Гормоны коркового вещества надпочечников

В надпочечниках  различают две функционально различные области – корковое вещество (занимает около 80% объема надпочечников) и мозговое вещество (рассмотрено здесь).

Гормоны коркового вещества надпочечников

В корковом веществе надпочечников синтезируются 3 группы гормонов:

Группа	Примеры	Место синтеза
1. Глюкокортикоиды (ГК)	кортизол (гидрокортизон), кортизон, кортикостерон и др.	Пучковая зона (отчасти – сетчатая)
2. Минералокортикоиды (МК)	альдостерон, дезоксикортикостерон и др.	Клубочковая зона
3. Половые гормоны	андрогены (дегидроэпиандростерон, андростендион и др.), эстрогены, прогестерон.	Сетчатая зона (отчасти – пучковая)

Примечание. Подчеркнуты названия основных по количеству и биологической активности гормонов каждой группы.

По химической природе все эти гормоны являются стероидами, поэтому основной их механизм действия – внутриклеточный (регулируют синтез белков на уровне генов).

ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ

Также как и катехоламины, ГК являются основными гормонами стресса и адаптации, они мобилизуют организм на борьбу с любыми повреждающими факторами внешней среды – стрессорами (травма, кровопотеря, инфекция, физическая работа, психоэмоциональное напряжение и др.). ГК повышают чувствительность тканей к катехоламинам (пермиссивный эффект), возможно, за счет стимуляции синтеза адренарецепторов.

Эффекты действия ГК:

1. На метаболизм:

а) углеводный обмен: повышают концентрацию глюкозы в крови за счет усиления глюконеогенеза и снижения чувствительности тканей к инсулину;

б) белковый и жировой обмен: усиливают липолиз, повышают концентрацию холестерола и жирных кислот в крови, усиливают расщепление белка в мышцах в большинстве других тканей (катаболический эффект);

в) водно-электролитный обмен: задерживают в организме Na⁺ и воду, усиливают выведение K⁺ (минералокортикоидный эффект); усиливают выведение Са²⁺ из костей.

2. На функции органов ГК действуют подобно симпато-адреналовой системе:

а) увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, сужают кровеносные сосуды, повышают АД;

б) способствуют расслаблению бронхов;

в) повышают возбудимость ЦНС.

3. В высоких (фармакологических) дозах ГК оказывают также:

а) противоотечное действие (в частности, снижают проницаемость капилляров);

б) иммунодепрессивное и антиаллергическое действие (в частности, подавляют секрецию антител, снижают содержание лимфоцитов, эозинофилов, базофилов);

в) противовоспалительное действие (угнетая практически все механизмы воспаления);

г) повышают секрецию HCl в желудке.

ГК широко используются в медицине для лечения всех видов шока (травматический, геморрагический и др.), бронхиальной астмы, кожных болезней, аллергических реакций, ревматизма и других заболеваний.

Регуляция секреции ГК осуществляется системой «гипоталамус (кортиколиберин) – аденогипофиз (АКТГ) – надпочечники (ГК)». В условиях стресса сигналы из ЦНС поступают к гипоталамусу, что приводит к увеличению секреции кортиколиберина, АКТГ и ГК.

Патология.

Избыток ГК (например, вследствие опухоли надпочечников, гиперсекреции АКТГ в аденогипофизе или при длительном лечении ГК) приводит к развитию синдрома Иценко-Кушинга. Для этого состояния характеры:

- гипергликемия (стероидный сахарный диабет);

- гипокалиемия; задержка в организме Na⁺ и воды;

- повышение АД (стероидная артериальная гипертензия);

- снижение мышечной массы; остеопороз;

- образование язв желудка и двенадцатиперстной кишки;

- лимфопения и иммунодефицит;

- психические нарушения.

Для синдрома Иценко-Кушинга также характерно перераспределение жировой ткани: на конечностях толщина жировой клетчатки уменьшается вследствие липолиза, усиленного действием ГК; одновременно, под действием инсулина, увеличивается отложение жира в области лица, шеи, верхней части туловища и живота, где жировая ткань менее чувствительна к ГК.

При длительном лечении ГК их концентрация в крови постоянно повышена. Это приводит к торможению секреции АКТГ и постепенной атрофии надпочечников. Если после этого резко прекратить введение ГК больному, то надпочечники оказываются неспособными синтезировать достаточное количество собственных ГК, и концентрация этих гормонов в крови резко снижается. В результате возникает синдром отмены – надпочечниковая недостаточность, которая может привести к смерти, прежде всего, из-за резкого снижения АД.

МИНЕРАЛКОРТИКОДЫ

Эффекты действия МК направлены, в основном, на регуляцию водно-электролитного обмена. Альдостерон увеличивает реабсорбцию Na+ и секрецию K+ в почках (в частности, усиливая синтез K/Na-насосов в эпителии почечных канальцев). Вследствие увеличения реабсорбции Na+ усиливается также реабсорбция воды и уменьшается диурез. Таким образом, альдостерон способствует задержке Na+ и воды в организме, повышая объем циркулирующей крови и АД.

Регулируя ионную проницаемость клеточных мембран, МК влияют на возбудимость нервной и мышечных тканей.

Регуляция секреции МК осуществляется, преимущественно, ренин-ангиотензин-альдостероновой системой. 

Гормоны мозгового вещества надпочечников

В надпочечниках различают две функционально различимые области - корковое вещество (занимает около 80% объема надпочечников) и мозговое вещество.

Корковое вещество рассмотрено здесь.

Гормоны мозгового вещества надпочечников

В мозговом веществе надпочечников синтезируются катехоламины: адреналин (АДР), норадреналин (НАДР) и дофамин (допамин).

Кроме надпочечников, катехоламины синтезируются в нервной системе и выполняют роль синаптических медиаторов в ЦНС (дофамин и НАДР) и в симпатических волокнах (НАДР). Симпатический отдел вегетативной НС и мозговое вещество надпочечников образуют единую функциональную симпато-адреналовую систему, основная роль которой - мобилизация организма при стрессе (обеспечение реакций "борьбы и бегства").

По химической природе катехоламины являются производными аминокислоты тирозина. 

Адреналин

Действие АДР на клетки-мишени реализуется через мембранные α- и  β-адренорецепторы.

Локализация и эффекты стимуляции адренорецепторов в мышечных тканях:

Локализация	Подтип рецептора	Эффект стимуляции
Миокард	α1, β1	Активация
Гладкие мышцы	α1	Активация
	β2	Торможение

Примечание. β-адренорецепторы также стимулируют:

а) липолиз в жировой ткани (β₁);

б) гликогенолиз в скелетных мышцах и печени (β₂);

в) секрецию ренина в почках (β₁).

Эффекты действия АДР:

1. На метаболизм: стимулируя β-адренорецепторы, адреналин повышает интенсивность обменных процессов, усиливает гликогенолиз, липолиз, что приводит к повышению концентрации глюкозы и жирных кислот в крови.

2. На функции организма (действует подобно симпатическому отделу ВНС):

- повышает АД, в основном, за счет стимуляции деятельности сердца (β₁-адренорецепторы);

- расширяет бронхи (β₂–адренорецепторы);

- тормозит моторику и секрецию органов ЖКТ;

- расширяет зрачки (α₁-адренорецепторы мышцы, расширяющей зрачок);

- повышает возбудимость ЦНС.

Регуляция секреции катехоламинов в надпочечниках осуществляется симпатическим отделом ВНС. Особенностью симпатической иннервации мозгового вещества надпочечников является отсутствие вегетативных ганглиев, роль которых выполняет само мозговое вещество (это связано с общностью происхождения и биохимии нервной ткани симпатических ганглиев и хромаффинной ткани мозгового вещества надпочечников). Тела нейронов, иннервирующих мозговое вещество надпочечников, лежат в боковых рогах тораколюмбального отдела спинного мозга. Аксоны этих нейронов (преганглионарные волокна) выделяют АХ, который, действуя на N-холинорецепторы, стимулирует секрецию АДР. Таким образом, секреция АДР усиливается при активации симпатической НС, т.е. в стрессовых условиях, что подчеркивает функциональное единство симпато-адреналовой системы.

См. также:

- Симпатическая НС (физиология)

- Симпатическая НС (анатомия)

Ситуационные задачи по физиологии

Ситуационные задачи по теме: "Физиология крови"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология возбудимых тканей"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология ЦНС"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология ВНС"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология эндокринной системы"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология выделения"
Ситуационные задачи по теме: "Физиология пищеварения"

Ситуационные задачи по физиологии эндокринной системы

1. Рост ребенка 10 лет 180 см. Умственное развитие нормальное. Содержание глюкозы в крови повышено (10ммоль/л). С нарушением функции какой эндокринной железы это может быть связано?

Соматотропный гормон (СТГ) угнетает поглощение и утилизацию глюкозы клетками, при этом концентрация глюкозы в крови повышается; избыток СТГ в детском и юношеском возрасте приводит к гигантизму, что и наблюдается у пациента. СТГ вырабатывается в аденогипофизе. Следовательно, данные симптомы связаны с нарушением функции аденогипофиза.

2. У обследованного пациента 18 лет рост 100 см. Телосложение непропорциональное, кисти конечностей утолщены, умственное развитие замедлено, снижен основной обмен. С нарушением функции какой эндокринной железы это может быть связано?

У пациента тироидный нанизм (карликовость): в отличие от гипофизарного нанизма, в этом случае замедляется психическое развитие, могут нарушаться пропорции тела. Тироидный нанизм вызывается недостатком тироидных гормонов - гипотирозом, при котором также снижается интенсивность обмена веществ, что и наблюдается у пациента. Тироидные гормоны синтезируются в фолликулах щитовидной железы. Следовательно, симптомы вызваны нарушением функции щитовидной железы.

3. Больной жалуется на чувство голода, жажду (выпивает до 8 л воды за сутки), увеличение диуреза. С нарушением функции какой эндокринной железы это может быть связано? Какое лабораторное исследование может помочь в уточнении диагноза?

Инсулин усиливает утилизацию глюкозы в клетках (ее превращение в гликоген и жиры). При недостатке инсулина (вследствие поражения поджелудочной железы или снижения чувствительности тканей к инсулину) клетки не получают глюкозу, возникает чувство голода. Концентрация глюкозы в крови при этом повышается (гипергликемия). Избыток глюкозы выводится с мочой, повышая диурез (полиурия). Потеря организмом воды  вызывает чувство жажды (полидипсия). Перечисленные симптомы позволяют предположить наличие у больного сахарного диабета. Так как инсулин вырабатывается бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, данные симптомы могут быть связаны с нарушением функций поджелудочной железы.

В уточнении диагноза помогут следующие лабораторные исследования:

1) измерение концентрации глюкозы в крови натощак: норма - 3,5-5,5 ммоль/л; диагноз "диабет" ставится если концентрация глюкозы в крови натощак превышает 6,1 ммоль/л, а через 2 часа после приема пищи - превышает 11,1 ммоль/л;

2) измерение уровня гликозилированного гемоглобина - при диабете превышает 5,9% (5,9-6,5% - сомнительно, выше 6,5% - большая вероятность диабета);

3) обнаружение сахара, ацетона в моче;

4) в сомнительных случаях проводится глюкозотолерантный тест - у пациента измеряют концентрацию глюкозы в крови натощак, а затем дают выпить (или вводят внутривенно) раствор глюкозы. После этого в течение двух часов каждые полчаса проводят измерения концентрации глюкозы в крови для составления сравнительного графика по толерантности к глюкозе. Уровень глюкозы в крови менее 7,8 ммоль/л (через 2 часа) считается нормой. При уровне 7,8-11,0 результат расценивается как нарушение толерантности к глюкозе. При уровне выше 11,0 диагностируют наличие сахарного диабета.

4. Больной жалуется на увеличение диуреза (до 15 л в сутки). При обследовании в моче отсутствуют белок и сахар. Нарушение секреции какого гормона может вызвать такие изменения?

Недостаток антидиуретического гормона (или снижение чувствительности почек к этому гормону) приводит к большим потерям воды с мочой (полиурии) из-за снижения реабсорбции воды в почках. Это состояние называется несахарным диабетом.

5. Больная жалуется на раздражительность, бессоницу, сердцебиение, одышку. Температура тела часто повышается. Основной обмен на 40% превышает норму. С нарушением функции какой эндокринной железы это может быть связано?

Избыток тироидных гормонов (Т3, Т4) - гипертироз - сопровождается повышением интенсивности обмена веществ и энергии, повышением температуры тела, увеличением частоты сердечных сокращений, психомоторным возбуждением (что и наблюдается у пациента). Тироидные гормоны синтезируются фолликулами щитовидной железы. Следовательно, данные симптомы связаны с нарушением функции щитовидной железы.

Регуляция концентрации кальция в крови (кальцитонин, паратгормон)

Щитовидная и паращитовидные железы (в количестве 4-6 штук расположены на задней поверхности щитовидной железы) синтезируют и секретируют:

1. тироидные (йодсодержащие) гормоны - синтезируются в фолликулах щитовидной железы (рассмотрены здесь);

2. кальцитонин - синтезируется в парафолликулярных клетках щитовидной железы (С-клетки);

3. паратгормон - синтезируется в паращитовидных железах.

Регуляция концентрации кальция в крови

Нормальная концентрация ионов Ca²⁺ в плазме составляет 2,1-2,6 ммоль/л.

Роль Ca²⁺ в организме:

1) участвует в формировании потенциалов действия сердечной и гладких мышц;

2) вторичный посредник действия многих БАВ (медиаторов, гормонов и др.);

3) запускает сокращение всех типов мышц, а также секрецию медиаторов, гормонов и продуктов экзокринных желез;

4) снижает возбудимость нервной ткани;

5) один из факторов свертывания крови;

6) соли кальция – основной компонент костей и зубов.

Поддержание постоянства концентрации кальция в плазме крови обеспечивают 3 гормона:

1) паратгормон (ПТГ, паратирин) – секретируется паращитовидными железами;

2) кальцитриол (1,25-дигидроксихолекальциферол, активная форма витамина D₃) – стероидный гормон. Предшественник кальцитриола (витамин D₃, холекальциферол) синтезируется из холестерина в коже под действием УФ солнечных лучей. Далее витамин D₃ последовательно активируется (гидроксилируется) сначала в печени, а потом в почках, превращаясь в кальцитриол;

3) кальцитонин (тирокальцитонин) – секретируется парафолликулярными клетками щитовидной железы.

Эти 3 «кальцийрегулирующих» гормона влияют на 3 процесса:

1) всасывание Ca²⁺ в тонкой кишке*;

2) реабсорбцию Ca²⁺ в почках;

3) резорбцию костей и «вымывание» из них Ca²⁺.

Паратгормон и кальцитриол повышают концентрацию Ca²⁺ в крови, стимулируя все 3 процесса, а кальцитонин снижает концентрацию Ca²⁺ в крови, оказывая противоположное действие на органы-эффекторы.

___________________

* Следует отметить, что только кальцитриол оказывает прямое действие на всасывание Ca²⁺ в тонкой кишке, а паратгормон и кальцитонин делают это опосредованно – регулируя синтез кальцитриола в почках. Таким образом, кальцитриол – главный гормон, определяющий общее содержание Ca²⁺ в организме.

Кальциевый обмен тесно связан с фосфоровым обеном. Соответственно, указанные гормоны также регулируют содержание в организме фосфатов. Так, кальцитриол усиливает всасывание фосфатов в тонкой кишке, а также их реабсорбцию в почках; а паратгормон и кальцитонин угнетают реабсорбцию фосфатов в почках.

Регуляции секреции паратгормона, кальцитриола и кальцитонина, в основном, определяется концентрацией Ca²⁺ в крови по принципу отрицательной обратной связи.

Снижение концентрации Ca²⁺:

- усиливает секрецию паратгормона и кальцитриола, которые повышают уровень Ca²⁺ в крови;

- тормозит секрецию кальцитонина, снижающего этот уровень.

Наоборот, повышение концентрации Ca²⁺ в крови приводит к противоположным сдвигам секреции кальцийрегулирующих гормонов. В результате концентрация Ca²⁺ поддерживается на относительно постоянном уровне.

Тироидные гормоны

Щитовидная и паращитовидные железы (в количестве 4-6 штук расположены на задней поверхности щитовидной железы) синтезируют и секретируют:

1. тироидные (йодсодержащие) гормоны - синтезируются в фолликулах щитовидной железы;

2. кальцитонин - синтезируется в парафолликулярных клетках щитовидной железы (С-клетки);

3. паратгормон - синтезируется в паращитовидных железах.

Кальцитонин и паратгормон выполняют общую функцию (регулируют фосфорно-кальциевый обмен) и рассмотрены здесь.

Тироидные гормоны

К ним относятся трийодтиронин (Т₃) и тетрайодтиронин (Т₄, тироксин). Наибольшей биологической активностью обладает Т₃.

Тироидные гормоны синтезируются из аминокислоты тирозина с присоединением йода, поэтому их количество зависит от поступления йода с пищей.

Механизм действия тироидных гормонов, в основном, внутриклеточный – через рецепторы цитоплазмы (в частности, митохондрий) и ядра.

Эффект действия тироидных гормонов:

1. На метаболизм – вызывают «пожар обмена»:

а) повышают интенсивность обменных процессов, усиливают расщепление жиров (липолиз) и гликогена (гликогенолиз); повышают концентрацию глюкозы в крови; усиливают выведение холестерола из организма;

б) активируют процессы биологического окисления, увеличивают потребление кислорода и образование тепла (калоригенный эффект).

2. На функции органов – во многом действуют подобно симпато-адреналовой системе:

а) увеличивают ЧСС;

б) повышают возбудимость ЦНС.

3. На рост, развитие и дифференцировку тканей, в том числе костной и нервной (морфогенетический эффект). Особо важную роль Т₃ и Т₄ играют в развитии организма в детстве.

Регуляция секреции тироидных гормонов осуществляется системой «гипоталамус (тиролиберин) – аденогипофиз (ТТГ) – щитовидная железа (Т₃ и Т₄). При стрессе (особенно, при действии холода) секреция Т₃ и Т₄ увеличивается под влиянием сигналов, приходящих к гипоталамусу от других отделов ЦНС.

Патология.

НЕДОСТАТОК тироидных гормонов – гипотироз – сопровождается снижением интенсивности обмена веществ и энергии, понижением температуры тела, уменьшением ЧСС (брадикардия), ожирением, сухостью кожи, малоподвижностью, апатией, сонливостью, снижением памяти и интеллекта. В тяжелых случаях развивается микседема («слизистый отек») – распространенный отек кожи и подкожной клетчатки, связанный с накоплением в них гликопротеинов, обладающих гидрофильными свойствами.

Недостаток тироидных гормонов в детском возрасте приводит к задержке роста (тироидный нанизм): в отличие от гипофизарного нанизма, в этом случае замедляется психическое развитие, могут нарушаться пропорции тела. В тяжелых случаях врожденного гипотироза развивается кретинизм – карликовость в сочетании с резким снижением интеллекта, а часто и с глухонемотой.

Одной из причин гипотироза является недостаток поступления йода с пищей. При этом нарушается синтез Т₃ и Т_4, и их концентрация в крови снижается. В ответ на это усиливается секреция ТТГ (аденогипофиз), под действием которого возникает компенсаторное разрастание щитовидной железы – эндемический зоб. Если дефицит йода возникает в период внутриутробного развития, эндемический зоб часто сочетается с кретинизмом.

ИЗБЫТОК тироидных гормонов – гипертироз – сопровождается повышением обмена веществ и энергии (больной как будто «сгорает»). При этом состоянии наблюдается повышение температуры тела (таким больным все время жарко, они плохо переносят тепло), увеличение ЧСС, похудание, потливость, дрожание конечностей, психомоторное возбуждение, бессоница.

Резко выраженный гипертироз (тиротоксикоз) может быть опасен для жизни, в первую очередь, из-за расстройств сердечного ритма и нарушения функций ЦНС.

Наиболее частой причиной гипертироза является базедова болезнь (диффузный токсический зоб), при которой происходит патологическое разрастание щитовидной железы, приводящее к гиперсекреции тироидных гормонов. Базедова болезнь часто соповождается пучеглазием (экзофтальмом), однако этот симптом не связан с действием тироидных гормонов.

Гормоны мозгового вещества надпочечников

Мозговое вещество занимает около 20% объема надпочечников. Здесь синтезируются катехоламины: адреналин (АДР), норадреналин (НАДР), дофамин (допамин).

Кроме надпочечников, катехоламины синтезируются в нервной системе и выполняют функцию синаптических медиаторов в ЦНС (дофамин и НАДР) и в симпатических волокнах (НАДР). Симпатический отдел ВНС и мозговое вещество надпочечников образуют единую функциональную симпато-адреналовую систему, основная роль которой - мобилизация организма при стрессе (обеспечение реакций "борьбы и бегства").

По химической природе катехоламины являются производными аминокислоты тирозина.

Адреналин

Действие АДР на клетки-мишени реализуется через мембранные α- и β-адренорецепторы.

Локализация и эффекты стимуляции адренорецепторов

 в мышечных тканях

Локализация	Подтип рецептора	Эффект стимуляции
Миокард	α1, β1	активация
Гладкие мышцы	α1 β2	активация торможение