Гормоны надпочечников

Почки

Надпочечники (лат. glandulae suprarenales) - это небольшие уплощенные парные железы желтоватого цвета, расположенные нал верхними полюсами обеих почек. Средний вес одной железы составляет от 8 до 10 г. Правый надпочечник треугольный, а левый (более крупный) в форме полумесяца. Каждая почка окружена особой жировой капсулой. Надпочечники состоят из двух частей: внешнего коркового (коры) и внутреннего мозгового слоев. Корковый слой надпочечников дополняет выделительную функцию половых желез. В коре надпочечников различают три зоны: клубочковую, пучковую и сетчатую. В этих зонах содержатся жироподобные вещества, холестерин, нейтральные жиры и витамин С. Мозговой слой надпочечников образован так называемыми хромофинными клетками, содержащими гранулы, которые под действием хроматов окрашиваются в коричневый цвет. Мозговой слой состоит из 7-20 игольчатых почечных пирамид, соединенных корковым веществом.

Надпочечники - железы внутренней секреции. В них вырабатываются жизненно важные для организма гормоны.

Гормоны коркового слоя надпочечников

Гормоны коркового вещества надпочечников по своей химической структуре являются производными циклопентанопергидрофенантрена, базисом их химической структуры является стероидное кольцо из 17 атомов углерода. Исходным их продуктом синтеза является холестерин, из которого вначале образуется прегненолон, а в дальнейшем под воздействием ферментов гидрогеназ и дегидрогеназ - ряд гормонов. В том случае, если в первой стадии превращения прогестерона гидроксилирование происходит в 17-м положении, процесс заканчивается образованием кортизола, при гидроксилировании в 21-м положении — кортикостерона. Кортизол может образоваться при гидроксилировании прегненолона, минуя стадию образования прогестерона из 17-оксипрегненолона. Последний, как и 17-оксипрогестерон, является исходным продуктом синтеза половых гормонов.

В зависимости от количества углеродных атомов различают три основные группы соединений: имеющие 21 углеродный атом (С21-стероиды), 19 углеродных атомов (C19-стероиды) и 18 углеродных атомов (С18-стероиды), С21-стероиды носят название «кортикостероиды», C19- и С18-стероиды — «половые гормоны» (соответственно андрогены и эстрогены). В настоящее время из коркового вещества выделено 50 стероидных соединений, 8 из которых биологически активные.

Кортикостероиды по своему биологическому действию делятся на глюкокортикоиды, основным представителем которых является гидрокортизон (кортизол) и кортикостерон, и минералокортикоиды — соответственно альдостерон. Кортизол и кортикостерон образуются преимущественно в пучковой зоне, альдостерон и частично кортикостерон, как предшественник альдостерона, образуются в клубочковой зоне.

В сутки у взрослых образуется около 20-30 мг кортизола и 2-4 мг кортикостерона. Наиболее высокий уровень кортизола отмечен в промежутке от 6 до 8 ч утра, затем концентрация гормона в крови медленно снижается. В 18-20 ч содержание его в крови в 2-2,5 раза меньше по сравнению с таковым в утренние часы. Это снижение продолжается до 22-24 ч — к этому моменту уровень кортизола в крови минимальный. Секреция кортизола заметно повышается после еды, умственного напряжения, при различных стрессовых состояниях, предъявляющих повышенные требования к организму (физическое напряжение, физические воздействия, инфекция, интоксикация и т. д.). Кортикостерон также имеет суточный ритм секреции, аналогичный таковому у кортизола в количестве 10-20% от секреции кортизола.

Кроме кортизола, надпочечники секретируют кортизон (соотношение секреции кортизона к кортизолу 1:25) и небольшое количество 11-дезоксикортизола (соединение S, кортексолон). По данным исследований, в 8 ч утра содержание кортизола в плазме крови равно 300 нмоль/л (140-430 нмоль/л), кортикостерона — 40 нмоль/л (6-127 нмоль/л), кортизона — 40-70 нмоль/л (при определении флуометрическим методом). Более высокий уровень кортизола в плазме крови отмечается у мужчин. В крови кортизол имеется в трех формах: 80% гормона связано с кортикостероидсвязывающим глобулином или транскортином, 10% — с альбумином и 10% находится в свободном состоянии. Связь кортизола с белком является своего рода депо гормона, обеспечивая защиту его от химического и энзиматического действия, удлиняя период его полураспада, предотвращая или замедляя его почечную экскрецию.

Образование и секреция глюкокортикоидов и андрогенов корковым веществом надпочечников регулируется гипоталамо-аденогипофизарной системой, что подтверждено многочисленными экспериментальными исследованиями и клиническими наблюдениями. В медиобазальной области гипоталамуса, которая получила название гипофизотропной, расположены рецепторы для связывания стероидных гормонов. Подобные рецептивные поля имеются и в аденогипофизе. Медиобазальная область гипоталамуса имеет прямую связь с аденогипофизом через портальные сосуды. Непосредственное влияние на корковое вещество надпочечников оказывает кортикотропин, вырабатываемый базофилоцитами аденогипофиза.

Синтез и выход в периферическую кровь кортикостероидных гормонов регулируется гипоталамо-аденогипофизарной системой по принципу обратной связи: уменьшение содержания стероидных гормонов через рецепторы медиобазальной области гипоталамуса служит сигналом к усиленному образованию в ядрах ее нейрогормона — кортиколиберина («длинная связь»), который поступает в портальную систему аденогипофиза, а затем в аденогипофиз, воздействуя на рецепторы базофильных клеток и стимулируя образование кортикотропина. В свою очередь кортикотропин гуморально воздействует на клетки коркового вещества надпочечников, стимулирует образование кортикостероидов. При увеличении содержания кортикостероидов в крови, превышающем необходимый уровень, снижается образование гормонов гипоталамуса, кортикотропина гипофиза, а, следовательно, и кортикостероидов. Тормозящее влияние на секрецию кортикотропина оказывают кортизон, синтетические глюкокортикоиды.

Кортикостероиды воздействуют не только на рецепторы клеток гипоталамуса, но также на базофилоциты аденогипофиза, по принципу обратной связи, регулируя образование и поступление в кровь кортикотропина.

Секреция кортиколиберина гипоталамусом в определенной мере зависит также от влияния кортикотропина аденогипофиза (тот же механизм обратной связи — «короткая» связь). Показано также непосредственное влияние уровня кортизола в плазме крови на надпочечники, которое проявляется снижением чувствительности коркового вещества к кортикотропину. Кроме медиобазальной области гипоталамуса, гормональная регуляция кортикотропина и кортикостероидов осуществляется другими его полями, а также внегипоталамическими нервными образованиями и вышележащими отделами центральной нервной системы, которые осуществляют корригирующее влияние на синтез рилизинг-гормонов в зависимости от информации, поступающей из других отделов мозга, в том числе коры большого мозга.

На секрецию кортикотропина влияет серотонин, вазопрессин, который повышает чувствительность гипофиза к субпороговым количествам кортиколиберина, а также гистамин; повышение тонуса блуждающего нерва ведет к уменьшению гормонообразования в корковом веществе надпочечников, симпатического нерва — к увеличению как за счет повышения образования катехоламинов, так и непосредственного влияния на гипоталамус.

Наряду с влиянием на синтез стероидных гормонов кортикотропин стимулирует меланоциты, усиливая пигментацию кожи, оказывает также жиромобилизующее действие (высвобождение из жировой ткани НЭЖК), способствует окислению жира, гидролизу нейтральных жиров, усиливает кетогенез, стимулирует образование молока, способствует накоплению гликогена в мышцах, снижению аминокислот в крови и увеличению их поступления в мышцы, усиливает использование глюкокортикоидов тканями, тормозит их расщепление в печени, стимулирует секрецию инсулина.

Аденогипофиз обладает минимальной спонтанной активностью, которая обеспечивает выделение небольшого количества кортикотропина, необходимого для поддержания «базальной» секреции кортизола. Секреция кортикотропина увеличивается при различных эндогенных и экзогенных воздействиях под влиянием кортикотропин-рилизинг гормона. Отмечается суточный ритм секреции кортикотропина, следовательно, и глюкокортикоидов с максимальным увеличением в утренние часы (к 6.00) и минимальным — к ночи (20.00-24.00).

Глюкокортикоиды

Действие глюкокортикоидов на организм чрезвычайно разнообразно и осуществляется путем изменения проницаемости клеточных мембран, влияния на синтез ферментного белка, а также на активность ферментов. Действие глюкокортикоидов проявляется на уровне генов в органах-мишенях путем избирательной активации специфических информационных и рибосомной РНК, стимуляции синтеза белка из аминокислот, принесенных на транспортной РНК. Наряду с активацией синтеза ферментов глюкокортикоиды влияют на их активность, изменяя ее в зависимости от конкретных условий внутренней и внешней среды. Влияние глюкокортикоидов на процессы регуляции постоянства гомеостаза может быть непосредственным, направленным на обменные процессы, и пермиссивным (разрешающим), направленным на обеспечение ряда физиологических процессов, которые могут протекать только в присутствии глюкокортикоидов.

Наиболее выражено метаболическое действие кортизола. Это в первую очередь касается углеводного и белкового обменов.

Глюкокортикоиды активируют ферментативные процессы глюконеогенеза, которые неразрывно связаны с катаболическим (распад белков, увеличение тканевого содержания глюкогенных аминокислот — аланина, глутаминовой кислоты и др.) и антианаболическим (торможение синтеза белка из аминокислот) их действием. Под влиянием кортизола уменьшается содержание белка в мышцах и соединительной ткани, в том числе в костях, увеличивается образование и распад альбумина в печени.

Аминокислоты, подвергаясь в печени дезаминированию, служат источником образования глюкозы. Повышая содержание гликогена в печени и меньше — в мышцах, ослабляя транспорт глюкозы через мембрану клеток, глюкокортикоиды уменьшают утилизацию ее па периферии, увеличивают уровень сахара в крови, вызывая гликозурию, которая зависит также от понижения порога проходимости для глюкозы в почках. Наиболее выраженным действием па углеводный обмен обладает кортизол, слабее — кортизон и меньше всего — кортикостерон. Наряду с катаболическим действием глюкокортикоиды оказывают антианаболическое действие, связанное с уменьшением поступления аминокислот в клетку.

Глюкокортикоиды необходимы не только для гликонеогенеза, но и гликогенолиза, оказывая пермиссивнос действие в этом отношении на адреналин и глюкагон. Они также стимулируют процессы липолиза и способствуют гликонеогенезу. В свою очередь, свободные жирные кислоты снижают активность процессов анаэробного гликолиза. Фармакологические дозы, значительно превышающие физиологические, стимулируют активность ферментов пентозофосфатного цикла окисления глюкозы, ведут к усилению синтеза жирных кислот и отложению жира.

Усиливая процессы гликонеогенеза и гликогенолиза, повышая уровень сахара в крови и, следовательно, секрецию инсулина, глюкокортикоиды способствуют липогенезу. Одновременно с этим, оказывая пермиссивное действие на катехоламины и гормон роста, они усиливают липолиз, повышают содержание в крови жирных кислот. Значительное влияние глюкокортикоиды оказывают на водно-электролитный обмен путем повышения скорости клубочковой фильтрации, уменьшения канальцевой реабсорбции и повышения содержания натрия и, следовательно, воды во внеклеточном пространстве. Обладая слабым минералокортикоидным действием, кортизол усиливает реабсорбцию натрия в канальцах почек, в то же время повышая проницаемость клеточной мембраны избирательно для ионов калия, способствует выделению калия. Кортизол также снижает реабсорбцию в канальцах почек кальция и фосфора, повышает клиренс и потерю кальция с мочой. Потеря кальция усиливается из-за декальцификации костей вследствие катаболического действия кортизола на белок костной ткани и снижения под его влиянием всасывания кальция и фосфора в кишках. Кортизол уменьшает чувствительность канальцев почек к вазопрессину, тормозит выделение его в кровь, увеличивая диурез.

Изменение водно-солевого обмена тесно связано с регуляцией артериального давления: повышенная реабсорбция натрия, задержка его в стенках артериол, набухание их усиливают прессорную реакцию сосудов, чему также способствует пермиссивное действие глюкокортикоидов на катехоламины.

Функциональное состояние коркового вещества надпочечников оказывает влияние па щелочной резерв, который имеет обратную зависимость от внутриклеточной концентрации натрия и калия. Глюкокортикоиды в больших дозах приводят к развитию алкалоза и повышают чувствительность адренорецепторов сердечно-сосудистой системы к действию катехоламинов.

Глюкокортикоиды оказывают противовоспалительное действие путем подавления активности гиалуроиидазы, уменьшения синтеза гистамина и усиления разрушения его (благодаря активации гистаминазы), следовательно, уменьшают повреждение эндотелия, снижают проницаемость капилляров. При аллергических реакциях гормоны снижают сенсибилизацию, уменьшают чувствительность тканей к аллергической реакции, вместе с тем они не являются сугубо антигистаминными препаратами, так как не уменьшают реакцию ткани на гистамин. Глюкокортикоиды угнетают образование фибробластов, митоз и уменьшают количество коллагена в соединительной ткани. Действие глюкокортикоидов на иммуногенез зависит в первую очередь от уровня их в крови. В нормальных физиологических дозах гормоны оказывают нормализующее влияние на защитные реакции организма, повышают уровень антител. Неблагоприятное влияние оказывают лишь большие дозы глюкокортикоидов.

Глюкокортикоиды стимулируют образование эритроцитов, нейтрофильных гранулоцитов, тромбоцитов, уменьшают содержание в крови не только лимфоцитов, по и эозинофильных гранулоцитов, способствуют увеличению свободной хлористоводородной кислоты, общей кислотности, образованию пепсина и повышенному выделению его с мочой, уменьшают содержание в слизистой оболочке желудка мукополисахаридов.

Кортизол оказывает влияние на функциональное состояние центральной нервной системы, участвует в регуляции восприятия и интеграции сенсорных импульсов, понижает порог электрического возбуждения мозга. Важная роль принадлежит глюкокортикоидам в регуляции функционального состояния сердечно-сосудистой системы, обеспечении нормальной сократительной функции миокарда, должного объема крови и микроциркуляции. Это действие обусловлено не только влиянием кортизола на различные обменные, в том числе энергетические, процессы в мышце сердца.

Система гипоталамус — гипофиз — корковое вещество надпочечников играет весьма важное значение в системе защитных реакций организма — стрессе. В момент стресса резко возрастает потребность тканей в кортизоле, секреция которого увеличивается в 5-10 раз. Существенное влияние на функциональное состояние гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы оказывают высшие отделы центральной нервной системы, психоэмоциональное состояние личности.

Глюкокортикоиды играют важную роль в повышении сопротивляемости организма к воздействию самых различных неблагоприятных факторов, оказывают нормализующее влияние на общую гемодинамику и микроциркуляцию, что особенно важно при шоке, коллапсе, обладают мощным противоаллергическим, противовоспалительным действием, понижают проницаемость клеточных мембран, защищают их структурные элементы от неблагоприятного воздействия токсических веществ, тормозят клеточное деление, усиливают дифференциацию клеток, ограничивают чрезмерную интенсивность температурной реакции (лихорадку). Все это, несомненно, свидетельствует об исключительной роли гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, глюкокортикоидов в регуляции защитных реакций организма, повышении устойчивости его к различным неблагоприятным влияниям на организм, что и объясняет широкое использование глюкокортикоидов в клинике, в том числе при лечении самых различных неотложных состояний. Длительное стрессовое воздействие ведет к чрезмерной стимуляции коркового вещества надпочечников адренокортикотропным гормоном, что приводит к гиперфункции ее, а затем и истощению.

Минералокортикоиды

В клубочковой зоне коркового вещества надпочечников синтезируются другие гормоны надпочечников - минералокортикоиды, основным представителем которых является альдостерон. Альдостерон образуется из кортикостерона, предшественником которого является 11-дезоксикортикостерон (ДОК). У здоровых людей секреция альдостерона при соблюдении нормального солевого режима колеблется в пределах 70-580 нмоль/сут (в среднем около 280 нмоль/сут), утром 55-445 нмоль/л (250 нмоль/л), значительно увеличивается в вертикальном положении и физической активности. Предшественник кортикостерона и альдостерона —11-дезоксикортикостерон (ДОК, кортексон) секретируется со скоростью 130-430 нмоль/сут, количество его утром в плазме крови составляет 120-545, в среднем 210 нмоль/л.

Секреция альдостерона регулируется системой ренин-ангиотензин, кортикотропином и концентрацией в плазме крови калия и натрия. Важнейшим физиологическим стимулятором биосинтеза и секреции альдостерона в корковом веществе надпочечников является ангиотензин II и III. Пусковым механизмом в образовании апгиотензина является ренин, который способствует образованию ангиотензина I из неактивного белка предшественника — ангиотензиногена. Дальнейшее превращение ангиотензина I в ангиотензин II и III происходит под влиянием конвертирующего фермента. Ангиотензин II и III стимулирует биосинтез альдостерона в надпочечниках.

Секреция ренина регулируется соотношением натрия и калия во внеклеточном пространстве, объемом циркулирующей крови и степенью растяжения афферентных артерий клубочков нефрона. Снижение артериального давления, уменьшение циркулирующей крови, растяжение артерий, увеличение калия в крови (гиперкалиемия), снижение натрия (гипонатриемия) усиливает секрецию ренина, образование ангиотензина II и III и секрецию альдостерона. Альдостерон в свою очередь увеличивает задержку натрия, повышает выделение калия, увеличивает объем циркулирующей крови и артериальное давление.

Таким образом, система ренин-ангиотензин-альдостерон является единой системой регуляции и саморегуляции электролитного баланса и кровяного давления. При нарушении баланса натрия ангиотензины II и III являются основными регуляторами функции коркового вещества надпочечников, в клубочковой зоне которых имеются к ним рецепторы. Ангиотензин II способствует увеличению числа рецепторов, а также повышает активность ферментов биосинтеза альдостерона.

Основным фактором, влияющим на секрецию альдостерона при бессолевой диете у здоровых людей, является потеря жидкости. Это рассматривают как компенсаторный механизм, направленный на сохранение объема внеклеточной жидкости благодаря увеличению реабсорбции натрия в канальцах почек, повышению осмотического давления в корковом и мозговом слое почек и, следовательно, увеличению реабсорбции воды. Гиперсекреция альдостерона подавляет выделение ренина, следовательно, уменьшает образование ангиотензина II и III, что приводит к снижению и нормализации секреции альдостерона. Секреция альдостерона в меньшей степени регулируется кортикотропином. Отмечена зависимость секреции альдостерона от времени суток (днем — больше, ночью — меньше), положения тела (в горизонтальном положении — меньше, в вертикальном — больше).

Основное биологическое действие минералокортикоидов состоит в задержке натрия (благодаря блокированию ферментных систем почек) и выделении калия. Альдостерон обладает слабым (в 3 раза меньше кортизола) глюкокортикоидным действием, усиливает выделение кальция и магния.

Дезоксикортикостерон (ДОК) — промежуточный продукт образования альдостерона. Альдостерон и дезоксикортикостерон отличаются друг от друга по силе действия.

ДОК в 30 раз слабее альдостерона задерживает натрий, в большей степени способствует выведению калия, развитию гипертензии и поражению почек. При избыточном введении ДОК на фоне гипокалиемии возможно повреждение канальцев почек и развитие несахарного диабета.

Кортикостероиды в крови подвергаются различным превращениям. Первым продуктом метаболизма кортизола является кортизон. В печени глюкокортикоиды превращаются в тетрагидропроизводные, кортолы и кортолоны. Незначительная часть кортизола (около 10%) превращается в 11-ОКС и 17-КС. Основное количество глюкокортикоидов, подвергаясь превращениям, соединяется в печени главным образом с глюкуроновой, меньше — с серной и фосфорной кислотами и в таком виде выделяется из организма. Свободный, не связанный с транскортином и альбумином, кортизол фильтруется в клубочках почек, однако 80-90% его реабсорбируется в канальцах, и лишь незначительная часть выводится из организма в неизмененном виде. При патологии почек экскреция метаболитов и свободного кортизола может изменяться. С возрастом удлиняется период полураспада кортизола и замедляется его экскреция.

Половые гормоны

Усиливают действие гормонов, выделяемых половыми железами. Основные представители этой группы - андрогены. Эти гормоны также стимулируют рост мышц. В организме мужчин андрогенов вырабатывается больше, чем у женщин. При повышенной секреции этих гормонов у женщин проявляется вирилизм (наличие у женщин вторичных мужских половых признаков).

Гормоны мозгового слоя

Мозговой слой надпочечников вырабатывает гормоны катехоламины (адреналин, норадреналин и допамин). Эти гормоны еще называют «гормонами стресса», так как их содержание резко увеличивается при физической или психологической нагрузке. Выброс в кровь стрессовых гормонов сопровождается учащением сердцебиения и дыхания, повышением кровяного давления, ускорением обмена веществ. Кроме того, гликоген, накопленный в печени и мышцах, расщепляется до глюкозы. При дефиците этих гормонов в крови уменьшается содержание сахара, понижается артериальное давление, возникает слабость.

Если человек слишком нервный, постоянно испытывает физический или психологический стресс, то его организм пребывает в активном состоянии из-за усиленной секреции адреналина и норадреналина. Вследствие этого возникает боль в желудке, головная боль, повышается кровяное давление.

Дополнительно статьи на данную тему:

Гормоны и менструальный цикл

Гормоны поджелудочной железы

Все материалы на сайте размещены для справки. Перед началом лечения проконсультируйтесь с врачом.