Функции и механизм действия гормона гипоталамуса вазопрессина

Содержание

Функции и механизм действия гормона гипоталамуса вазопрессина

Гормоны гипоталамуса и их роль в регуляции эндокринной системы

В регуляции функций эндокринной системы и поддержания водно-электролитного баланса в организме человека важная роль принадлежит гормонам гипоталамуса. Рассмотрим подробнее их функции.

Анатомия и физиология

Гипоталамус располагается в основании головного мозга под таламусом и является местом, в котором осуществляется взаимодействие между ЦНС и эндокринной системой. В его нервных клетках образуются вещества с очень высокой биологической активностью. Через систему капилляров они достигают гипофиза и регулируют его секреторную деятельность. Таким образом, существует прямая связь между выработкой гормонов гипоталамуса и гипофиза – фактически они представляют собой единый комплекс.

Биологически активные вещества, вырабатываемые нервными клетками гипоталамуса и стимулирующие функции гипофиза, называются либеринами или ризлинг-факторами. Вещества, которые наоборот подавляют секрецию гипофизарных гормонов, получили название статинов или ингибирующих факторов.

Гипоталамус вырабатывает следующие гормоны:

  • тиролиберин (ТРФ);
  • кортиколиберин (КРФ);
  • фоллилиберин (ФРЛ);
  • люлиберин (ЛРЛ);
  • пролактолиберин (ПРЛ);
  • соматолиберин (СЛР);
  • меланолиберин (МЛР);
  • меланостатин (МИФ);
  • пролактостатин (ПИФ);
  • соматостатин (СИФ).

По химическому строению все они являются пептидными, т. е. относятся к подклассу белков, однако точные химические формулы установлены только для пяти из них. Сложности в их изучении обусловлены тем, что в тканях гипоталамуса их содержится крайне мало. Например, для того чтобы выделить в чистом виде всего 1 мг тиролиберина необходимо подвергнуть обработке примерно тонну гипоталамусов, полученных от 5 млн овец!

На какие органы влияют

Либерины и статины, вырабатываемые гипоталамусом, достигают через систему портальных сосудов гипофиза, где стимулируют биосинтез тропных гипофизарных гормонов. Последние с током крови достигают органов-мишеней и оказывают на них свое действие.

Рассмотрим этот процесс упрощенно и схематично.

Рилизинг-факторы посредством портальных сосудов достигают гипофиза. Нейрофизин стимулирует клетки задней доли гипофиза, усиливая тем самым выделение окситоцина и вазопрессина.

Остальные рилизинг-факторы воздействуют на передний отдел гипофиза. Схема их влияния представлена в таблице:

Тропный гормон, вырабатываемый гипофизом

Растущие ткани и органы

Яичники, матка, предстательная железа, семенные пузырьки

Функции гормонов гипоталамуса

На сегодняшний день наиболее полно изучены биологические функции следующих гипоталамических релизинг-факторов:

  1. Гонадолиберины. Оказывают регуляторное действие на выработку половых гормонов. Обеспечивают правильный менструальный цикл и формируют половое влечение. Именно под их влиянием в яичнике происходит созревание яйцеклетки и ее выход из граафового пузырька. Недостаточная секреция гонадолиберинов приводит к снижению потенции у мужчин и бесплодию у женщин.
  2. Соматолиберин. На секрецию гормона роста гипоталамус влияет именно выделением соматолиберина. Снижение выработки этого рилизинг-фактора вызывает уменьшение выделения гипофизом соматотропина, что в конечном итоге проявляется замедленным ростом, карликовостью. И наоборот, избыток соматолиберина способствует высокому росту, акромегалии.
  3. Кортиколиберин. Служит для усиления секреции гипофизом адренокортикотропина. Если он производится в недостаточном количестве, то у человека развивается надпочечниковая недостаточность.
  4. Пролактолиберин. Активно вырабатывается во время беременности и в период лактации.
  5. Тиролиберин. Отвечает за образование гипофизом тиреотропина и повышение в крови тироксина, трийодтиронина.
  6. Меланолиберин. Осуществляет регуляцию образования и разложения пигмента меланина.

Значительно лучше изучена физиологическая роль окситоцина и вазопрессина, поэтому поговорим об этом подробнее.

Окситоцин

Окситоцин способен оказывать следующие эффекты:

  • способствует отделению молока из груди в период лактации;
  • стимулирует сокращения матки;
  • усиливает сексуальное возбуждение как у женщин, так и у мужчин;
  • устраняет чувство тревоги и страха, способствует повышению доверия к партнеру;
  • несколько уменьшает диурез.

Результаты двух независимых клинических исследований, проведенных в 2003 и 2007 годах, показали, что применение окситоцина в комплексной терапии больных аутизмом приводило к расширению у них границ эмоционального поведения.

Группой австралийских ученых было установлено, что внутримышечное введение окситоцина делало подопытных крыс невосприимчивыми к действию этилового спирта. В настоящее время эти исследования продолжаются, и специалисты высказывают предположение, что возможно окситоцин в дальнейшем найдет применение в лечении людей с алкогольной зависимостью.

Вазопрессин

Основными функциями вазопрессина (АДГ, антидиуретический гормон) являются:

  • сужение кровеносных сосудов;
  • удержание воды в организме;
  • регуляция агрессивного поведения;
  • повышение артериального давления за счет увеличения периферического сопротивления.

Нарушение функций вазопрессина приводит к развитию заболеваний:

  1. Несахарный диабет. В основе патологического механизма развития лежит недостаточная секреция вазопрессина гипоталамусом. У пациента за счет уменьшения реабсорбции воды в почках резко возрастает диурез. В тяжелых случаях суточное количество мочи может достигать 10-20 литров.
  2. Синдром Пархона (синдром неадекватной секреции вазопрессина). Клинически проявляется отсутствием аппетита, тошнотой, рвотой, повышением мышечного тонуса и нарушениями сознания вплоть до комы. При ограничении поступления воды в организм состояние больных улучшается, а при обильном питье и внутривенных инфузиях, наоборот, ухудшается.

Видео

Предлагаем к просмотру видеоролик по теме статьи.

Механизм действия гормонов гипофиза и гипоталамуса

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

Гормональная регуляция начинается с процесса синтеза и секреции гормонов в железах внутренней секреции. Они функционально взаимосвязаны и представляют единое целое. Процесс биосинтеза гормонов, осуществляемый в специализированных клетках, протекает спонтанно и закреплен генетически. Генетический контроль биосинтеза большинства белково-пептидных гормонов, в частности аденогипофизотропных, осуществляется чаще всего непосредственно в полисомах гормонов-предшественников или на уровне образования мРНК самого гормона, тогда как биосинтез гормонов гипоталамуса осуществляется путем образования мРНК белков-ферментов, регулирующих различные этапы образования гормона, т. е. происходит внерибосомальный синтез. Формирование первичной структуры гормонов белково-пептидной природы – результат прямой трансляции нуклеотидных последовательностей соответствующих мРНК, синтезируемых на активных участках генома гормонпродуцирующих клеток. Структура большинства белковых гормонов или их предшественников формируется в полисомах по общей схеме биосинтеза белка. Отметим, что возможность синтеза и трансляции мРНК данного гормона или его предшественников специфична для ядерного аппарата и полисом определенного типа клеток. Так, СТГ синтезируется в малых эозинофилах аденогипофиза, пролактин – в больших эозинофильных, а гонадотропины – в особых базофильных клетках. Несколько иначе происходит биосинтез ТРГ и ЛГ-РГ в клетках гипоталамуса. Эти пептиды образуются не в полисомах на матрице мРНК, а в растворимой части цитоплазмы под влиянием соответствующих синтетазных систем.

Прямая трансляция генетического материала в случаях выделения большинства полипептидных гормонов часто приводит к образованию малоактивных предшественников – полипептидных препрогормонов (прегормонов). Биосинтез полипептидного гормона складывается из двух различных этапов: рибосомального синтеза неактивного предшественника на матрице мРНК и посттрансляционного образования активного гормона. Первый этап протекает обязательно в клетках аденогипофиза, второй же может осуществляться и вне его.

Посттрансляционная активация гормональных предшественников возможна двумя способами: путем многоступенчатой ферментативной деградации молекул транслируемых крупномолекулярных предшественников с уменьшением размеров молекулы активируемого гормона и за счет неферментативной ассоциации про-гормональных субъединиц с укрупнением размеров молекулы активируемого гормона.

В первом случае посттрансляционная активация характерна для АКТУ, бета-липотропина, а во втором – для гликопротеидных гормонов, в частности гонадотропинов и ТТГ.

Последовательная активация белково-пептидных гормонов имеет прямой биологический смысл. Во-первых, при этом ограничиваются гормональные эффекты в месте образования; во-вторых, обеспечиваются оптимальные условия для проявления полифункциональных регуляторных эффектов при минимальном использовании генетического и строительного материала, а также облегчается клеточный транспорт гормонов.

Выделение гормонов происходит, как правило, спонтанно, причем не непрерывно и равномерно, а импульсивно, отдельными дискретными порциями. Это обусловлено, по-видимому, циклическим характером процессов биосинтеза, внутриклеточного депонирования и транспорта гормонов. В условиях физиологической нормы секреторный процесс должен обеспечить определенный базальныи уровень гормонов в циркулирующих жидкостях. Этот- процесс, как и биосинтез, находится под контролем специфических факторов. Секреция гипофизарных гормонов в первую очередь определяется соответствующими рилизинг-гормонами гипоталамуса и уровнем циркулирующих гормонов в крови. Образование же самих гипоталамических рилизинг-гормонов зависит от влияния нейромедиаторов адренергической или холинергической природы, а также концентрации гормонов желез-«мишеней» в крови.

Биосинтез и секреция тесно взаимосвязаны. Химическая природа гормона и особенности механизмов его секреции обусловливают степень сопряженности этих процессов. Так, этот показатель максимален в случае секреции стероидных гормонов, которые относительно свободно диффундируют через клеточные мембраны. Величина сопряженности биосинтеза и секреции белково-пептидных гормонов и катехоламинов минимальна. Эти гормоны освобождаются из клеточных секреторных гранул. Промежуточное положение по этому показателю занимают тиреоидные гормоны, которые секретируются путем освобождения их из белково-связанной формы.

Таким образом, следует подчеркнуть, что синтез и секреция гормонов гипофиза и гипоталамуса осуществляются в определенной степени раздельно.

Главным структурно-функциональным элементом секреторного процесса белково-пептидных гормонов являются секреторные гранулы или везикулы. Это особые морфологические образования овоидной формы различного размера (100-600 нм), окруженные тонкой липопротеидной мембраной. Секреторные гранулы гормонпродуцирующих клеток возникают из комплекса Гольджи. Его элементы окружают прогормон или гормон, постепенно формируя гранулы, которые выполняют ряд взаимосвязанных функций в системе процессов, обусловливающих секрецию гормонов. Они могут быть местом активации пептидных прогормонов. Вторая функция, которую выполняют гранулы, – хранение гормонов в клетке до момента воздействия специфического секреторного стимула. Мембрана гранул ограничивает выход гормонов в цитоплазму и защищает гормоны от действия цитоплазматических ферментов, способных их инактивировать. Определенное значение в механизмах депонирования имеют особые вещества и ионы, содержащиеся внутри гранул. К ним относятся белки, нуклеотиды, ионы, главное назначение которых – образование нековалентных комплексов с гормонами и предотвращение проникновения их через мембрану. Секреторные гранулы обладают еще одним очень важным качеством – способностью перемещаться к периферии клетки и транспортировать депонированные в них гормоны к плазматическим мембранам. Движение гранул осуществляется внутри клеток при участии органелл клетки – микрофиламентов (их диаметр 5 нм), построенных из белка актина, и полых микротрубок (диаметр 25 нм), состоящих из комплекса сократительных белков тубулина и динеина. В случае необходимости блокады секреторных процессов обычно применяют препараты, разрушающие микрофиламенты или диссоциацию микротрубок (цитохалазин В, колхицин, винбластин). Внутриклеточный транспорт гранул требует затрат энергии и присутствия ионов кальция. Мембраны гранул и плазматические мембраны при участии кальция вступают между собой в контакт, и секрет выделяется во внеклеточное пространство через «поры», образующиеся в клеточной мембране. Этот процесс называется экзоцитозом. Опустошенные гранулы способны в некоторых случаях реконструироваться и возвращаться в цитоплазму.

Пусковым моментом в процессе секреции белково-пептидных гормонов является повышенное образование АМФ (цАМФ) и увеличение внутриклеточной концентрации ионов кальция, которые проникают через плазматическую мембрану и стимулируют переход гормональных гранул к клеточной мембране. Описанные выше процессы регулируются как внутриклеточно, так и внеклеточно. Если внутриклеточная регуляция и саморегуляция гормонпродуцирующеи функции клеток гипофиза и гипоталамуса в значительной степени ограничены, то системные механизмы контроля обеспечивают функциональную активность гипофиза и гипоталамуса в соответствии с физиологическим состоянием организма. Нарушение регуляторных процессов может привести к серьезной патологии функций желез и, следовательно, всего организма.

Регуляторные влияния можно подразделить на стимулирующие и тормозящие. В основе всех регуляторных процессов лежит принцип обратных связей. Ведущее место в упорядочивании гормональных функций гипофиза принадлежит структурам ЦНС, и в первую очередь гипоталамусу. Таким образом, физиологические механизмы контроля деятельности гипофиза можно подразделить на нервные и гормональные.

Рассматривая процессы регуляции синтеза и секреции гипофизарных гормонов, следует прежде всего указать на гипоталамус с его способностью синтезировать и секретировать нейрогормоны – рилизинг-гормоны. Как указывалось, регуляция аденогипофизарных гормонов осуществляется с помощью рилизинг-гормонов, синтезируемых в определенных ядрах гипоталамуса. Мелкоклеточные элементы этих структур гипоталамуса имеют проводящие пути, контактирующие с сосудами первичной капиллярной сети, через которые и поступают рилизинг-гормоны, достигая аденогипофизарных клеток.

Рассматривая гипоталамус как нейроэндокринный центр, т. е. как место трансформации нервного импульса в специфический гормональный сигнал, носителем которого являются рилизинг-гормоны, ученые исследуют возможность влияния различных медиаторных систем непосредственно на процессы синтеза и секреции аденогипофизарных гормонов. С помощью усовершенствованных методических приемов исследователи выявили, например, роль дофамина в регуляции секреции ряда тропных гормонов аденогипофиза. В данном случае дофамин выступает не только как нейромедиатор, упорядочивающий функцию гипоталамуса, но и в качестве рилизинг-гормона, принимающего участие в регуляции функции аденогипофиза. Аналогичные данные получены и в отношении норадреналина, участвующего в.контроле секреции АКТГ. Факт двойного контроля синтеза и секреции адено-гипофизотропных гормонов в настоящее время установлен. Основной же точкой приложения различных нейромедиаторов в системе регуляции гипоталамических рилизинг-гормонов являются структуры гипоталамуса, в которых они синтезируются. В настоящее время спектр физиологически активных веществ, причастных к регуляции гипоталамических нейрогормонов, достаточно широк. Это классические нейромедиаторы адренергической и холинергической природы, ряда аминокислот, вещества с морфиноподобным действием – эндорфины и энкефалины. Эти вещества являются основным связующим звеном между ЦНС и эндокринной системой, что в конечном итоге обеспечивает их единство в организме. Функциональная активность гипоталамических нейроэндокринных клеток может непосредственно контролироваться различными отделами головного мозга с помощью нервных импульсов, поступающих по различным афферентным путям.

В последнее время в нейроэндокринологии возникла еще одна проблема – изучение функциональной роли рилизинг-гормонов, локализованных в других структурах ЦНС, за пределами гипоталамуса и не имеющих прямого отношения к гормональной регуляции аденогипофизарных функций. Экспериментально подтверждено, что они могут рассматриваться и как нейромедиаторы, и как нейромодуляторы ряда системных процессов.

В гипоталамусе рилизинг-гормоны локализованы в определенных областях или ядрах. Так, например, ЛГ-РГ локализован в переднем и медиобазальном гипоталамусе, ТРГ – в области среднего гипоталамуса, КРГ – в основном в его задних отделах. Это не исключает также и диффузного распределения в железе нейрогормонов.

Основная функция аденогипофизарных гормонов сводится к активации ряда периферических эндокринных желез (коры надпочечников, щитовидной железы, гонад). Тропные гормоны гипофиза – АКТГ, ТТГ, ЛГ и ФСГ, СТГ – вызывают специфические ответные реакции. Так, первый вызывает разрастание (гипертрофию и гиперплазию) пучковой зоны адреналовой коры и усиление в ее клетках синтеза глюкокортикоидов; второй – главный регулятор морфогенеза фолликулярного аппарата щитовидной железы, различных стадий синтеза и секреции тиреоидных гормонов; ЛГ – основной стимулятор овуляции и образования желтого тела в яичниках, роста интерстициальных клеток в семенниках, синтеза эстрогенов, прогестинов и гонадальных андрогенов; ФСГ вызывает ускорение роста овариальных фолликулов, сенсибилизирует их к действию ЛГ, а также активирует сперматогенез; СТГ, действуя стимулирующим образом на выделение печенью соматомединов, определяет линейный рост организма и анаболических процессов; ЛТГ способствует проявлению действия гонадотропинов.

Следует также отметить, что тропные гормоны гипофиза, проявляя свое действие как регуляторы функций периферических эндокринных желез, часто способны оказать прямой эффект. Так, например, АКТГ как главный регулятор синтеза глюкокортикоидов дает ряд экстраадреналовых эффектов, в частности липолитический и меланоцитостимулирующий.

Гормоны гипоталамо-гипофизарного происхождения, т. е. белково-пептидные, очень быстро исчезают из крови. Период их полураспада не превышает 20 мин и в большинстве случаев продолжается 1-3 мин. Белково-пептидные гормоны быстро накапливаются в печени, где происходит их интенсивная деградация и инактивация под действием специфических пептидаз. Этот процесс может наблюдаться и в других тканях, а также в крови. Метаболиты белково-пептидных гормонов выводятся, по-видимому, преимущественно в форме свободных аминокислот, их солей и небольших пептидов. Они экскретируются в первую очередь с мочой и желчью.

Гормоны чаще всего обладают достаточно выраженной тропностью физиологического действия. Например, АКТГ действует на клетки коры надпочечников, жировой ткани, нервной ткани; гонадотропины – на клетки гонад, гипоталамуса и ряд других структур, т. е. на органы-, ткани-, клетки-«мишени». Гормоны гипофиза и гипоталамуса обладают широким спектром физиологического действия на клетки разного типа и на различные обменные реакции в одних и тех же клетках. Структуры организма по степени зависимости их функций от действия тех или иных гормонов подразделяются на гормонзависимые и гормончувствительные. Если первые полностью обусловлены наличием гормонов в процессе полноценной дифференцировки и функционирования, то гормончувствительные клетки отчетливо проявляют свои фенотипические признаки и без соответствующего гормона, степень проявления которых модулируется им в разном диапазоне и определяется за счет наличия особых рецепторов у клетки.

Взаимодействие гормонов с соответствующими рецепторными белками сводится к нековалентному, обратимому связыванию гормональных и рецепторных молекул, в результате чего образуются специфические белок-лигандные комплексы, способные включать множественные гормональные эффекты в клетке. Если рецепторный белок в ней отсутствует, то она резистентна к действию физиологических концентраций гормона. Рецепторы являются необходимыми периферическими представителями соответствующей эндокринной функции, обусловливающими исходную физиологическую чувствительность реагирующей клетки к гормону, т. е. возможность и интенсивность приема, проведения и реализации гормонального синтеза в клетке.

Эффективность гормональной регуляции клеточного метаболизма определяется как количеством активного гормона, поступающего в клетку-«мишень», так и уровнем содержания рецепторов в ней.

Антидиуретический гормон-вазопрессин. Строение, механизм действия, влияние на обмен веществ. Несахарный диабет.

Вазопресси́н, или антидиурети́ческий гормо́н (АДГ) — гормон гипоталамуса, который накапливается в задней доле гипофиза (в нейрогипофизе) и оттуда секретируется в кровь. Секреция увеличивается при повышении осмолярности плазмы крови и при уменьшении объёма внеклеточной жидкости. Вазопрессин увеличивает реабсорбцию воды почкой, таким образом повышая концентрацию мочи и уменьшая её объём. Имеет также ряд эффектов на кровеносные сосуды и головной мозг.

Состоит из 9 аминокислот: Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-(Arg или Lys)-Gly. У большинства млекопитающих в позиции 8 находится аргинин (аргинин-вазопрессин, AVP), у свиней и некоторых родственных животных — лизин (лизин-вазопрессин, LVP).

Зависит от рецепторов:

· кальций-фосфолипидный механизм, проявляется при высоких концентрациях, сопряжен с V1 рецепторами гладких мышц артериол, печени, тромбоцитов,

· аденилатциклазный механизм – с V2 рецепторами почечных канальцев.

Регуляция синтеза и секреции

· эмоциональный и физический стресс, никотин, морфин, ацетилхолин, ангиотензин II.

· активация барорецепторов сердца и каротидного синуса (снижение объема крови в сосудистом русле),

· возбуждение осморецепторов гипоталамуса и печени (повышение осмолярности плазмы при обезвоживании, почечной или печеночной недостаточности, накоплении осмотически активных веществ),

Уменьшают: этанол, глюкокортикоиды.

Влияние на обмен веществ.

1) Головной мозг

· участвует в механизмах памяти и поведенческих аспектах стресса,

· через V3-рецепторы стимулирует в кортикотрофах секрецию АКТГ.

Увеличивает реабсорбцию воды в эпителиоцитах дистальных канальцев и собирательных трубочек, благодаря “выставлению” на мембрану транспортных белков для воды – аквапоринов:

· через аденилатциклазный механизм вызывает фосфорилирование молекул аквапоринов (только тип 2), их взаимодействие с белками микротубул и путем экзоцитоза встраивание аквапоринов в апикальную мембрану,

· по тому же механизму стимулирует синтез аквапоринов de novo.

Поддерживает стабильное давление крови, стимулируя спазм сосудов и увеличивая вязкость крови:

· повышает тонус гладких мышц сосудов кожи, скелетных мышц и миокарда (в меньшей степени),

· повышает чувствительность механорецепторов в каротидных синусах к изменениям артериального давления,

· вызывает экспрессию фактора Виллебранда эндотелием,

· усиление активности тромбоцитов.

4) В гепатоцитах

Являясь для низших животных гормоном стресса, он частично сохранил свою функцию:

· активирует гликогенолиз и глюконеогенез у голодных животных, что вызывает отток глюкозы в кровь и гипергликемию,

· у сытых животных стимулирует гликолиз,

· захват жирных кислот и их окисление либо этерификация (в зависимости от условий),

· экспрессия и секреция VIII фактора свертывания.

Несахарный диабет (несахарное мочеизнурение; синдром несахарного диабета) — очень редкое заболевание (примерно 3 на 100 000), связанное с нарушением функции гипоталамуса, либо гипофиза, которое характеризуется полиурией (выделение 6—15 литров мочи в сутки) и полидипсией (жажда).

Нейросекреторные клетки гипоталамуса вырабатывают два вида гормонов: окситоцин и вазопрессин. Последний отвечает за регуляцию реабсорбции воды в дистальных отделах нефронов почек. Эти гормоны накапливаются в задней доле гипофиза (нейрогипофиз), откуда по мере надобности выделяются в кровь. При недостаточности в крови вазопрессина происходит нарушение всасывания воды. Следствием этого является полиурия (обильное мочеиспускание), которая также является симптомом и сахарного диабета.

Синдром несахарного диабета развивается вследствие одного из патологических процессов:

· Опухоли гипоталамуса и гипофиза.

· Наличие метастазов злокачественных новобразований в мозге, влияющих на функцию гипоталамуса и гипофиза.

· Патология гипоталамо-гипофизарной системы (нарушения в супраоптико-гипофизарном тракте и кровоснабжения ядер гипоталамуса и задней доли гипофиза).

· Семейные (наследственные) формы несахарного диабета.

· Нарушение восприятия антидиуретического гормона (вазопрессина) клетками-мишенями в почках (первичная тубулопатия).

Диагностика не вызывает затруднений (жалобы и клиника налицо). При дифференциальной диагностике синдрома несахарного диабета важно:

· определить источник нарушения — головной мозг (центральный несахарный диабет) или почки (первичная тубулопатия) — от этого зависит дальнейшая лечебная тактика;

· провести диагностическую пробу с сухоядением — исключить инсипидарный синдром.

При нейрогенном (центральном) несахарном диабете назначается заместительная терапия (чаще носящая пожизненный характер). Применяют препараты синтетического аналога антидиуретического гормона, десмопрессина: таблетки — Minirin, дозированный назальный спрей Пресайнекс или капли — H-desmopressin, десмопрессин, Adiuretin SD. При нефрогенном несахарном диабете (первичная тубулопатия) применяют тиазидные диуретики и нестероидные противовоспалительные средства (НПВС). При транзиторном синдроме несахарного диабета беременных лечение, как правило, не требуется. Если развивается обезвоживание, лечат как центральный несахарный диабет. При инсипидарном синдроме (если в ходе пробы с сухоедением удельный вес мочи повышается, а мочеизнурение прекращается) назначается консультация психиатра.

Функции и механизм действия гормона гипоталамуса вазопрессина

Антидиуретический гормон (или вазопрессин) синтезируется ядрами гипоталамуса. Химически он представляет собой олигопептид.

p, blockquote 1,0,0,0,0–>

Вазопрессин является гормоном, влияющим на задержку жидкости в организме и поддержание артериального давления.

p, blockquote 2,0,0,0,0–>

При нарушениях его секреции и транспорта развиваются различные патологические состояния.

p, blockquote 3,0,0,0,0–>

p, blockquote 4,0,0,0,0–>

Роль антидиуретического гормона в организме

Гормон вазопрессин вырабатывается ядрами гипоталамуса (супраоптическим и параветртрикулярным), затем соединяется с белком-переносчиком и транспортируется в гипофизе. Там вещество накапливается в везикулах задней доли.

p, blockquote 5,0,0,0,0–>

Секреция антидиуретического гормона (сокращенно АДГ) в нейрогипофиз определяется осмотическими свойствами плазмы крови: при повышении этого значения выход вазопрессина увеличивается.

p, blockquote 6,0,0,0,0–>

Эндокринная система чутко реагирует на незначительные колебания этого параметров крови.

p, blockquote 7,0,0,0,0–>

Молекула вазопрессина состоит из 9 аминокислот. Вещество по своему составу незначительно отличается от окситоцина.

p, blockquote 8,0,0,0,0–> Важно! Есть 2 типа рецепторов к АДГ: V1 и V2. Взаимодействие с ними приводит к различным результатам.

Антидиуретический эффект гормона связан с V2 рецепторами, он реализуется через воздействие непосредственно на почечные канальца.

p, blockquote 9,0,0,0,0–>

Вазопрессин активирует фермент, отвечающий за гидролитическое расщепление гиалуроновой кислоты. В эпителиальных клетках канальцев возникает много пор.

p, blockquote 10,0,0,0,0–>

Молекулы воды по градиенту концентрации перемещаются из первичной мочи с низким осмотическим давлением в ткани почек, а затем и в кровяное русло.

p, blockquote 11,0,0,0,0–>

Такое действие уменьшает выработку мочи.

p, blockquote 12,0,0,0,0–>

p, blockquote 13,0,0,0,0–>

Длительность процесса занимает несколько минут. Это приводит к снижению осмоляльности плазмы и по закону обратной связи блокирует выработку АДГ. Такой механизм предотвращает выделение воды из организма почками.

p, blockquote 14,0,1,0,0–>

Второе название вещества – вазопрессин обусловлено действием в экстремальных для организма условиях. При значительном снижении объема крови в головной мозг приходит сигнал от барорецепторов каротидной зоны сердца, дуги аорты и легких.

p, blockquote 15,0,0,0,0–>

Антидиуретический гормон вырабатывается в больших количествах, взаимодействует с V1 рецепторами сосудов и вызывает их спазм. Это приводит к:

p, blockquote 16,0,0,0,0–>

  • подъему артериального давления,
  • остановке кровотечения,
  • сохранению объема циркулирующей крови.

Выработку вазопрессина также активируют:

p, blockquote 17,0,0,0,0–>

  1. Вещества: никотин, ацетилхолин, ангиотензин,
  2. Состояние физического или эмоционального стресса,
  3. Сигналы от осмотических рецепторов головного мозга, печени (при обезвоживании, явлениях печеночной недостаточности).

Секрецию вазопрессина подавляют глюкортикоиды, этанол, некоторые цитостатики, нейролептики, антидепрессанты.

p, blockquote 18,0,0,0,0–>

Следует упомянуть о дополнительных эффектах АДГ:

p, blockquote 19,0,0,0,0–>

участвует в формировании памяти,
влияет на появление жажды, создание пищевого поведения,
помогает формировать биоритмы и эмоциональную окраску событий,
усиливает агрегацию тромбоцитов,
действует на метаболизм: активирует выработку инсулина, гликонеогенеза и расщепления гликогена в печени.

Поступление АДГ в кровь

Итак, выработка вазопрессина зависит от ряда факторов:

p, blockquote 20,0,0,0,0–>

объема циркулирующей жидкости,
значений артериального давления,
осмотической концентрации плазмы.

Секреция АДГ подчиняется суточным ритмам – пик выделения приходится на ночные часы. Эта закономерность формируется на втором году жизни.

p, blockquote 21,0,0,0,0–> Концентрацию вещества в крови можно определить с помощью лабораторного радиоиммунного анализа (или РИА).

Допустимые значения, которые может принимать антидиуретический гормон, зависят от осмоляльности плазмы.

p, blockquote 22,0,0,0,0–>

Омоляльность или осмолярность определяются количеством растворенных веществ в объеме или массе раствора. Соответственно, их измеряют в мосмоль/ л и мосмоль/ кг воды.

p, blockquote 23,0,0,0,0–>

На параметр влияет содержание ионов натрия, хлора, калия, глюкозы и мочевины.

p, blockquote 24,0,0,0,0–>

Нормальные значения осмоляльности крови находятся в интервале от 280 до 299 мосмоль/кг воды, мочи – от 600 до 800.

p, blockquote 25,0,0,0,0–>

На концентрацию вазопрессина в крови влияет ряд факторов, поэтому четких цифр не существует.

p, blockquote 26,0,0,0,0–>

Клиницисты ориентируются значение в интервале 1 , 5 мг/мл, однако при диагностике патологических состояний больше опираются на параметры осмоляльности крови и мочи.

p, blockquote 27,0,0,0,0–>

Последствия недостатка гормона

Поражение гипоталамуса или связей с гипофизом приводит к гипофункции АДГ и возникновению первичного несахарного диабета. Степень недостаточности вазопрессина определяет выраженность клинических симптомов.

p, blockquote 28,0,0,0,0–>

Заболевание развивается следующим образом: возникает учащенное мочеиспускание, сначала пациент может выделять до 6 , 7 л мочи.

p, blockquote 29,1,0,0,0–>

Потеря жидкости вызывает непреодолимую жажду и необходимость поглощать большие объемы воды. Это приводит к увеличению диуреза, в том числе, в ночные часы. Нарушается сон, появляется утомляемость.

p, blockquote 30,0,0,0,0–>

Постепенно суточный объем мочи увеличивается до 15 , 20 л, состояние ухудшается:

p, blockquote 31,0,0,0,0–>

  • пациент худеет,
  • возникают головные боли,
  • уменьшается слюноотделение,
  • кожные покровы становятся сухими,
  • возникают запоры,
  • беспокоит выраженная слабость, утомляемость.

p, blockquote 32,0,0,0,0–>

От обильного питья происходит растяжение желудка, от больших объемов диуреза – растяжение мочевого пузыря.

p, blockquote 33,0,0,0,0–>

Ввиду электролитных нарушений и обезвоживания развиваются тошнота, рвота, нарушения терморегуляции, присоединяется неврологическая симптоматика.

p, blockquote 34,0,0,0,0–>

Сердечно-сосудистая система реагирует снижением артериального давления и учащением пульса. Наиболее тяжело протекает заболевание у детей до года.

p, blockquote 35,0,0,0,0–>

Подобные симптомы могут появиться и при других заболеваниях:

p, blockquote 36,0,0,0,0–>

  • психогенном нарушении питьевого поведения,
  • нечувствительности почек к АДГ.

Для дифференциальной диагностики проводят тест на ограничение выпиваемой воды. Пациенты с первичным несахарным диабетом реагируют на пробу повышением осомоляльности плазмы крови, при этом осмоляльность мочи у них остается низкой и повышается только в ответ на искусственное введение вазопрессина.

p, blockquote 37,0,0,0,0–>

Его избыток

Избыточное выделение гормона приводит к развитию синдрома неадекватной секреции АДГ (другое название заболевания – синдром Пархона).

p, blockquote 38,0,0,0,0–>

Это состояние возникает из-за поражения гипофиза или связано с заболеваниями других органов, приемом лекарственных препаратов.

p, blockquote 39,0,0,0,0–>

Гиперпродукция вазопрессина проявляет себя следующим образом:

p, blockquote 40,0,0,0,0–>

  • снижается суточный диурез на фоне достаточного употребления воды,
  • растет масса тела без видимых внешних отеков,
  • появляются головные боли,
  • нарастает астеническая симптоматика.
  • беспокоят судороги в мышцах,
  • нарушается сон,
  • отсутствует аппетит,
  • возникает тошнота, рвота.
  • развиваются симптомы помрачения сознания.

p, blockquote 41,0,0,0,0–>

Появление признаков синдрома Пархона связано со снижением содержания натрия в плазме и нарастанием водной интоксикации с внеклеточными отеками.

p, blockquote 42,0,0,0,0–>

Симптомы могут носить преходящий характер, если возникают непосредственно после нейрохирургических вмешательств.

p, blockquote 43,0,0,1,0–>

Ухудшение состояния наступает после введения жидкости, а улучшение – в результате ограничения питья.

p, blockquote 44,0,0,0,0–>

Антидиуретический гормон в избыточном количестве приводит к падению концентрации натрия в плазме ниже критической отметки , 135 ммоль/л, в результате чего ее осмоляльность снижается.

p, blockquote 45,0,0,0,0–>

Моча становится более концентрированной. Измерение содержания вазопрессина диагностического значения не имеет.

p, blockquote 46,0,0,0,0–>

Для лечения гипонатриемии рекомендованы антагонисты вазопрессина в условиях стационара (препараты Толваптан, Кониваптан).

p, blockquote 47,0,0,0,0–>

Какие болезни изменяют секрецию вазопрессина

Причины повышения или снижения секреции вазопрессина различны:

p, blockquote 48,0,0,0,0–>

  • поражения гипоталамуса,
  • патология нейрогипофиза,
  • нарушение связи между гипофизом и гипоталамусом,
  • появление эктопических очагов синтеза АДГ.

Нарушение выработки вазопрессина гипоталамусом вызывают различные инфекции, опухоли, черепно-мозговые травмы, состояния хронического стресса, токсическое действие некоторых лекарственных препаратов (цитостатики, нейролептики, противосудорожные средства).

p, blockquote 49,0,0,0,0–>

Передача гормона в нейрогипофиз страдает от механического препятствия в проводящих путях. Чаще это происходит из-за опухоли.

p, blockquote 50,0,0,0,0–>

К развитию синдрома неадекватной секреции антидиуретического гормона приводят следущие причины:

p, blockquote 51,0,0,0,0–>

  • нарушения в работе нейрогипофиза,
  • возникновение эктопических (вне гипоталамуса) очагов выработки вазопрессина,
  • тяжелые заболевания легких – абсцесс, муковисцидоз, туберкулез, хроническая обструктивная болезнь,
  • злокачественные опухоли, продуцирующие вазопрессин (наиболее частой причиной считают мелкоклеточный легочный рак),
  • заболевания головного мозга.

Фармакологическое действие

Антидиуретический гормон оказывает вазопрессорное и антидизуритическое действие. Препараты, обладающие вазопрессиноподобными эффектами, применяют:

p, blockquote 52,0,0,0,0–>

  • для борьбы с кровотечениями,
  • лечения энуреза и ночной полиурии,
  • терапии несахарного диабета.

Способы применения

У синтетического антидиуретического гормона есть 4 пути введения:

p, blockquote 53,0,0,0,0–>

  • внутримышечный,
  • внутривенный,
  • пероральный,
  • интраназальный.

p, blockquote 54,0,0,0,0–>

Для остановки массивных кровотечений различных локализаций (из желудочно-кишечного тракта, после родов, прерывания беременности, хирургических вмешательств, при гемофилии, болезни Виллебранда) в условиях стационара препарат доставляют капельно через центральный венозный или периферический доступ.

p, blockquote 55,0,0,0,0–>

Изменения в состоянии требует немедленной коррекции дозы вазопрессина. Для лечения центрального несахарного диабета препараты АДГ принимают в виде таблеток или интраназально.

p, blockquote 56,0,0,0,0–>

Синтетические аналоги

В лечебных целях применяют синтетические аналоги вазопрессина. Для остановки кровотечений используют следующие средства:

p, blockquote 57,0,0,0,0–>

Реместип, Адиуретин СД (раствор для инъекций).

p, blockquote 58,0,0,0,1–>

Лечение несахарного диабета, энуреза проводят препаратами:

Функции и механизм действия гормона гипоталамуса вазопрессина

В нейрогипофизе не образуются, а лишь накапливаются и секретируются в кровь нейрогормоны супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса — вазопрессин и окситоцин. Оба гормона находятся в гранулах в связанном состоянии со специальными белками — нейрофизинами. В процессе секреции содержимое гранул путем экзоцитоза поступает в кровь.

Регуляция секреции и физиологические эффекты вазопрессина

Секреция вазопрессина зависит от его синтеза в гипоталамических нейронах и регулируется тремя типами стимулов:
1) сдвигами осмотического давления и содержания натрия в крови, воспринимаемыми интероцепторами сосудов и сердца (осмо-, натрио-, волюмо- и механорецепторы), а также непосредственно гипоталамическими нейронами (центральные осморецепторы);
2) активацией гипоталамических ядер при эмоциональном и болевом стрессе, физической нагрузке,
3) гормонами плаценты и ангиотензином-II, как содержащимся в крови, так и образуемым в мозге.

В крови вазопрессин не связывается белками плазмы, но ассоциирован с тромбоцитами, выполняющими по отношению к гормону транспортную функцию.

Рис. 6.9. Механизм действия вазопрессина на клетку эпителия собирательной трубочки нефрона.
Связывание вазопрессина с V2-рецептором на базолатеральной мембране через мембранный G-белок активирует аденилатциклазу (АЦ), что ведет к образованию вторичного посредника — цАМФ. Последний через активацию протеинкиназы А вызывает фосфорилирование молекул аквапоринов в агрефорах, их взаимодействие с белками микротубул и путем экзоцитоза встраивание аквапоринов в апикальную мембрану. Протеинкиназа А путем активации генома повышает синтез агрефор с аквапоринами. Аквапорины из апикальной мембраны путем эндо-цитоза интернализуются и повергаются рециркуляции или деградации, особенно в отсутствие вазопрессина, а также экскретируются с мочой.

Эффекты вазопрессина реализуются за счет связывания пептида в тканях-мишенях с двумя типами мембранных рецепторов — V1 и V2.

Стимуляция V1-рецепторов, локализованных на мембране эндотелиальных и гладкомышечных клеток стенки кровеносных сосудов, через вторичные посредники инозитол-3-фосфат и кальций-кальмодулин вызывает сужение сосудов, что соответствует названию «вазопрессин». Это влияние в физиологических условиях выражено слабо из-за низких концентраций гормона в крови, но играет существенную роль в изменениях кровообращения при стрессе, шоке, артериальной гипертензии. Через v1-рецепторы вазопрессин повышает чувствительность механорецепторов в каротидных синусах к изменениям артериального давления и этим способствует баро-рефлекторной регуляции артериального давления.

Стимуляция V2-рецепторов базолатеральной мембраны клеток дистальных отделов почечных канальцев через вторичный посредник цАМФ вызывает повышение проницаемости стенки канальцев для воды, ее реабсорбцию и концентрирование мочи, что соответствует второму названию вазопрессина — «антидиуретический гормон». Вазопрессин является единственным гормоном, способным стимулировать канальцевую реабсорбцию воды без задержки натрия. Эффект вазопрессина на транспорт воды связан с особыми транспортными белками «аквапоринами». Только аквапорины 2-го типа являются вазопрессинозависимыми. При наличии в крови гормона вазопрессина (рис. 6.9), он связывается на базолатеральной мембране клеток эпителия почечного канальца с V2-рецептором, следствием чего является активация аденилатциклазы, образование цАМФ, активация протеинкиназы А. Последняя вызывает фосфорилирование молекул аквапори-на-2 в цитоплазматических пузырьках (агрефорах), их транспорт с помощью микротубулярных белков динеина, динактина и миозина-1 к апикальной мембране, где специальные рецепторные молекулы (синтаксин-4, рецепторы-мишени пузырьков и др.) обеспечивают встраивание молекул ак-вапорина-2 в мембрану и формирование водных каналов. Протеинкиназа А является также регулятором синтеза белка аквапорина 2 в ядре клеток эпителия. Поступающая в клетки через водные каналы молекул аквапори-на-2 вода по микротубулярной системе клеток перемещается к базолатеральной мембране, где постоянно встроены вазопресин-независимые белки аквапорины 3-го и 4-го типа. Через них вода выходит в интерстициаль-ную жидкость по осмотическому градиенту (рис. 6.10). В отсутствие вазопрессина молекулы аквапорина-2 подвергаются эндоцитозу (интернализа-ция) в цитоплазму, где вновь способны к рециркуляции, т. е. новому циклу активации, транспорта и встраивания в мембрану, или подвергаются разрушению. Вазопрессин стимулирует всасывание воды и в железах внешней секреции, в желчном пузыре.

Рис. 6.10. Схема механизма действия вазопрессина на транспорт воды через стенку собирательной трубочки нефрона.
Взаимодействуя с V2-рецептором, вазопрессин обеспечивает как трансцеллюлярный транспорт воды (из внутриканальцевой жидкости через водные каналы аквапоринов-2 апикальной мембраны, микротубулярную систему клеток и через аквапорины-3 и -4 базолатеральной мемебраны в интерстициальное перетубулярное пространство)

Нейропептид вазопрессин поступает по аксонам экстрагипоталамической системы в другие отделы мозга (лимбика, средний мозг) и участвует в формировании жажды и питьевого поведения, механизмах терморегуляции, в нейрохимических механизмах памяти, формировании биологических ритмов и эмоционального поведения.

Вазопрессин стимулирует секрецию кортикотропина в аденогипофизе, подавляет выделение лютропина при стрессе. Метаболические эффекты вазопрессина заключаются в стимуляции гликогенолиза в печени, стимуляции секреции инсулина, повышении синтеза в печени антигемофиличе-ского глобулина А, продукции фактора Виллебрандта.

Недостаток вазопрессина проявляется резко повышенным выделением мочи низкого удельного веса, что называют «несахарным диабетом», а избыток гормона ведет к задержке воды в организме.

Ссылка на основную публикацию