Вісь HPA (вісь гіпоталамус-гіпофіз-кора надниркових залоз)

Зображення: “Цикл негативного зворотного зв’язку” від PhilSchatz. Ліцензія: CC BY 4.0

Стрес і напруга

Контур управління між гіпофізом, гіпоталамусом і корою надниркових залоз відіграє центральну роль у реакції людського організму на вивільнення глюкокортикоїдів стрес. Стрес - це насамперед неспецифічна реакція на велику кількість можливих Стресори, такі як травми, застуда, голод, робота, а також психологічні фактори, такі як соціальний стрес.

Експерименти показали, що коли люди піддаються більшій конкуренції у своєму робочому середовищі, організм реагує тим самим способом реакції. Зокрема, це збільшення на Глюкокортикоїди і Катехоламіни (наприклад, адреналін) у крові.

Стрес є реакцією центральної нервової системи і, по суті, стосується Симпатичний та ендокринологічний шлях Опосередковується через гіпоталамус, гіпофіз і, зрештою, кору надниркових залоз. Отже, цей шлях для фізіологічна реакція на стрес дуже актуальний, але також має взаємодію з іншими сферами, наприклад з імунна система або що Електролітний баланс.

Рівні гормонального регуляторного циклу

Зображення: “Цикл негативного зворотного зв’язку” від PhilSchatz. Ліцензія: CC BY 4.0

Вісь гіпоталамус-гіпофіз-кора надниркових залоз (вісь HHN) Як і більшість ендокринологічних контрольних петель, він розділений на 3 рівні.

Гіпоталамус є верховною владою і пов’язує нервову систему з ендокринною системою. Викликані тут гормони, які діють на гіпофіз через аксони гіпоталамуса, називаються Вивільнення гормонів (RH) або Ліберіна.

Наступним екземпляром є файл Гіпофіз. Вона виховує ім Передня частка гіпофіза (аденогіпофіз) Гормони, що стимулюють вивільнення гормонів у залозах внутрішньої секреції. Ці гормони відомі як гормони залози або Тропічний. Гормони, які діють не на інші залози внутрішньої секреції, а безпосередньо на кінцеві органи, називаються Ефекторні гормони.

Задня частка гіпофіза секретує такі ефекторні гормони з окситоцином та антидіуретичним гормоном (АДГ). Однак більшість ефекторних гормонів походять залози внутрішньої секреції такі як щитовидна залоза, кора надниркових залоз або яєчники або яєчка.

Роль гіпоталамуса

Зображення: “Гіпоталамус” від PhilSchatz. Ліцензія: CC BY 4.0

вищий регуляторний орган вісь HHN утворює гіпоталамус. Гіпоталамус є частиною проміжного мозку (Проміжний мозок) та отримує свою інформацію з різних центрів Кортекс, які потім переробляються у відповідь у гормональній формі.

Він складається з вивільняючого гормону, який через аксональний транспорт потрапляє до гіпофіза, де стимулює синтез і секрецію гормонів. У випадку осі HHN відповідальним є цей гормон Кортикотропін, що вивільняє гормон (CRH).

Секреція CRH відбувається в спокої пульсуючий з частотою близько 7-10 на день і слідує одній добовий ритм з найвищими значеннями рано вранці, інакше це викликається в умовах стресової ситуації.

Роль гіпофіза

середня інстанція в каскаді являє собою гіпофіз Передні частки гіпофіза, там синтез і секреція гландотропного гормону здійснюється через рецептор, зчеплений з G-білком АКТГ (адренокортикотропний гормон) підвищений. Він синтезується в гіпофізі шляхом розщеплення пептиду-попередника, який називається проопіомеланокортин (POMC), це також стосується пептидів ß-ендорфін, ß-ліпотропін та Стимулюючі гормони меланоцитів (MSH) використовується.

Останнє спричиняє гіперпігментацію, яка часто спостерігається при недостатності надниркових залоз (хвороба Аддісона), оскільки при збільшенні продукції АКТГ виділяється більше пептидів POMC і, отже, більше MSH. Вивільнення АКТГ відбувається за пульсуючим малюнком ЦРБ, і збільшення кортизолу в крові відбувається лише через кілька хвилин після вивільнення АКТГ.

Роль кори надниркових залоз

Зображення: “Надниркові залози” від PhilSchatz. Ліцензія: CC BY 4.0

Наднирник як ендокринна залоза - це парний орган, який лежить у капсулі нирки і безпосередньо межує з ниркою. Поки що Мозкова речовина надниркових залоз регулюється симпатичною нервовою системою і відповідає за викид катехоламінів у кров Кора надниркових залоз так званий Стероїдні гормони освічений.

Всі стероїдні гормони починаються з холестерину в процесі їх біосинтезу і проходять подібні етапи синтезу. Кора надниркових залоз гістологічно має три шари, що відображають місце вироблення різних стероїдних гормонів:

Зона гломерулози: Місце біосинтезу Росії Мінералокортикоїди (наприклад, альдостерон)
Zona fasciculata: Місце біосинтезу Росії Глюкокортикоїди (наприклад, кортизол)
Zona reticularis: Місце біосинтезу Росії Андрогени

Зображення: “Стероїдогенез” Девіда Річфілда та Мікаеля Хеггстрьома. Ліцензія: CC BY-SA 3.0

Кортизол отже, це в кінцевому підсумку Ефекторний гормон і виникає в залежності від АКТГ Zona fasciculata кора надниркових залоз. На додаток до впливу на біосинтез кортизолу, АКТГ також забезпечує достатнє надходження НАДФН, важливого кофактора в синтезі глюкокортикоїдів, та підвищену активність естерази, яка забезпечує холестерин, вихідну речовину.

Синтез кортизолу починається в мітохондрії з гідроксилювання холестерину Прегнолон. Це реакція кардіостимулятора синтезу кортизолу, опосередкована ферментом Десмолаза. Наступні етапи реакції відбуваються в цитозолі, і в кінцевому підсумку утворюється стероїдний гормон з 21 атомом вуглецю і характерною групою ОН в атомі вуглецю 11.

Гормон кортизол та його ефекти

Зображення: “Структура кортизолу” від NEUROtiker. Ліцензія: Public Domain

Кортизол (також: кортизол, гідрокортизон) є a Стероїдний гормон і головним представником Глюкокортикоїди. Як і всі інші стероїдні гормони, кортизол також створюється з основної структури холестерину. Він виробляється в корі надниркових залоз, яка відповідає за синтез стероїдних гормонів. Інші глюкокортикоїди - це кортизон і кортикостерон, а також синтетичні сполуки, які використовуються в медичних цілях.

Вплив кортизолу різноманітний. На додаток до впливу на Обмін цукру, амінокислот і ліпідів, Зокрема, головну роль відіграє вплив на імунну систему та протизапальний компонент. Кортизол доступний як стероїдний гормон ліпофільний і пов'язує з вами внутрішньоклітинний рецептор. У крові він приєднується до білка, який називається Транскортин перевозиться зв'язаним.

Якщо кортизол досягає клітини-мішені як ефекторний гормон, ефект виникає завдяки регуляції експресії генів на рівні транскрипція і тому є тривалим. Кортизол не зв'язується з мембранно пов'язаним рецептором, пов'язаним з G-білком, а з рецептором глюкокортикоїдів у цитозолі, який при активації діє як фактор транскрипції ферментів.

Метаболічно кортизол є переважно периферичним катаболічний і переважно в центрі, тобто в печінці анаболічний Ефект. Хоча в м’язових клітинах індукується протеоліз, а в жировій тканині збільшується ліполіз, у печінці може спостерігатися посилена експресія генів ферментів глюконеогенезу та синтезу глікогену.

Поглинання глюкози в м’язах зменшується. Як результат, Рівень цукру в крові, що забезпечує хороше живлення ЦНС. Через зменшення споживання та використання глюкози на периферії та посилення синтезу глікогену кортизол можна класифікувати як Антагоніст інсуліну класифікувати.

Є також одна протизапальні ліки, так протизапальний ефект кортизолу. Це інгібування проліферації лімфоцитів, інгібування синтезу інтерлейкінів та інгібування циклооксигенази-2 (ЦОГ-2). Цей механізм повинен фізіологічно запобігати надмірній імунній реакції.

Що стосується інших систем органів, кортизол має затримуючу дію на кістки і навіть викликає остеопороз, підвищує рівень настороженості в ЦНС і може збільшити силу скорочення серця за рахунок підвищення ефективності катехоламінів.

Організм виробляє близько 12-30 мг кортизолу на день, період напіввиведення якого становить близько 90 хвилин, а потім інактивується в печінці. Глюкокортикоїди, які вводяться терапевтично, втрачають частину своєї ефективності при першому контакті з печінкою, це називається "Ефект першого проходу". Потім метаболіти виводяться через печінку або нирки.

Одноразове вимірювання рівня кортизолу мало сенсу, оскільки воно є фізіологічним добовий ритм предмет. Тіло досягає максимальної концентрації кортизолу в плазмі вранці приблизно через півгодини після вставання (реакція пробудження кортизолу) зі значеннями до 25 мкг/дл, які потім знову падають протягом дня.

Регуляція гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової осі

Для того, щоб одночасно забезпечити адекватну реакцію осі HHN, а також запобігти надмірному вивільненню кортизолу з негативними наслідками для організму, існують різні регуляторні механізми, які блокуються тут.

Найголовніший із цих механізмів, безумовно, це негативні відгуки. Це поняття дуже поширене в ендокринології. Він описує інгібуючу дію гормону на надпорядкований орган з метою остаточного пригнічення його власного синтезу.

У конкретному випадку глюкокортикоїдного каскаду підвищений секретируваний кортизол чинить інгібуючу дію на гіпоталамус і гіпофіз. Як результат, виділяється менше CRH та ACTH, і біосинтез кортизолу знову згасає. Поки всі задіяні органи функціонують належним чином, рівень кортизолу в плазмі завжди знаходиться в межах допустимого для організму діапазону.

Зображення: “Схема фізіологічного циклу негативного зворотного зв’язку для глюкокортикоїдів”, автор Д.Розенбах. Ліцензія: CC BY 3.0

З іншого боку, є активатори синтезу глюкокортикоїдів, які забезпечують посилений синтез поза реакцією на стрес або фізіологічну циркадну активність. Прикладом є Катехоламіни, які стимулюють секрецію АКТГ. Посередники Імунна система, як, наприклад, IL-1 та TNF-α, стимулюючий у всіх трьох випадках.

Хвороби гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової осі

Гіперкортицизм (синдром Кушинга)

На надмірно високий рівень кортизолу один говорить про Синдром Кушинга. Причин цьому багато, але значна частина з них виникла в результаті імунодепресивної терапії глюкокортикоїдами ятрогенний синдром Кушинга говорить. З цієї причини в керівних принципах терапії встановлена максимальна доза, також відома як поріг Кушинга, яку не можна перевищувати, якщо це можливо.

Наприклад, інша поширена причина криється в одній Пухлина передньої частки гіпофіза, АКТГ секретується і згодом викликає аномально підвищений рівень кортизолу в плазмі. Цей центральний синдром Кушинга також носить назву Хвороба Кушинга.

Зображення: “Симптоми синдрому Кушинга” Мікаеля Хеггстрьома. Ліцензія: CC0 1.0

Симптоми такого підвищеного рівня глюкокортикоїдів дуже вражають і характерні для захворювання. Це пояснюється дією гормону підвищений рівень цукру в крові пацієнтів, які іноді можуть призвести до цукрового діабету II типу, остеопоротичні зміни і М'язова слабкість завдяки протеолізу.

З зовнішнього боку пацієнти часто демонструють виражене ожиріння тулуба, так звану шию буйволів і обличчя повного місяця. Набряки і високий кров'яний тиск також є частиною зовнішнього вигляду, оскільки високі концентрації глюкокортикоїдів також зв'язуються з мінералокортикоїдними рецепторами.

Терапія спрямована на причину синдрому Кушинга. У разі ятрогенного синдрому Кушинга робляться спроби зменшити кількість глюкокортикоїдів; аденома гіпофіза, наприклад, зазвичай видаляється хірургічним шляхом.

Гіпокортицизм (надниркова недостатність)

На відміну від описаної вище клінічної картини, виникає недостатність надниркових залоз Нестача глюкокортикоїдів на передньому плані. Іноді це може проявлятися гостро і, якщо не лікувати, навіть призвести до летального результату. Один ділить хворобу на одну первинний (Рівень надниркових залоз), вторинний (Рівень гіпофіза) і третинний Форма (рівень гіпоталамуса).

На сьогоднішній день найпоширеніший тип надниркової недостатності відомий як Хвороба Аддісона призначений. Знову ж таки, існують різні причини, але близько 70% усіх випадків пов’язані з однією Аутоімунне захворювання приписується антитілам проти клітин надниркових залоз. Пухлини та інфекції - також можливі причини.

Зображення: "Класична гіперпігментація хвороби Аддісона" від FlatOut. Ліцензія: CC0 1.0

Набуває гострий і фульмінантний прояв з можливим циркуляторним шоком, часто пов’язаним із запускаючими чинниками, такими як хвороба або стрес Аддисонова криза називається і являє собою ендокринологічну надзвичайну ситуацію.

Симптоми гіпокортицизму є загальними неспецифічний такі як загальна слабкість і втрата ваги, гіпотонія, біль у животі, нудота, блювота та виражений «голод на сіль». Один типовий для хвороби Аддісона Гіперпігментація, оскільки, як зазначалося вище, при підвищеному рівні АКТГ через відсутність зворотного зв’язку з кортизолом утворюється більше МСГ. Тому хворобу Аддісона іноді називають "бронзовою хворобою".

Діагностично первинну форму можна відрізнити від інших форм за допомогою діагностики АКТГ та виявлення аутоантитіл. Терапія полягає у постійному заміщенні глюко- та мінералокортикоїдів.