Ос HPA (ос хипоталамус-хипофиза-надбъбречна кора)

Изображение: „Негативна обратна връзка“ от PhilSchatz. Лиценз: CC BY 4.0

Стрес и напрежение

С освобождаването на глюкокортикоиди контролният цикъл между хипофизната жлеза, хипоталамуса и надбъбречната кора е от централно значение в реакцията на човешкото тяло стрес. Стресът е преди всичко неспецифичен отговор на голям брой възможни такива Стресори, като наранявания, студ, глад, работа, но също и психологически задействания като социален стрес.

Експериментите показват, че когато хората са изложени на по-голяма конкуренция в работната си среда, тялото реагира със същия реакционен модел. По-конкретно, това е увеличение от Глюкокортикоиди и Катехоламини (напр. адреналин) в кръвта.

Стресът е реакция на централната нервна система и по същество се отнася до Симпатичен и ендокринологичен начин Медииран чрез хипоталамуса, хипофизната жлеза и в крайна сметка надбъбречната кора. Следователно този път е за реакция на физиологичен стрес много подходящ, но има и взаимодействия с други области, например с имунна система или това Електролитен баланс.

Нивата на хормоналния регулаторен цикъл

Изображение: „Негативна обратна връзка“ от PhilSchatz. Лиценз: CC BY 4.0

The Оста на хипоталамус-хипофиза-надбъбречна кора (ос HHN) Подобно на повечето ендокринологични контролни вериги, той е разделен на 3 нива.

The Хипоталамус е върховната власт и свързва нервната система с ендокринната система. Освободените тук хормони, които действат върху хипофизната жлеза чрез аксоните на хипоталамуса, се наричат Освобождаващи хормони (RH) или Либерин.

Следващият екземпляр е Хипофизната жлеза. Тя възпитава им Предна хипофизна жлеза (аденохипофиза) Хормони, които стимулират освобождаването на хормони в жлезите с вътрешна секреция надолу по веригата. Тези хормони са известни като жлезотропни хормони или Тропин. Извикват се хормони, които не действат върху други ендокринни жлези, а директно върху крайните органи Ефекторни хормони.

The Заден хипофизен лоб секретира такива ефекторни хормони заедно с окситоцин и антидиуретичния хормон (ADH). Повечето ефекторни хормони обаче идват от жлези с вътрешна секреция като щитовидната жлеза, надбъбречната кора или яйчниците или тестисите.

Ролята на хипоталамуса

Изображение: „Хипоталамус” от PhilSchatz. Лиценз: CC BY 4.0

The върховен регулаторен орган оста HHN образува хипоталамуса. Хипоталамусът е част от диенцефалона (Диенцефалон) и получава информацията си от различни центрове на Кортекс, които след това се преработват в отговор в хормонална форма.

Това се състои от освобождаващ хормон, който достига до хипофизната жлеза чрез аксонален транспорт, където стимулира синтеза и секрецията на хормони. В случая с оста HHN, отговорен хормон е това Кортикотропин освобождаващ хормон (CRH).

Секрецията на CRH възниква в покой пулсиращ с честота около 7-10 на ден и следва един циркаден ритъм с най-високи стойности в ранната сутрин и иначе се задейства в контекста на стресова ситуация.

Ролята на хипофизната жлеза

The средна инстанция в каскадата представлява хипофизната жлеза. CRH попада в Предна хипофизна жлеза, там синтезът и секрецията на гладотропния хормон се осъществява чрез G-протеин свързан рецептор АКТХ (адренокортикотропен хормон) се увеличава. Той се синтезира в хипофизната жлеза чрез разцепване на предшественик пептид, наречен проопиомеланокортин (POMC), това се отнася и за пептидите ß-ендорфин, ß-липотропин и Меланоцитни стимулиращи хормони (MSH) се използва.

Последното причинява често наблюдаваната хиперпигментация при надбъбречна недостатъчност (болест на Адисън), тъй като с повишено производство на АСТН се секретират повече POMC пептиди и по този начин повече MSH. Освобождаването на ACTH следва пулсиращия модел на CRH и повишаване на кортизола в кръвта настъпва само няколко минути след освобождаването на ACTH.

Ролята на надбъбречната кора

Изображение: “Надбъбречните жлези” от PhilSchatz. Лиценз: CC BY 4.0

The Надбъбречна жлеза тъй като ендокринната жлеза е сдвоен орган, който се намира в бъбречната капсула и директно граничи с бъбрека. Докато това Надбъбречна медула се регулира от симпатиковата нервна система и е отговорен за освобождаването на катехоламини в кръвта Надбъбречна кора така нареченият Стероидни хормони образован.

В своя биосинтез всички стероидни хормони започват от холестерола и преминават през подобни синтетични стъпки. Кората на надбъбречната жлеза има три слоя хистологично, отразяващи местоположението на производството на различни стероидни хормони:

Зона гломерулоза: Място на биосинтеза на Минералокортикоиди (напр. алдостерон)
Zona fasciculata: Място на биосинтеза на Глюкокортикоиди (напр. кортизол)
Зона ретикуларис: Място на биосинтеза на Андрогени

Изображение: „Стероидогенеза“ от Дейвид Ричфийлд и Микаел Хаггстрьом. Лиценз: CC BY-SA 3.0

Кортизол така че в крайна сметка това е Ефектор хормон и възниква в зависимост от ACTH Zona fasciculata надбъбречната кора. В допълнение към ефекта върху биосинтеза на кортизол, ACTH също така осигурява достатъчно количество NADPH, важен кофактор в синтеза на глюкокортикоиди, и повишена активност на естеразата, която осигурява холестерол, изходното вещество.

Синтезът на кортизол започва в митохондрията с хидроксилиране на холестерола Прегнолон. Това е реакцията на пейсмейкъра на синтеза на кортизол, медиирана от ензима Десмолаза. Следващите реакционни стъпки се провеждат в цитозола, като в крайна сметка се създава стероиден хормон с 21 въглеродни атома и характерна ОН група върху въглеродния атом 11.

Хормонът кортизол и неговите ефекти

Изображение: „Структура на кортизола” от NEUROtiker. Лиценз: Public Domain

Кортизол (също: кортизол, хидрокортизон) е a Стероиден хормон и основният представител на Глюкокортикоиди. Подобно на всички други стероидни хормони, кортизолът също се създава от основната структура на холестерола. Той се произвежда в надбъбречната кора, която е отговорна за синтеза на стероидни хормони. Други глюкокортикоиди са кортизон и кортикостерон, както и синтетични съединения, които се използват медицински.

Ефектите на кортизола са различни. В допълнение към ефекта върху Захарен, аминокиселинен и липиден метаболизъм, По-специално, влиянието върху имунната система и противовъзпалителния компонент играят основна роля. Кортизолът се предлага като стероиден хормон липофилен и се обвързва с вас вътреклетъчен рецептор. В кръвта той се свързва с протеин, наречен Транскортин транспортиран обвързан.

Ако кортизолът достигне целевата клетка като ефекторен хормон, ефектът възниква чрез регулиране на генната експресия на нивото на транскрипция и следователно е дълготраен. Кортизолът не се свързва с мембранно свързан рецептор, свързан с G-протеин, а с глюкокортикоиден рецептор в цитозола, който при активиране действа като транскрипционен фактор за ензимите.

Метаболитно, кортизолът е предимно периферен катаболен и предимно в центъра, тоест в черния дроб анаболен Ефект. Докато протеолизата се индуцира в мускулните клетки и липолизата се увеличава в мастната тъкан, в черния дроб може да се наблюдава повишена генна експресия на ензимите глюконеогенеза и гликогенов синтез.

Поглъщането на глюкоза в мускулите е намалено. В резултат на това Ниво на кръвната захар, което осигурява добро захранване на ЦНС. Поради намаленото усвояване и използване на глюкоза в периферията и увеличения синтез на гликоген, кортизолът може да бъде класифициран като Инсулинов антагонист класифицират.

Има и един противовъзпалително, така противовъзпалителен ефект на кортизола. Това е инхибиране на пролиферацията на лимфоцити, инхибиране на синтеза на интерлевкини и инхибиране на циклооксигеназата-2 (COX-2). Физиологично този механизъм има за цел да предотврати прекомерна имунна реакция.

Що се отнася до други органични системи, кортизолът има забавящ растежа ефект върху костите и дори причинява остеопороза, повишава бдителността в ЦНС и може да увеличи силата на свиване на сърцето чрез увеличаване на ефективността на катехоламините.

Тялото произвежда около 12-30 mg кортизол на ден, който има период на полуразпад около 90 минути и след това се инактивира в черния дроб. Глюкокортикоидите, които се прилагат терапевтично, губят част от своята ефективност, когато за първи път влязат в контакт с черния дроб, това се нарича „Ефект на първо преминаване“. След това метаболитите се екскретират през черния дроб или бъбреците.

Еднократното измерване на нивото на кортизол няма много смисъл, тъй като е физиологично циркаден ритъм предмет. Тялото достига максималната си плазмена концентрация на кортизол сутрин около половин час след ставане (реакция на пробуждане на кортизола) със стойности до 25 µg/dl, които след това отново падат през деня.

Регулирането на оста хипоталамус-хипофиза-надбъбречна жлеза

За да се осигури адекватна реакция на оста HHN в същото време, но и да се предотврати прекомерно освобождаване на кортизол с отрицателни последици за организма, има различни регулаторни механизми, които се блокират тук.

Най-важният от тези механизми със сигурност е този негативно мнение. Тази концепция е много разпространена в ендокринологията. Той описва инхибиращия ефект на хормона върху един суперардинат орган, за да инхибира в крайна сметка собствения си синтез.

В конкретния случай на глюкокортикоидната каскада, повишеният секретиран кортизол има инхибиторен ефект върху хипоталамуса и хипофизата. В резултат на това се секретират по-малко CRH и ACTH и биосинтезата на кортизола отново се намалява. Докато всички участващи органи функционират правилно, плазменото ниво на кортизол винаги е в границите, които са приемливи за организма.

Изображение: „Диаграма на физиологична верига за отрицателна обратна връзка за глюкокортикоиди“ от DRosenbach. Лиценз: CC BY 3.0

От друга страна, има активатори на синтеза на глюкокортикоиди, които осигуряват повишен синтез извън реакцията на стрес или физиологичната циркадна активност. Пример за това са Катехоламини, които стимулират секрецията на ACTH. Посредници на Имунна система, като например IL-1 и TNF-a стимулиращи и в трите случая.

Болести на оста хипоталамус-хипофиза-надбъбречна жлеза

Хиперкортизолизъм (синдром на Кушинг)

В a прекомерно високи нива на кортизол човек говори за Синдром на Кушинг. Причините за това са много, но голяма част от него са възникнали в резултат на имуносупресивна терапия с глюкокортикоиди ятрогенен синдром на Кушинг говори. Поради тази причина в насоките за терапия е установена максимална доза, известна също като праг на Кушинг, която не бива да се надвишава, ако е възможно.

Например, друга често срещана причина се крие в една Тумор на предната хипофизна жлеза, секретира ACTH и впоследствие причинява необичайно повишени плазмени нива на кортизол. Този централен синдром на Кушинг също носи името Болест на Кушинг.

Изображение: „Симптоми на синдрома на Кушинг“ от Микаел Хагстрьом. Лиценз: CC0 1.0

Симптомите на такова повишено ниво на глюкокортикоиди са много впечатляващи и характерни за заболяването. Това се обяснява с ефекта на хормона повишени нива на кръвната захар на пациенти, които понякога могат да доведат до захарен диабет тип II, остеопоротични промени и Мускулна слабост поради протеолиза.

От външен аспект пациентите често показват изразено затлъстяване на багажника, така наречената биволска шия и лице на пълнолуние. Отокът и високото кръвно налягане също са част от появата, тъй като високите концентрации на глюкокортикоиди също се свързват с минералокортикоидния рецептор.

Терапията е насочена към причината за синдрома на Кушинг. В случай на синдром на ятрогенен Кушинг се правят опити за намаляване на количеството глюкокортикоид; аденомът на хипофизната жлеза обикновено се отстранява хирургично.

Хипокортизолизъм (надбъбречна недостатъчност)

За разлика от описаната по-горе клинична картина, настъпва надбъбречна недостатъчност Липса на глюкокортикоиди на преден план. Това понякога може да се прояви остро и ако не се лекува, дори да бъде фатално. Човек разделя болестта на едно първичен (Ниво на надбъбречната жлеза), втори (Ниво на хипофизната жлеза) и третичен Форма (ниво на хипоталамуса).

Досега най-често срещаният тип надбъбречна недостатъчност е известен като Болест на Адисон определен. Отново има различни причини, но около 70% от всички случаи се дължат на един Автоимунно заболяване приписва се на антитела срещу клетките на надбъбречната жлеза. Туморите и инфекциите също са възможни причини.

Изображение: „Класическа хиперпигментация на болестта на Адисън“ от FlatOut. Лиценз: CC0 1.0

Става остра и фулминантна проява с възможен циркулаторен шок, често свързана с отключващи фактори като заболяване или стрес Адисонова криза наречен и представлява ендокринологичен спешен случай.

Симптоми на хипокортизолизма са често срещани неспецифичен като обща слабост и загуба на тегло, хипотония, коремна болка, гадене, повръщане и изразен "глад за сол". Единият е типичен за болестта на Адисън Хиперпигментация, тъй като, както беше споменато по-горе, с повишени нива на АСТН, поради липсата на обратна връзка с кортизола, се образува повече MSH. Следователно болестта на Адисън понякога се нарича "бронзова болест".

Диагностично, първичната форма може да бъде разграничена от останалите форми чрез ACTH диагностика и откриване на автоантитела. Терапията се състои в трайно заместване на глюко- и минералокортикоиди.