Фізіологія людини - Вільям Ф. Ґанонґ 2002
Ендокринна система, метаболізм і репродуктивна функція
Мозкова речовина і кора надниркових залоз
Кора надниркових залоз - Фізіологічні ефекти глюкокортикоїдів
Надниркова недостаність
У тварин і людей, яких лікують, після адреналектомії недостатність мінералокортикоїдів призводить до зменшення рівня Na+ з недостатністю кровообігу, гіпотонії і, в кінцевому підсумку, до фатального шоку. Оскільки глюкокортикоїдів нема, а водний, вуглеводний, білковий та жировий обмін патологічні, то навіть незначні подразники можуть призвести до колапсу або смерті. Невеликі кількості глюкокортикоїдів виправляють метаболітичні порушення, частково безпосередньо, а частково - опосередковано. Важливо відрізняти ці фізіологічні ефекти глюкокортикоїдів від дуже різноманітних ефектів, зумовлених великою кількістю гормонів.
Механізм дії
Численні ефекти глюкокортикоїдів виникають унаслідок зв’язування з глюкокортикоїдними рецепторами, і утворені стероїднорецепторні комплекси діють як фактори транскрипції, що посилює транскрипцію деяких сегментів ДНК (див. Розділ 1). Це через відповідні мРНК призводить до синтезу ензимів, які змінюють клітинну функцію. Інколи вони подібні до негеномного впливу глюкокортикоїдів (див. Розділ 1).
Вплив на проміжний обмін
Дії глюкокортикоїдів на проміжний обмін вуглеводів, білків і жирів описані у Розділі 19. Вони охоплюють збільшення білкового катаболізму, збільшення печінкового глікогенезу і глюконеогенезу. Оскільки активність глюкозо-6-фосфатази збільшена, то рівень глюкози у плазмі підвищений. Глюкокортикоїди активують антиінсулінову дію у периферійних тканинах і посилюють діабет, однак, у разі збільшення рівня глюкози в плазмі додаткова кількість її надходить у мозок та серце. У діабетиків глюкокортикоїди збільшують рівень ліпідів і кетонових тіл у плазмі, проте у нормальних людей збільшення секреції інсуліну, зумовлене підвищенням рівня глюкози у плазмі, нівелює ці дії. У випадку надниркової недостатності рівень глюкози у плазмі є в нормі доти, доки підтримується адекватне надходження теплоти, однак ця гіпоглікемія може бути фатальною. Кора надниркових залоз несуттєва для кетогенетичної відповіді на голодування.
Дозвільна дія
Невеликі кількості глюкокортикоїдів є необхідними для багатьох метаболічних реакцій, хоча самі їх не спричинюють. Цей ефект називають дозвільною дією. Він передбачає обов’язкову наявність глюкокортикоїдів для глюкагону і катехоламінів з метою потенціювання їхніх теплоутворювальних ефектів (див. вище і Розділ 19), ліпотичного, бронходиляторного і пресорного ефектів катехоламінів.
Вплив на секрецію АКТГ
Глюкокортикоїди інгібують секрецію АКТГ, тому у тварин, підданих адреналектомії, секреція АКТГ збільшена. Наслідки дії зворотного зв’язку кортизолу на секрецію АКТГ описані нижче в параграфі про регулювання глюкокортикоїдної секреції.
Судинна реактивність
У тварин з наднирковою недостатністю гладкі м’язи судин стають нечутливими до дії норадреналіну й адреналіну. Капіляри розширюються і стають незворотно проникними до колоїдних барвників. Неможливість відповісти на адреналін, що утворюється у норадренергічних нервових закінченнях, ймовірно, шкодить судинній компенсації у разі гіповолемії, надниркової недостатності і провокує судинний колапс. Глюкокортикоїди відновлюють судинну реактивність.
Дія на нервову систему
Зміни у нервовій системі за надниркової недостатності, що пов’язані лише з глюкокортикоїдами, передбачають сповільнення електроенцефалографічних хвиль порівняно з нормальним a-ритмом, зміни індивідуальності і збільшення чутливості до нюхових та смакових подразників. Зміни особистості, які є незначними, - роздратованість і нездатність концентруватися.
Вплив на водний обмін
Надниркова недостатність супроводжується нездатністю до виділення води. Виділення зрештою відбувається, проте так повільно, що є небезпека водної інтоксикації. Тільки глюкокортикоїди здатні подолати цей ефект. У пацієнтів з наднирковою недостатністю, які не одержували глюкокортиїдів, вливання глюкози може спричинити сильну лихоманку (глюкозна лихоманка), яка супроводжується колапсом і смертю. Можливо, глюкоза метаболізується, вода розводить плазму, внаслідок чого осмотичний градієнт між плазмою і клітинами спонукає клітини терморегуляторних центрів у гіпоталамусі збільшуватись до такого ступеня, що їхнє функціювання переривається.
Причина патологічного водного виділення в разі надниркової недостатності остаточно не з’ясована. Рівень вазопресину у плазмі в цьому випадку підвищений і зменшується внаслідок глюкокортикоїдної терапії. Швидкість клубочкової фільтрації низька, що, ймовірно, робить внесок у недостатність водовиділення. Вибіркова дія глюкокортикоїдів на патологічне водовиділення пояснюється тим, що мінералокортикоїди поліпшують фільтрацію, відновлюючи об’єм плазми, а також значно збільшують швидкість клубочкової фільтрації.
Вплив на кров’яні клітини і лімфатичні органи
Глюкокортикоїди зменшують кількість циркулювальних еозинофілів, збільшуючи їхню секвестрацію у селезінці та легенях. Вони також зменшують кількість базофілів у кровообігу і збільшують кількість нейтрофілів, тромбоцитів та еритроцитів (табл. 20-4).
Крім того, глюкокортикоїди зменшують кількість циркулювальних лімфоцитів та розмір лімфатичних вузлів і тимуса, блокуючи лімфоцитомітотичну активність. Їхня здатність зменшувати секрецію цитокінів шляхом інгібування дії NF-KB у ядрі розглянута у Розділі 33. Зменшена секреція цитокіну 1Л-2 зумовлює зменшення лімфоцитів (див. Розділ 27), і ці клітини піддаються апоптозу.
Стійкість до стресу
Коли тварина або людина піддається будь-якому з багатьох шкідливих або потенційно шкідливих подразнень, то простежується збільшена секреція АКТГ і, як наслідок, збільшення рівня глюкокортикоїдів, що циркулюють у крові. Це підвищення суттєве для виживання. Тварини, що піддані гіпофіз- або адреналектомії і перебувають на підтримувальних дозах глюкокортикоїдів, помирають унаслідок дії тих самих шкідливих подразників.
Сельє назвав шкідливі подразники, що збільшують секрецію АКТГ, стресорами, сьогодні ж їх об’єднують загальним терміном стрес, який визначає будь-які подразники, що доведено призводять до збільшення секреції АКТГ у нормальних тварин і людей. Досі причина збільшення рівня глюкокортикоїдів у крові, яка суттєва для опору стресу, остаточно невідома. Більшість стресових подразників, які посилюють секрецію АКТГ, також активізують симпатичну нервову систему, і додатковою функцією циркулювальних глюкокортикоїдів може бути забезпечення судинної реактивності до катехоламінів. Глюкокортикоїди теж потрібні для потенціювання повної ВЖК-мобілізувальної активності катехоламінів. Однак піддані симпатектомії тварини порівняно легко переносять стрес. За іншою теорією глюкокортикоїди попереджують деякі стресіндуковані зміни.
Таблиця 20-4. Типовий вплив кортизолу на лейкоцити й еритроцити крові людини
Клітина |
Норма |
Лікування кортизолом |
Лейкоцити Загальна кількість |
9000 |
10 000 |
Нейтрофіли |
5760 |
8330 |
Лімфоцити |
2370 |
1080 |
Еозинофіли |
270 |
20 |
Базофіли |
60 |
30 |
Моноцити |
450 |
540 |
Еритроцити |
5 млн |
5,2 млн |