Почки наряду с выделительной выполняют важную эндокринную функцию. Они продуцируют гормоны эритропоэтин и кальцитриол , а также принимают решающее участие в образовании ангиотензина с помощью синтезируемого почками фермента ренина .
Кальцитриол (1,25-дигидрокси-холекальциферол) синтезируется почками из кальцидиола с участием гидроксилазы (кальцидиол-1-монооксигеназы), синтез которой индуцируется гормоном паратирином.
Эритропоэтин является полипептидным гормоном, образуемым главным образом почками и печенью. Наряду с другими факторами (так называемыми колонестимулирующими факторами) он контролирует дифференцировку костно-мозговых стволовых клеток. Гипоксия (падение рО2) стимулирует высвобождение эритропоэтина. Уже в течение часа в костном мозге происходит превращение предшественников эритроцитов в эритроциты, содержание которых в крови при этом возрастает. Заболевания почек приводят к снижению высвобождения эритропоэтина, следствием чего является анемия.
Ренин-ангиотензиновая система . Ренин – это протеолитический фермент, синтезируемый юкстагломерулярным аппаратом почек. При недостаточном поступлении крови в почечные клубочки происходит возбуждение (вследствие падения кровяного давления) заложенных в стенках артериол клеток юкстагломерулярного аппарата, которые начинают усиленно секретировать ренин. В кровяном русле ренин захватывается ангиотензиногеном – плазматическим гликопротеином из класса α 2 -глобулинов, образующимся в печени. Отщепляемый декапептид называется «ангиотензин I » – рис. 15.3. С помощью пептидилдипептидазы А (ангиотензин-превращающий фермент, которым особенно богаты лёгкие) он путём отщепления 2-х аминокислот превращается в ангиотензин II . Именно этот октапептид обладает высокой каталитической активностью, действуя подобно гормону и нейропередатчику.
Ангиотензин II связывается мембранными рецепторами почек, ствола мозга, гипофиза, надпочечников, стенок сосудов и сердца. Стимулируя вазоконстрикцию (сужение кровеносных сосудов) он повышает кровяное давление. Под его влиянием в почках ускоряется всасывание натрия и воды, возникает чувство жажды, повышается тонус стволовых структур мозга и симпатических синапсов. Из гипофиза стимулируется высвобождение вазопрессина и кортикотропина, а в надпочечниках увеличивается синтез и высвобождение альдостерона.
Рис. 15. 3 Ренин-ангиотензиновая система.
Распад ангиотензина II осуществляется очень быстро ангиотензиназой, которая синтезируется многими тканями.
Поскольку основной механизм действия ангиотензина II прямо или косвенно сводитсяк повышению кровяного давления и увеличению всасывания натрия и воды, с целью ингибирования этих процессов при лечении гипертонической болезни используют:
Субстраты-аналоги ангиотензиногена, которые препятствуют действию ренина.
Субстраты-аналоги ангиотензина I, которые угнетают пептидилдипептидазу А (этот фермент расщепляет также другие сигнальные пептиды плазмы крови, в частности, брадикинин).
Блокирование рецепторов ангиотензина пептидными гормонами-анта-гонистами.
В эндокринной системе человека нет второстепенных гормонов, и гормоны почек яркий тому пример. Каждый из них играет важную роль для здоровья организма. Они обеспечивают жизненно важные процессы, без которых само существование организма было бы невозможным. Сбои в их синтезе приводят к серьезным последствиям. Но благодаря достижениям современной медицины, безвыходных ситуаций в данной сфере нет.
Какие гормоны вырабатывают почки
Работа почек не ограничивается очищением и выведением токсинов. Они принимают участие в выработке гормонов, хотя и не признаны органами внутренней секреции. Те или иные болезни почек часто связаны с гормональным сбоем. Причиной мочекаменной болезни нередко становятся сбои в работе щитовидной железы, а постоянные циститы могут быть вызваны проблемами с женскими половыми гормонами.Почки отвечают за синтез активных веществ, таких как ренин, эритропоэтин, кальцитриол и простагландины. Каждый из них имеет свое место в сложной системе организма.
Это вещество регулирует артериальное давление человека. Если организм теряет большое количество воды, а вместе с ней и соли (например, при потоотделении). Из-за их недостатка артериальное давление становится ниже. Сердце теряет возможность снабжать кровью все органы. В это время почки начинают активно вырабатывать ренин. Гормон активирует белки, которые сужают сосуды и за счет этого давление поднимается. Более того, гормон «дает команду» надпочечникам и они увеличивают объем синтезируемого ими альдостерона, благодаря которому почки начинают «экономить» и не отдают много воды и солей.
- Гипертония. Наиболее распространенное проявление повышенного уровня гормона, хотя страдает от этого вся сердечно-сосудистая система. Осложняется процесс возрастными изменениями сосудов, из-за чего у 70% людей старше 45 лет повышается артериальное давление.
- Почечные болезни. Из-за гипертонии почки фильтруют кровь под большим давлением, фильтрам приходится тяжело, и они могут порваться. В результате кровь фильтруется не должным образом, появляются признаки интоксикации, воспаляются сами почки.
- Сердечная недостаточность. Из-за высокого давления сердце теряет способность качать большие объемы крови.
Синтез эритропоэтина
Еще один гормон, продуцируемый почками, называется эритропоэтин. Его основные функции - стимуляция производства эритроцитов. Эритроциты необходимы для обеспечения всех клеток организма кислородом. Средняя продолжительность жизни эритроцитов - 4 месяца. Если их количество в крови сократилось, в ответ на гипоксию почки начинают активно синтезировать эритропоэтин. С его помощью происходит создание эритроцитов.
Людям, страдающим анемией различной тяжести, назначают препараты с эритропоэтином. Особенно это относится к людям с онкологическими заболеваниями, прошедшим курс химиотерапии. Одним из ее побочных эффектов является подавление процесса кроветворения, и в данном случае анемия неизбежна. Применение препарата «Эритропоэтин» в течение 2-х месяцев некоторым образом повышает уровень гемоглобина.
Кальцитриол
Почки вырабатывают метаболит витамина D3 - гормон, который участвует в процессе обмена кальция. С помощью кальцитриола организм способен вырабатывать витамин D. Если гормон, который синтезируют почки, поступает в кровь в недостаточном количестве, происходит сбой в производстве витамина D. Это особенно опасно для детей, хотя недостаток данного витамина опасен и для взрослых. Именно витамин D способствует усвоению организмом кальция. В итоге, из-за недостатка кальцитриола возможен рахит, поражение нейромышечной возбудимости, из-за чего слабеют мышцы, становятся ломкими кости, появляются проблемы с зубами.
Почки – это парный орган человека, который выполняет функцию очищения крови и всего организма от вредных веществ, опасных микроорганизмов. После фильтрации происходит удаление отфильтрованного вместе с мочой. Помимо своей основной функции почки ещё выполняют эндокринную функцию (продуцирование гормонов). Гормоны – это биологически активные вещества, которые необходимы организму для регуляции его нормальной жизнедеятельности. Гормоны почек вырабатываются клетками органов. Эндокринная функция – это не главная функция почек, но она также очень важна для поддержания нормального состояния.
Характеристика почечных гормонов
Гормонами почек являются сразу несколько различных гормонов. К ним относятся:
- ренин;
- эритропоэтин;
- кальцитриол;
- простагландины (гормоноподобные вещества).
Каждый из перечисленных гормонов или веществ, продуцируемых почками человека, имеет свои функции. Простагландины до сих пор не были полностью изучены, потому обо всех их функциях для организма сложно судить.
Ренин
Ренин – это фермент почек, который вырабатывается в стенках артериол клубочков почек. Незначительное количество этого фермента также продуцируется в тканях печени, матке женщины и в стенках кровеносных сосудов. После выработки ренин поступает в кровь и лимфу человека.
Главными функциями ренина являются регуляция объёма циркулирующей крови и сохранение воды в организме. Концентрация солей в организме регулирует количество воды. Достаточное количество воды позволяет сердечно-сосудистой системе функционировать без сбоев. Если организм потерял слишком много жидкости с потом и мочой, то активизируется продуцирование почками ренина. Он способен вызвать сужение сосудов, благодаря которому нормализуется давление, снижающееся при недостатке крови. Одновременно ренин влияет на гормоны надпочечников, которые прекращают активное выведение солей и жидкости из организма.
Эритропоэтин
Эритропоэтин – это специфический гормон, главной функцией которого является стимулирование выработки эритроцитов в костном мозге. Благодаря эритроцитам происходит доставка кислорода в организм. Недостаточность эритроцитов приводит к снижению уровня кислорода. В этот момент активизируется производство почками и некоторыми другими органами эритропоэтина. Он стимулирует переработку клеток костного мозга в эритробласты, из которых происходит формирование эритроцитов.
Кальцитриол
Кальцитриол – это гормон, который отвечает за обмен кальция в организме. Гормон стимулирует усвоение кальция кишечником. Благодаря этому происходит производство витамина D. При недостаточности гормона, продуцируемого почками, снижается активность выработки витамина D, который особенно важен для нормального роста детей. Но и для взрослых дефицит витамина D довольно опасен. От этого витамина зависит усвоение кальция и дальнейшая выработка витамина.
Простагландины
Простагландины – это биологически активные вещества, которые осуществляют регулирование артериального давления. Также от их количества зависит водно-солевой обмен, состояние гладкой мускулатуры. На выработку этих веществ влияют различные патологические состояния (воспаление почек, ишемия, гипертония и др.). Неправильная выработка простагландинов является причиной развития энуреза.
Гормоны почек и надпочечников – биологически активные вещества, которые влияют на различные органы человеческого организма. Они регулируют рост и развитие костей, легких, головного мозга и других частей тела. Гормональные соединения также участвуют в регуляции артериального давления и общего объёма циркулирующей крови.
Почки – парный орган мочевыделительной системы, который выполняется фильтрующую функцию в организме животных. Надпочечник представляет собой небольшой орган, расположенный с обеих сторон над почками. Он синтезирует жизненно важный гормон «кортизол». Размер надпочечников составляет около 4x3x2 см.
Почки, несмотря на размер, занимают центральное место в метаболизме человека. Сердечный выброс – это количество крови, которое накачивает сердце в минуту. Общеизвестно, что почки фильтруют и выводят мочу из организма. Однако задачи почек гораздо более разнообразны и сложны.
Надпочечники состоят из двух частей: мозгового вещества и коры. В мозге надпочечников в основном образуются стрессовые гормоны (адреналин и норадреналин), а в коре – альдостерон, кортизол и дегидроэпиандростерон.
Гормоны регулируют водно-солевой баланс организма и артериальное давление. Они также стимулируют образование новых клеток крови и уменьшают риск развития гипоксии органов. Точный механизм действия многих гормонов остается неизученным. Какие гормоны вырабатывают различные почки предстоит узнать ниже.
Эритропоэтин
Эртропоэтин вырабатывается в почках в зависимости от наличия кислорода в крови. Если мало кислорода (гипоксия), эритропоэтин высвобождается, стимулируя созревание эритробластов. В результате образуется больше эритроцитов и уменьшается гипоксия органов.
Если кислорода достаточно, эритропоэтин не образуется и количество эритроцитов не увеличивается (отрицательная обратная связь). Красные клетки являются маркером насыщения оксидами крови, поскольку они связывают с помощью гемоглобина кислород и транспортируют его по кровотоку в различные ткани.
Ренин
Ренин – протеиназа, которая продуцируется в клетках юкстагломерулярного аппарата. Гормональное соединения высвобождается из почки при уменьшении концентрации натрия или общего объема циркулирующей крови. Ренин вызывает повышение артериального давления из- за увеличения образования ангиотензина II. Концентрация сыворотки и объём крови повышаются из-за увеличенной секреции альдостерона. Ренин значительно улучшает почечную функцию.
Ренин – один из гормонов почек Гормоны надпочечников
Почки с надпочечниками не имеют практически ничего общего друг с другом. У них совершенно разные задачи. Надпочечники – две маленькие, пирамидальные гормональные железы, которые вместе весят около 10 г. Каждый надпочечник состоит из мозгового вещества и коры. 2 части имеют совершенно разные функции и часто рассматриваются как два разных органа. Гормоны надпочечников и почек влияют на организм по-разному.
Кора надпочечников
Кора составляет около 75% всех надпочечников. В ней производится целый ряд гормонов. Кора надпочечников разделена на три слоя:
- Наружный слой: стимулирует секрецию минералокортикоидов;
- Средний слой: отвечает за образование глюкокортикоидов;
- Внутренний слой: отвечает за синтез половых гормонов.
Альдостерон – наиболее важный минералокортикостероид, который действует в основном на почки. Он регулирует водно-солевой баланс в организме.
Гормон повышает экскрецию ионов калия и водорода. В результате уровень калия в крови падает. В то же время вода сохраняется. Альдостерон также влияет на регуляцию объема крови и артериального давления.
Основными представителями глюкокортикоидов являются кортизол и кортизон. Они оказывают регулирующее действие на метаболизм жиров, углеводов и белков. Реакция «бей или беги», опосредованная надпочечниками, важна для преодоления стрессовых ситуаций. Поэтому глюкокортикоиды также часто называют «гормонами «стресса».
Основные эффекты глюкокортикоидов:
- Деградация белков в мышцах, коже и жировой ткани;
- Деградация жира из периферических жировых отложений (липолиз);
- Противовоспалительное действие на травмы;
- Иммунодепрессивный эффект;
- Антиаллергический эффект.
Мужские половые гормоны образуются во внутреннем слое надпочечников. Более конкретно zona reticularis производит дегидроэпиандростерон (ДГЭА) и андростендион. Гормональные вещества ускоряют накопление эндогенного белка. Они также действуют как половые гормоны с низкой эффективностью. Наиболее важным андрогеном является тестостерон.
Мозговое вещество надпочечников
Мозговое вещество надпочечников является частью вегетативной (непроизвольной) нервной системы. Если посмотреть на ткань под микроскопом, можно найти кубические клетки, плотно заполненные маленькими пузырьками. Они также называются везикулами. Везикулы обладают способностью связывать хромосодержащие красители. Затем они приобретают темно-коричневый цвет. По этой причине клетки мозгового вещества надпочечников называются хромаффинными.
Надпочечниковый мозг образует два гормона – адреналин и норэпинефрин. Они хранятся в хроматиновых везикулах. При стимуляции вегетативными нервными клетками эти гормоны высвобождаются в кровь. Адреналин и норэпинефрин выделяют надпочечники в стрессовых ситуациях в больших количествах.
Адреналин и норадреналин относятся к катехоламинам и являются нейротрансмиттерами, которые оказывают возбуждающее действие на симпатическую нервную систему (часть вегетативной нервной системы). Они ускоряют базальный метаболизм в краткосрочной перспективе, что проявляется в усилении сердечной деятельности, повышении артериального давления, высвобождении глюкозы и кровообращения в мышцах.
Многие стрессовые ситуации мобилизуют симпатическую нервную систему и, следовательно, надпочечники. Физический стресс – травмы, операции, ожоги, холод, боль, недостаток кислорода, низкий уровень сахара в крови. Психический стресс – гнев, беспокойство, счастье.
Длительный стресс оказывает долгосрочные эффекты на человеческий организм. У человека возникает головная боль напряженности, расстройства сна, восприимчивость к инфекции, нарушения обучения и концентрации внимания.
Причины нарушения выработки гормонов
Нарушать выработку гормональных соединений могут сердечно-сосудистые заболевания, патологии почек, гиподинамия, неправильное питание, частые стрессы и ожирение. Более редкие причины – феохромоцитома, злокачественные новообразования или кисты. Точную причину поможет установить лечащий врач.
Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС). Ренин вырабатывается в юкстагломерулярном аппарате почек (ЮГА), находящемся в тесном контакте со специальной частью дистальных канальцев – macula densa. Ренин действует на ангиотензиноген (α-глобулин, синтезируемый печенью) с образованием неактивного ангиотензина I, который под действием ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) переходит в активный ангиотензин II. Рис. 17. АПФ содержатся во многих тканях (почках, мозге, в сосудах легких и др., во всех эндотелиальных клетках)
Рисунок 17. Схема РААС
Таблица 3. Биологическое действие ангиотензина II.
1. Вазоконстрикция
2. Стимуляция секреции альдостерона
3. Реабсорбция натрия в почечных канальцах
4. Активация симпатической нервной системы и выделения катехоламинов
5. Центральное действие (жажда, центральное прессорное действие, высвобождение АДГ)
Следует отметить, что в настоящее время к действию ангиотензина на ЦНС приковано повышенное внимание в связи с его влиянием на АД, симпатическую нервную систему, чувство жажды, на АДГ и натриевый аппетит. Самым важным действием ангиотензина II является непосредственное сокращение сосудов, стимуляция образования альдостерона в клубочковой зоне коры надпочечников и регуляция транспорта натрия в почках. РААС важна для поддержания гомеостаза натрия: при потере соли (диарея, рвота) стимулируется выделение ренина и увеличение уровня ангиотензина, что в свою очередь приводит к выбросу альдостерона, который способствует сохранению натрия в организме. Также ангиотензин II вызывает сокращение сосудов, поддерживая кровяное давление, несмотря на уменьшение объема крови и внеклеточной жидкости (при кровопотере, диарее, рвоте). Напротив, накопление натрия ингибирует РААС.
Витамин Д. Витамин Д 3 (холекальциферол) вместе с парат-гормоном (ПТГ) является важным регулятором минерального обмена, и представляет собой жирорастворимую молекулу, подобную холестерину. Он поступает в организм с пищей (молочные продукты) и образуется в коже под действием ультрафиолетовых лучей. В печени витамин Д 3 превращается в 25-гидроксивитаминД 3 (25-ОН Д 3). Основной процесс биоактивации протекает с участием фермента 1α-гидроксилаза только в почках, где синтезируется 1,25-дигидроксивитаминД 3 (1,25(ОН) 2 Д 3), являющийся активным гормоном, оказывающим действие на кости, почки и желудочно-кишечный тракт. Он увеличивает всасывание кальция и фосфатов в кишечнике, взаимодействуя с ПТГ, способствует высвобождению кальция из костей и стимулирует реабсорбцию кальция из проксимальных канальцев почек. Нарушение метаболизма и действия витамина Д 3 характерно для следующих заболеваний почек:
1. При конечных стадиях ХБП (ХПН) отмечается снижение превращения неактивного 25-ОН Д 3 в активный метаболит 1,25(ОН) 2 Д 3 ٫ что ведет к развитию почечной остеодистрофии, вторичному гиперпаратиреозу. Поэтому при ХБП 3-5 стадии уровень 1,25(ОН) 2 Д 3 , Са, Р и применяют препараты Д 3
2. При синдроме Фанкони (нарушение канальцевой реабсорбции глюкозы, фосфатов, бикарбанотов, аминокислот, изменения костей) наблюдается снижение способности почек активировать витамин 1,25(ОН) 2 Д 3 .
3. При заболевании, характеризующимся резистентностью рецепторов к витамину Д 3 (витамин Д-зависимый рахит II типа) имеет место мутация генов этих рецепторов, в связи с чем почки не отвечают на физиологические концентрации витамина Д 3 .
4. Д-зависимый рахит 1 типа возникает в результате мутации гена1α-гидроксилазы и дефицита 1,25(ОН) 2 Д 3. Для его лечения используют большие дозы 1,25(ОН) 2 Д 3.
5. Идиопатическая гиперкальциемия, вероятно, связана с избыточным образованием в почках 1,25(ОН) 2 Д 3.
Эритропоэтин синтезируется почками и регулирует образование и развитие эритроцитов, выход ретикулоцитов в кровь. Как синтез, так и высвобождение эритропоэтина регулируется концентрацией кислорода в тканях. Активность почечного эритропоэтина также стимулируется андрогенами (что обусловливает более высокий уровень гемоглобина у мужчин), тиреоидными гормонами, простагландинами Е. Ренальная анемия, обусловленная ХПН, вызвана уменьшением синтеза эритропоэтина. Успешная трансплантация почек обычно повышает его синтез и устраняет анемию. Для коррекции анемии при ХПН применяетя рекомбинантный эритропоэтин.
Почечные простагландины. Почки – место образования всех основных простаноидов: простагландина Е 2 (PGE 2), простациклина и тромбоксана. PGE 2 – преобладающий простагландин, синтезируемый в мозговом слое почек. Синтез тромбоксана, обладающего сосудосуживающим и агрегирующим действием, резко увеличивается при обструкции мочеточников. Аспирин и нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) блокируют образование простагландинов. Этим объясняется как их противовоспалительный эффект, так и неблагоприятное действие на почки. Так, индометацин может вызвать падение почечного кровотока и СКФ, задержку солей и воды. Аспирин и анальгетики могут быть причиной папиллярного некроза и нефропатии, поскольку, блокируя выработку простагландинов и их сосудорасширяющее действие, уменьшают почечный медуллярный кровоток. Простагландины оказывают разнообразное действие на почки:
1. Улучшают почечный кровоток и регулируют СКФ.
2. Оказывают противоположное вазопрессину действие на собирательные трубки, снижая их проницаемость для воды. Поэтому аспирин и НПВП, блокируя PGE 2 , повышают стимулируемую АДГ реабсорбцию воды. Это объясняет задержку воды, вызываемую НПВП.
3. Введение простагландинов ведет к выделению натрия и увеличению диуреза. Поэтому назначение НПВП снижает активность «петлевых диуретиков» и некоторых гипотензивных препаратов и повышает кровяное давление.
4. Стимулируют выделение ренина.
Конец работы -
Эта тема принадлежит разделу:
Клиническая морфология и физиология почек
Казахский национальный медицинский университет.. им с д асфендиярова..
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях: