Гормоны мозгового вещества надпочечников (катехоламины)

В мозговом веществе надпочечников синтезируются норадреналин и адреналин. Роль этих гормонов заключается в адаптации к острым и хроническим стрессам.

Синтез катехоламинов происходит в хромаффинных клетках мозгового вещества надпочечников из аминокислоты тирозина. Свое название эти клетки получили потому, что содержат гранулы, окрашивающиеся под действием бихромата калия в красно-коричневый цвет. Главный продукт мозгового слоя надпочечников – адреналин, который составляет ~ 80% всех катехоламинов (1-3 мг/г адреналина и 0,2-0,6 мг/г норадреналина). Вне мозгового вещества адреналин не образуется. В отличии от него норадреналин, обнаруживаемый в органах, иннервируемых симпатическими нервами, образуется преимущественно in situ; остальная часть норадреналина образуется главным образом в окончаниях нервов и достигает своих мишеней с кровью.

Превращение тирозина в адреналин включает четыре последовательных этапа: 1) гидроксилирование кольца, 2) декарбоксилирование, 3) гидроксилирование боковой цепи, 4) N-метилирование. Благодаря метилированию адреналин приобрел способность циркулировать в кровеносном русле.

Запасание и секреция катехоламинов. В мозговом слое надпочечников содержатся хромаффинные гранулы – органеллы, способные к биосинтезу, поглощению, запасанию и секреции катехоламинов. Нервная стимуляция мозгового слоя надпочечников приводит к слиянию хромаффинных гранул с плазматической мембраной и, таким образом, обусловливает выброс норадреналина и адреналина путем экзоцитоза. Секретируемый надпочечниками адреналин попадает в печень и скелетные мышцы, но затем быстро метаболизируется. Катехоламины циркулируют в плазме в слабоассоциированном с альбумином виде. Период полужизни составляет 10-30 с. Концентрация норадреналина в плазме крови составляет 4 нмоль/л, адреналина – 2 нмоль/л. При стрессе количество катехоламинов увеличивается в 4-8 раз.

Метаболизм катехоламинов. Лишь очень небольшая часть адреналина (менее 5%) выделяется с мочой. Катехоламины быстро метаболизируются под действием катехол-О-метилтрансферазы (цитозольный фермент, обнаруживается во многих тканях) и моноаминооксидазы с образованием О-метилированных и дезаминированных продуктов, которые выводятся с мочой.

Механизм действия катехоламинов. Катехоламины действуют через 2 типа рецепторов: a-адренергические и b-адренергические. Каждый из них подразделяется на α₁ и α₂, β₁ и β₂. Адреналин связывается (и активирует) как с α-, так и с β-рецепторами, и поэтому его действие на ткань, содержащую рецепторы обоих классов, зависит от относительного сродства этих рецепторов к гормону. Норадреналин в физиологических концентрациях связывается главным образом с α-рецепторами.

При связывании с b-адренорецепторами активируется аденилатциклаза и увеличивается концентрация цАМФ. a-Адренорецепторы участвуют в процессах, ведущих к изменению внутриклеточной концентрации кальция или к изменению метаболизма фосфатидилинозитола.

Влияние на метаболизм.

1. Обмен углеводов. Адреналин активирует распад гликогена (гликогенолиз) в мышцах и в меньшей степени в печени, стимулирует синтез глюкозы в печени (глюконеогенез) и понижает поглощение глюкозы в мышцах и других тканях.

2. Адреналин уменьшает секрецию инсулина и увеличивает секрецию глюкагона,что приводит к повышению концентрации глюкозы в крови, которая используется в качестве источника энергии для мозга.

3. Обмен липидов. В жировой ткани адреналин и норадреналин стимулируют распад триацилглицеролов за счет повышения содержания цАМФ и активации гормон-чувствительной липазы. Жирные кислоты используются в качестве источника энергии для мышечной активности и, кроме того, могут активировать глюконеогенез в печени.

4. Влияние на физиологические функции. Действуя на сердце, адреналин увеличивает минутный объем в результате повышения силы (инотропный эффект) и частоты (хронотропный эффект) сердечных сокращений. Катехоламины вызывают расслабление гладкой мускулатуры бронхов, желудочно-кишечного тракта и кровеносных сосудов скелетных мышц. С другой стороны, катехоламины стимулируют сокращение гладкой мускулатуры сосудов кожи и почек.