Гормоны почек и их функции. Эндокринная функция почек и ее воздействие на весь организм

Гормоны – это вещества, которые синтезируются (преимущественно) в эндокринных железах. Они выбрасываются в кровь, где связываются с особыми клетками-мишенями, проникают во все органы и ткани нашего организма и оттуда регулируют всевозможные обменные процессы и физиологические функции. Некоторые гормоны синтезируются также в железах наружной секреции. Это гормоны почек, предстательной железы, желудка, кишечника и др.

Ученые заинтересовались этими необычными веществами и их влиянием на организм еще в конце XIX века, когда британский доктор Томас Аддисон описал симптомы странной болезни, вызванной дисфункцией надпочечников. Самые яркие симптомы такого недуга – пищевые расстройства, вечное раздражение и озлобленность и темные пятна на коже – гиперпигментация. Болезнь позже получила имя своего «первооткрывателя», но сам термин «гормон» появился лишь в 1905 году.

Схема действия гормонов достаточно проста. Сначала появляется внешний или внутренний раздражитель, который действует на конкретный рецептор в нашем организме. Нервная система сразу реагирует на это, отправляет сигнал в гипоталамус, а тот отдает команду гипофизу. Гипофиз начинает выделять тропные гормоны и посылает их в разные эндокринные железы, те в свою очередь вырабатывают свои собственные гормоны. Потом эти вещества выбрасываются в кровь, сцепляются с некоторыми клетками и вызывают в организме определенные реакции.

Гормоны человека отвечают за следующие процессы:

контроль нашего настроения и эмоций;
стимуляция или притормаживание роста;
обеспечение апоптоза (естественный процесс гибели клеток, своеобразный естественный отбор);
смена жизненных циклов (половое созревание, роды, менопауза);
регулирование работы иммунной системы;
половое влечение;
репродуктивная функция;
регуляция метаболизма и др.

Возможные причины нарушений выработки почечных гормонов

Медицина различает такие возможные причины, приводящие к сбою выработки гормонов, как:

Почечная недостаточность, вызывающая уменьшение размеров паренхимы, что вызывает недостаток выработки эритропоэтина, кальцитриола.
Патологии, вызывающие заболевание органов, вследствие которых увеличивается срок полураспада активных веществ.
Задержка вывода метаболитов токсического характера, что меняет действие гормонов.

Изменения в работе почек вызывает сбои в работе эндокринной системы и провоцирует развитие почечной недостаточности. В свою очередь, патология усугубляет нарушения нормальной функциональности и гормоны почек либо не синтезируются, либо вырабатываются в большем объеме. Получается замкнутый круг, избежать которого можно лишь поддерживая здоровье организма и вовремя обращаясь за лечением.

Виды классификаций гормонов

Избыток или дефицит гормонов надпочечников становится причиной функциональных нарушений.

Свидетельствовать о гормональном дисбалансе могут разнообразные симптомы: от гипертонии и лишнего веса до истончения кожных покровов, мышечной дистрофии и снижения плотности костных структур. Признаками заболеваний надпочечников и обменных нарушений могут стать также:

нерегулярные месячные;
интенсивно проявляющийся предменструальный синдром;
бесплодие;
желудочные патологии;
неуравновешенность, приступы раздражительности;
проблемы со сном;
эректильная дисфункция;
алопеция;
задержка жидкости в организме;
частый набор и потеря массы тела;
дерматологические проблемы.

Гормоны надпочечников в мозговом веществе обычно вырабатываются в нормальных дозах. Их дефицит наблюдается редко благодаря заместительной работе феохромоцитов аорты, симпатической системы, сонной артерии.

А при гиперсекреции этих веществ наблюдается гипертензия, ускоренное сердцебиение, повышение уровня глюкозы, цефалгия. Недостаточность гормонов коры может вызвать развитие серьезных системных нарушений, а удаление коркового слоя грозит стремительным летальным исходом.

Примером нарушений может служить хронический гипокортицизм, придающий бронзовый оттенок эпидермису рук, шеи, лица, поражающий мышечную ткань сердца, вызывающий астенический синдром. Человек хуже переносит холод, боль, подвержен инфекционным болезням, стремительно худеет.

Избыточное влияние альдостерона проявляется в нарушении кислотно-щелочного баланса, отеках, аномальном увеличении объема крови, гипертензии.

Он приводит к перенасыщению натрием небольших сосудов, распуханию, уменьшению их диаметра. Это одна из основных причин постоянного повышенного давления.

Отягощается состояние болью в груди, голове, судорожными сокращениями мышц вследствие недостатка калия. Дефицит альдостерона в организме взрослого человека не выражается как-то по-особенному.

Может давать знать о себе обезвоживанием, низким АД. Резкое уменьшение количества гормона вызывает шоковое состояние и требует срочного вмешательства и лечения.

Избыток и недостаток

Избыток глюкокортикоидов вызывает повышение уровня сахара в сыворотке крови, вымывание минералов из костей, ухудшение адсорбции через кишечник, угнетение иммунитета, дисфункцию нейтрофильных и других лейкоцитов, появление жировых подкожных отложений, воспаления, плохую регенерацию тканей, все проявления кушингоида, мышечную слабость, сердечную недостаточность, повышение кислотности желудочной среды.

А недостаток глюкокортикостероидов повышает восприимчивость к инсулину, уменьшает содержание глюкозы и натрия, приводит к отекам, нарушению обмена веществ.

Увеличение синтеза кортизола помогает быстро сориентироваться, сделать выбор в сложных и стрессовых ситуациях.

Если он вырабатывается недостаточно, это может привести к дезориентации и панической атаке. При дефиците вещества заодно уменьшается количество серотонина и дофамина. Это приводит к угнетенному состоянию и развитию депрессии.

Кортикостерон отвечает за обмен веществ, нормальную смену фаз активности и сна. Если его не хватает, человек вспыльчив, раздражителен, плохо спит.

Могут выпадать волосы, кожа покрывается угрями. Мужчины имеют сниженную потенцию, женщины не могут забеременеть, у них сбивается месячный цикл.

Повышение уровня этого гормона приводит к ложному гермафродитизму у детей, болезненному уплотнению грудных желез у юношей. Развивается язва желудка, иммунная система дает сбои, АД растет, в зоне живота появляются жировые отложения.

Повышенное содержание мужских половых гормонов надпочечников провоцирует маскулинизацию внешнего вида.

У женщин это может выглядеть как повышенная волосатость в нетипичных зонах, прекращение менструации, недоразвитость репродуктивной системы, ломка голоса, развитие мышц по мужскому типу, выпадение волос на голове.

Избыток тестостерона у плода мужского пола может вызвать запоздалую активацию речевой функции в будущем. Кроме того, андрогены перерабатывают холестерин и предотвращают склеротические изменения, уменьшают угнетающее воздействие кортизола на иммунную систему, действуют как антиоксиданты.

На соотношение гормонов влияют и другие органы эндокринной системы. Например, изменение выработки гипофизом соматотропного гормона, который в числе других тропинов запускает гормональную секрецию в надпочечниках, провоцирует серьезные системные патологии и у детей, и у взрослых.

Современной науке известно более 100 гормонов, их химическая природа и механизм действия изучены достаточно подробно. Но, несмотря на это, общая номенклатура этих биологически активных веществ до сих пор не появилась.

Сегодня существует 4 основных типологии гормонов: по конкретной железе, где они синтезируются, по биологическим функциям, а также функциональная и химическая классификация гормонов.

1. По железе, которая продуцирует гормональные вещества:

гормоны надпочечников;
щитовидной железы;
паращитовидной желез;
гипофиза;
поджелудочной железы;
половых желез и др.

2. По химическому строению:

стероиды (кортикостероиды и половые гормональные вещества);
производные жирных кислот (простагландины);
производные аминокислот (адреналин и норадреналин, мелатонин, гистамин и др.);
белково-пептидные гормоны.

Белково-пептидные вещества подразделяются на простые белки (инсулин, пролактин и др.), сложные белки (тиреотропин, лютропин и др.), а также полипептиды (окситоцин, вазопрессин, пептидные желудочно-кишечные гормоны и др.).

3. По биологическим функциям:

обмен углеводов, жиров, аминокислот (кортизол, инсулин, адреналин и др.);
обмен кальция и фосфатов (кальцитриол, кальцитонин)
контроль водно-солевого обмена (альдостерон и др.);
синтез и продуцирование гормонов внутрисекреторных желез (гормоны гипоталамуса и тропные гормоны гипофиза);
обеспечение и контроль репродуктивной функции (тестостерон, эстрадиол);
изменение метаболизма в клетках, где образуется гормон (гистамин, гастрин, секретин, соматостатин и др.).

4. Функциональная классификация гормональных веществ:

эффекторные (действуют прицельно на орган-мишень);
тропные гормоны гипофиза (контролируют выработку эффекторных веществ);
рилизинг-гормоны гипоталамуса (их задача - синтез гипофизарных гормонов, в основном тропных).

3. Эмбриональные источники, закладка и развитие дыхательной системы.

Закладка и развитие половой системы
тесно связано с мочевыделительной
системой, а именно с I почкой. Начальный
этап закладки и развития органов поповой
системы у лиц мужского и женского пола
протекают одинаково и поэтому называется
индифферентной стадией. На 4-ой недели
эмбриогенеза утолщается целомический
эпителий (висцеральный листок
спланхнотомов) на поверхности I почек
– эти утолщения эпителия называются
половыми валиками.

В половые валики
начинают мигрировать первичные половые
клетки – гонобласты. Гонобласты впервые
появляются в составе внезародышевой
энтодермы желточного мешка, далее они
мигрируют в стенку задней кишки, а там
попадают в кровоток и по крови достигают
и внедряются в половые валики. В дальнейшем
эпителий половых валиков вместе с
гонобластами начинает врастать в
подлежащую мезенхиму в виде тяжей –
образуются половые шнуры.

Половые шнуры
состоят из эпителиальных клеток и
гонобластов. Первоначально половые
шнуры сохраняют связь с целомическим
эпителием, а затем отрываются от него.
Примерно в это же время мезонефральный
(Вольфов) проток (см. эмбриогенез
мочевыделительной системы) расщепляется
и образуется параллельно ему
парамезанефральный (Мюллеров) проток,
впадающий также в клоаку. На этом
индифферентная стадия развития половой
системы заканчивается.

В последующем половые шнуры срастаются
с канальцами I почек. Из половых шнуров
образуются эпителиосперматогенный
слой извитых семенных канальцев яичка
(из гонобластов – половые клетки, из
клеток целомического эпителия –
сустенотоциты), эпителий прямых канальцев
и сети семенника, а из эпителия I почек
– эпителий выносящих канальцев и канала
придатка яичка.

Семеные пузырьки и предстательная
железа развиваются из выпячиваний
стенки мочеполового синуса (часть
клоаки, отделяющаяся от анального отдела
прямой кишки уроректальной складкой).

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 выполняют несколько жизненно важных функций:

Выводят из организма человека продукты белкового распада (например, мочевину, мочевую кислоту) и яды.
Регулируют водно-солевой и кислотно-щелочной баланс организма. Основная функция почек - это фильтрация крови и образование первичной и вторичной мочи.
Вырабатывают гормоны.

Гормоны, вырабатываемые почками:

Ренин - это протеолитический фермент позвоночных животных и человека. Вырабатывается в стенках артериол почечных клубочков, откуда поступает в кровь и лимфу. В незначительном количестве гормон также вырабатывается в печени, в стенках кровеносных сосудов и в матке.
Эритропоэтин - гормон, стимулирующий образование эритроцитов в костном мозге. Образуется в почках. В небольших количествах вырабатывается и в других системах организма.
Простагландины - гормоноподобные вещества, вырабатывающиеся почти во всех тканях организма человека. Разные простагландины выполняют различные функции.

Как действуют гормоны почек?

Действие ренина, эритропоэтина и простагландинов очень различно. Давайте рассмотрим этот момент поподробнее.

Ренин

Количество воды в организме человека зависит от количества в нем солей. Каждая молекула соли связана с определенным количеством молекул воды. При потоотделении теряется много солей и воды, а при их дефиците объем циркулирующей крови уменьшается, снижается кровяное давление, и сердце не может обеспечить кровью все органы человека. При понижении кровяного давления увеличивается выделение в кровь почками ренина, который активизирует определенные белковые вещества, вызывающие сужение сосудов, и кровяное давление повышается. Кроме того, эти вещества усиливают выделение альдостерона в кровь корой надпочечников. Попадающая в почки кровь, насыщенная альдостероном, способствует тому, что почки начинают выделять меньше воды и солей.

Эритропоэтин

Эритропоэтин влияет на выработку эритроцитов. Эритроциты, как известно, снабжают организм человека кислородом. Количество эритропоэтина зависит от количества кислорода в крови: при снижении кислорода, количество эритропоэтина увеличивается. Эритропоэтин стимулирует превращение клеток костного мозга в эритробласты, из которых позже образуются эритроциты.

Простагландины

Действие простагландинов не вполне изучено. Простагландины - группа физиологически активных веществ, вырабатываемых в тканях большинства животных и человека. Простагландины оказывают разнообразное физиологическое действие: вызывают сокращение гладкой мускулатуры; влияют на кровяное давление, железы внутренней секреции, водно-солевой обмен и др.

Нарушение выработки гормонов

При некоторых заболеваниях нарушается выработка почками гормонов. В зависимости от болезни вырабатывается или слишком мало или слишком много гормонов. Это может происходить при тяжелых почечных заболеваниях.

При активной физической деятельности человек с потом, выделяемым через поры кожи, теряет много солей и воды, для компенсации которых необходимо обильное питье с высоким содержанием солей, например, минеральная вода или так называемый изотонический напиток. Это поможет вашим почкам восстановить нужную солевую среду в организме.

Ряд клеток в почках синтезируют и секретируют биологически активные вещества со свойствами классических гормонов.

Ренин вырабатывается особыми клетками артериол почечных клубочков и поступает в кровь и лимфу, является начальным звеном ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. Регуляторами секреции ренина являются величина давления крови в приносящей артериоле, т.е. степень ее растяжения и концентрация натрия в моче.

Катализирует расщепление α 2 -глобулина сыворотки крови (ангиотензиногена) с образованием неактивного ангиотензина-1, котрый в свою очередь под действием ферментов превращается в активный ангиотензин-2. Последний стимулирует продукцию альдостерона клубочковой зоны коры надпочечников, вызывает мощный спазм артериальных сосудов, активирует симпатическую нервную систему на центральном уровне и способствует синтезу и освобождению норадреналина в синапсах, повышает сократимость миокарда, увеличивает реабсорбцию натрия и ослабляет клубочковую фильтрацию в почках, способствует формированию чувства жажды и питьевого поведения. Поэтому ренин-ангиотензин-альдостероновая система регулирует системное и почечное кровообращение, объем циркулирующей крови, водно-солевой обмен и, наконец, поведение.

Кальцитриол – это метаболит витамина D 3 , стимулирует всасывание кальция в кишечнике – захват кальция ворсинчатой поверхностью клетки, внутриклеточный транспорт и выброс кальция во внеклеточную среду. Повышает всасывание фосфора в кишечнике. В почках стимулирует реабсорбцию фосфора и кальция. В костной ткани стимулирует остеобласты и захват кальция, следовательно минерализацию кости. Недостаток кальцитроила проявляется в виде рахита и??? остиомаляцией у взрослых? (сдвиг в уровне кальция в?? вызывает нарушение нейромышечной возбудимости и ослабления мышц).

Физиология крови

Кровь – разновидность соединительной ткани, составляющей вместе с лимфой и цитоплазмой – внутриклеточную среду организма. Кровь и органы, в которых происходит образование и разрушение кровяных телец (костный мозг, печень, отчасти лимфоидные органы), объединяются в единую систему крови, деятельность которой регулируется нейрогуморальной системой.

Кровь осуществляет постоянство внутренней среды (гомеостаз), вместе с нервной системой обеспечивает функциональное единство всех частей организма. Несмотря на постоянство состава крови, в ней происходят довольно резкие изменения при патологии или нарушении норм питания. Поэтому в зооветеринарной практике данные гематологического анализа используют для контроля состояния здоровья животных

Основные функции крови:

1) Трофическая доставка к тканям и органам питательных веществ. Кровь нигде непосредственно не соприкасается с клетками органов (за исключением костного мозга и селезенки), питательные вещества переходят из нее к клеткам через тканевую межклеточную жидкость, заполняющую межклеточное пространство.

2) Экскреторная функция. В кровь поступают продукты метаболизма, основная часть которых переносится кровью к органам выделения – почкам, потовым железам, легким и т.д.

3) Дыхательная . Кровью осуществляется перенос кислорода от легких к тканям, а углекислого газа в обратном направлении. В переносе кислорода и углекислого газа, основную роль выполняет гемоглобин, в переносе углекислого газа – соли, растворенные в плазме крови.

4) Терморегуляционная . Кровь, имея в своем составе большое количество воды и обладая высокой теплоемкостью, аккумулирует в себе тепло и равномерно его распределяет по органам и тканям. При избытке тепла в организме кровь через периферические сосуды отдает часть его в виде испарения.

5) Гуморальная регуляция. Кровь переносит к органам и системам органов гормоны, медиаторы, электролиты, клеточные метаболиты. Эту функцию называют коммуникационной или проводящей.

6) Защитная . Кровь предохраняет организм от действия микробов, вирусов и их токсинов. Эта функция осуществляется за счет бактерицидных свойств крови, фагоцитарной активности лейкоцитов, иммунокомпетентных клеток – лимфоцитов, ответственных за тканевой и клеточный иммунитет.

Объем крови

Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. Объем крови у животных в среднем составляет 7-9 % от массы тела (с колебаниями от 5- до 13 %). Таблица

Объем крови у животных

Животные	% от живой массы
Крупный рогатый скот	6,5-8,5
Лошадь	8,5-10,0
Овца	7,0-9,0
Пушные звери	5,5-6,0
Свиньи
Птица	9,0-12,0

В практике общий объем крови определяют косвенно по объему плазмы, т.е. фазы свободной от форменных элементов.

Гематокрит - объемное соотношение форменных элементов и плазмы в общем объеме крови. В среднем оно составляет 40:60, где 40% объем форменных элементов, 60% - плазмы.

Кровь, находящуюся в теле, делят на две фракции: циркулирующую (55-60 % общего объема) и депонированную (40-45 %). Депо крови является капиллярная система малого круга кровообращения. Депонированная кровь содержит больше форменных элементов, чем кровь циркулирующая. Обе фракции находятся в динамическом равновесии, их соотношение определяется состоянием организма. Выход крови из депо происходит при мышечной деятельности, кровопотерях, понижении атмосферного давления, когда организм испытывает недостаток кислорода.

Парные органы очищают от продуктов обмена веществ всю циркулирующую в организме кровь. Но также существуют и гормоны почек, играющие не последнюю роль в различных процессах. Особенность этих биологически активных веществ состоит в том, что в почках отсутствует специфическая эндокринная ткань, а синтез осуществляется особым видом клеток.

Почечные гормоны

Почки вырабатывают такие гормоны, как кальцитриол, ренин, эритропоэтин и простагландины. Хоть этот орган и не является эндокринным, без этих веществ работоспособность организма невозможна. Они берут активное участие во многих функциях и реакциях. При полном удалении или резекции части парного органа обязательно проводится заместительная гормональная терапия.

Кальцитриол

Синтез этого гормона происходит на протяжении всей жизни, а максимум его выделения - детский и подростковый возраст. Кальцитриол регулирует уровень кальция в организме и способствует накоплению его в костях, что отображается активным ростом. Также кальциевые ионы активируют функции ресничек в кишечнике, благодаря чему происходит всасывание питательных веществ. Кальцитриол обеспечивает транспорт Ca в пищеварительную систему. Кроме этого, с помощью гормона осуществляется активация витамина D3, который организм получает от солнца и пищи.

Ренин: синтез и функции

Продуцируемый гормон ренин участвует в поддержании водно-электролитного баланса. Он способствует сохранению в организме воды и ионов Na, тем самым проявляя антагонистическое действие по отношению к . Командой выброса ренина является понижение артериального давления, что возникает вследствие уменьшения объема циркулирующей крови. Это биологически активное вещество участвует в активации белков, с помощью которых происходит сужение просвета сосудов, поэтому давление возрастает. Альдостерон синтезируется в ответ на уменьшение концентрации в крови ренина, поэтому еще одной функцией этого гормона является регуляция выработки минералокортикоидов.

Ренин тесно взаимосвязан с альдостероном и ангиотензином.

Продуцирование эритропоэтина

Почки синтезируют главный стимулятор синтеза красных телец крови - эритроцитов. Эритропоэтин влияет на костный мозг, обеспечивая развитие в нем эритробластов, которые, в свою очередь, под влиянием этого гормона почек, превращаются в эритроциты. Эти форменные элементы обеспечивают доставку кислорода всем клеткам организма, поэтому при дефиците эритропоэтина возникает анемия и кислородная недостаточность.

Тестостерон стимулирует синтез эритропоэтинов, поэтому у мужчин нормальный уровень эритроцитов выше, чем у женщин.