肾上腺皮质激素
肾上腺皮质由外向内依次分为:
- 球状带:分泌盐皮质激素(MC),如醛固酮。
- 束状带:分泌糖皮质激素(GC),包括皮质醇/氢化可的松(主要,90%)(对糖代谢作用最强)、皮质酮(10%)
- 网状带:分泌极少量的雄激素(“情网”),主要是脱氢表雄酮、雄烯二酮。
双侧肾上腺被切除的动物由于缺乏糖皮质激素,导致体内糖、蛋白质和脂肪代谢紊乱,严重降低了机体对伤害性刺激的耐受力;由于缺乏盐皮质激素,致使水盐代谢紊乱,循环血量严重不足,动脉血压降低,从而引起机体功能衰竭而死亡。
糖皮质激素
糖皮质激素主要在肝内降解,降解产物中约 70% 为 17-羟皮质类固醇化合物,可从尿中排泄;另有约 15% 以原型从胆汁中排泄,少量从尿中排泄。
糖皮质激素的生理功能
- 对物质代谢的影响:
- 糖(+)代谢:GC 是调节糖代谢的重要激素之一,因能显著升高血糖而得名,临床上肾上腺皮质功能亢进或大量应用糖皮质激素类药物的患者,可出现血糖水平升高,尿糖呈阳性,称肾上腺糖尿病。
- 增强肝内糖异生和糖原合成所需酶的活性,利用外周组织,尤其是肌肉组织蛋白质分解产生的氨基酸,加速肝糖原异生。
- 抑制 NADH 的氧化,从而减少葡萄糖酵解,降低外周组织细胞对葡萄糖的利用。
- 抑制胰岛素与其受体结合,降低组织细胞对胰岛素的敏感性,使外周组织对糖的利用减少(特别是肌肉和脂肪组织)。
- 脂肪代谢:
- 促进(四肢)脂肪分解,使血浆脂肪酸浓度升高,并向肝脏转移,有利于肝糖原异生。
- 加强细胞内脂肪酸氧化,有利于机体在饥饿或其他应激情况下,细胞的供能从糖代谢向脂代谢转化(糖皮质激素本身并不改变能量来源)。
- 由于机体不同部位对 GC 的敏感性不同,可出现库欣综合征:机体内脂肪重新分布,主要沉积于面、颈、躯干和腹部,而四肢分布减少,形成“满月脸”、“水牛背”、四肢消瘦的向心性肥胖体征。
- 蛋白质代谢:
- 肝外组织细胞:抑制肝外组织细胞内的蛋白质合成,加速其分解,减少氨基酸转运入肌肉等肝外组织,为肝糖异生提供原料。
- 当糖皮质激素分泌过多时,可出现肌肉消瘦、骨质疏松、皮肤变薄等体征。
- 肝内组织细胞:促进肝外组织产生的氨基酸转运入肝,提高肝内蛋白质合成酶的活性,使肝内蛋白质合成增加,血浆蛋白也相应增加。
- 肝外组织细胞:抑制肝外组织细胞内的蛋白质合成,加速其分解,减少氨基酸转运入肌肉等肝外组织,为肝糖异生提供原料。
- 糖(+)代谢:GC 是调节糖代谢的重要激素之一,因能显著升高血糖而得名,临床上肾上腺皮质功能亢进或大量应用糖皮质激素类药物的患者,可出现血糖水平升高,尿糖呈阳性,称肾上腺糖尿病。
- 参与应激反应:通过 CRH-ACTH-GC 轴使 GC 快速大量分泌,引起机体发生非特异性的适应反应,称为应激反应。
- 应激反应效应:
- 除 ACTH、GC 分泌迅速增多外,儿茶酚胺、催乳素、生长激素、血管升压素、β-内啡肽、胰高血糖素和醛固酮等激素的分泌也明显增加;
- 交感神经系统的活动也增强。
- 应激反应意义:
- 一定程度的应激反应有利于机体对抗应激原,在整体功能全面动员的基础上,提高机体对有害刺激的耐受能力,减轻各种不良反应;
- 强烈或持久的应激刺激将引起机体过强的应激反应,可对机体造成伤害,导致应激性疾病。
- 应激反应效应:
- 对组织器官活动的影响:
- 对血细胞的影响:
- GC 可增强骨髓的造血功能,使血液中红细胞、血小板数量增加;
- 还可使附着在血管壁及骨髓中的中性粒细胞进入血液循环,增加外周血液的中性粒细胞;
- 又能抑制淋巴细胞有丝分裂、促进淋巴细胞凋亡、使淋巴结和胸腺萎缩,并增加淋巴细胞与嗜酸性粒细胞在脾和肺的破坏,使淋巴细胞和嗜酸性粒细胞数量减少(GC 可以用于治疗淋巴细胞性白血病)。
- 对循环系统的作用:
- 允许作用:提高心肌、血管平滑肌对儿茶酚胺类激素的敏感性。(醛固酮的允许作用更强)
- 抑制前列腺素的合成,降低毛细血管的通透性,减少血浆滤过,有利于维持循环血量。
- GC 分泌不足的患者,在发生应激反应时易出现低血压性休克。
- 对胃肠道的影响:促进胃腺分泌盐酸和胃蛋白酶原,也可增高胃腺细胞对迷走神经与促胃液素的反应性,故长期大储应用 GC 易诱发或加重消化性溃疡。
- 调节水盐代谢:
- GC 可与醛固酮受体发生交叉结合,产生一定的醛固酮样作用,促进肾远曲小管和集合管的保 Na+
保水排 K+ 作用。 - GC 能降低入球小动脉的血流阻力,增加肾血浆流量和肾小球滤过率,还能抑制抗利尿激素的分泌,因而有利于肾排水。
- 肾上腺皮质功能减退时,可发生肾排水障碍,甚至引起“水中毒”。
- 大量服用 GC 可减少小肠黏膜吸收钙,还能抑制肾近端小管对钙、磷的重吸收。
- GC 可与醛固酮受体发生交叉结合,产生一定的醛固酮样作用,促进肾远曲小管和集合管的保 Na+
- 对血细胞的影响:
糖皮质激素的分泌调节
- 下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴(CRH-ACTH-GC 轴)的调节:
- 下丘脑室旁核分泌 CRH 与 VP,通过垂体门脉系统到达腺垂体,分别与 ACTH 细胞 CRH 受体-1(CRH-R1)和 V3R 结合,促进腺垂体分泌 ACTH,继而促进 GC 分泌
- ACTH 对维持肾上腺皮质正常的结构和 GC 的合成与分泌具有重要作用
- 由于受视交叉上核生物钟的影响,下丘脑 CRH 的分泌具有昼夜节律
- CRH 的分泌量于清晨觉醒前为最高,随后逐渐降低,午夜降至最低水平,然后逐渐升高
- 由于下丘脑 CRH 的节律性释放,故 ACTH 和 GC 的分泌量也发生相应的日周期波动
- 反馈调节:
- 当血中 GC 浓度增加时,可反馈抑制腺垂体 ACTH 细胞和下丘脑 CRH 神经元的活动,使 ACTH、CRH 的合成和释放减少,且 ACTH 细胞对 CRH 的敏感性下降,使血中 GC 降低,这种【长反馈】调节有利于维持血液中 GC 的稳态
- 腺垂体 ACTH 分泌过多时也可反馈性地抑制下丘脑 CRH 神经元的活动【短反馈】,而下丘脑 CRH 神经元还可通过分泌 CRH 反馈影响自身的活动【超短反馈】
- 应激性调节:
- 当机体受到应激原刺激时,下丘脑CRH神经元分泌增强,刺激腺垂体ACTH分泌,最后引起肾上腺皮质激素的大量分泌,以提高机体对伤害性刺激的耐受能力
- 在应激情况下,由中枢神经系统通过增强CRH-ACTH-GC系统的活动,可使ACTH和GC的分泌量明显增多,完全不受上述轴系负反馈的影响
- 应激时ACTH分泌的增加几乎全部受控于下丘脑室旁核所释放的CRH
- 血管升压素、缩宫素、5-羟色胺、血管紧张素II和儿茶酚胺等多种激素与神经肽也参与应激时ACTH分泌的调节
具有日周期节律的生理活动
体温、血细胞计数、促肾上腺皮质激素的分泌、胆固醇的合成。
盐皮质激素
- 生物学作用:
- 醛固酮的主要作用是促进肾远曲小管和集合管上皮细胞重吸收 Na+ 和分泌 K+,即保 Na+ 排 K+ 作用,由于促进 Na+ 的重吸收,因而也使水重吸收增多。
- 醛固酮还能增强血管平滑肌对缩血管物质的敏感性(允许作用),且该作用强于 GC。
- 分泌调节:
肾上腺髓质激素
肾上腺髓质激素可参与应急反应(应激反应):但当机体遇到紧急情况时,如遭遇恐惧愤怒、焦虑、搏斗、运动、低血糖、低血压、寒冷等刺激,通过传入纤维将有关信息传到延髓网状结构、下丘脑及大脑皮层,进而使交感神经强烈兴奋,肾上腺髓质也被激活,以应对紧急情况。
肾上腺髓质激素也可参与应激反应。
应急反应(如低血糖)时,嗜铬细胞分泌肾上腺素、去甲肾上腺素增加,促进糖原分解,使血糖迅速升高。