Гормоны сердца. Предсердный натрийуретический гормон. Атриопептид. Релаксин.

Обновлено: 08.06.2024

Гормо́ны (др.-греч. ὁρμάω — возбуждаю, побуждаю) — биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь, связывающиеся с рецепторами клеток-мишеней и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах и системах.

Существуют и другие определения, согласно которым трактовка понятия гормон более широка: «сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и влияющие на клетки других частей тела». Это определение представляется предпочтительным, так как охватывает многие традиционно причисляемые к гормонам вещества: гормоны животных, которые лишены кровеносной системы (например, экдизоны круглых червей и др.), гормоны позвоночных, которые вырабатываются не в эндокринных железах (простагландины, эритропоэтин и др.), а также гормоны растений.

Содержание

Начало активному изучению эндокринных желез и гормонов было положено английским врачом Т. Аддисоном в 1855 году. Аддисон был первым, кто дал описание бронзовой болезни, признаком которой было специфическое окрашивание кожи, а причиной — дисфункция надпочечников.

Другим основоположником эндокринологии является французский медик К. Бернар, который изучал процессы внутренней секреции и соответствующие железы организма — органы, секретирующие в кровь те или иные вещества.

Впоследствии свой вклад в данную отрасль науки внес другой французский врач — Ш. Броун-Секар, увязавший развитие определенных заболеваний с недостаточностью функции желез внутренней секреции и показавший, что при терапии указанных болезней могут быть успешно использованы экстракты соответствующих желез.

Согласно имеющимся на современном этапе результатам исследований, недостаточный или избыточный синтез гормонов негативно влияет на молекулярные механизмы, лежащие в основе регулирования обменных процессов в организме, а это, в свою очередь, способствует развитию практически всех заболеваний желез внутренней секреции.

Собственно термин «гормон» был впервые использован в работах английских физиологов У. Бейлисса и Э. Старлинга в 1905 году.

Исследователи ввели его в ходе изучения гормона секретина, открытого ими же тремя годами ранее. Этот гормон вырабатывается в двенадцатиперстной кишке и отвечает за интенсивность выработки некоторых пищеварительных соков. На данный момент науке известно более 100 вырабатываемых железами внутренней секреции веществ, для которых характерна гормональная активность и которые регулируют обменные процессы.

Внешние или внутренние раздражители того или иного рода воздействуют на рецепторы организма и порождают в них импульсы, поступающие сначала в центральную нервную систему, а затем в гипоталамус.

В данном отделе мозга вырабатываются первичные активные вещества удаленного гормонального действия — т. н. рилизинг-факторы, которые, в свою очередь, направляются к гипофизу. Характерной их особенностью является тот факт, что их транспортировка по назначению осуществляется не с общим током крови, а посредством портальной системы сосудов.

Под действием рилизинг-факторов либо ускоряется, либо замедляется выработка и выделение тропных гормонов гипофиза.

Последние, попав в кровь и достигнув с ней конкретной эндокринной железы, оказывают влияние на синтез требуемого гормона.

На последнем этапе процесса гормон доставляется по системе кровообращения к тем или иным специализированным органам либо тканям (т. н. «мишеням») и вызывает определенные ответные реакции в организме, будь они физиологическими или, к примеру, химическими.

Заключительный этап, связанный с воздействием гормонов на обмен веществ внутри клетки, в течение довольно продолжительного времени являлся наименее изученным из всех составляющих вышеописанного процесса.

Ныне известно, что в соответствующих тканях-мишенях имеются специфические химические структуры с участками, предназначенными для связывания гормонов — т. н. гормональные рецепторы.

В качестве спецучастков выступают, как правило, углеводные фрагменты гликопротеинов и ганглиозидов.

Связывание гормонов рецепторами вызывает определенные биохимические реакции, за счет чего, собственно, и реализуется итоговый эффект гормона.

Локализация рецепторов при этом зависит от природы гормона: в случае стероидной природы рецепторы расположены в ядре, а в случае белковой или пептидной — на наружной поверхности (плазматической мембране). Вне зависимости от расположения между рецептором и гормоном всегда существует четкое структурное и пространственное соответствие.

Используются в организме для поддержания его гомеостаза, а также для регуляции многих функций (роста, развития, обмена веществ, реакции на изменения условий среды).

В соответствии с современными представлениями, для гормонов характерен ряд специфических особенностей их биологического действия:

эффекты гормонов проявляются в крайне малых их концентрациях — в диапазоне от 10 −6 до 10 −12 М;
реализация гормонального воздействия осуществляется через белковые рецепторы и внутриклеточные вторичные посредники, называемые также мессенджерами;
эффекты гормонов осуществляются посредством изменения скорости либо ферментативного катализа, либо синтеза ферментов — хотя сами гормоны не являются ни ферментами, ни коферментами;
центральная нервная система контролирует действие гормонов и оказывает определяющее влияние на их воздействие на организм;
между гормонами и железами внутренней секреции, их вырабатывающими, существует как прямая, так и обратная связь, объединяющая их в общую систему.

Гормоны млекопитающих оказывают следующие эффекты на организм:

стимулируют или ингибируют рост
влияют на настроение
стимулируют или ингибируют апоптоз
стимулируют или ингибируют иммунную систему
регулируют метаболизм
подготавливают организм к спариванию, борьбе, бегу и другим активным действиям
подготавливают организм к следующему жизненному периоду — половому созреванию, родам и к менопаузе
контролируют репродуктивный цикл
вызывают чувство голода и насыщения
вызывают половое влечение

Также гормоны регулируют выработку и секрецию других гормонов. Гормоны также поддерживают постоянство внутренней среды организма (гомеостаз).

Все гормоны реализуют своё воздействие на организм или на отдельные органы и системы при помощи специальных рецепторов к этим гормонам. Рецепторы к гормонам делятся на 3 основных класса:

рецепторы, связанные с ионными каналами в клетке (ионотропные рецепторы)
рецепторы, являющиеся ферментами или связанные с белками-передатчиками сигнала с ферментативной функцией (метаботропные рецепторы, например, GPCR)
рецепторы ретиноевой кислоты, стероидных и тиреоидных гормонов, которые связываются с ДНК и регулируют работу генов.

Для всех рецепторов характерен феномен саморегуляции чувствительности посредством механизма обратной связи — при низком уровне определённого гормона автоматически компенсаторно возрастает количество рецепторов в тканях и их чувствительность к этому гормону — процесс, называемый сенсибилизацией (сенситизацией) рецепторов. И наоборот, при высоком уровне определённого гормона происходит автоматическое компенсаторное понижение количества рецепторов в тканях и их чувствительности к этому гормону — процесс, называемый десенсибилизацией (десенситизацией) рецепторов.

Увеличение или уменьшение выработки гормонов, а также снижение или увеличение чувствительности гормональных рецепторов и нарушение гормонального транспорта приводит к эндокринным заболеваниям.

Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетки-мишени, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами; рецепторы «считывают послание» организма, и в клетке начинают происходить определенные перемены. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно «свои» рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях — только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон-рецепторный комплекс.

Механизмы действия гормонов могут быть разными. Одну из групп составляют гормоны, которые соединяются с рецепторами, находящимися внутри клеток — как правило, в цитоплазме. К ним относятся гормоны с липофильными свойствами — например, стероидные гормоны (половые, глюко- и минералокортикоиды), а также гормоны щитовидной железы. Будучи жирорастворимыми, эти гормоны легко проникают через клеточную мембрану и начинают взаимодействовать с рецепторами в цитоплазме или ядре. Они слаборастворимы в воде, при транспорте по крови связываются с белками-носителями.

Считается, что в этой группе гормонов гормон-рецепторный комплекс выполняет роль своеобразного внутриклеточного реле — образовавшись в клетке, он начинает взаимодействовать с хроматином, который находится в клеточных ядрах и состоит из ДНК и белка, и тем самым ускоряет или замедляет работу тех или иных генов. Избирательно влияя на конкретный ген, гормон изменяет концентрацию соответствующей РНК и белка, и вместе с тем корректирует процессы метаболизма.

Биологический результат действия каждого гормона весьма специфичен. Хотя в клетке-мишени гормоны изменяют обычно менее 1 % белков и РНК, этого оказывается вполне достаточно для получения соответствующего физиологического эффекта.

Большинство других гормонов характеризуются тремя особенностями:

они растворяются в воде;
не связываются с белками-носителями;
начинают гормональный процесс, как только соединяются с рецептором, который может находиться в ядре клетки, её цитоплазме или располагаться на поверхности плазматической мембраны.

В механизме действия гормон-рецепторного комплекса таких гормонов обязательно участвуют посредники, которые индуцируют ответ клетки. Наиболее важные из таких посредников — цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), инозитолтрифосфат, ионы кальция.

Так, в среде, лишенной ионов кальция, или в клетках с недостаточным их количеством действие многих гормонов ослабляется; при применении веществ, увеличивающих внутриклеточную концентрацию кальция, возникают эффекты, идентичные воздействию некоторых гормонов.

Участие ионов кальция как посредника обеспечивает воздействие на клетки таких гормонов, как вазопрессин и катехоламины.

Выполнив свою задачу, гормоны либо расщепляются в клетках-мишенях или в крови, либо транспортируются в печень, где расщепляются, либо, наконец, удаляются из организма в основном с мочой (например, адреналин).

В настоящее время имеются довольно подробные сведения о химической природе практически всех гормонов, известных науке, однако общие принципы их номенклатуры все еще не разработаны. Структуру того или иного вещества точно отражает его химическое наименование, однако оно, как правило, громоздко и сложно в употреблении и запоминании; в силу этого чаще применяются тривиальные наименования, которые указывают на источник (к примеру, «инсулин») или на функцию гормона в организме (например, пролактин). Свои рабочие названия имеются у всех гипоталамических гормонов и некоторых гормонов гипофиза.

В том, что касается подразделения гормонов на классы, известна, в частности, анатомическая классификация, которая ассоциирует гормоны с конкретными железами, выполняющими их синтез. По этому основанию выделяют гормоны гипоталамуса, гипофиза, надпочечников и т. п. Следует, однако, заметить, что данная классификация не вполне надежна, поскольку гормоны могут, к примеру, синтезироваться в одной железе, а выбрасываться в кровь — из другой. В связи с этим была разработана альтернативная система, которая опирается на химическую природу гормонов [1] .

По химическому строению известные гормоны позвоночных делят на основные классы:

Стероиды
Производные полиеновых (полиненасыщенных) жирных кислот
Производные аминокислот
Белково-пептидные соединения

Структура гормонов позвоночных животных, точнее её основы, встречается у беспозвоночных, растений и одноклеточных организмов. По-видимому, структура гормонов возникла 3,5 млрд лет назад, но приобрела гормональные функции лишь в последние 500 млн лет в филогенезе животного мира. При этом в процессе эволюции изменилась не только структура, но и функции гормональных соединений (Баррингтон, 1987). Наибольшему изменению подверглось химическое строение белково-пептидных гормонов. В большинстве случаев, гомологичный гормон высших позвоночных обладает способностью воспроизводить физиологические эффекты у низших позвоночных, однако обратная картина наблюдается значительно реже [2] .

Гормоны этого класса — полициклические химические соединения липидной природы, в основе структуры которых находится стерановое ядро (циклопентанпергидрофенантрен), конденсированное из трёх насыщенных шестичленных колец (обозначают латиницей: A, B и C) и одного насыщенного пятичленного кольца (D). Стерановое ядро обусловливает общность (единство) полиморфного класса стероидных гормонов, а сочетание относительно небольших модификаций стеранового скелета определяет расхождение свойств гормонов этого класса [2] .

Данные соединения, отличающиеся нестабильностью и оказывающие местное воздействие на находящиеся поблизости от места их выработки клетки, называются также эйкозаноидами. К ним относятся простагландины, тромбоксаны и лейкотриены.

Этот класс гормонов составлен преимущественно из производных тирозина: адреналин и норадреналин, тироксин и т. д. Первые два синтезируются надпочечниками, третий — щитовидной железой.

К числу белково-пептидных относятся гормоны поджелудочной железы (глюкагон, инсулин), а также гипоталамуса и гипофиза (гормон роста, кортикотропин и др.). В их состав может входить самое разнообразное количество аминокислотных остатков — от 3 до 250 и более [1] .

Гормон из сердечных мышц влияет на функцию почек.

Ученые из медицинского университета Южной Каролины при участии специалистов из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН исследовали влияние натрийуретического пептида на митохондрии почек. Результаты их работы были опубликованы в ноябрьском выпуске Amеrican Journal of Physiology: Renal Physiology.

Натрийуретический пептид – это гормон, который образуется в мышечной ткани сердца в ответ на повышение артериального давления. Основной функцией этого пептида является расслабление гладкой мускулатуры в стенках кровеносных сосудов и снижение объема циркулирующей крови, благодаря чему происходит снижение артериального давления. Также известно, что этот пептид участвует в метаболизме жировой ткани, усиливая высвобождение жировой тканью свободных жирных кислот. Других данных о его свойствах и воздействии на организм довольно много, но они не систематизированы, и зачастую противоречивы.

Ученые из университета Южной Каролины сфокусировали свое внимание на влиянии натрийуретического пептида на почки при различных почечных патологиях и заболеваниях сердечнососудистой системы. Известно, что этот пептид не способен проникать внутрь клеток и взаимодействует с рецепторами на поверхности клеток. В том числе на поверхности клеток почек. Но что же происходит внутри этих клеток после взаимодействия пептида с рецептором? Ответить на этот вопрос постарались ответить авторы статьи, в том числе старший научный сотрудник Лаборатории фармакологической регуляции клеточной резистентности ИТЭБ РАН, кандидат биологических наук Анна Никифорова: «Проанализировав многочисленные данные литературы, стало понятно, что натрийуретический пептид увеличивает продукцию циклического ГТФ (гуанозинтрифосфат - пуриновый нуклеозид, который играет роль источника энергии для активации субстратов в метаболических реакциях). Циклический ГТФ в клетке способен вызывать разобщение митохондриального окислительного фосфорилирования». При этом из почечной ткани наблюдается активное выведение воды и ионов натрия, из-за чего почечные сосуды расширяются, и скорость клубочковой фильтрации увеличивается.
Несмотря на эти данные, изучение механизмов сложных каскадов взаимодействий, связывающие натрийуретический пептид и, например, индукцию синтеза циклического ГТФ в отношении функций митохондрий по существу отсутствуют. Данное исследование представляет собой первый этап работы: учеными готовится серия работ, посвященных изучению этих механизмов.

Установление физиологической связи между натрийуретическими пептидами и митохондриями в почках и сердечнососудистой системе открывает новые направления исследований, направленные на развитие совершенно новых терапевтических подходов для лечения заболеваний этих органов.

На фото: старший научный сотрудник Лаборатории фармакологической регуляции клеточной резистентности ИТЭБ РАН, кандидат биологических наук Анна Никифорова

Рисунок демонстрирует пути влияния натрийуретического пептида внутри клетки

Предсердный натрийуретический пептид

Предсердный натрийуретический пептид (ПНП), известный как предсердный натрийуретический фактор, предсердный натрийуретический гормон или атриопептин — пептидный гормон, секретируемый кардиомиоцитами и являющийся мощным вазодилятатором [1] [2] . ПНП вовлечен в регуляцию водно-электролитного обмена и метаболизма жировой ткани. Он синтезируется в мышечных клетках предсердий в ответ на повышение кровяного давления. Предсердный натрийуретический пептид снижает объем воды и концентрацию натрия в сосудистом русле. [1]

Структура

ПНП состоит из 28 аминокислот. В центре молекулы 17 аминокислот образуют кольцевую структуру с помощью дисульфидной связи между двумя остатками цистеина в 7 и 23 положениях. По аминокислотному составу ПНП схож с мозговым натрийуретическим пептидом и натрийуретическим пептидом типа С. Пептид был открыт в 1981 году в канадском городе Онтарио командой во главе с Adolfo J. de Bold. Эксперимент заключался в введении экстракта предсердной ткани лабораторным крысам и наблюдении возникающего обильного натрийуреза. [3]

Биосинтез

ПНП синтезируется, хранится и высвобождается кардиомицитами. Высвобождение происходит в ответ на растяжение предсердий и ряда других сигналов, индуцируемых гиперволемией. ПНП секретируется в ответ на:

Растяжение предсердий [1]
Стимуляцию β-адренорецепторов
Гипернатриемию, хотя повышение натрия в крови не является прямым стимулом к высвобождению ПНП [1] -II

Секреция ПНП при физической нагрузке наблюдается у лошадей [4] .

Физиологический эффект

ПНП связывается со специфическим набором рецепторов (рецепторы ПНП). Присоединение агониста к данным рецепторам вызывает снижение объема циркулирующей крови и системного артериального давления. При этом наблюдается активация липолиза и снижение реабсорбции натрия в почечных канальцах. Эффект ПНП противоположен действию на организм ренин-ангиотензиновой системы.

Влияние на почки

Расширение афферентной гломерулярной артериолы, сужение эфферентной гломерулярной артериолы, расслабление мезангиальных клеток. Повышение давления в клубочковых капиллярах и увеличение скорости клубочковой фильтрации.
Удаление натрия хлорида и мочевины из интерстиция медуллярного слоя [5] .
Снижение реабсорбции натрия в дистальном извитом канальце через цГМФ-зависимое фосфорилирование эпителиальных натриевых каналов.
Ингибирование секреции ренина.
Снижение секреции альдостерона.

Сердце

Предотвращает развитие гипертрофии сердца.
У мышей с дефицитом рецепторов ПНП в сердце наблюдается увеличение его массы, развитие фиброза и внезапной смерти [6] .

Это может быть ассоциировано с развитием изолированого амилоидоза предсердий. [7]

Жировая ткань

Усиление высвобождения жировой тканью свободных жирных кислот.
Повышение внутриклеточного уровня цГМФ, что индуцирует фосфорилирование гормон-чувствительной липазы и перилипина А через активацию цГМФ-зависимой протенкиназы-I.
Не влияет на продукцию цАМФ и активность протеинкиназы А.

Деградация

Регуляция эффектов ПНП осуществляется путем постепенного разрушения пептида нейтральной эндопептидазой. В настоящее время ведутся разработки ингибиторов этого фермента, которые могут оказать положительное влияние на течение сердечной недостаточности.

Диагностическое значение

В клинической практике определение уровня натрийуретического пептида типа В проводят для того, чтобы удостовериться вызвана ли одышка у пациента сердечной недостаточностью (повышение уровня натрийуретического гормона типа В) или нет.

Ссылки

Примечания

Яичники: эстрадиол · прогестерон · активин и ингибин · релаксин (беременность)

Жировая ткань: лептин · адипонектин · резистин

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Предсердный натрийуретический пептид" в других словарях:

Гормоны — (др. греч. ὁρμάω возбуждаю, побуждаю) биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен… … Википедия

Тиреоидные гормоны — Структурная формула трийодтиронина (T3) … Википедия

Эндокринная система — Главные железы внутренней секреции (слева мужчина, справа женщина): 1. Эпифиз (относят к диффузной эндокринной системе) 2. Гипофиз 3. Щитовидная железа 4 … Википедия

Множественная эндокринная неоплазия — МКБ 10 D44.844.8 МКБ 9 258.0258.0 МКБ О … Википедия

Эндокринология — (от греч. ἔνδον внутрь, κρίνω выделяю и λόγος слово, наука) наука о строении и функции желез внутренней секреции (эндокринных желез), вырабатываемых ими продуктах (гормонах), о путях их образования и действия на организм … Википедия

Гормоны щитовидной железы — представлены двумя различными классами биологически активных веществ: йодтиронинами и полипептидным гормоном кальцитонином. Эти классы веществ выполняют разные физиологические функции: йодтиронины регулируют состояние основного обмена, а… … Википедия

Паращитовидные железы — Щитовидная и паращитовидные железы. Паращитовидные железы (паратиреоидные железы, околощитовидные железы) четыре небольших эндокринных железы, расположенные около щитовидной железы, попарно у её верхушки и основания. Две расположены справа от… … Википедия

Болезнь Аддисона — МКБ 10 E27.127.1 E27.227.2 МКБ 9 255.4255 … Википедия

Предсердный натрийуретический пептид - Atrial natriuretic peptide

Электронная микрофотография желудочков (слева) и предсердий миоцит (справа) показано расположение гранул хранения ANP в модели мыши. Снято доктором Стивеном С. Пэнгом из Королевский университет.

Предсердный натрийуретический пептид (ANP) или предсердный натрийуретический фактор (ANF) представляет собой натрийуретический пептидный гормон, секретируемый сердечными предсердиями, который у человека кодируется NPPA ген. [1] Натрийуретические пептиды (ANP, BNP, и CNP ) представляют собой семейство гормональных / паракринных факторов, которые структурно связаны. [2] Основная функция ANP - уменьшение расширенного внеклеточной жидкости (ECF) объем за счет увеличения почечный натрий экскреция. ПНП синтезируется и секретируется клетки сердечной мышцы в стенах предсердие в сердце. Эти ячейки содержат объемные рецепторы которые реагируют на повышенное растяжение стенки предсердия из-за увеличения предсердий объем крови.

Уменьшение объема крови за счет ANP может привести к побочным эффектам, таким как уменьшение внеклеточной жидкости (ECF) объем, улучшение сердечной фракция выброса в результате улучшилась перфузия органов, уменьшилась артериальное давление, и повышенная сыворотка калий. Эти эффекты могут быть притуплены или сведены на нет различными контррегулирующими механизмами, действующими одновременно на каждый из этих вторичных эффектов.

Натрийуретический пептид мозга (BNP) - неправильное название; секретируется клетками сердечной мышцы в желудочки сердца - по действию аналогичен ANP. Он действует через те же рецепторы, что и ANP, но с аффинностью в 10 раз ниже, чем ANP. В биологический период полураспада BNP, однако, вдвое длиннее, чем ANP, а NT-proBNP даже длиннее, что делает эти пептиды лучшим выбором, чем ANP для диагностического анализа крови.

Открытие

Об открытии натрийуретического фактора (фактора, который способствует выведению соли и воды почками) впервые сообщил де Болд в 1981 году, когда было обнаружено, что экстракты предсердий крыс содержат вещество, увеличивающее выделение соли и мочи в почках. [3] Позже это вещество было очищено от ткани сердца несколькими группами и названо предсердным натрийуретическим фактором (ANF) или ANP. [4]

ANP представляет собой пептид из 28 аминокислот с кольцом из 17 аминокислот в середине молекулы. Кольцо образовано дисульфидной связью между двумя цистеин остатки в положениях 7 и 23. ANP тесно связан с BNP (мозговой натрийуретический пептид ) и CNP (Натрийуретический пептид С-типа ), которые имеют сходную структуру аминокислотного кольца. ANP является одним из девяти структурно схожих натрийуретических гормонов: семь имеют предсердное происхождение. [5]

Производство

ANP секретируется в ответ на:

Растяжение стенки предсердия через Рецепторы предсердного объема
Повысился Симпатичный стимуляция β-адренорецепторы
Повысился натрий концентрация (гипернатриемия ), хотя концентрация натрия не является прямым стимулом для повышенной секреции ANP. [10] , мощный сосудосуживающее средство

Рецепторы

Три типа предсердные рецепторы натрийуретических пептидов были идентифицированы, на которые действуют натрийуретические пептиды. Они все рецепторы клеточной поверхности и обозначил:

гуанилилциклаза-A (GC-A), также известная как рецептор натрийуретического пептида-A (NPRA / ANP_А) или NPR1
гуанилилциклаза-B (GC-B), также известная как натрийуретический пептидный рецептор-B (NPRB / ANP_B) или NPR2
рецептор клиренса натрийуретического пептида (NPRC / ANP_C) или NPR3

NPR-A и NPR-B имеют один мембранный сегмент с внеклеточным доменом, который связывает лиганд. [ нужна цитата ] Внутриклеточный домен поддерживает два консенсусных каталитических домена для активности гуанилилциклазы. Связывание натрийуретического пептида вызывает конформационное изменение рецептора, которое вызывает рецептор. димеризация и активация. [ нужна цитата ]

Связывание ANP с его рецептором вызывает превращение GTP к cGMP и повышает внутриклеточный цГМФ. Как следствие, цГМФ активирует цГМФ-зависимую киназу (PKG или cGK), что фосфорилаты белки на определенных остатках серина и треонина. в медуллярный собирательный проток цГМФ, генерируемый в ответ на ПНП, может действовать не только через PKG, но также посредством прямой модуляции ионных каналов. [11]

NPR-C функционирует в основном как рецептор клиренса, связывая и изолируя ANP из кровотока. Все натрийуретические пептиды связываются NPR-C. [ нужна цитата ]

Физиологические эффекты

Поддержание объема (пространства) ECF и его субкомпонента сосудистого пространства имеет решающее значение для выживания. [ нужна цитата ] Эти уровни поддерживаются в узком диапазоне, несмотря на большие различия в потреблении натрия с пищей. Есть три системы регулирования объема: две системы экономии соли, ренин ангиотензин альдостероновая система (РАСН ) и почечная симпатическая система (RSS); и выделение соли натрийуретический пептид (NP) гормональная система. Когда сосудистое пространство сокращается, RAAS и RSS «включаются»; когда предсердия расширяются, НП "включаются". Каждая система также подавляет свою противодействующую систему (ы). НЧ образуются в тканях сердца, кишечника, почек и надпочечников: ПНП в одном из семейства сердечных НЧ: другие в BNP, CNP, и DNP. [5]

ANP связывается с определенным набором рецепторы – Рецепторы ANP. Рецепторагонист Связывание вызывает увеличение почечной экскреции натрия, что приводит к снижению ЭКФ и объема крови. Вторичными эффектами могут быть улучшение фракции выброса сердца и снижение системного артериального давления. [ нужна цитата ]

Почечный

ANP действует на почка для увеличения выведения натрия и воды (натрийурез ) следующими способами: [12] [13]

Медуллярный сборный канал является основным местом регуляции выведения натрия с помощью ANP. [14] ANP воздействует на натриевые каналы как с апикальной, так и с базолатеральной сторон. [14] ANP ингибирует ENaC на апикальной стороне и насос АТФазы натрия и калия на базолатеральной стороне в cGMP PKG зависимым образом, приводящим к меньшей реабсорбции натрия и большей экскреции натрия. [15]
ANP увеличивается скорость клубочковой фильтрации и гломерулярная проницаемость. [14] ANP непосредственно расширяет афферентную артериолу и противодействует норэпинефрин индуцированный вазоконстрикция афферентной артериолы. [15] Некоторые исследования предполагают, что ANP также сужает эфферентную артериолу, но это не единодушный вывод. [15] ANP подавляет действие Ангиотензин II на мезангиальные клетки, тем самым расслабляя их. [15] ANP увеличивает радиус и количество пор клубочков, тем самым увеличивая проницаемость клубочков и приводя к большей фильтрующей нагрузке натрия и воды. [14]
Увеличивает кровоток через прямую вазу, которая вымывает растворенные вещества (хлорид натрия (NaCl) и мочевину) из интерстиция костного мозга. Более низкая осмолярность медуллярного интерстиция приводит к меньшей реабсорбции канальцевой жидкости и увеличению экскреции.
Уменьшает реабсорбцию натрия, по крайней мере, в толстая восходящая конечность (взаимодействие с NKCC2 ) и кортикальный собирательный проток из нефрон через гуанозин 3 ', 5'-циклический монофосфат (cGMP ) зависимое фосфорилирование ENaC.
Подавляет ренин секреции, тем самым подавляя производство ангиотензин и альдостерон.
Угнетает почечную Симпатическая нервная система.

ПНП оказывает на почки противоположный эффект ангиотензина II: ангиотензин II увеличивает задержку натрия почками, а ПНП увеличивает потерю натрия почками.

Надпочечники

Снижает секрецию альдостерона клубочковой оболочкой кора надпочечников. [нужна цитата ]

Сосудистый

Расслабляет гладкие мышцы сосудов в артериолах и венулах:

Опосредованное мембранными рецепторами повышение цГМФ в гладких мышцах сосудов
Подавление действия катехоламинов

Способствует ремоделированию спиральной артерии матки, что важно для предотвращения гипертонии, вызванной беременностью. [16]

Сердечный

ANP подавляет сердечную гипертрофию при сердечной недостаточности, а также фиброз. [17] Фиброз подавляется за счет предотвращения попадания фибробластов в ткань сердца и их репликации, а также за счет уменьшения воспаления. [17] ANP предотвращает гипертрофию, подавляя приток кальция, вызываемый норадреналином. [17]
Повторная экспрессия NPRA спасает фенотип. [нужна цитата ]

Жировая ткань

Увеличивает выпуск свободные жирные кислоты из жировой ткани. Концентрация глицерина и неэтерифицированных жирных кислот в плазме увеличивается при внутривенном введении. инфузия ANP у человека.
Активирует рецепторы гуанилилциклазы типа А плазматической мембраны адипоцитов NPR-A
Повышает внутриклеточные уровни цГМФ, которые вызывают фосфорилирование гормоночувствительной липазы и перилипина А через активацию цГМФ-зависимая протеинкиназа -I (cGK-I)
Не модулирует лагерь производство или PKA Мероприятия.

Иммунная система

ПНП вырабатывается локально несколькими иммунными клетками. Показано, что ANP регулирует несколько функций врожденный и адаптивная иммунная система а также показано, что цитопротектор эффекты. [18]

ANP модулирует врожденный иммунитет за счет повышения защиты от внеклеточных микробов и ингибирования высвобождения провоспалительных маркеров и экспрессии молекул адгезии. [18]
Имеются данные о цитопротективном действии ANP на миокардиальные, гладкие сосуды, эндотелиальные клетки, гепатоциты и опухолевые клетки. [18]

Модуляция эффектов ANP достигается за счет постепенной деградации пептида ферментом. нейтральная эндопептидаза (NEP). Недавно были разработаны ингибиторы NEP, такие как Сакубитрил и Сакубитрил / валсартан. Они могут быть клинически полезны при лечении пациентов с сердечной недостаточностью со сниженной фракцией выброса.

Биомаркер

Фрагменты, полученные из предшественника ANP, включая сигнальный пептид, N-концевой про-ANP и ANP, были обнаружены в крови человека. [19] ANP и родственные пептиды используются в качестве биомаркеров сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инсульт, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда и сердечная недостаточность. [20] [21] [22] [23] Специфический предшественник ANP, называемый срединно-региональным про-предсердным натрийуретическим пептидом (MRproANP), является высокочувствительным биомаркер при сердечной недостаточности. [24] Уровни MRproANP ниже 120 пмоль / л можно использовать для эффективного исключения острой сердечной недостаточности. [24]

Было отмечено, что секреция большого количества ANP вызывает электролитные нарушения (гипонатриемию) и полиурию. Эти показания могут быть маркером большой миксомы предсердия. [25]

Терапевтическое использование и разработка лекарств

Мнения относительно использования ANP для лечения острая сердечная недостаточность и заболевание почек разнообразны. [26] Хотя было показано, что эта молекула успешно восстанавливает некоторые гемодинамический параметры после сердечной недостаточности и клиническое улучшение при повреждении почек, снижает ли он в конечном итоге смертность и его долгосрочные эффекты неизвестны. [27] Следовательно, необходимо провести больше исследований, чтобы лучше понять терапевтические эффекты ANP. [27] Недавно синтезированный гомологи молекулы ANP оцениваются для лечения острой сердечной недостаточности. [28] Предварительные исследования одной из таких молекул, уларитида, показали, что этот препарат безопасен, хорошо переносится и эффективен при лечении острой сердечной недостаточности. [28]

Другие натрийуретические пептиды

Натрийуретический пептид мозга (BNP) - неправильное название; секретируется миоцитами желудочков - по действию аналогичен ПНП. Он действует через предсердные рецепторы натрийуретических пептидов но с аффинностью в 10 раз меньше, чем ANP. В биологический период полураспада BNP, однако, в два раза длиннее, чем ANP, а NT-proBNP даже длиннее, что делает эти пептиды лучшим выбором, чем ANP для диагностического анализа крови.

Помимо натрийуретических пептидов млекопитающих (ANP, BNP, CNP ), другие натрийуретические пептиды с аналогичной структурой и свойствами были выделены в других частях царства животных. А лосось был описан натрийуретический пептид, известный как сердечный пептид лосося, [29] и дендроаспис натрийуретический пептид (DNP) был обнаружен в яде зеленого мамба, а также НП у вида африканской змеи. [30]

Помимо этих четырех, были идентифицированы пять дополнительных натрийуретических пептидов: натрийуретический пептид длительного действия (LANP), расширитель сосудов, калиуретический пептид, уродилатин, и адреномедуллин. [5]

Фармакологическая модуляция

Нейтральная эндопептидаза (NEP), также известная как неприлизин фермент, метаболизирующий натрийуретические пептиды. Несколько ингибиторы НЭП в настоящее время разрабатываются для лечения различных заболеваний, от гипертонии до сердечной недостаточности. Большинство из них являются двойными ингибиторами (NEP и ТУЗ ). В 2014 году исследование PARADIGM-HF было опубликовано в NEJM. Это исследование считается эпохальным в лечении сердечной недостаточности. Исследование было двойным слепым; в сравнении LCZ696 против эналаприл у пациентов с сердечной недостаточностью. Исследование показало снижение смертности от всех причин, сердечно-сосудистой смертности и госпитализаций в LCZ696 рука. [31] Омапатрилат (двойной ингибитор NEP и ангиотензин-превращающий фермент ), разработанный BMS, не получил одобрения FDA из-за ангионевротический отек соображения безопасности. Другие двойные ингибиторы ПОШ с рецептором АПФ / ангиотензина (в 2003 г.) разрабатываются фармацевтическими компаниями. [32]

Синонимы

ANP также называют предсердный натрийуретический фактор (ANF), предсердный натрийуретический гормон (ANH), кардионатрин, кардиодилатин (CDD), и атриопептин.

Какие они, гормоны сердца?

Деятельность сердечной мышцы зависит от регуляции частоты и силы сокращений под влиянием гормонов и электролитов. Клетки миокарда способны самостоятельно вырабатывать ряд гормональных соединений, которые оказывают местное и системное действие. Под влиянием гормонов сердца изменяется количество жидкости в сосудистом русле, а также уровень артериального, внутриглазного и внутричерепного давления.

Вырабатывает ли сердце гормоны

Наиболее изученными эндокринными функциями клеток сердца считают синтез предсердного гормона (атриопептида), атриопептинов и релаксила. Помимо этого, обнаружены внутри кардиомиоцитов и такие вещества, как гормоны роста, стресса, окситоцин.

Рекомендуем прочитать статью об аритмии. Из нее вы узнаете о том, какие анализы сдавать при аритмии, что покажут результаты анализов.

А здесь подробнее о тиреотоксикозе и сердце.

Предсердный гормон

Он синтезируется миоцитами и поступает в кровь при растяжении предсердий большим объемом крови. На этот процесс также действуют: концентрация натрия, вазопрессина, ангиотензина 2, высокая активность симпатической нервной системы. Иными словами, любые факторы, увеличивающие артериальное давление крови, а, следовательно, и нагрузку на сердце, способствуют образованию и поступлению в сосуды предсердного гормона.

Под его влиянием:

расслабляются стенки сосудов;
снижается давление;
вода из крови переходит в тканевую жидкость;
почти в 90 раз увеличивается выделения натрия, поэтому этот гормон называют натрийуретическим, он гораздо сильнее любого известного мочегонного;
повышается объем мочи;
тормозится образование ренина и превращение ангиотензина в ангиотензин 2 (мощный фактор сужения сосудов);
возрастает скорость фильтрации в почках;
замедляется синтез альдостерона.

При нормальной секреции этого гормона предотвращается гипертрофия миокарда, отложение амилоида в сердце, расслабляются стенки кишечника, стимулируется распад жира и снижается масса тела. Он регулирует давление при внутриглазной и внутричерепной гипертензии.

Уровень содержания натрийуретического предсердного гормона может быть диагностическим признаком – он повышается при сердечной недостаточности пропорционально ее тяжести. Имеются данные исследований о замедлении прогрессирования рака поджелудочной железы под влиянием инъекций этого белка.

Атриопептины

Эти гормоны повышают давление крови, регулируют жажду, желание есть соленую пищу. Некоторые из этих веществ, также образующихся в предсердиях, тормозят выведение воды из организма, повышают выделение вазопрессина. Обнаружено влияние атриопептинов на обоняние, сон и продолжительность бодрствования, память и общую возбудимость нервной системы.

Релаксин

По структуре он похож на инсулин – имеет две цепочки, связанные дисульфидным мостом. Его синтезируют и секретируют клетки мышечного слоя правого предсердия. Под действием гормона повышается частота пульса и давление крови, а при родовой деятельности он способствует раздвиганию тазовых костей для облегчения продвижения плода.

Гормоны стресса

Собственные адренергические клетки сердца способны образовывать катехоламины, которые увеличивают частоту сокращений, коронарный кровоток, энергетический обмен. Основными соединениями, которые обнаружены в миокарде, является норадреналин и дофамин. Они активизируют сердечных деятельность и повышают готовность сердца к высоким нагрузкам.

Окситоцин

Выделение этого гормона повышает такие функции мозга, как стремление к познанию, адаптацию к изменению социального окружения, терпимость к людям. Окситоцин усиливает тонус матки, уровень сексуального возбуждения, стимулирует выведение натрия почками, но тормозит выход воды, способствует восстановлению мышц при их старении.

Какие гормоны влияют на миокард

Практически все вещества, содержащееся в крови, в том числе и лекарства, введенные извне, в какой-то степени изменяют деятельность сердца. Но только некоторые из них можно признать регуляторами сердечной деятельности.

Замедляют работу

Основным гормоном, тормозящим функции сердца, является ацетилхолин. Он считается медиатором парасимпатической нервной системы, то есть поступает в кровь при повышении тонуса вагусного (блуждающего) нерва. Он подавляет основные действия проводящей системы:

снижает частоту образования электрических сигналов;
уменьшает возбудимость миоцитов;
тормозит прохождение импульсов по миокарду.

Это приводит к замедлению и ослаблению сердечных сокращений. Этот гормон отрицательно влияет на скорость движения ионов кальция и калия, а также понижает обменные процессы в миокарде. Помимо ацетилхолина, тормозящим эффектом на сердце обладают брадикинин, простагландин F 2 альфа, серотонин (в умеренном количестве).

Усиливают работу

Наиболее ощутимое действие на сердечный ритм и силу миокарда оказывают гормоны надпочечников. Также кортикостероиды повышают чувствительность адренорецепторов к действию других стимулирующих гормонов – глюкагона (из поджелудочной железы), тироксина и трийодтиронина, вырабатываемых щитовидной железой, вазопрессина (гипофиз), ангиотензина.

Известно активирующее и защитное воздействие на клетки сердечной мышцы половых гормонов – эстрогена и тестостерона.

Гормоны щитовидной железы и сердце

Тиреоидные гормоны могут действовать непосредственно на гладкие мышцы сосудов, а также опосредованно, через гормоны, относящиеся к катехоламинам. Тироксин и трийодтиронин оказывают такое влияние на сердечную деятельность:

увеличивают объем сердечного выброса и величину систолического показателя давления крови;
повышают частоту сердечных сокращений;
усиливают сократимость миокарда;
задерживая натрий в организме, способствуют возрастанию объема циркулирующей крови.

Как на сердце действуют гормоны надпочечников

Адреналин, кортизол, норадреналин и дофамин увеличивают частоту сокращений желудочков, повышают возбудимость проводящей системы сердца, стимулируют расщепление гликогена и окисление молекул глюкозы для образования АТФ. Таким образом возрастает энергетический потенциал клеток миокарда и готовность к усиленной работе.

Точкой приложения хронотропного действия этих гормонов являются клетки синусового узла. Катехоламины приводят к активизации кардиомиоцитов этой зоны, импульсы вырабатываются в более частом режиме.

Влияние гормонов на сердце при заболеваниях

При болезнях, сопровождающихся повышением тонуса парасимпатического отдела (выброс ацетилхолина) и снижением симпатической активности (недостаток адреналина), работа сердца снижается. В таких случаях у пациентов диагностируется брадикардия, миокардиодистрофия, возникает гипотония, связанная с недостаточным объемом сердечного выброса. К подобным патологическим состояниям относятся:

панкреатит;
язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки;
желчнокаменная болезнь;
недостаточная функция надпочечников;
гипотиреоз;
тяжелые болезни печени;
черепно-мозговые травмы.

Также существуют заболевания, при которых сердце работает в усиленном режиме и быстро изнашивается. В механизме развития тахикардии, гипертонии и сердечной недостаточности при таких патологиях ведущую роль играют гормоны стресса. Болезни с избыточной гормональной активностью, стимулирующей сердечную мышцу:

тиреотоксикоз;
феохромоцитома;
опухоли гипофиза, надпочечников;
гиперальдостеронизм;
синдром Иценко-Кушинга;
поликистоз яичников.

Рекомендуем прочитать статью о сердцебиении при климаксе. Из нее вы узнаете о причинах и симптомах изменения сердцебиения при климаксе и повышении давления, а также о том, как наладить работу сердца при в этот период.

А здесь подробнее о дисметаболической миокардиодистрофии.

Клетки сердца обладают способностью синтезировать и выделять в кровь гормоны. Предсердный натрийуретический фактор образуется при повышении давления и растяжения мышечных волокон предсердия. Он способствует выделению натрия и воды из организма. Атриопептины отвечают за ощущение жажды и потребление соли. Релаксил облегчает родовую деятельность.

Работа сердечной мышцы подчиняется гормонам, вырабатываемым эндокринной системой. Ацетилхолин тормозит ритм и силу сокращений, а гормоны надпочечников, щитовидной железы и гипофиза их активируют.

Полезное видео

Смотрите на видео о том, как работает сердце человека:

Если подозревается аритмия, анализы помогут точно поставить диагноз. Какие нужно сдать анализы для определения диагноза, кроме крови?

Под действием определенных заболеваний возникают частые экстрасистолы. Они бывают разных видов - одиночные, очень частые, суправентрикулярные, мономорфные желудочковые. Причины различные, в т.ч. заболевания сосудов и сердца у взрослых и ребенка. Какое назначат лечение?

Учащенное, нерегулярное сердцебиение при климаксе встречается довольно часто. Дополнительно может прыгать давление, сердце стучать чаще ночью. Если ситуация не критична, то вместо препаратов проводится лечение народными средствами.

Патология сердечной мышцы дисгормональная миокардиодистрофия может поражать человека в любом возрасте. Миокардиодстрофия вегетативно-дисгормонального генеза поддается лечению, если вовремя заметить симптомы. Важна и этиология заболевания для постановки диагноза.

Если выявлен тиреотоксикоз, и сердце начинает шалить, стоит пройти обследование. Учащенное сердцебиение, аритмия, кардиомиопатия при щитовидке - частое явление. Почему возникает поражение сердца?

Из-за тренировок сердце спортсмена отличается от обычного человека. Например, по ударному объему, ритму. Однако у бывшего спортсмена или же при приеме стимуляторов могут начаться заболевания - аритмия, брадикардия, гипертрофия. Чтобы этого не допустить, стоит пить специальные витамины и препараты.

Из-за чрезмерной работы щитовидной железы, гипофиза или надпочечников могут развиться артериальные гипертензии. Они бывают и просто эндокринного генеза, и с дополнительными отклонениями, например, при синдроме Конна.

Важную роль в нормальной работе сердца и желудочков играет сократительная способность миокарда. При проведении УЗИ может быть определено снижение, повышение, а также то, что функция сохранена.

Выявить МАРС сердца можно у детей до трех лет, подростков, взрослых. Обычно такие аномалии проходят практически незамеченно. Для исследований применяют УЗИ и другие методы диагностики строения миокарда.

Читайте также: