Баланс рідини і електролітів в організмі людини підтримується декількома механізмами. Один з регулюючих факторів — антидіуретичний гормон (АДГ, вазопресин) гіпоталамуса. Це біологічно активна речовина впливає на нирки, гладку мускулатуру судин і органів, центральну нервову систему.
Структура гормону
АДГ є пептидом за хімічною структурою. У його складі міститься дев'ять залишків амінокислот.
Амінокислоти гормону:
- цистеїн (1 і 6 в ланцюзі),
- тирозин,
- фенілаланін,
- глутамин,
- аспарагин,
- пролин,
- аргінін,
- гліцин.
Молекулярна маса становить близько 1100 Д.
Синтез і секреція
Вазопрессин виробляється з амінокислот в клітинах гіпоталамуса. У нейронах цієї частини головного мозку секретується попередник прогормона. Далі ця хімічна сполука надходить в клітинний апарат Гольджі і модифікується в прогормон. У цьому виді майбутній АДГ з'єднується з нейросекреторну гранулами і транспортується в задню частку гіпофіза. Під час перенесення з гіпоталамуса вазопресин розщеплюється на зрілий гормон і нейрофізін (транспортний білок).
Обидві речовини депонуються в кінцевих розширеннях аксонів в задньої долі гіпофіза. Саме звідти гормон вивільняється в кров при певних стимулах.
Стимуляція секреції
Антидіуретичний гормон реагує на зміну електролітного складу крові.
Стимули секреції вазопресину:
- збільшення рівня натрію в крові,
- підвищення осмотичного тиску позаклітинної рідини.
Синтез і секреція гормону посилюються під дією сигналів від двох типів рецепторів. Перші з них — осморецептори гіпоталамуса. Вони реагують на співвідношення концентрації солей і води в крові. Якщо цей параметр змінюється хоча б на 0,5-1%, то виділення АДГ істотно наростає. Другі — барорецептори передсердь. Вони оцінюють рівень кров'яного тиску. Якщо тиск падає, то синтез і секреція вазопресину ростуть.
У нормі виділення гормону в кров підвищується після:
- рясного потовиділення,
- фізичного навантаження,
- прийому солоної їжі,
- обмеження рідини в раціоні,
- зміни положення тіла (при вставанні).
у вазопресину є певні добові ритми. Гормон більше виробляється і виділяється в нічні години. Особливо добре ця закономірність простежується в положенні лежачи.
Добовий ритм виробництва АДГ формується з віком. У дітей до року не спостерігається суттєвого підвищення концентрації гормону в крові вночі. Далі формується нічний пік секреції. Якщо механізми дорослішання запізнюються, то у дитини може бути діагностований енурез.
Рецептори до АДГ
Антидіуретичний гормон сприймають клітини нирок, гладких м'язових волокон і нейрони. Є два види чутливих до цієї речовини компонентів мембран.
Виділяють:
- рецептори V1,
- рецептори V2.
Затримка води в організмі під дією АДГ відбувається за рахунок рецепторів V2, а підвищення тонусу судин — за рахунок рецепторів V1.
Гени рецепторів АДГ клоновані, ген рецептора типу V2 локалізується на X-хромосомі.
V1 структури знаходять в клітинах гладеньких м'язів судин, печінки, головному мозку. Спорідненість до них вазопресину досить низька. Ефект гормону фіксується тільки при його високих концентраціях.
V2 структури розташовані в нирках. Вони відповідають за основну дію АДГ. Рецептори виявляють на мембранах клітин дистальних канальців і збірних трубочок. Навіть низькі концентрації вазопресину в крові впливають на рецептори.
Генетика гормону і рецепторів
Вазопрессин закодований в гені двадцятої хромосоми (20p13). Він несе інформацію про прогормон і його попередника. Ген має складну структуру: три екзона і два інтрони.
Гени рецепторів до вазопресину клоновані. Доведено, що рецептор типу V2 знаходиться на десятій хромосомі.
Дія АДГ
Вазопрессин надає кілька ефектів. Його основне біологічне дію — антидиуретическое. Якщо АДГ не синтезується, то нирки перестають концентрувати сечу. Її щільність стає такою ж низькою, як у плазми крові. За добу сечі може утворюватися до 20 літрів.
Якщо антидіуретичний гормон присутній в плазмі крові, то він зв'язується з рецепторами в нирках (типу V2). Ця реакція стимулює аденілатциклазу і протеїн А. Потім відбувається експресія гена білка аквапорінов-2. Ця речовина вбудовується в мембрану ниркових канальців і утворює канали для води.
В результаті спостерігається зворотне захоплення води з канальців. Сеча стає більш концентрованою, а її обсяг зменшується.
У плазмі навпаки зменшується осмолярність. Обсяг циркулюючої крові і тканинної рідини зростає.
Інші ефекти АДГ:
- стимуляція синтезу глікогену в печінці,
- підвищення тонусу гладком'язових волокон,
- судинозвужувальний ефект,
- скорочення мезангліальних клітин,
- регуляція агрегації тромбоцитів,
- регуляція виділення адренокортикотропіну, пролактину ендорфінів.
до сих пір до кінця не вивчено вплив вазопресину на центральну нервову систему. Вважається, що гормон частково відповідає за поведінкові реакції (агресію, прихильність до потомству, статева поведінка). АДГ може бути причиною депресії та інших психіатричних захворювань.
Порушення синтезу і секреції АДГ
Недолік синтезу вазопресину або чутливості до нього (рецепторів типу V2) є причиною .
Це захворювання буває двох видів:
- центральна форма,
- ниркова форма.
У пацієнтів з нецукровий діабет розвивається рясний діурез. Обсяг сечі за добу істотно вище норми (1-2 літрів). Скарги пацієнтів пов'язані з зневодненням (гіпотонія, сухість шкіри і слизових, слабкість).
Неадекватна секреція гормону відбувається при іншому захворюванні — синдромі Пархона. Ця рідкісна хвороба має важку клінічну картину: судоми, відсутність апетиту, нудоту, втрату свідомості.
Недостатнє виділення в кров вазопресину ночами спостерігається в дитячому віці. Якщо така ситуація зберігається після 4 років, то можливий розвиток енурезу.
Норма АДГ
Нормальні значення вазопресину залежать від рівня осмолярності плазми. При осмолярності 275-290 мосм / л АДГ повинен бути від 1,5 нг / л до 5 нг / л. Для точної діагностики нецукрового діабету та синдрому Пархона рекомендуються навантажувальні проби.