هورمون‌های قشر فوق کلیه

10 مفهوم در این درس

آزمونک سریع

با چند پرسش تصادفی، آمادگی‌ات را بسنج

در حال آماده‌سازی آزمونک…

پرکاری تیروئید و تظاهرات متابولیک آن

پرکاری تیروئید یا هایپرتیروئیدی (Hyperthyroidism) وضعیتی بالینی است که در آن فعالیت غده تیروئید به شدت افزایش یافته و در نتیجه، مقادیر بیش از حدی از هورمون‌های تیروئیدی نظیر تیروکسین به درون جریان خون آزاد می‌شود. این هورمون‌ها نقش هدایت‌کننده اصلی را در تنظیم سرعت سوخت‌وساز سلول‌های بدن یا همان نرخ متابولیسم پایه (BMR) ایفا می‌کنند. هنگامی که سطح تیروکسین افزایش می‌یابد، تمام فرآیندهای متابولیک در اندام‌های مختلف شتاب می‌گیرند. یکی از بارزترین نمونه‌های این اثر، تحریک شدید مرکز اشتها در مغز است؛ با این حال، به دلیل اینکه مصرف انرژی سلول‌ها بسیار فراتر از کالری دریافتی است، بیمار با کاهش وزن شدید مواجه می‌شود. به بیانی دیگر، افزایش سرعت کاتابولیسم بر کالری دریافتی غلبه می‌کند.

علاوه بر تغییرات بارز در اشتها و وزن، افزایش هورمون تیروکسین تأثیرات مستقیمی بر سیستم عصبی مرکزی و محیطی دارد. این حالت موجب افزایش تحریک‌پذیری اعصاب حرکتی شده و خود را به صورت لرزش عضلانی ظریف (Tremor) نشان می‌دهد که معمولاً در دست‌ها و انگشتان مشهود است. از طرفی دیگر، هایپرتیروئیدی بر متابولیسم چربی‌ها تأثیر عمیقی دارد؛ بدین صورت که با تسهیل مسیرهای تجزیه چربی، ترخیص کلسترول از خون افزایش یافته و در نتیجه، غلظت کلسترول و چربی‌های کبد در پلاسما به شدت کاهش می‌یابد.

در پرکاری تیروئید، افزایش شدید نرخ متابولیسم پایه (BMR) منجر به کاهش وزن علیرغم افزایش اشتها و همچنین کاهش کلسترول و چربی‌های کبد در پلاسما می‌شود.

یکی دیگر از پیامدهای فیزیولوژیک افزایش شدید سرعت متابولیسم، افزایش مصرف کوآنزیم‌های ضروری در چرخه‌های سلولی است. از آنجا که ویتامین‌ها بخش عمده‌ای از این کوآنزیم‌ها را تشکیل می‌دهند، نیاز بدن به ویتامین‌ها در افراد مبتلا به پرکاری تیروئید به شکل چشمگیری افزایش می‌یابد؛ به گونه‌ای که حتی دریافت مقادیر عادی ویتامین‌ها نیز ممکن است پاسخگوی نیازهای جدید متابولیک بدن نباشد. در تشخیص‌های بالینی، پزشکان باید میان علل مختلف اختلالات متابولیک تمایز قائل شوند. برای مثال، بیماری گریوز (Graves' disease) که یک بیماری خودایمنی و علت اصلی پرکاری تیروئید است، هیچ ارتباطی با کمبود هورمون ضدادراری (ADH) ندارد. کمبود هورمون ADH عامل بروز دیابت بی‌مزه است که با علائمی مانند پرادراری شدید شناخته می‌شود، در حالی که تظاهرات گریوز مستقیماً به پرکاری غده تیروئید و افزایش تیروکسین مربوط است. شناخت دقیق این تظاهرات به ویژه تفاوت وزن و لرزش عضلانی، اولین قدم در شناسایی بیماران تیروئیدی است.

ویژگیبیماری گریوزدیابت بی‌مزه
منشأ اختلالپرکاری تیروئیدکمبود هورمون ADH
علامت اصلیکاهش وزن و لرزشپرادراری شدید
متابولیسم پایهافزایش شدیدبدون تغییر

واژگان کلیدی

هایپرتیروئیدی
وضعیتی ناشی از ترشح بیش از حد هورمون‌های تیروئید که منجر به افزایش نرخ متابولیسم پایه می‌شود.
بیماری گریوز
نوعی بیماری خودایمنی و شایع‌ترین علت پرکاری تیروئید اولیه در بیماران.
لرزش عضلانی (Tremor)
تکان‌های ظریف و غیرارادی عضلات که به دلیل تحریک عصبی در اثر افزایش تیروکسین رخ می‌دهد.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم پرکاری تیروئید به دلیل افزایش اشتها باعث افزایش وزن می‌شود؛ برعکس، به دلیل بالا رفتن شدید BMR، وزن بیمار کاهش می‌یابد.
  • نباید تصور کرد پرکاری تیروئید غلظت کلسترول پلاسما را افزایش می‌دهد؛ افزایش متابولیسم چربی‌ها در این بیماری باعث کاهش کلسترول و چربی‌های کبد در خون می‌شود.
  • بیماری گریوز را نباید ناشی از کمبود هورمون ADH یا عامل دیابت بی‌مزه دانست؛ گریوز مربوط به پرکاری تیروئید است و دیابت بی‌مزه ناشی از نقص ADH است.

جمع‌بندی این مفهوم

  • افزایش تولید هورمون تیروکسین باعث بالا رفتن شدید نرخ متابولیسم پایه (BMR) در بدن می‌شود.
  • تظاهرات بالینی پرکاری تیروئید شامل کاهش وزن با وجود افزایش اشتها و لرزش عضلانی ظریف است.
  • متابولیسم شتاب‌یافته چربی‌ها منجر به کاهش کلسترول پلاسما و چربی‌های کبد در جریان خون می‌گردد.
  • افزایش نیاز به ویتامین‌ها به عنوان کوآنزیم، از پیامدهای مستقیم افزایش عمومی متابولیسم است.
  • بیماری گریوز به عنوان علت پرکاری تیروئید کاملاً متمایز از دیابت بی‌مزه ناشی از کمبود هورمون ADH است.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که به علت سرعت بالای متابولیسم در مبتلایان به پرکاری تیروئید، دمای بدن این افراد معمولاً بالاتر از حد عادی است و آن‌ها تحمل بسیار کمی نسبت به گرما دارند (تحمل ناپذیری گرما). این بیماران حتی در فصل سرما تمایل به پوشیدن لباس‌های نازک دارند، زیرا بدن آن‌ها مانند یک کوره حرارتی فعال به طور مداوم در حال تولید گرما است.

تنظیم ترشح و بازخورد هورمون‌های تیروئید

تنظیم عملکرد غده تیروئید تحت کنترل دقیق محور هیپوتالاموس-هیپوفیز-تیروئید قرار دارد. در حالت فیزیولوژیک طبیعی، هیپوتالاموس با ترشح هورمون آزادکننده تیروتروپین (TRH) بر روی سلول‌های تیروتروپ غده هیپوفیز پیشین اثر گذاشته و آن‌ها را وادار به ترشح هورمون محرک تیروئید (TSH) می‌کند. هورمون TSH ترشح‌شده به درون خون، غده تیروئید را تحریک می‌کند تا هورمون‌های تیروئیدی (تیروکسین و تری‌یدوتیرون) را سنتز و ترشح کند. افزایش غلظت این هورمون‌ها در گردش خون، از طریق مکانیسم بازخورد منفی (Negative Feedback) بر روی هیپوفیز و هیپوتالاموس، ترشح TSH و TRH را مهار می‌کند تا تعادل فیزیولوژیک هورمون‌ها حفظ شود. هرگونه اختلال در اجزای این سیستم بازخوردی، منجر به بروز انواع پرکاری تیروئید با الگوهای هورمونی متمایز می‌گردد.

در اختلالات اولیه تیروئید، هورمون‌های تیروئیدی افزایش و TSH/TRH به دلیل بازخورد منفی کاهش می‌یابند؛ اما در اختلالات ثانویه، ترشح هورمون محرک افزایش می‌یابد.

در پرکاری تیروئید با منشأ اولیه، اختلال مستقیماً در خود غده تیروئید قرار دارد. در این سناریو، غده تیروئید به طور خودمختار مقادیر زیادی هورمون‌های تیروئیدی ترشح می‌کند. این غلظت بالای هورمونی، بازخورد منفی شدیدی بر هیپوفیز و هیپوتالاموس اعمال کرده و ترشح TSH و TRH را به شدت سرکوب می‌کند؛ بنابراین، سطح هورمون‌های تیروئیدی بالا ولی سطح TSH و TRH کاهش می‌یابد. در مقابل، در پرکاری تیروئید ثانویه ناشی از تومور خودمختار هیپوفیز، غده هیپوفیز بدون توجه به بازخوردها مقادیر زیادی TSH ترشح می‌کند که غده تیروئید را برای ترشح هورمون‌های تیروئیدی تحریک می‌کند. در این وضعیت، هورمون‌های تیروئیدی بالا بازخورد منفی را بر روی هیپوتالاموس اعمال کرده و ترشح TRH را کاهش می‌دهند؛ در نتیجه سطح هورمون‌های تیروئیدی و TSH افزایش یافته، در حالی که غلظت TRH کاهش نشان می‌دهد.

حالت دیگر پرکاری تیروئید ثانویه مربوط به وجود یک تومور خودمختار در هیپوتالاموس است. در این حالت، تومور هیپوتالاموس به طور مداوم TRH ترشح می‌کند. این ترشح بالا، هیپوفیز را به تولید بیشتر TSH و در نهایت غده تیروئید را به ترشح بیشتر هورمون‌های تیروئیدی تحریک می‌کند؛ در نتیجه، بر خلاف حالت قبلی، سطح پلاسمایی هر سه هورمون TRH، TSH و هورمون‌های تیروئیدی افزایش می‌یابد. این وابستگی بیوسنتزی و ریتمیک نشان‌دهنده هماهنگی عمیق سیستم عصبی و غدد درون‌ریز در پاسخ به استرس‌های روزمره است که از طریق هورمون‌های استروئیدی و آندروژن‌ها اثرات خود را اعمال می‌کند.

منشأ اختلالTRH پلاسماTSH پلاسماهورمون تیروئیدی
اولیه (تیروئید)کاهشکاهشافزایش
ثانویه (هیپوفیز)کاهشافزایشافزایش
ثانویه (هیپوتالاموس)افزایشافزایشافزایش

واژگان کلیدی

بازخورد منفی
مکانیسم تنظیمی که در آن افزایش غلظت هورمون تیروئید باعث سرکوب ترشح TRH و TSH می‌شود.
پرکاری تیروئید ثانویه
نوعی پرکاری تیروئید که منشأ آن خارج از غده تیروئید و در سطح هیپوفیز یا هیپوتالاموس است.
TSH
هورمون محرک تیروئید که از هیپوفیز پیشین ترشح شده و غده تیروئید را فعال می‌کند.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم در پرکاری تیروئید اولیه، ترشح TSH و TRH نیز افزایش می‌یابد؛ بازخورد منفی باعث کاهش آن‌ها می‌شود.
  • نباید تصور کرد تومور خودمختار هیپوفیز ترشح TRH را بالا می‌برد؛ بلکه با افزایش هورمون‌های تیروئیدی، ترشح TRH کاهش می‌یابد.
  • این فرضیه که تومور خودمختار هیپوتالاموس سطح TRH پلاسما را کاهش می‌دهد غلط است؛ تومور هیپوتالاموس مستقیماً TRH را افزایش می‌دهد.

جمع‌بندی این مفهوم

  • محور هیپوتالاموس-هیپوفیز-تیروئید تنظیم‌کننده اصلی هورمون‌های تیروئید از طریق بازخورد منفی است.
  • در پرکاری تیروئید اولیه، افزایش هورمون تیروئید با سرکوب TSH و TRH همراه است.
  • پرکاری ثانویه ناشی از تومور هیپوفیز با افزایش TSH و هورمون‌های تیروئیدی و کاهش TRH مشخص می‌شود.
  • پرکاری ثانویه ناشی از تومور هیپوتالاموس منجر به افزایش همزمان هر سه هورمون TRH، TSH و تیروئید می‌شود.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که پزشکان برای تشخیص افتراقی بین پرکاری تیروئید اولیه و ثانویه، از تست‌های تحریکی یا اندازه‌گیری دقیق نسبت هورمون‌ها استفاده می‌کنند. در گذشته که ابزارهای سنجش هورمونی امروزی وجود نداشت، تشخیص تومورهای هیپوفیزی بسیار دشوار بود. امروزه با اندازه‌گیری همزمان TSH و تیروکسین، در صورتی که هر دو بالا باشند، پزشک فوراً به تومور هیپوفیز (ثانویه) شک کرده و برای بیمار ام‌آرآی (MRI) مغز تجویز می‌کند تا از رشد بیشتر تومور و فشار آن بر عصب بینایی جلوگیری کند.

بافت‌شناسی قشر فوق کلیه و سنتز هورمون‌ها

غده فوق کلیه (آدرنال) از دو بخش اصلی قشر (Cortex) و مدولا (Medulla) تشکیل شده است. بخش قشری غده فوق کلیه که از نظر فیزیولوژیک بسیار حیاتی است، به سه لایه متمایز بافتی تقسیم می‌شود: لایه گلومرولوزا (Zona glomerulosa)، لایه فاسیکولاتا (Zona fasciculata) و لایه رتیکولاریس (Zona reticularis). بر خلاف تصورات نادرست، لایه گلومرولوزا که بیرونی‌ترین بخش قشر است، بخش عمده آن را تشکیل نمی‌دهد و تنها حدود ۱۵ درصد از حجم قشر آدرنال را به خود اختصاص داده است. در مقابل، لایه میانی یعنی لایه فاسیکولاتا با سهمی معادل ۷۵ درصد، بزرگترین بخش قشر آدرنال را تشکیل می‌دهد و لایه رتیکولاریس داخلی‌ترین بخش است.

لایه قشر آدرنالسهم از قشرهورمون اصلیتنظیم توسط ACTH
گلومرولوزا۱۵ درصدآلدوسترونبی‌اثر
فاسیکولاتا۷۵ درصدکورتیزولتنظیم‌کننده اصلی

از نظر عملکردی، لایه گلومرولوزا به طور اختصاصی حاوی آنزیمی به نام آلدوسترون سنتتاز (Aldosterone synthase) است. وجود منحصر‌به‌فرد این آنزیم در لایه گلومرولوزا به سلول‌های آن توانایی ویژه‌ای برای سنتز هورمون‌های مینرالوکورتیکوئیدی، به ویژه آلدوسترون، می‌بخشد. تنظیم ترشح سلول‌ها نیز در این لایه‌ها کاملاً متفاوت سازمان‌دهی شده است؛ به طوری که هورمون محرک کورتیکوتروپین (ACTH) ترشح سلول‌های لایه فاسیکولاتا و رتیکولاریس را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد، اما بر ترشح آلدوسترون از سلول‌های لایه گلومرولوزا نقش و تأثیر ناچیزی دارد.

تمام هورمون‌های تولیدی قشر آدرنال نظیر آلدوسترون و کورتیزول ماهیت استروئیدی دارند و سنتز آن‌ها مستقیماً از پیش‌ساز کلسترول آغاز می‌شود، نه از اسیدهای آمینه. فرآیند تولید هورمون‌های استروئیدی شامل گام‌های متعددی در میتوکندری و شبکه اندوپلاسمی است. اولین گام و در واقع مرحله محدودکننده سرعت (Rate-limiting step) در مسیر سنتز استروئیدها، تبدیل کلسترول به پرگننولون (Pregnenolone) است که توسط آنزیم کلسترول دسمولاز (Cholesterol desmolase) درون میتوکندری سلول صورت می‌گیرد و نرخ کل مسیر را تعیین می‌کند. پس از این مرحله کلیدی، بسته به مجهز بودن سلول‌های هر لایه به آنزیم‌های خاص، مسیرهای بیوسنتزی متفاوتی طی می‌شود که در نهایت به ترشح هورمون‌های استروئیدی تخصصی ختم می‌گردد.

مرحله محدودکننده سرعت در سنتز استروئیدهای آدرنال، تبدیل کلسترول به پرگننولون توسط آنزیم کلسترول دسمولاز در میتوکندری است.

واژگان کلیدی

کلسترول دسمولاز
آنزیم میتوکندریایی که با تبدیل کلسترول به پرگننولون، مرحله محدودکننده سرعت سنتز استروئیدها را کاتالیز می‌کند.
آلدوسترون سنتتاز
آنزیم اختصاصی لایه گلومرولوزا که مسئول مراحل نهایی سنتز هورمون آلدوسترون است.
لایه فاسیکولاتا
ضخیم‌ترین لایه قشر فوق کلیه که حدود ۷۵ درصد آن را تشکیل داده و مسئول ترشح گلوکوکورتیکوئیدها است.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که منشأ هورمون‌های قشر فوق کلیه را اسیدهای آمینه بدانیم؛ این هورمون‌ها همگی استروئیدی بوده و از کلسترول سنتز می‌شوند.
  • نباید تصور کرد لایه گلومرولوزا بخش اعظم قشر آدرنال را تشکیل می‌دهد؛ سهم این لایه تنها ۱۵ درصد و سهم فاسیکولاتا ۷۵ درصد است.
  • این باور که ACTH تنظیم‌کننده اصلی ترشح سلول‌های لایه گلومرولوزا است نادرست است؛ ACTH بر ترشح آلدوسترون بی‌پاسخ یا کم‌اثر است.

جمع‌بندی این مفهوم

  • قشر آدرنال دارای سه لایه گلومرولوزا (۱۵ درصد)، فاسیکولاتا (۷۵ درصد) و رتیکولاریس است.
  • هورمون‌های قشر آدرنال ماهیت استروئیدی داشته و از کلسترول سنتز می‌شوند.
  • تبدیل کلسترول به پرگننولون توسط کلسترول دسمولاز، گام محدودکننده سرعت در سنتز استروئیدهاست.
  • آنزیم آلدوسترون سنتتاز منحصراً در لایه گلومرولوزا یافت می‌شود که مسئول سنتز مینرالوکورتیکوئیدها است.
  • هورمون ACTH ترشح لایه‌های فاسیکولاتا و رتیکولاریس را کنترل می‌کند ولی بر گلومرولوزا اثری ندارد.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که تمامی هورمون‌های استروئیدی به دلیل ساختار لیپیدی خود که از کلسترول مشتق شده است، برخلاف هورمون‌های پپتیدی نمی‌توانند در داخل وسیکول‌های سلولی ذخیره شوند. به همین دلیل، سلول‌های قشر فوق کلیه بلافاصله پس از تحریک، شروع به سنتز این هورمون‌ها کرده و آن‌ها را مستقیماً از غشای سلول به جریان خون انتشار می‌دهند.

پیش‌ساز پروآپیوملانوکورتین و اثرات ACTH

هورمون محرک کورتیکوتروپین (ACTH) و هورمون محرک ملانوسیت (MSH) رابطه بیوسنتزی بسیار نزدیکی با یکدیگر دارند. بر خلاف تصورات اولیه مبنی بر وجود پیش‌سازهای ژنتیکی مستقل، هر دوی این هورمون‌ها از تجزیه آنزیمی یک پیش‌ساز ژنتیکی مشترک به نام پروآپیوملانوکورتین (POMC) در سلول‌های هیپوفیز پیشین سنتز و ترشح می‌شوند. مولکول POMC پس از رونویسی و ترجمه، تحت تأثیر آنزیم‌های پروتئولیتیک خاص شکسته شده و پپتیدهای فعال زیستی متعددی از جمله ACTH، بتا-اندورفین و MSH را ایجاد می‌کند. به دلیل این منشأ ژنتیکی مشترک، ACTH تشابه ساختاری مشخصی با MSH دارد و به همین جهت قادر است به گیرنده‌های ملانوکورتین روی سلول‌های ملانوسیت پوست متصل گردد.

هورمون‌های ACTH و MSH هر دو از پیش‌ساز مشترک POMC مشتق می‌شوند و ACTH به دلیل غلظت بالاتر، نقش اصلی را در تیره کردن پوست انسان دارد.

در بدن انسان، ترشح فیزیولوژیک هورمون MSH بسیار کم و ناچیز است؛ بنابراین، هورمون ACTH به علت غلظت به مراتب بالاتر در گردش خون و توانایی فعال‌سازی گیرنده‌های ملانوسیت، نقش بسیار مهم‌تری را در تیره کردن پوست انسان بر عهده دارد. اثر مستقیم ACTH بر ملانوسیت‌ها موجب تحریک ملانین‌سازی و تیرگی پوست می‌شود که این ویژگی بالینی در بیماری‌هایی با افزایش پاتولوژیک ACTH کاملاً مشهود است.

ترشح هورمون ACTH دارای یک ریتم شبانه‌روزی (Circadian rhythm) بسیار دقیق است؛ به طوری که غلظت آن در صبح زود (حدود ساعت ۶ تا ۸ صبح) به حداکثر میزان خود و در عصر و اوایل شب (حدود ساعت ۱۲ شب) به حداقل میزان ممکن می‌رسد. علاوه بر این ریتم ترشحی، نقش تنظیمی ACTH گسترده است؛ این هورمون علاوه بر اینکه محرک اصلی ترشح کورتیزول است، ترشح آندروژن‌های قشر فوق کلیه (مانند دهیدروپی‌اندروسترون) را نیز به طور همزمان تحریک و کنترل می‌کند. این وابستگی بیوسنتزی و ریتمیک نشان‌دهنده هماهنگی عمیق سیستم عصبی و غدد درون‌ریز در پاسخ به چرخه‌های نوری محیطی و استرس‌های روزمره است که از طریق هورمون‌های استروئیدی و آندروژن‌ها اثرات خود را اعمال می‌کند.

برای مثال، در بیماران مبتلا به نارسایی اولیه آدرنال (بیماری آدیسون)، به دلیل کاهش کورتیزول و از بین رفتن بازخورد منفی، ترشح ACTH به شدت افزایش یافته و باعث تیرگی منتشر پوست در نواحی چین‌ها و خطوط دست می‌شود.

واژگان کلیدی

پروآپیوملانوکورتین (POMC)
پیش‌ساز ژنتیکی بزرگ و مشترکی که هورمون‌های ACTH و MSH از تجزیه آن حاصل می‌شوند.
ریتم شبانه‌روزی (Circadian Rhythm)
چرخه نوسان ترشح هورمونی در طول ۲۴ ساعت که برای ACTH در صبح زود به اوج و در عصر به حداقل می‌رسد.
آندروژن‌های آدرنال
هورمون‌های جنسی مردانه ضعیف که ترشح آن‌ها در قشر فوق کلیه توسط هورمون ACTH تحریک می‌شود.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم ACTH و MSH از دو پیش‌ساز ژنتیکی کاملاً متفاوت منشأ می‌گیرند؛ هر دو از POMC مشتق می‌شوند.
  • نباید تصور کرد ریتم ترشح ACTH در عصر به حداکثر می‌رسد؛ برعکس، غلظت آن در صبح زود حداکثر و در عصر حداقل است.
  • این تصور که ملانوسیت‌های پوست انسان عمدتاً توسط هورمون MSH تحریک می‌شوند نادرست است؛ به دلیل غلظت بسیار کم MSH، نقش ACTH در انسان پررنگ‌تر است.

جمع‌بندی این مفهوم

  • هورمون‌های ACTH و MSH از یک پیش‌ساز پروتئینی مشترک به نام POMC سنتز می‌شوند.
  • هورمون ACTH به دلیل شباهت ساختاری با MSH، مستقیماً ملانوسیت‌ها را تحریک کرده و موجب تیرگی پوست می‌شود.
  • ترشح هورمون ACTH دارای ریتم شبانه‌روزی با اوج غلظت در صبح زود و کف غلظت در عصر است.
  • هورمون ACTH علاوه بر کورتیزول، محرک ترشح آندروژن‌های قشر فوق کلیه نیز می‌باشد.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید پدیده ریتم شبانه‌روزی ترشح ACTH و کورتیزول به قدری قوی است که در افرادی که شیفت کاری شبانه دارند یا به سفرهای طولانی با اختلاف ساعت زیاد می‌روند (پدیده جت‌لگ)، چند روز طول می‌کشد تا ساعت بیولوژیک مغز در هیپوتالاموس بتواند الگوی ترشح این هورمون استرس را با چرخه جدید نور و تاریکی هماهنگ کند.

اثرات فیزیولوژیک و تنظیم آلدوسترون

هورمون‌های مینرالوکورتیکوئید (Mineralocorticoids) دسته‌ای حیاتی از هورمون‌های استروئیدی قشر آدرنال هستند که نقش محوری در کنترل حجم مایعات و تعادل الکترولیت‌ها بازی می‌کنند. هورمون آلدوسترون قوی‌ترین و فعال‌ترین نماینده این گروه است، هرچند هورمون‌های دزکسی کورتیکوسترون و کورتیکوسترون نیز با شدت اثر بسیار کمتر، جزو مینرالوکورتیکوئیدها طبقه‌بندی می‌شوند. محل اصلی و تخصصی اثر آلدوسترون در سیستم کلیوی، بر روی سلول‌های اصلی (Principal cells) در توبول‌های جمع‌کننده و بخش انتهایی توبول‌های دیستال است. آلدوسترون با اتصال به گیرنده‌های درون‌سلولی خود، سنتز پروتئین‌های انتقال‌دهنده سدیم-پتاسیم را فعال کرده و موجب بازجذب فعال سدیم از ادرار به جریان خون و در مقابل، ترشح فعال و دفع یون پتاسیم به مجاری ادراری می‌گردد.

محل اصلی اثر هورمون آلدوسترون، سلول‌های اصلی توبول‌های جمع‌کننده کلیه جهت بازجذب سدیم و ترشح پتاسیم است.

عملکرد فیزیولوژیک آلدوسترون فراتر از کلیه‌ها توسعه یافته است؛ زیرا گیرنده‌های اختصاصی این هورمون در لوله‌های غدد عرق، مجاری غدد بزاقی و سلول‌های پوششی روده نیز وجود دارند. اثر آلدوسترون بر روی این بافت‌ها دقیقاً مشابه اثر کلیوی آن است؛ یعنی بازجذب سدیم از مایعات ترشحی را تسهیل و دفع پتاسیم را تقویت می‌کند که این مکانیسم نقش مهمی در حفظ نمک بدن در شرایط تعریق شدید یا گوارشی دارد.

مکانیسم تنظیم ترشح آلدوسترون نیز بسیار منحصربه‌فرد است. بر خلاف تصور رایج، قوی‌ترین و حساس‌ترین محرک‌های ترشح آلدوسترون، افزایش غلظت یون پتاسیم پلاسما و هورمون آنژیوتانسین II هستند. هرگونه افزایش جزئی در پتاسیم خون یا کاهش فشار خون شریانی که منجر به تولید آنژیوتانسین II می‌شود، به سرعت ترشح آلدوسترون را افزایش می‌دهد. در این فرآیند تنظیمی، هورمون هیپوفیزی ACTH و همچنین غلظت یون سدیم پلاسما نقش بسیار کم‌اهمیت و ناچیزی ایفا می‌کنند. این استقلال نسبی از سیستم هیپوفیزی، پاسخ‌دهی سریع سیستم قلبی-عروقی و کلیوی را به نوسانات حاد الکترولیتی و فشار خون تضمین می‌نماید.

هورمونقدرت مینرالوکورتیکوئیدینقش فیزیولوژیک اصلی
آلدوسترونبسیار بالاتنظیم سدیم و پتاسیم بدن
دزکسی کورتیکوسترونمتوسط تا ضعیفپیش‌ساز و مینرالوکورتیکوئید فرعی
کورتیکوسترونضعیفگلوکوکورتیکوئید و مینرالوکورتیکوئید فرعی

واژگان کلیدی

سلول‌های اصلی (Principal Cells)
سلول‌های واقع در توبول‌های جمع‌کننده کلیه که هدف اصلی هورمون آلدوسترون برای بازجذب سدیم و ترشح پتاسیم هستند.
آنژیوتانسین II
پپتید فعال‌کننده عروق و یکی از دو محرک اصلی و قوی ترشح هورمون آلدوسترون از قشر فوق کلیه.
دزکسی کورتیکوسترون
یک هورمون استروئیدی فعال در دسته مینرالوکورتیکوئیدها که اثراتی شبیه به آلدوسترون اما ضعیف‌تر دارد.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم آلدوسترون بر روی توبول پروگزیمال کلیه عمل می‌کند؛ محل اصلی اثر آن سلول‌های اصلی توبول‌های جمع‌کننده و دیستال است.
  • نباید تصور کرد ACTH محرک اصلی ترشح آلدوسترون است؛ قوی‌ترین محرک‌ها پتاسیم پلاسما و آنژیوتانسین II هستند.
  • این باور که گیرنده‌های آلدوسترون فقط در کلیه یافت می‌شوند نادرست است؛ این گیرنده‌ها در روده، غدد عرق و غدد بزاقی نیز فعال هستند.

جمع‌بندی این مفهوم

  • آلدوسترون قوی‌ترین هورمون مینرالوکورتیکوئید است و هورمون‌های دزکسی کورتیکوسترون و کورتیکوسترون نیز در این دسته قرار دارند.
  • سلول‌های اصلی توبول‌های جمع‌کننده کلیه محل اصلی اثر آلدوسترون برای بازجذب سدیم و دفع پتاسیم هستند.
  • گیرنده‌های آلدوسترون در روده، غدد بزاقی و غدد عرق نیز وجود داشته و بازجذب سدیم را در آن‌ها افزایش می‌دهند.
  • تنظیم‌کننده‌های اصلی آلدوسترون، آنژیوتانسین II و غلظت پتاسیم خارج سلولی هستند، در حالی که ACTH اثر ناچیزی دارد.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که به دلیل وجود گیرنده‌های آلدوسترون در غدد عرق، در افرادی که به مناطق گرم و استوایی مهاجرت می‌کنند، ترشح آلدوسترون به مرور زمان افزایش می‌یابد. این افزایش ترشح باعث می‌شود که بدن سدیم بسیار کمتری را از طریق عرق از دست بدهد و فرد بدون افت شدید فشار خون و از دست رفتن الکترولیت‌ها، با آب‌وهوای گرم سازگار شود.

فیزیوپاتولوژی آلدوسترون و پدیده گریز

اختلال در میزان ترشح هورمون آلدوسترون عواقب فیزیوپاتولوژیک بسیار شدیدی بر سیستم قلبی-عروقی و عضلانی به همراه دارد. در صورت تخریب انتخابی لایه گلومرولوزای قشر فوق کلیه یا فقدان هورمون آلدوسترون (هیپوآلدوسترونیسم)، کلیه‌ها توانایی دفع پتاسیم را از دست می‌دهند. این امر منجر به تجمع پتاسیم در خون و بروز هایپرکالمی شدید (Hyperkalemia) می‌شود. هایپرکالمی با ایجاد مسمومیت قلبی، تحریک‌پذیری سلول‌های گره‌ای قلب را مختل کرده و همراه با کاهش بازجذب سدیم و آب که منجر به افت شدید حجم خون و کاهش برون‌ده قلبی می‌شود، می‌تواند به سرعت باعث مرگ بیمار گردد.

در مقابل، ترشح بیش از حد آلدوسترون (هایپرآلدوسترونیسم) با افزایش شدید دفع پتاسیم، منجر به کاهش غلظت پتاسیم خارج سلولی یا هیپوکالمی (Hypokalemia) می‌شود. کاهش پتاسیم پلاسما پتانسیل آرامش غشای سلول‌های عضلانی را تغییر داده و از تحریک‌پذیری آن‌ها می‌کاهد که پیامد بالینی آن بروز ضعف شدید و فلج عضلانی است. بنابراین، در بیمار مبتلا به ضعف عضلانی همراه با کاهش پتاسیم خون، تشخیص محتمل هایپرآلدوسترونیسم است، نه هیپوآلدوسترونیسم. همچنین، آلدوسترون ترشح و دفع یون‌های هیدروژن (H+) را در کلیه افزایش می‌دهد؛ از این رو، ترشح بیش از حد آن با مهار تجمع هیدروژن، منجر به کاهش یون هیدروژن پلاسما و بروز آلکالوز متابولیک می‌گردد.

پدیده گریز آلدوسترونی به معنای بازگشت دفع سدیم و آب به حد طبیعی به علت ناتریورز و دیورز فشاری در پاسخ به افزایش فشار شریانی است.

نکته جالب در هایپرآلدوسترونیسم اولیه این است که علیرغم بازجذب شدید آب و سدیم، غلظت سدیم پلاسما تغییر چندانی نمی‌کند؛ زیرا آب نیز به همراه سدیم بازجذب شده و حجم مایع خارج سلولی را افزایش می‌دهد. با تداوم این روند و افزایش حجم خون، فشار خون شریانی بالا می‌رود. در پاسخ به این افزایش فشار، پدیده‌ای به نام گریز آلدوسترونی (Aldosterone escape) رخ می‌دهد. در این پدیده، بالا رفتن فشار شریانی باعث افزایش دفع آب و سدیم از کلیه‌ها از طریق مکانیسم ناتریورز فشاری (Pressure natriuresis) و دیورز فشاری می‌شود که دفع آب و سدیم را به حد طبیعی بازمی‌گرداند و مانع از ادم شدید می‌گردد. این مکانیسم محافظتی کلیه مانع از تجمع نامحدود سدیم و آب در بدن می‌شود.

وضعیت اختلالپتاسیم پلاسماوضعیت عضلانیوضعیت اسید و باز
هایپرآلدوسترونیسمکاهش (هیپوکالمی)ضعف و فلج عضلانیآلکالوز متابولیک
هیپوآلدوسترونیسمافزایش (هایپرکالمی)مسمومیت قلبی شدیداحتمال اسیدوز

واژگان کلیدی

گریز آلدوسترونی (Aldosterone Escape)
مکانیسم جبرانی کلیوی که در اثر افزایش فشار خون شریانی و ناتریورز فشاری، مانع احتباس دائم سدیم و آب می‌شود.
هایپرکالمی
افزایش پاتولوژیک غلظت پتاسیم خارج سلولی که در اثر کمبود آلدوسترون رخ داده و برای قلب سمی است.
آلکالوز متابولیک
افزایش pH خون به دلیل دفع بیش از حد یون‌های هیدروژن توسط کلیه‌ها در اثر افزایش فعالیت آلدوسترون.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که علت ضعف عضلانی در هایپرآلدوسترونیسم را تجمع سدیم بدانیم؛ این ضعف ناشی از هیپوکالمی (کاهش پتاسیم) است.
  • نباید تصور کرد فقدان آلدوسترون باعث کاهش پتاسیم خون می‌شود؛ فقدان آن مانع دفع پتاسیم شده و هایپرکالمی ایجاد می‌کند.
  • این باور که پدیده گریز آلدوسترونی ناشی از کاهش فشار شریانی است اشتباه است؛ این پدیده در پاسخ به افزایش فشار شریانی رخ می‌دهد.
  • اشتباه است که فکر کنیم در هایپرآلدوسترونیسم، غلظت سدیم پلاسما افزایش زیادی می‌یابد؛ به دلیل احتباس همزمان آب، غلظت سدیم تقریباً ثابت می‌ماند.

جمع‌بندی این مفهوم

  • تخریب لایه گلومرولوزا و کمبود آلدوسترون با ایجاد هایپرکالمی شدید و افت برون‌ده قلبی می‌تواند منجر به مرگ سریع شود.
  • هایپرآلدوسترونیسم با افزایش دفع پتاسیم و هیدروژن، باعث بروز هیپوکالمی، ضعف عضلانی و آلکالوز متابولیک می‌گردد.
  • در پرکاری آلدوسترون، غلظت سدیم پلاسما به دلیل بازجذب موازی آب و افزایش حجم مایع خارج سلولی تغییر چندانی نمی‌کند.
  • پدیده گریز آلدوسترونی از طریق دیورز و ناتریورز فشاری در پاسخ به افزایش فشار خون، مانع از احتباس مداوم سدیم می‌شود.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که هایپرکالمی ناشی از کمبود آلدوسترون در بیماری آدیسون، تأثیری مستقیم بر فعالیت الکتریکی قلب دارد. افزایش پتاسیم خارج سلولی پتانسیل غشای سلول‌های قلبی را دپلاریزه کرده و هدایت جریان الکتریکی را کند می‌کند. این وضعیت در الکتروکاردیوگرام (نوار قلب) به صورت موج‌های T بلند و نوک‌تیز ظاهر می‌شود که یک نشانه بالینی هشداردهنده برای ایست قلبی ناگهانی است.

کورتیزول و متابولیسم کربوهیدرات‌ها

هورمون کورتیزول (Cortisol)، به عنوان مهم‌ترین گلوکوکورتیکوئید قشر فوق کلیه، نقش بسیار برجسته‌ای در تنظیم متابولیسم کربوهیدرات‌ها و چربی‌ها ایفا می‌کند. اثر کلی کورتیزول، افزایش غلظت گلوکز پلاسما است که این کار را از دو طریق موازی انجام می‌دهد: تحریک گلوکونئوژنز (ساخت گلوکز از منابع غیرکربوهیدراتی) در کبد و کاهش مصرف گلوکز در بیشتر سلول‌های بدن. کورتیزول با فعال کردن ژن‌های خاص، آنزیم‌های مورد نیاز برای تبدیل اسیدهای آمینه به گلوکز را به طور اختصاصی در سلول‌های کبدی (نه سلول‌های خارج کبدی) افزایش می‌دهد. همزمان، کورتیزول با کاهش مصرف سلولی گلوکز در بافت‌های محیطی، حالتی شبیه به مقاومت به انسولین ایجاد می‌کند که در صورت ترشح بیش از حد و مزمن، می‌تواند به بیماری دیابت آدرنال یا فوق کلیوی (Adrenal diabetes) منجر شود.

کورتیزول از طریق تحریک گلوکونئوژنز در کبد و کاهش مصرف گلوکز در سلول‌ها، غلظت قند خون را افزایش داده و در صورت شدت، منجر به دیابت آدرنال می‌شود.

در سطح سلولی، کورتیزول با کاهش اکسیداسیون کوآنزیم NADH سبب کاهش نرخ گلیکولیز (تجزیه گلوکز) می‌شود. این کاهش گلیکولیز، در کنار تحریک گلوکونئوژنز، نه تنها مانع از تخلیه ذخایر گلیکوژن کبد می‌شود، بلکه سبب افزایش تجمع و ذخیره گلیکوژن در سلول‌های کبدی می‌گردد. این هورمون همچنین بر روی بافت چربی اثر گذاشته و با کاهش جذب و مصرف گلوکز در سلول‌های چربی، مسیرهای مصرف قند را در این بافت‌ها مهار می‌کند.

در خصوص متابولیسم چربی‌ها، کورتیزول برخلاف باورهای نادرست، آزادسازی اسیدهای چرب را مهار نمی‌کند؛ بلکه با پیشبرد فرآیند لیپولیز و تجزیه تری‌گلیسریدها در بافت چربی، باعث آزادسازی اسیدهای چرب آزاد به درون پلاسما می‌شود. این امر غلظت اسیدهای چرب آزاد خون را بالا برده و سلول‌ها را ترغیب می‌کند تا برای تولید انرژی به جای گلوکز، از اسیدهای چرب استفاده کنند. از جهت کنترل قند خون، هورمون رشد (GH) و کورتیزول اثرات کاملاً مشابهی دارند؛ هر دو هورمون با کاهش جذب و مصرف گلوکز توسط بافت‌های محیطی، غلظت گلوکز خون را افزایش می‌دهند و ترشح هر دو نیز از طریق سیستم‌های بازخورد منفی تنظیم می‌شود.

هورمونجذب محیطی گلوکزگلوکوز پلاسماکنترل بازخوردی
کورتیزولکاهشافزایشبازخورد منفی
هورمون رشدکاهشافزایشبازخورد منفی

واژگان کلیدی

دیابت آدرنال (Adrenal Diabetes)
افزایش شدید و مزمن قند خون ناشی از ترشح بیش از حد کورتیزول که به دلیل مقاومت به انسولین رخ می‌دهد.
گلوکونئوژنز (Gluconeogenesis)
فرآیند ساخت گلوکز جدید از پیش‌سازهای غیرقندی مانند اسیدهای آمینه که در کبد تحت تأثیر کورتیزول فعال می‌شود.
لیپولیز
تجزیه تری‌گلیسریدهای ذخیره شده در بافت چربی و آزادسازی اسیدهای چرب آزاد به خون که توسط کورتیزول تحریک می‌شود.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم کورتیزول آنزیم‌های گلوکونئوژنز را در بافت‌های خارج کبدی افزایش می‌دهد؛ این افزایش آنزیمی فقط در سلول‌های کبد رخ می‌دهد.
  • نباید تصور کرد کورتیزول با مهار آزادسازی اسیدهای چرب مصرف آن‌ها را کاهش می‌دهد؛ برعکس، کورتیزول لیپولیز و آزادسازی اسیدهای چرب را افزایش می‌دهد.
  • این باور که کورتیزول سبب فعال شدن گلیکولیز و کاهش گلیکوژن کبد می‌شود نادرست است؛ کورتیزول با مهار گلیکولیز، ذخیره گلیکوژن کبد را افزایش می‌دهد.

جمع‌بندی این مفهوم

  • کورتیزول با تحریک گلوکونئوژنز کبد و مهار مصرف گلوکز در بافت‌ها، غلظت قند خون را بالا برده و دیابت آدرنال ایجاد می‌کند.
  • آنزیم‌های تبدیل اسیدهای آمینه به گلوکز توسط کورتیزول به طور اختصاصی در سلول‌های کبدی افزایش می‌یابند.
  • کورتیزول با کاهش اکسیداسیون NADH، گلیکولیز را کاهش داده و مانع از کاهش ذخایر گلیکوژن کبد می‌شود.
  • در بافت چربی، کورتیزول جذب گلوکز را کاهش و آزادسازی اسیدهای چرب آزاد (لیپولیز) را افزایش می‌دهد.
  • هورمون رشد و کورتیزول هر دو با کاهش مصرف گلوکز در بافت‌های محیطی، غلظت گلوکز خون را افزایش می‌دهند.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که دیابت آدرنال ناشی از کورتیزول بالا، بر خلاف دیابت شیرین معمولی، مقاومت بسیار بالایی به درمان با انسولین نشان می‌دهد. علت این موضوع آن است که کورتیزول مستقیماً بر روی گیرنده‌های انسولین در ماهیچه‌ها و بافت چربی اثر گذاشته و مانع از انتقال موثر گلوکز به درون سلول‌ها می‌شود، به گونه‌ای که حتی مقادیر بالای انسولین نیز به سختی می‌توانند قند خون را پایین بیاورند.

کورتیزول و متابولیسم پروتئین‌ها

تأثیر هورمون کورتیزول بر متابولیسم پروتئین‌های بدن بسیار عمیق و دوگانه است؛ به طوری که اثرات کاتابولیک (تجزیه‌کننده) در بافت‌های خارج کبدی و اثرات آنابولیک (سازنده) در بافت کبد اعمال می‌کند. در سلول‌های عضلانی و اسکلتی بدن، کورتیزول میزان کاتابولیسم پروتئین‌ها را به شدت افزایش داده و در مقابل، سنتز و ساخت پروتئین‌های جدید را مهار می‌کند. این فعالیت کاتابولیک منجر به تجزیه پروتئین‌های ساختاری ماهیچه‌ها و رهاسازی اسیدهای آمینه به درون خون می‌شود که نتیجه مستقیم آن، افزایش غلظت اسیدهای آمینه آزاد در جریان خون است.

کورتیزول با تجزیه پروتئین‌های خارج کبدی (عضلات)، اسیدهای آمینه را آزاد کرده ولی در مقابل، سنتز پروتئین را در سلول‌های کبدی و پلاسما افزایش می‌دهد.

بر خلاف بافت‌های خارج کبدی و ماهیچه‌ها، کورتیزول اثر کاملاً متفاوتی بر روی کبد دارد. اسیدهای آمینه آزاد شده از عضلات توسط جریان خون به سمت کبد هدایت می‌شوند. در سلول‌های کبدی (Hepatocytes)، کورتیزول سنتز پروتئین‌ها را به طور مؤثری افزایش می‌دهد و همچنین تولید پروتئین‌های پلاسما توسط کبد را تقویت می‌کند. بنابراین، کورتیزول برخلاف بافت‌های خارج کبدی، ذخایر پروتئینی را در کبد و پلاسما افزایش می‌دهد. همزمان، کورتیزول فرآیند دآمیناسیون (برداشتن گروه آمین از اسیدهای آمینه) را در سلول‌های کبد افزایش می‌دهد. این دآمیناسیون به کبد اجازه می‌دهد تا از اسکلت کربنی اسیدهای آمینه آزاد شده برای فرآیند گلوکونئوژنز استفاده کند.

در مقایسه عملکردی میان هورمون‌ها، تفاوت بارزی میان هورمون رشد (GH) و کورتیزول در رابطه با سنتز پروتئین عضلات وجود دارد. در حالی که هورمون رشد دارای اثر آنابولیک بر روی پروتئین‌های عضلات بوده و ذخیره پروتئینی ماهیچه‌ها را افزایش می‌دهد، کورتیزول اثری کاملاً کاتابولیک بر عضلات داشته و به تجزیه و تحلیل رفتن توده پروتئینی عضلانی منجر می‌شود. این تقابل فیزیولوژیک نشان می‌دهد که تعادل پروتئینی عضلات در شرایط تنش و استرس (که با ترشح کورتیزول همراه است) به نفع تجزیه و تأمین سوخت اضطراری تغییر می‌یابد.

هورموناثر بر پروتئین عضلهذخیره پروتئین ماهیچهغلظت آمینواسید خون
کورتیزولکاتابولیک (تجزیه)کاهشافزایش
هورمون رشدآنابولیک (ساخت)افزایشکاهش

واژگان کلیدی

دآمیناسیون اسیدهای آمینه
فرآیند حذف گروه آمین از اسیدهای آمینه در کبد که توسط کورتیزول برای استفاده از اسکلت کربنی آن‌ها در قندسازی افزایش می‌یابد.
کاتابولیسم پروتئین
تجزیه پروتئین‌های بزرگ به اسیدهای آمینه کوچکتری که تحت اثر کورتیزول در عضلات اسکلتی افزایش می‌یابد.
آنابولیک
فرآیند سازنده و سنتزکننده در متابولیسم که هورمون رشد آن را در عضلات ارتقا می‌دهد.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم کورتیزول مانند هورمون رشد عمل می‌کند؛ هورمون رشد آنابولیک عضلانی است ولی کورتیزول کاتابولیک عضلانی است.
  • نباید تصور کرد کورتیزول ذخایر پروتئینی کبد را کاهش می‌دهد؛ برعکس، کورتیزول پروتئین‌های کبدی و پلاسما را افزایش می‌دهد.
  • این باور که کورتیزول دآمیناسیون اسیدهای آمینه در کبد را مهار می‌کند نادرست است؛ این فرآیند جهت پیشبرد گلوکونئوژنز توسط کورتیزول افزایش می‌یابد.

جمع‌بندی این مفهوم

  • کورتیزول کاتابولیسم پروتئین‌ها را در بافت‌های خارج کبدی (عضلات) افزایش داده و آمینواسیدها را در خون رها می‌کند.
  • در کبد, کورتیزول اثر آنابولیک داشته و سنتز پروتئین‌های کبدی و پروتئین‌های پلاسما را افزایش می‌دهد.
  • فرآیند دآمیناسیون اسیدهای آمینه در کبد تحت تأثیر کورتیزول افزایش می‌یابد تا پیش‌سازهای گلوکونئوژنز تأمین شود.
  • هورمون رشد با اثر آنابولیک ذخیره پروتئین عضلات را بالا می‌برد، در حالی که کورتیزول با اثر کاتابولیک آن را تجزیه می‌کند.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که کاتابولیسم شدید پروتئین عضلات در اثر ترشح طولانی‌مدت کورتیزول بالا، منجر به عارضه‌ای بالینی به نام «آتروفی عضلانی» یا تحلیل عضلات می‌شود. این وضعیت بیشتر در اندام‌های حرکتی فوقانی و تحتانی (دست‌ها و پاها) رخ می‌دهد و بیماران مبتلا به سندروم کوشینگ (کورتون بالا) اغلب از ضعف شدید در ایستادن و بالا رفتن از پله‌ها شکایت دارند، در حالی که تنه آن‌ها به دلیل توزیع مجدد چربی چاق به نظر می‌رسد.

اثرات ضدالتهابی و ایمنی کورتیزول

هورمون کورتیزول علاوه بر تأثیرات متابولیک، یکی از قوی‌ترین عوامل ضدالتهاب و سرکوب‌کننده سیستم ایمنی در بدن است. مکانیسم‌های ضدالتهابی کورتیزول بسیار وسیع بوده و در مراحل مختلف پاسخ‌های التهابی عمل می‌کنند. یکی از مهم‌ترین این مکانیسم‌ها، تثبیت غشای لیزوزوم‌ها است. کورتیزول با پایدار کردن این غشاها، مانع از آزاد شدن آنزیم‌های هیدرولیتیک و التهاب‌زای درون‌سلولی می‌شود که در شرایط عادی باعث آسیب بافتی و تشدید التهاب می‌گردند. همچنین، کورتیزول نفوذپذیری مویرگ‌ها را در ناحیه آسیب‌دیده به شدت کاهش می‌دهد که این کار مانع از خروج مایعات به فضاهای بین‌سلولی و بروز تورم (ادم) می‌شود. از سوی دیگر، این هورمون مهاجرت گلبول‌های سفید به ناحیه ملتهب را کاهش داده و پاسخ التهابی موضعی را مهار می‌کند.

یکی از مکانیسم‌های ضدالتهابی کلیدی کورتیزول، تثبیت غشای لیزوزوم‌ها است که مانع از رها شدن آنزیم‌های تخریب‌کننده و پیشرفت التهاب می‌شود.

یکی دیگر از اثرات ضدالتهابی و تسکین‌دهنده کورتیزول، کاهش تب در شرایط التهابی است. کورتیزول با مهار مستقیم آزادسازی اینترلوکین-۱ (IL-۱) که یک واسطه شیمیایی تب‌زا (پایروژن) ترشح‌شده از گلبول‌های سفید است، دمای بدن را در واکنش‌های التهابی کاهش می‌دهد. در خصوص سیستم ایمنی، گلوکوکورتیکوئیدها با کاهش قدرت فاگوسیتوز (بگانگی) ماکروفاژها و مهار مهاجرت گلبول‌های سفید، توانایی دفاعی و ایمنی بدن را سرکوب می‌کنند. با این حال، در واکنش‌های آلرژیک، کورتیکواستروئیدها مانع از اتصال اولیه آنتی‌بادی IgE به آنتی‌ژن نمی‌شوند؛ بلکه با اثرگذاری بر مراحل بعدی پاسخ‌های ایمنی، از بروز واکنش‌های شدید التهابی جلوگیری می‌کنند.

تأثیر کورتیزول بر رده‌های مختلف سلول‌های خونی نیز بسیار جالب و دوگانه است. تجویز کورتیزول باعث کاهش شدید غلظت لنفوسیت‌ها (به ویژه لنفوسیت‌های T) و ائوزینوفیل‌ها در گردش خون می‌شود. با این حال، به طور همزمان و در تضاد با این اثرات سرکوب‌کننده بر سلول‌های ایمنی، کورتیزول تولید گلبول‌های قرمز (RBC) را در بدن افزایش می‌دهد. این اثر دوگانه بر سیستم خون‌ساز، یکی از ویژگی‌های تشخیصی مهم در ارزیابی بیماران مصرف‌کننده کورتون است.

نوع سلول خونیتغییر غلظت پلاسمامکانیسم اثر کورتیزول
لنفوسیت‌ها (به ویژه T)کاهشسرکوب تکثیر و ایمنی
ائوزینوفیل‌هاکاهشمهار پاسخ آلرژیک
گلبول‌های قرمز (RBC)افزایشتحریک تولید سلولی

واژگان کلیدی

اینترلوکین-۱ (IL-۱)
یک سیتوکین تب‌زا (پایروژن) آزاد شده از گلبول‌های سفید که ترشح آن توسط کورتیزول مهار می‌شود.
تثبیت لیزوزومی
مکانیسم پایداری غشای اندامک‌های لیزوزوم که مانع از نشت آنزیم‌های هیدرولیتیک التهاب‌زا به سیتوپلاسم می‌شود.
فاگوسیتوز
عمل بلعیدن و هضم ذرات خارجی توسط ماکروفاژها که در اثر تجویز کورتیزول قدرت آن کاهش می‌یابد.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم کورتیکواستروئیدها با مهار اتصال اولیه IgE به آنتی‌ژن از آلرژی پیشگیری می‌کنند؛ آن‌ها بر مراحل بعدی ایمنی اثر دارند.
  • نباید تصور کرد تجویز کورتیزول تعداد لنفوسیت‌ها و ائوزینوفیل‌ها را افزایش می‌دهد؛ برعکس، غلظت آن‌ها را در خون کاهش می‌دهد.
  • این باور که کورتیزول نفوذپذیری مویرگ‌ها و مهاجرت گلبول‌های سفید را افزایش می‌دهد اشتباه است؛ کورتیزول هر دو مورد را کاهش می‌دهد.

جمع‌بندی این مفهوم

  • تثبیت غشای لیزوزوم‌ها توسط کورتیزول مانع از رهاسازی آنزیم‌های تخریب‌کننده و تداوم التهاب می‌گردد.
  • کورتیزول با کاهش نفوذپذیری مویرگ‌ها و مهار مهاجرت گلبول‌های سفید به موضع آسیب‌دیده، التهاب را سرکوب می‌کند.
  • مهر ترشح واسطه تب‌زای اینترلوکین-۱ (IL-۱) از گلبول‌های سفید توسط کورتیزول، به کاهش پاسخ تب کمک می‌کند.
  • سرکوب قدرت فاگوسیتوز ماکروفاژها یکی از راه‌های اصلی تضعیف سیستم ایمنی توسط این هورمون است.
  • کورتیزول تعداد لنفوسیت‌ها و ائوزینوفیل‌ها را کاهش داده اما تولید گلبول‌های قرمز خون را افزایش می‌دهد.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که به علت همین اثرات ضدالتهابی قوی، داروهای کورتیکواستروئیدی (مانند دگزامتازون و پردنیزولون) انقلابی در درمان بیماری‌های خودایمنی شدید نظیر روماتیسم مفصلی و لوپوس ایجاد کردند. با این حال، مصرف طولانی‌مدت آن‌ها مانند یک شمشیر دو لبه عمل می‌کند؛ زیرا با سرکوب شدید ماکروفاژها و کاهش لنفوسیت‌ها، سد دفاعی بدن را در برابر عفونت‌های ساده باکتریایی و قارچی به شدت آسیب‌پذیر می‌سازد.

بیماری‌های قشر آدرنال و تمایز بالینی

شناخت بیماری‌های ناشی از اختلال در ترشح هورمون‌های قشر فوق کلیه و تمایز آن‌ها از سایر بیماری‌های غدد درون‌ریز، اهمیت بالینی بسیار بالایی در فیزیولوژی پزشکی دارد. میزان ترشح کورتیکواستروئیدها باید در یک محدوده فیزیولوژیک بسیار دقیق حفظ شود تا هومئوستاز بدن مختل نگردد. هرگونه کاهش پاتولوژیک در ترشح هورمون کورتیزول منجر به بروز بیماری آدیسون (Addison's disease) یا نارسایی اولیه قشر فوق کلیه می‌شود که علائم بارز آن افت فشار خون و ضعف است. در مقابل، ترشح بیش از حد و مزمن هورمون کورتیزول، وضعیتی تحت عنوان سندروم کوشینگ (Cushing's syndrome) را ایجاد می‌کند.

بیماریسطح کورتیزولوضعیت استخوان‌هاعلامت بارز
آدیسونکاهش شدیدطبیعیکاهش فشار خون
کوشینگافزایش شدیدپوکی استخوان (استئوپروز)تجمع چربی و ضعف

یکی از عوارض جانبی جدی در بیماران مبتلا به سندروم کوشینگ و یا افرادی که تحت درمان مزمن با داروهای کورتیکواستروئیدی قرار دارند، پوکی استخوان یا استئوپروز (Osteoporosis) است. گلوکوکورتیکوئیدها برخلاف باورهای غلط مبنی بر حفظ استخوان، با مهار مستقیم فعالیت سلول‌های استخوان‌ساز یا استئوبلاست‌ها (Osteoblasts) مانع از ساخت استخوان جدید شده و در مقابل با افزایش فعالیت استئوکلاست‌ها تخریب استخوانی را تشویق می‌کنند که این عدم تعادل به کاهش شدید توده استخوانی منجر می‌شود.

در حوزه بیماری‌های مادرزادی و تشخیص‌های نوزادی، باید مرزهای تشخیصی کاملاً مشخص باشند. برای مثال، بیماری کرتینیسم (Cretinism) که با نقایص شدید رشد جسمی و ذهنی در بدو تولد شناخته می‌شود، ناشی از کمبود هورمون‌های تیروئیدی در نوزاد است و کاهش ترشح هورمون کورتیزول نقشی در ایجاد آن ندارد؛ بنابراین نباید نارسایی آدرنال نوزادی را با کرتینیسم مادرزادی اشتباه گرفت. شناسایی دقیق این تفاوت‌ها به پزشکان کمک می‌کند تا با تجویز هورمون‌های جایگزین مناسب، از بروز عوارض جبران‌ناپذیر جلوگیری نمایند. درمان مناسب در بیماران کوشینگی نیز بر کاهش سطح کورتیزول و پیشگیری از شکستگی‌های استخوانی متمرکز است تا کیفیت زندگی بیماران بهبود یابد. از عوارض دیگر کوشینگ می‌توان به تجمع چربی غیرطبیعی در ناحیه پشت گردن و صورت اشاره کرد که به همراه پوکی استخوان ناشی از مهار فعالیت استئوبلاست‌ها، بیمار را بسیار آسیب‌پذیر می‌کند.

کاهش ترشح هورمون کورتیزول علت بیماری آدیسون است، در حالی که بیماری کرتینیسم به علت کمبود هورمون‌های تیروئیدی در نوزادان ایجاد می‌شود.

واژگان کلیدی

بیماری آدیسون
نارسایی اولیه قشر فوق کلیه که به دلیل کمبود ترشح هورمون‌های کورتیزول و آلدوسترون رخ می‌دهد.
سندروم کوشینگ
مجموعه علائم ناشی از افزایش مزمن و بیش از حد هورمون کورتیزول در گردش خون.
کرتینیسم (Cretinism)
بیماری مادرزادی ناشی از کمبود هورمون‌های تیروئیدی که منجر به عقب‌ماندگی شدید ذهنی و کوتاهی قد می‌شود.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که کمبود کورتیزول در بدو تولد را عامل بیماری کرتینیسم بدانیم؛ این بیماری به دلیل کمبود هورمون‌های تیروئیدی ایجاد می‌شود.
  • نباید تصور کرد استفاده مزمن از کورتون‌ها با تحریک استئوبلاست‌ها به حفظ توده استخوانی کمک می‌کند؛ آن‌ها با مهار استئوبلاست‌ها باعث پوکی استخوان می‌شوند.
  • این باور که ترشح بیش از حد کورتیزول باعث بیماری آدیسون می‌شود نادرست است؛ ترشح بیش از حد باعث کوشینگ و کمبود آن باعث آدیسون می‌شود.

جمع‌بندی این مفهوم

  • کاهش ترشح کورتیزول باعث بیماری آدیسون و ترشح بیش از حد و مزمن آن باعث بروز سندروم کوشینگ می‌شود.
  • استفاده مزمن از گلوکوکورتیکوئیدها با مهار استئوبلاست‌ها و افزایش فعالیت استئوکلاست‌ها منجر به پوکی استخوان می‌گردد.
  • بیماری کرتینیسم در نوزادان ناشی از کمبود هورمون‌های تیروئیدی است، نه هورمون کورتیزول.
  • تشخیص‌های تفریقی دقیق بین کمبودهای هورمونی تیروئید و آدرنال در نوزادان برای درمان به موقع بسیار حیاتی است.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که نام بیماری آدیسون از پزشک انگلیسی توماس آدیسون گرفته شده که در سال ۱۸۵۵ برای اولین بار این بیماری را توصیف کرد. یکی از معروف‌ترین بیماران مبتلا به آدیسون، جان اف کندی، رئیس‌جمهور سابق ایالات متحده بود. او برای سال‌ها مجبور به دریافت دوزهای روزانه کورتون برای کنترل بیماری خود بود و رنگ چهره برنزه و خاص او که در تلویزیون بسیار جذاب به نظر می‌رسید، در واقع ناشی از پیگمانتاسیون پوست به علت افزایش سطح هورمون ACTH در اثر بیماری آدیسون بود!

خلاصهٔ درس

هورمون‌های استرس چطور عمل می‌کنند؟

Physiology · Adrenal Cortex Hormones

هورمون‌های تیروئید و تنظیم آن

  • پرکاری تیروئید با وجود افزایش اشتها، وزن را کاهش می‌دهد.
  • لرزش ظریف دست‌ها ناشی از تحریک اعصاب حرکتی است.
  • تجزیه چربی‌ها سبب کاهش کلسترول پلاسما می‌شود.
  • در پرکاری اولیه، تیروئید بالا و TSH پلاسما کاهش می‌یابد.
  • تومور هیپوفیز سبب افزایش همزمان TSH و هورمون تیروئید است.
هایپرتیروئیدی (Hyperthyroidism)
ترشح بیش از حد هورمون تیروئید

نکته: مبتلایان به پرکاری تیروئید به دلیل متابولیسم بالا، نسبت به گرما تحمل ندارند.

بافت قشر آدرنال و هورمون ACTH

  • فاسیکولاتا با سهم ۷۵٪، بزرگترین بخش قشر آدرنال است.
  • گام محدودکننده سرعت، تبدیل کلسترول به پرگننولون است.
  • هورمون ACTH بر ترشح لایه گلومرولوزا بی‌تاثیر است.
  • هورمون‌های ACTH و MSH از پیش‌ساز مشترک POMC هستند.
  • ترشح ACTH دارای ریتم شبانه‌روزی با اوج در صبح است.
کلسترول دسمولاز (Desmolase)
آنزیم تبدیل کلسترول به پرگننولون

نکته: هورمون‌های استروئیدی به دلیل ساختار لیپیدی خود در سلول‌ها ذخیره نمی‌شوند.

فیزیولوژی و تنظیم آلدوسترون

  • آلدوسترون با اثر بر سلول‌های اصلی بازجذب سدیم می‌کند.
  • این هورمون دفع پتاسیم را به ادرار تسهیل می‌کند.
  • گیرنده‌های آلدوسترون در بزاق، عرق و روده فعالند.
  • محرک‌های اصلی آلدوسترون، پتاسیم و آنژیوتانسین II هستند.
  • هورمون ACTH نقش بسیار ناچیزی در تنظیم آلدوسترون دارد.
آنژیوتانسین II (Angiotensin II)
محرک اصلی ترشح آلدوسترون

نکته: مهاجرت به مناطق استوایی ترشح آلدوسترون را جهت حفظ سدیم بدن افزایش می‌دهد.

پاتولوژی آلدوسترون و پدیده گریز

  • کمبود آلدوسترون با هایپرکالمی شدید می‌تواند مرگبار باشد.
  • در هایپرآلدوسترونیسم، هیپوکالمی علت فلج عضلانی است.
  • دفع یون هیدروژن در کلیه به آلکالوز متابولیک می‌انجامد.
  • احتباس آب و سدیم، غلظت سدیم را تقریباً ثابت نگه می‌دارد.
  • ناتریورز فشاری در پدیده گریز، مانع احتباس دائم سدیم است.
گریز آلدوسترونی (Aldosterone Escape)
بازگشت دفع سدیم به حد عادی

نکته: هایپرکالمی ناشی از کمبود آلدوسترون، موج‌های T بلند و نوک‌تیز در نوار قلب ایجاد می‌کند.

کورتیزول و اختلالات بالینی آن

  • کورتیزول با تحریک گلوکونئوژنز قند خون را افزایش می‌دهد.
  • این هورمون پروتئین عضلات را تجزیه و در کبد می‌سازد.
  • کورتیزول با تثبیت غشای لیزوزوم مانع پیشرفت التهاب است.
  • سرکوب اینترلوکین-۱ توسط کورتیزول، پاسخ تب را کاهش می‌دهد.
  • بیماری کوشینگ با کورتیزول بالا و پوکی استخوان همراه است.
سندروم کوشینگ (Cushing's Syndrome)
افزایش مزمن و شدید کورتیزول

نکته: رنگ چهره برنزه و معروف جان اف کندی ناشی از افزایش ACTH در اثر بیماری آدیسون بود.

نکات کلیدی (تله‌های آزمون)

  • پرکاری اولیه تیروئید بازخورد منفی دارد ← کاهش TSH و TRH پلاسما.
  • منشأ هورمون‌های آدرنال کلسترول است، نه اسیدهای آمینه.
  • هورمون ACTH تنظیم‌کننده فاسیکولاتا و رتیکولاریس است، نه گلومرولوزا.
  • ضعف عضلانی هایپرآلدوسترونیسم ناشی از هیپوکالمی است، نه سدیم.
  • هورمون رشد آنابولیک عضلانی و کورتیزول کاتابولیک عضلانی است.
  • بیماری کرتینیسم ناشی از کمبود تیروئید است، نه نقص کورتیزول.

یک تست از این درس

خودت را بسنج

در یک بیمار مبتلا به سندروم کوشینگ که تحت درمان طولانی‌مدت با گلوکوکورتیکوئیدهای اگزوژن قرار دارد، کدام تغییرات فیزیولوژیک محتمل است؟

  1. تثبیت غشای لیزوزوم‌ها و افزایش قدرت فاگوسیتوز ماکروفاژها، همراه با کاهش ترشح آندروژن‌های آدرنال به دلیل سرکوب ترشح ACTH هیپوفیزی.
  2. افزایش توده استخوانی در اثر تحریک استئوکلاست‌ها، همراه با به هم خوردن ریتم شبانه‌روزی ترشح ACTH که به طور طبیعی در صبح‌ها به حداقل می‌رسد.
  3. کاهش توده استخوانی به علت مهار فعالیت استئوبلاست‌ها، همراه با افزایش ترشح آندروژن‌های آدرنال در صورتی که غلظت ACTH پلاسما بالا باشد.
  4. تثبیت توده استخوانی از طریق پیشبرد سنتز ماتریکس استخوان، همراه با افزایش ترشح هورمون‌های تیروئیدی که به بروز بیماری کرتینیسم نوزادی کمک می‌کند.
دیدن پاسخ و توضیح

پاسخ درست: گزینه ۳

گلوکوکورتیکوئیدها با مهار استئوبلاست‌ها و کاهش ساخت استخوان باعث پوکی استخوان (کاهش توده استخوانی) می‌شوند. همچنین هورمون ACTH علاوه بر ترشح کورتیزول، ترشح آندروژن‌های قشر فوق کلیه را نیز افزایش می‌دهد، بنابراین گزینه سوم درست است. بررسی سایر گزینه‌ها: گزینه اول: کورتیزول قدرت فاگوسیتوز ماکروفاژها را کاهش (نه افزایش) می‌دهد. گزینه دوم: مصرف گلوکوکورتیکوئیدها باعث کاهش (نه افزایش) توده استخوانی می‌شود و ترشح ACTH به طور طبیعی در صبح‌ها به حداکثر (نه حداقل) می‌رسد. گزینه چهارم: گلوکوکورتیکوئیدها توده استخوانی را تثبیت نمی‌کنند بلکه تخریب می‌کنند و بیماری کرتینیسم ربطی به کورتیزول نداشته و ناشی از کمبود هورمون‌های تیروئیدی است.

درس‌های دیگر این بخش · فیزیولوژی