Антидиуретический гормон (вазопрессин)

Функции вазопрессина

Основные функции вазопрессина:

• регуляция процесса вывода избытка жидкости почками;
• при недостатке жидкости уменьшение объема вторичной мочи и увеличение ее концентрации;
• участие в физиологических процессах, которые происходят в сосудах и головном мозге;
• влияет на синтез адренокортикотропного гормона;
• способствует поддержанию тонуса мышц, которые находятся в стенках внутренних органов;
• повышает артериальное давление;
• ускоряет свертываемость крови;
• улучшает запоминание;
• при совместном действии с гормоном окситоцином влияет на выбор полового партнера, проявление родительского инстинкта;
• помогает организму адаптироваться в стрессовых ситуациях.

Все перечисленные функции способствуют увеличению объема крови, которая циркулирует в организме. Это достигается за счет поддержания достаточного количества жидкости и разведения плазмы. Антидиуретический гормон улучшает циркуляцию в микротрубочках почек, так как увеличивает их проницаемость. АДГ повышает артериальное давление, поддерживая тонус мышечной ткани сердца, кровеносных сосудов, органов пищеварительной системы.

Вызывая спазм мелких кровеносных сосудов, запуская синтез белков в печени, вазопрессин улучшает свертываемость крови. Поэтому в стрессовой ситуации, при кровотечениях, при сильных болевых ощущениях, во время сильных нервных расстройств его концентрация в организме увеличивается.

Типы рецепторов и внутриклеточные системы передачи гормонального сигнала

Все вазопрессиновые рецепторы являются классическими мембранными рецепторами, связанными с гетеротримерными G-белками.

V_1A и V_1B-рецепторы (V₁R) связаны с G_q-белками и стимулируют фосфолипазно-кальциевый механизм передачи гормонального сигнала.

Агонисты этих рецепторов являются когнитивными стимуляторами и устраняют нарушения в пространственной памяти, вызванные скополамином; антагонисты ухудшают воспроизведение памяти. Использование этих веществ ограничено способом введения. В качестве примера агонистов V₁R, действующих на память, можно привести NC-1900 и AVP_4-9.

V_1B (V₃)-рецепторы экспрессируются в передней доле гипофиза («аденогипофиз»)и головном мозге, где вазопрессин выступает в роли нейромедиатора. Они отвечают за поведенческую и нейроэндокринную адаптацию к стрессу, а также принимают участие в некоторых психиатрических состояниях, в частности, в депрессиях. Изучение этих рецепторов происходит в основном с использованием селективного антагониста SSR149415.

V₂-рецепторы связаны с G_s-белками и стимулируют аденилатциклазный механизм передачи гормонального сигнала. Локализованы преимущественно в собирательной трубке почки. Известный антимочегонный эффект вазопрессина происходит через активацию V2R. Вазопрессин регулирует водное выделение почки, увеличивая осмотическую водную проходимость почечной трубочки сбора. Этот эффект объяснен сцеплением V2R с Gs , который активирует цАМФ.

Эти рецепторы являются мишенью многих лекарств для борьбы с несахарным диабетом. В центральной нервной системе эти рецепторы могут быть мишенью для борьбы с когнитивными расстройствами, но единственным веществом, действие которого было предметом подробных исследований, является агонист этих рецепторов DDAVP (десмопрессин, 1-деамино-8-D-аргинин-вазопрессин), усиливающий память и когнитивные способности.

Повышена концентрация гормона

Повышение уровня антидиуретического гормона часто наблюдается при болезни Пархона. При данной патологии наблюдается снижение объема выделяемой урины, гипонатриемия, повышение массы тела, тремор мышц, судороги, тошнота, что может сопровождаться рвотами, кома, а иногда и летальный исход в результате отека головного мозга. При употреблении воды в большом количестве состояние пациента становится худшим.

Причинами такого заболевания выступают:

• Новообразования;
• Патологии головного мозга;
• Заболевания легких, бронхов;
• Муковисцидоз;
• Употребление некоторых медикаментов (НПВП, опиаты, барбитураты, психотропы) при повышенной чувствительности к их составляющим.

Избыточная выработка АДГ наблюдается редко, такое состояние называют синдромом Пархона. Синдром избыточной секреции вазопрессина характеризуется гипонатриемией, сниженной плотностью кровяной плазмы, выделением концентрированной мочи.

То есть, благодаря повышению выработки гормона, развивается водная интоксикация и массивная потеря электролитов (жидкость накапливается в организме, а микроэлементы выводятся из него).

Пациенты с такой патологией предъявляют жалобы на:

• Снижение диуреза и малое количество выделяемой мочи.
• Быстрое увеличение веса.
• Судороги.
• Наростающую слабость.
• Тошноту.
• Головную боль.
• Потерю аппетита.

Причинами развития синдрома Пархона могут быть:

• Некоторые новообразования (например мелкоклеточные опухоли легких).
• Болезни головного мозга.
• Муковисцидоз
• Бронхолегочные патологии.

Одним из провоцирующих факторов в развитии данного состояния может стать прием некоторых лекарственных средств (при их непереносимости) НПВС, барбитуратов, опиатов, психотропов и так далее.

Терапия синдрома Пархона сводится к назначению антагонистов вазопрессина (ваптанов), а также к ограничению объема потребляемой жидкости до полулитра-литра в сутки.

Краткое описание гормона

Вазопрессин – гормон пептидный, продуцируемый гипоталамусом. Он состоит из девяти аминокислот, среди которых присутствует и аргинин. Максимальная концентрация гормона наблюдается в ночное время суток. При этом его продуцирование останавливается, когда человек принимает лежачее положение, в вертикальном положении его уровень повышается.

Увеличение продуцирования антидиуретического гормона происходит при снижении кровяного давления, кровотечении, стрессе, болевом синдроме, а также при употреблении барбитуратов и анальгетиков. Также это наблюдается при болезни Пархона и синдроме усиленного синтеза вазопрессина.

Высвобождение гормона вазопрессина также наблюдается при разных опухолях, раке легких, раке поджелудочной или вилочковой железы, двенадцатиперстной кишки.

Гормон имеет структуру, схожую с окситоцином, при разрыве соединения между аргинином и глицином воздействие гормона на организм изменится. При увеличении концентрации антидиуретического гормона матка у женщин начинает сокращаться, при повышении уровня окситоцина наступает антидиуретический эффект.

Продуцирование гормона влияет на уровень натрия в спинномозговой жидкости, а также на содержание воды в сосудах и клетках организма. Этот гормон способен увеличивать температуру тела и внутричерепное давление.

Гормон вазопрессин: нарушение продукции

Изменение продукции АДГ отражается, прежде всего, на водно-электролитном обмене. Недостаточная секреция приводит к несахарному диабету центрального происхождения, избыток характерен для синдрома Пархона (синдрома неадекватной секреции АДГ). Оба заболевания приводят к нарушениям обмена воды и натрия в организме, что сопровождается развитием разнообразной симптоматики.

Синдром Пархона

Синдром Пархона – это заболевание, для которого характерна повышенная продукция вазопрессина. Причины развития болезни связаны с поражением гипофиза или эктопической продукцией вазопрессина:

• опухоли, в том числе метастатическое поражение;
• инфекционные или сосудистые заболевания головного мозга;
• рак легких;
• побочное действие некоторых лекарств.

При синдроме Пархона наблюдается повышенное всасывание воды в почках. Клинически это проявляется следующими симптомами:

1. Уменьшение выделения мочи.
2. Признаки водной интоксикации: головная боль, общая слабость, вялость, сонливость.
3. В тяжелых случаях развивается отек мозга. Это проявляется рвотой, судорогами, нарушением сознания.

Специфическое лечение заключается в применении препаратов из группы ваптанов (например, Толваптан). Они блокируют действие вазопрессина в почках, что приводит к нормализации водно-электролитного обмена.

Также ограничивается употребление жидкости (до 1 литра в сутки), могут применяться диуретики для симптоматического лечения.

Несахарный диабет

Несахарный диабет – это заболевание, которое обусловлено нарушением секреции вазопрессина. Болезнь встречается нечасто. Несахарный диабет может быть связан с поражением головного мозга (центральный) или почек (нефрогенный). К основным причинам несахарного диабета центрального происхождения относятся:

• опухоли гипофиза или гипоталамуса;
• черепно-мозговые травмы;
• оперативные вмешательства в гипоталамо-гипофизарной зоне;
• генетические аномалии.

При заболевании уменьшается реабсорбция воды в почках, клинически это проявляется выделением большого количества мочи, развитием симптомов обезвоживания. Характерны следующие симптомы:

Симптом	Пояснение
Полиурия	Увеличенное образование и выведение мочи. За сутки из организма выделяется более 3 литров мочи. В тяжелых случаях объем выделяемой мочи может достигать 10–15 литров.
Полидипсия	Из-за повышенного выделения мочи человек испытывает сильную жажду, пьет много воды.
Признаки дегидратации	Из-за того, что в организме вода не задерживается, возникают симптомы обезвоживания: • сухость кожи и слизистых оболочек; • сухость во рту (из-за уменьшения слюноотделения); • уменьшение потоотделения; • тахикардия.

Лечение носит заместительный характер. Назначается синтетический аналог АДГ – Десмопрессин. Принимать препарат нужно длительное время, чаще – пожизненно.

Анализ на вазопрессин

Чтобы установить концентрацию АДГ, анализ проводится путем забора крови из вены. Решение о необходимости исследования принимает врач на основании клинической картины, при наличии определенного ряда симптомов.

Среди показаний к проведению анализа на АДГ (вазопрессин) можно назвать:

• низкий удельный вес мочи (с целью исключения несахарного диабета);
• полиурия (большой суточный объем мочи);
• дифференциальная диагностика никтурии, энуреза;
• исключение повышенной продукции гормона при диагностике отечного синдрома (обязательно при высоком удельном весе мочи и низкой концентрации натрия).

Зачем нужен анализ на вазопрессин?

Врач индивидуально принимает решение о необходимости исследования на антидиуретический гормон: анализ может потребоваться при подозрении на ряд заболеваний. Показания для направления на лабораторное исследование различны.

Среди основных ситуаций, при которых может потребоваться анализ на антидиуретический гормон:

• неясный генез изменений в минералограмме;
• повышенное чувство жажды;
• малый объем выделяемой мочи;
• подозрение на опухоль головного мозга;
• низкий удельный вес мочи;
• частое мочеиспускание;
• сильная усталость;
• судорожные состояния;
• нарушение сознания вплоть до комы.

Анализ на вазопрессин – подготовка

Чтобы правильно установить, в какой концентрации в организме содержится гормон вазопрессин, анализ необходимо проводить после правильной подготовки. При установлении уровня АДГ в плазме крови специалисты одновременно оценивают концентрацию натрия и осмолярность плазмы. На уровень концентрации вазопрессина в крови оказывает влияние ряд препаратов, поэтому стоит сообщить о приеме лекарств врачу и при необходимости отменить их прием за несколько дней до исследования.

Перед сдачей анализа запрещается:

• курить;
• употреблять алкогольные напитки;
• подвергать организм физическим нагрузкам;
• принимать антипсихотические препараты.

Вазопрессин – норма в крови

Уровень вазопрессина в крови и осмолярность крови находятся во взаимной зависимости. Значения этих показателей прямо пропорциональны другу. Если уровень осмолярности минимален, до 285 ммоль/кг, минимальная секреция АДГ составляет 0–2 нг/л. Многие факторы влияют на вазопрессин, норма которого устанавливается на уровне 1–5 нг/л. Непосредственно этих показателей придерживаются врачи, оценивая результаты анализа.

Стоит отметить, что норма АДГ в кровяном русле не определена международным стандартом. Ввиду этих особенностей значения данного показателя напрямую зависят от:

• методики исследования;
• используемых реактивов.

Недостаток гормона

Если в организме обнаружено недостаточное количество АДГ, развивается центральная форма такого заболевания, как несахарный диабет. Во время этой болезни в почечных канальцах наблюдается функция обратного захвата. Выделяется большое количество мочи, которая достигает в сутки 10-20 литров. Среди главных особенностей выделяется низкая удельная плотность, она в основном не отличается от плотности плазмы крови.

У пациентов появляется чрезмерная жажда, во время проявления несахарного диабета во рту наблюдается сухость, кожные покровы и слизистые оболочки также становятся сухими. При отказе от обильного питья, начинается обезвоживание. Во время болезни наблюдается резкая потеря веса, артериальное давление снижается, работа центральной нервной системы нарушается.

О наличии несахарного диабета могут показать анализы мочи, а также крови и пробы Зимницкого. Некоторое время следует отказаться от обильного питья, в этот период наблюдается состояние крови, а также плотность мочи. Только врач эндокринолог способен установить правильное лечение центральной формы несахарного диабета. Чтобы провести терапию, необходимо использовать синтетический антидиуретический гормон.

Где вырабатывается антидиуретический гормон?

Вазопрессин, а это второе название антидиуретического гормона, вырабатывается клетками супраоптических и паравентрикулярных ядер гипоталамуса, а не гипофиза, как многие считают. Сразу после синтеза данный гормон связывается с белком-переносчиком нейрофизином и этот комплекс в виде гранул направляется по отросткам нейронов гипоталамуса прямо в заднюю долю гипофиза, где и накапливается.

Выделение вазопрессина зависит от:

1. изменения осмолярности плазмы
2. уровня артериального давления
3. объема крови в организме

На изменение электролитного состава, который и составляет эту осмолярность, реагируют специальные клетки, находящиеся околожелудочковых отделах гипоталамуса. Как только осмолярность крови изменяется, то из окончаний нейронов прямо у кровь выделяется гормон.

В норме у человека осмоляльность плазмы находится в пределах 282–300 мОсм/кг. АДГ  выделяется уже при осмолярности начиная с 280 мОсм/кг. При приеме большого количества жидкости секреция гормона подавляется. А при уровне более 295 мОсм/кг происходит повышение выделения вазопрессина и человек испытывает жажду. Таким образом, здоровый организм защищает себя от обезвоживания.

Осмолярность плазмы можно рассчитать по формуле :

Как же изменение секреции антидиуретического гормона зависит от изменения объема крови? При массивных кровотечениях специальные рецепторы (волюморецепторы), которые расположены в левом предсердии сердца передают сигнал в нейрогипофиз, который начинает вырабатывать вазопрессин.

В этом случае действие гормона прилагается на рецепторы сосудов, в результате чего происходит их сжатие, что препятствует падению артериального давления и приводит к остановке кровотечения. Другими словами, сосуды сжимаются, стараясь поддержать давление и обеспечить кровью наиболее важные органы: сердце, легкие и мозг, а также частично останавливают кровопотерю.

Стоит только давлению упасть на 40% от нормы, тут же происходит секреция вазопрессина в количествах превышающих повседневную секреция в 100 раз. И наоборот, когда артериальное давление высокое происходит подавление синтеза АДГ.

Неадекватная секреция антидиуретического гормона

Нередко в заключении исследования можно обнаружить термин неадекватная секреция АДГ. Этим определением принято обозначать избыточную, повышенную секрецию вазопрессина. В результате таких изменений наблюдается увеличение объема жидкости в организме с одновременным уменьшением концентрации натрия. Для заболевания характерны следующие симптомы:

• малое потребление жидкости;
• отсутствие чувства жажды;
• снижение суточного диуреза;
• усталость;
• головная боль;
• апатия;
• тошнота;
• судороги.

Синдром неадекватной секреции АДГ нередко указывает на возможные патологии организма. Среди заболеваний, сопровождающихся таким симптомом:

• синдром Пархона;
• синдром Швартца-Бартера.

Недостаток вазопрессина

Снижение секреции АДГ чревато развитием нарушения водного обмена в организме. В связи с этим при диагностике подобного состояния врачи назначают комплексное обследование. Целью его является установление возможных причин снижения АДГ.

Врачи называют следующие заболевания, при которых концентрация вазопрессина ниже показателя нормы:

• несахарный диабет центрального генеза (гипоталамус не выделяет вазопрессин);
• увеличение объема циркулирующей крови (после гемотрансфузий);
• послеоперационный период;
• длительное пребывание в горизонтальном положении;
• воздействие низких температур на организм;
• черепно-мозговая травма;
• первичная полидипсия (когда происходит активация «питьевого центра» головного мозга и человек выпивает более 2 л жидкости за сутки).

Избыток вазопрессина

Повышение вазопрессина указывает на развитие в организме заболевания или патологического состояния.

Среди возможных причин повышенной секреции антидиуретического гормона:

• нефрогенный сахарный диабет — рецепторы почек теряют чувствительность к АДГ, и вода постоянно выводится с мочой;
• уменьшение объема крови (кровотечение, операция);
• длительное пребывание в стоячем положении;
• повышение температуры тела;
• введение анестезии;
• гипокалиемия — снижение уровня калия в крови;
• эмоциональный стресс;
• заболевания нервной системы — психоз, инсульт, менингит, энцефалит, абсцесс головного мозга, тромбоз сосудов головного мозга;
• пролактинома — опухоль гипофиза;
• острая перемежающаяся порфирия;
• заболевания органов дыхания — пневмония, туберкулез, острая дыхательная недостаточность;
• болезни крови — макроглобулинемия Вальденстрема, лимфоэпителиальная лимфома, острый миеломоноцитарный лейкоз.

Регуляция

Главным стимулом для секреции вазопрессина является повышение осмолярности плазмы крови, обнаруживаемое осморецепторами в самих паравентрикулярном и супраоптическом ядрах гипоталамуса, в области передней стенки третьего желудочка, а также, по-видимому, печени и ряда других органов. Кроме того, секреция гормона повышается при уменьшении ОЦК, которое воспринимают волюморецепторы внутригрудных вен и предсердий. Последующая секреция AVP приводит к коррекции этих нарушений.

Вазопрессин химически весьма сходен с окситоцином, поэтому может связываться с рецепторами к окситоцину и через них оказывает утеротоническое и окситоцическое (стимулирующее тонус и сокращения матки) действие. Однако его аффинность к OT-рецепторам невелика, поэтому при физиологических концентрациях утеротонический и окситоцический эффекты у вазопрессина гораздо слабее, чем у окситоцина. Аналогично, окситоцин, связываясь с рецепторами к вазопрессину, оказывает некоторое, хотя и слабое, вазопрессиноподобное действие — антидиуретическое и сосудосуживающее.

Уровень вазопрессина в крови повышается при шоковых состояниях, травмах, кровопотерях, болевых синдромах, при психозах, при приёме некоторых лекарственных препаратов.

Синтез АДГ и его биохимическая природа

В гипоталамусе (это часть промежуточного мозга) вырабатывается антидиуретический гормон (вазопрессин). Его синтез осуществляют нервные клетки гипоталамуса. В этой части головного мозга он только синтезируется, затем перемещается в гипофиз (его заднюю долю), где накапливается.

Выброс гормона в кровь происходит только когда его концентрация достигает определенного уровня. Накапливаясь в задней доле гипофиза, гормон вазопрессин влияет на выработку адренокортикотропного гормона. АКТГ запускает синтез гормонов, которые вырабатываются корковым слоем надпочечников.

АДГ состоит из девяти аминокислот, одна из которых называется аргинин. Поэтому другое название активного вещества – аргинин вазопрессин. По своей химической природе он очень похож на окситоцин. Это еще один гормон, который вырабатывает гипоталамус, и он точно так же накапливается в задней доле гипофиза. Описано множество примеров взаимодействия и функционального взаимозамещения этих гормонов.

Например, при разрыве химической связи между двумя аминокислотами, глицином и аргинином, действие вазопрессина меняется. Высокий уровень АДГ вызывает сокращение стенок матки (функция свойственная окситоцину), а повышенное содержание окситоцина – антидиуретический эффект.

В норме, гормон АДГ регулирует количество жидкости, концентрацию натрия в спинномозговой жидкости. Опосредованно он может повышать температуру, а также внутричерепное давление. Стоит отметить, что вазопрессин не отличается многообразием функций, но значение его для организма очень большое.

Физиологические эффекты

В аденогипофизе вазопрессин, наряду с кортикотропин-рилизинг-гормоном, стимулирует секрецию АКТГ.

Почки

Вазопрессин является (наряду с натрийуретическими пептидами, альдостероном и др.) одним из гормонов, регулирующих выведения воды почкой. Его связывание с V₂-рецепторами собирательной трубки приводит к встраиванию в апикальную мембрану её главных клеток белка водных каналов аквапорина 2, что увеличивает проницаемость эпителия собирательной трубки для воды и ведёт к усилению её реабсорбции. В отсутствие вазопрессина, например при несахарном диабете, суточный диурез у человека может достигать 20 л, тогда как в норме он составляет 1,5 литра. В экспериментах на изолированных почечных канальцах вазопрессин увеличивает реабсорбцию натрия, тогда как на целых животных вызывает увеличение экскреции этого катиона. Каким образом разрешить это противоречие, до настоящего времени не ясно.

Конечным эффектом действия вазопрессина на почки являются увеличение содержания воды в организме, рост объёма циркулирующей крови (ОЦК) (гиперволемия) и разведение плазмы крови (гипонатриемия и понижение осмолярности).

Сердечно-сосудистая система

Через V_1A-рецепторы (англ.)русск. вазопрессин повышает тонус гладкой мускулатуры внутренних органов, в особенности ЖКТ, повышает сосудистый тонус и таким образом вызывает увеличение периферического сопротивления. Благодаря этому, а также за счёт роста ОЦК, вазопрессин повышает артериальное давление. Однако при физиологических концентрациях гормона его сосудодвигательный эффект невелик. Вазопрессин имеет гемостатический (кровоостанавливающий) эффект за счёт спазма мелких сосудов, а также за счёт повышения секреции из печени, где находятся V_1A-рецепторы, некоторых факторов свёртывания крови, в особенности фактора VIII (фактор Виллебранда) и уровня тканевого активатора плазмина, усиления агрегации тромбоцитов.
В больших дозах АДГ вызывает сужение артериол, что приводит к увеличению АД. Развитию гипертензии способствует также наблюдающееся под влиянием АДГ повышение чувствительности сосудистой стенки к констрикторному действию катехоламинов. В связи с этим АДГ и получил название вазопрессин.

Центральная нервная система

В головном мозге участвует в регуляции агрессивного поведения. Предполагается его участие в механизмах памяти.

Аргинин-вазопрессин, а точнее его V_1A-рецептор (англ.)русск. в мозге, играет роль в социальном поведении, а именно в нахождении партнёра, в отцовском инстинкте у животных и отцовской любви у мужчин. У прерийных (степных) полёвок (Microtus ochrogaster (англ.)русск. рода Серые полёвки) (которые, в отличие от родственных им горных (англ.)русск. и луговых (пенсильванских), строго моногамны (верны своим партнёрам)) из-за большей длины промотора-микросателлита RS3 перед геном рецептора увеличена его экспрессия. Кроме того, полигамные полёвки с большей, чем у других, длиной RS3 более верны своим партнёрам и более того, «донжуанов» можно превратить в верных мужей, повысив экспрессию вазопрессиновых рецепторов в мозге. Сообщается также, что выявлена корреляция между длиной микросателлита-промотора и крепостью семейных отношений у людей.

Медицина

Гормон вазопрессин применяют в качестве медикаментозного препарата, что уменьшает проявление диуреза и симптомов несахарного диабета. На основе данного гормона изготавливаются лекарства в виде растворов: водного, масляного, а также липрессина.

Самым распространенным препаратом, которые имеет в составе гормон, является «Десмопрессин». Это лекарство способствует снижению продуцирования урины в ночное время. Медикамент применяют в форме инъекций, которые могут вводиться внутривенно или внутримышечно.

Колют препарат в количестве пяти или десяти единиц один раз в сутки или один раз в полутора суток. При развитии желудочных кровотечений врач снижает дозировку лекарства. В этом случае лекарство вводят внутривенно в количестве 0,5 единиц.

Нельзя применять препараты с гормоном в таких случаях:

1. Высокая восприимчивость к компонентам лекарства;
2. Нарушение коронарного кровообращения;
3. Патологии периферических сосудов;
4. Ишемия.

В виде капель запрещено использовать лекарство при гайморите и рините.

Во время терапии могут появиться побочные реакции:

1. Головокружение, боль в области головы.
2. Спазмы мышц.
3. Тошнота.
4. Аллергия в виде крапивницы.
5. Аритмия.
6. Ишемия.
7. Инфаркт.
8. Некроз кожного покрова.
9. Остановка сердца.

При проявлении любых негативных симптомов нужно отменить препарат и обратиться к доктору.