Chức năng tủy thượng thận và sự tiết catecholamine

Tủy thượng thận là phần lõi bên trong của tuyến thượng thận và hoạt động như một phần chuyên biệt của hệ thần kinh giao cảm. Các tế bào ưa chrom của nó tổng hợp, lưu trữ và tiết catecholamine, chủ yếu là epinephrine và norepinephrine, trực tiếp vào máu, cung cấp nhánh nội tiết tố của phản ứng 'chiến đấu hay bỏ chạy' nhanh chóng.

Definition

Chức năng tủy thượng thận là sự tiết catecholamine (chủ yếu là epinephrine và norepinephrine) bởi các tế bào ưa chrom của tủy thượng thận để đáp ứng với kích thích giao cảm tiền hạch, cung cấp các hormone lưu hành làm trung gian cho phản ứng căng thẳng sinh lý cấp tính.

Scope

Chủ đề này bao gồm nguồn gốc phát triển của tủy thượng thận, quá trình sinh tổng hợp và lưu trữ catecholamine trong các tế bào ưa chrom, yếu tố kích hoạt thần kinh cho sự giải phóng của chúng, và các tác động toàn thân. Nó đối chiếu đầu ra nội tiết thần kinh của tủy thượng thận với đầu ra steroid của vỏ thượng thận được đề cập trong các chủ đề liên quan.

Core questions

• Tại sao tủy thượng thận được coi là một hạch giao cảm biến đổi, và điều đó giải thích sự kiểm soát của nó như thế nào?
• Catecholamine được tổng hợp và lưu trữ như thế nào, và điều gì khiến epinephrine trở thành sản phẩm thượng thận chủ đạo?
• Catecholamine tủy thượng thận lưu hành tạo ra các tác động 'chiến đấu hay bỏ chạy' toàn thân như thế nào?

Key concepts

• Tế bào ưa chrom
• Catecholamine (epinephrine, norepinephrine)
• Tyrosine hydroxylase là enzyme giới hạn tốc độ
• PNMT và tổng hợp epinephrine
• Hạch giao cảm biến đổi
• Kích thích cholinergic (tiền hạch) tạng
• Lưu trữ và xuất bào hạt ưa chrom
• Phản ứng chiến đấu hay bỏ chạy

Mechanisms

Tủy thượng thận phát triển từ mào thần kinh và được chi phối bởi các sợi giao cảm tiền hạch, do đó các tế bào ưa chrom của nó hoạt động như các neuron hậu hạch giải phóng sản phẩm của chúng vào tuần hoàn thay vì vào một synapse. Quá trình tổng hợp catecholamine bắt đầu từ tyrosine, với tyrosine hydroxylase xúc tác quá trình chuyển đổi giới hạn tốc độ thành DOPA, tiếp theo là khử carboxyl thành dopamine và beta-hydroxyl hóa thành norepinephrine; trong nhiều tế bào ưa chrom, enzyme phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT), được cảm ứng bởi nồng độ cortisol cục bộ cao chảy ra từ vỏ thượng thận, methyl hóa norepinephrine thành epinephrine, đây là catecholamine chính của tuyến thượng thận ở người. Các sản phẩm được lưu trữ trong các hạt ưa chrom và được giải phóng bằng quá trình xuất bào phụ thuộc canxi khi acetylcholine từ các dây thần kinh tạng kích thích các tế bào. Khi vào máu, chúng tác động lên các thụ thể adrenergic khắp cơ thể để tăng nhịp tim và khả năng co bóp, phân phối lại lưu lượng máu, làm giãn đường thở và tăng đường huyết.

Clinical relevance

Sinh lý học tủy thượng thận cung cấp cơ sở để hiểu các khối u tiết catecholamine như u tủy thượng thận (pheochromocytoma), gây ra tăng huyết áp từng đợt hoặc kéo dài và các triệu chứng adrenergic khác thông qua việc giải phóng catecholamine quá mức. Mục này mô tả chức năng bình thường và cơ sở sinh lý của các trạng thái đó để tham khảo và không đưa ra hướng dẫn chẩn đoán hoặc điều trị cho bất kỳ cá nhân nào.

Evidence & guidelines

Con đường sinh tổng hợp và kiểm soát thần kinh của sự tiết catecholamine là sinh lý học đã được thiết lập từ lâu được mô tả trong các văn bản tiêu chuẩn, với sự điều hòa của tyrosine hydroxylase được Zigmond et al. (1989) xem xét. Vai trò toàn thân của catecholamine tủy thượng thận trong các phản ứng khẩn cấp bắt nguồn từ công trình kinh điển của Cannon về phản ứng chiến đấu hay bỏ chạy.

History

Các chiết xuất tủy thượng thận là một trong những hormone đầu tiên được nghiên cứu, và hoạt chất đã được phân lập vào khoảng năm 1900. Walter Cannon, vào đầu thế kỷ XX, đã thiết lập vai trò của tủy thượng thận trong phản ứng 'chiến đấu hay bỏ chạy' khẩn cấp. Công trình giữa thế kỷ của von Euler đã xác định norepinephrine là chất dẫn truyền giao cảm và của Axelrod đã làm rõ quá trình chuyển hóa catecholamine, đưa tủy thượng thận vào vị trí vững chắc trong sinh lý thần kinh giao cảm.

Key figures

• Walter Cannon
• Ulf von Euler
• Julius Axelrod

Seminal works

• zigmond-1989
• cannon-1929

Frequently asked questions

Tại sao epinephrine là hormone chính của tủy thượng thận ở người?

Nhiều tế bào ưa chrom biểu hiện PNMT, enzyme chuyển đổi norepinephrine thành epinephrine. PNMT được cảm ứng bởi nồng độ cortisol cao đến tủy thượng thận từ vỏ thượng thận xung quanh, do đó tủy thượng thận ưu tiên tiết epinephrine.

Tủy thượng thận khác với vỏ thượng thận như thế nào về cách thức kiểm soát?

Tủy thượng thận được kiểm soát thần kinh, bởi các sợi thần kinh giao cảm tiền hạch (tạng) giải phóng acetylcholine, và tiết catecholamine trong vòng vài giây. Vỏ thượng thận được kiểm soát bằng hormone và sản xuất steroid trong một khoảng thời gian chậm hơn.