- •10.2. Регуляция образования гормонов
- •10.3. Методы изучения функций желез внутренней секреции
- •10.4. Гипофиз
- •10.5. Эпифиз (шишковидная железа)
- •10.6. Щитовидная железа
- •2. Установлена определенная зависимость между содержанием йода и гормонообразова-
- •10.7. Паращитовидные железы
- •10.8. Вилочковая железа (тимус)
- •10.9. Поджелудочная железа
- •10.10. Надпочечники
- •10.11. Половые железы
- •10.12. Гормоны плаценты. Понятие о тканевых гормонах и антигормонах
10.10. Надпочечники
10.10.1. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Надпочечники являются парными железами. Они располагаются непосредственно над верхними полюсами почек. Железы окружены плотной соединительнотканной капсулой и погружены в жировую ткань. Пучки соединительнотканной капсулы проникают внутрь железы, переходя в перегородки, которые делят надпочечники на два слоя — корковый и мозговой. Корковый слой имеет мезодермальное происхождение, мозговой развивается из зачатков симпатического ганглия.
Корковый слой надпочечников состоит из трех зон — клубочковой, пучковой и сетчатой. Клетки клубочковой зоны лежат непосредственно под капсулой, собраны в клубок. В пучковой зоне клетки расположены в виде продольных столбиков или пучков. Свое название сетчатая зона получила вследствие сетчатого характера расположения ее клеток. Все три зоны коркового слоя надпочечников не только представляют собой морфологически обособленные структурные образования, но и выполняют разные функции.
Мозговой слой надпочечников состоит из хромаффинной ткани, в которой имеется два вида хромаффинных клеток — образующих адреналин и норадреналин. Мозговой слой надпочечников представляет собой видоизмененный симпатический ганглий. Хромаффинные клетки в виде более или менее крупных скоплений встречаются в других участках тела: в аорте, в области бифуркации сонных артерий, среди клеток симпатических ганглиев. Совокупность хромаффинных клеток является частью эндокринной системы организма.
Надпочечники обильно снабжаются кровью тремя надпочечниковыми артериями. Венозная кровь оттекает от надпочечников по одной надпочечниковой вене. Надпочечники имеют симпатическую и парасимпатическую иннервацию.
Надпочечники представляют собой эндокринный орган, который имеет жизненно важное значение. Удаление в эксперименте обоих надпочечников неизменно приводит к смерти. Жизненно необходимым является корковый слой надпочечников.
10.10.2. ГОРМОНЫ КОРКОВОГО СЛОЯ НАДПОЧЕЧНИКОВ И РЕГУЛЯЦИЯ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ
А. Классификация. Выделяют три группы гормонов —глюкокортикоиды (гидрокортизон, кортизон и кортикостерон); минерало-кортикоид (альдостерон); половые гормоны
(андрогены, эстрогены, прогестерон).
По химическому строению гормоны коры надпочечников являются стероидами, они образуются из холестерина, и для их синтеза необходима также аскорбиновая кислота. Из коры надпочечников выделено 40 кристаллических стероидных соединений, из которых высокой биологической активностью обладают дезоксикортикостерон, кортикостерон,
кортизон, гидрокортизон, альдостерон, половые гормоны. Считают, что истинными гормонами, образующимися в коре надпочечников и поступающими в кровь, являются альдостерон, кортикостерон, гидрокортизон и половые гормоны. Эти гормоны, определяющие функции коры надпочечников, обнаружены в оттекающей от надпочечников крови. Все остальные рассматриваются лишь как продукты обмена гормонов. Образование гормонов происходит преимущественно в какой-то одной зоне коры надпочечников. Так, минералокортикоиды образуются в клетках клубочковой зоны, глюкокортикоиды — пучковой зоны, половые гормоны — сетчатой зоны.
Б. Физиологическое значение глюкокортикоидов. Глюкокортикоиды оказывают влияние на обмен углеводов, белков и жиров (схема 10.5). Они усиливают процесс образования глюкозы из белков (глюконеогенез), повышают отложение гликогена в печени. Глюкокортикоиды являются антагонистами инсулина в регуляции углеводного обмена: тормозят утилизацию глюкозы в тканях и при передозировке могут привести .-к повышению концентрации глюкозы в крови (гипергликемии) и появлению его в моче (глюкозурии). Глюкокортикоиды оказывают катаболическое влияние на белковый обмен — вызывают распад тканевого белка и задерживают включение аминокислот в белки. Поэтому глюкокортикоиды задерживают формирование грануляций и последующее образование рубца, что отрицательно сказывается на заживлении ран. Они обладают способностью угнетать развитие воспалительных процессов. Это связано с тем, что глюкокортикоиды понижают проницаемость стенки сосуда за счет снижения активности фермента гиалуронидазы. Кроме того, уменьшение воспалительной реакции обусловлено торможением освобождения арахидоновой кислоты из клеточных фосфолипидов. В результате ограничивается образование тканевых гормонов простагландинов, стимулирующих воспалительный процесс.
Глюкокортикоиды влияют также на образование защитных антител при попадании в кровь чужеродного белка. Так, гидрокортизон подавляет синтез антител; кроме того, он тормозит реакцию взаимодействия чужеродного белка (антиген) с антителом. Введение глюкокортикоидов в организм приводит к обратному развитию вилочковой железы и лимфоидной ткани, что сопровождается понижением количества лимфоцитов в периферической крови, а также уменьшением содержания эозинофилов. Глюкокортикоиды стимулируют эритропоэз. Выведение глюкокортикоидов из организма осуществляется двумя путями: 75—90 % поступивших в кровь гормонов удаляется с мочой, а 10—25 % — с желчью и калом.
В. Физиологическое значение альдостеро-на. Альдостерон принимает участие в регуляции минерального обмена (схема 10.6). Под влиянием этого гормона усиливается обратное всасывание ионов натрия в почечных канальцах и уменьшается обратное всасывание ионов калия. В результате этого понижается выделение натрия с мочой и увеличивается выведение калия, повышается концентрация ионов натрия в крови и тканевой жидкости, что способствует возрастанию артериального давления.
Альдостерон способствует проявлению воспалительных реакций, что связано с его способностью повышать проницаемость капилляров и серозных оболочек, он усиливает иммунные реакции. Альдостерон обладает способностью увеличивать тонус гладких мышц сосудистой стенки, в результате чего происходит повышение величины кровяного давления. При недостатке альдостерона, обусловленном снижением функции коры надпочечников, наблюдается ряд изменений, в том числе и явление гипотонии. Суточная секреция альдостерона составляет примерно
0,14 мг. Выводится альдостерон из организма с мочой. Ежедневно его выделяется 12— 14 мкг.
Г. Физиологическое значение половых гормонов коры надпочечников. Эти гормоны имеют большое значение в росте и развитии органов в детском возрасте, т.е. когда внутрисекреторная функция половых желез еще незначительна. Половые гормоны коры надпочечников обусловливают развитие вторичных половых признаков. Они оказывают также анаболическое действие на белковый обмен: синтез белка в организме повышается за счет увеличенного включения в его молекулу аминокислот.
При недостаточной функции коры надпочечников возникает заболевание, получившее название бронзовая, или аддисонова, болезнь. Ранними признаками этого заболевания являются бронзовая окраска кожи, особенно на руках, шее, лице, повышенная утомляемость при физической и умственной работе; потеря аппетита, появление тошноты, рвоты. Больной становится чувствительным к холоду и болевым раздражителям, более восприимчивым к инфекциям. При повышенной функции коры надпочечников, что чаще всего связано с наличием в ней опухоли, происходит не только увеличение образования гормонов, но и отмечается преобладание синтеза половых гормонов над глюко-
кортикоидами и минералокортикоидами, поэтому у таких больных начинают резко изменяться вторичные половые признаки. Например, у женщин могут появляться вторичные мужские половые признаки: борода, грубый мужской голос, полное прекращение менструации.
Д. Регуляция образования глюкокортикои-дов корон надпочечников осуществляется кор-тиколиберином гипоталамуса, который стимулирует образование и освобождение кор-тикотропина передней долей гипофиза. Кор-тикотропин стимулирует продукцию глюко-кортикоидов. Избыточное содержание этих гормонов в крови по принципу обратной отрицательной связи приводит к торможению синтеза кортикотропина в передней доле гипофиза и кортиколиберина в гипоталамусе. В функциональном отношении гипоталамус, передняя доля гипофиза и кора надпочечников находятся в тесной связи (гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система).
Адреналин усиливает образование глюкокортикоидов.
Е. Регуляция образования альдостерона. Полагают, что система ренин—ангиотензин
является основным регуляторным механизмом секреции минералокортикоидов (рис. 10.6).
Ренин образуется специальными клетками юкстагломерулярного аппарата почки и выделяется в кровь и лимфу. Он катализирует превращение синтезированного в печени ан-гиотензиногена в ангиотензин I. Образование из ангиотензина I активного ангиотензи-на II происходит под влиянием ангиотензи-назы, фиксированной на эндотелии капилляров. Ангиотензин II стимулирует синтез и секрецию корой надпочечников альдостерона. Также действует АКТГ и адреногломерулотрофин, вырабатываемый в гипоталамусе.
Минералокортикоидная функция коры надпочечников определяется также концентрацией ионов натрия и калия в организме. . Повышение количества ионов натрия в крови и тканевой жидкости приводит к торможению секреции альдостерона в коре надпочечников, что обусловливает усиленное выделение натрия с мочой. При недостатке во внутренней среде организма ионов натрия продукция альдостерона, напротив, увеличивается и как следствие этого повышается об-
ратное всасывание этих ионов в почечных канальцах. Влияние ионов калия на секрецию альдостерона противоположно влиянию ионов натрия.
Увеличение объема тканевой жидкости и плазмы крови приводит к торможению секреции альдостерона, что сопровождается усиленным выделением ионов натрия и воды.
10.10.3. ГОРМОНЫ МОЗГОВОГО СЛОЯ НАДПОЧЕЧНИКОВ И РЕГУЛЯЦИЯ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ
Мозговой слой надпочечников вырабатывает вещества, относящиеся к катехоламинам. Основной гормон мозгового слоя — адреналин. Вторым гормоном является предшественник адреналина в процессе его биосинтеза — нор-адреналин. В венозной крови надпочечника адреналин составляет до 80—90 % от общего количества катехоламинов. Однако в крови содержание адреналина около 0,06 мкг/л, в то время как норадреналина — 0,3 мкг/л. Это связано с тем, что в кровоток норадреналин поступает не только из мозгового слоя надпочечников, но и из симпатических нервных окончаний. С мочой за сутки выделяется 10— 15 мкг адреналина и 30—50 мкг норадреналина. Образование адреналина и норадреналина осуществляется в хромаффинных клетках из аминокислоты тирозина поэтапно: тирозин -» ДОФА (дезоксифенилаланин) -» дофамин -> норадреналин -> адреналин. Секреция катехоламинов в кровь хромаффинными клетками осуществляется при участии ионов кальция, кальмодулина и особого белка синексина. Адреналин относят к так называемым гормонам короткого периода действия.
Это связано с тем, что в крови и тканях гормон быстро разрушается под действием фермента моноаминоксидазы до продуктов, которые не обладают гормональной активностью.
Адреналин поступает из надпочечников в кровь постоянно. При некоторых состояниях организма (кровопотеря, охлаждение, гипогликемия, мышечная деятельность, эмоции — боль, страх, ярость) увеличиваются образование и выделение гормона в сосудистое русло.
Адреналин обладает способностью выражение влиять на углеводный обмен. Он ускоряет расщепление гликогена в печени и в мышцах, в результате чего повышается содержание глюкозы в крови. Адреналин расслабляет бронхиальные мышцы, расширяя тем самым просвет бронхов и бронхиол; угнетает моторную функцию желудочно-кишечного тракта и повышает тонус его сфинктеров. Адреналин увеличивает частоту и силу сердечных сокращений, регулирует тонус кровеносных сосудов усиливает работоспособность скелетных мышц за счет адаптационно-трофического влияния. Физиологические эффекты действия адреналина и норадреналина опосредуются а- и р-адренорецепторами клеточных мембран органов-мишеней.
Возбуждение чревного нерва ведет к выходу адреналина и норадреналина из мозгового слоя надпочечников в кровь. Легко вырабатываются условные рефлексы выделения адреналина в сосудистое русло. Выделение адреналина из мозгового слоя надпочечников может происходить рефлекторно (например, при мышечной работе, при охлаждении и других воздействиях на организм).
Выделение адреналина из надпочечников регулируется также уровнем глюкозы в крови. При гипогликемическом состоянии организма происходит рефлекторное выделение адреналина из хромаффинных клеток адреналовой системы.