Внутренняя секреция надпочечников

Надпочечники состоят из мозгового и коркового вещества, которое представляет собой разные по структуре и функциям железы внутренней секреции, выделяющие резко отличающиеся по своему действию гормоны.

Гормоны мозгового вещества надпочечников.

Мозговое вещество надпочечников состоит из хромаффинных клеток, эмбриогенети­чески родственных клеткам симпатической нервной системы. Они окрашиваются двух­ромовокислым калием в желто-коричневый цвет, что и послужило поводом назвать их хромаффинными.

Хромаффинные клетки встречаются не только в мозговом веществе надпочечников, но и в других участках тела: на аорте, у места разделения сонных артерий, среди клеток симпатических ганглиев малого таза, иногда в толще отдельных ганглиев симпатической цепочки. Все эти клетки относят к так называемой адреналовой системе, так как они вырабатывают адреналин и близкие к нему физиологически активные вещества.

Изменения, возникающие в организме при нарушении секреторной функции хромаф­финной ткани.

Среди различных эндокринных заболеваний человека не отмечено таких, которые были бы обусловлены недостаточностью функции хромаффинной ткани мозгово­го вещества надпочечников. Возможно, это объясняется тем, что хромаффинная ткань, помимо надпочечников, существует и в других отделах организма, а кроме того, тем, что вещества, продуцируемые мозговым слоем надпочечников, выделяются также окончаниями симпатических нервных волокон. После удаления хромаффинной ткани обоих надпочечников (при обязательном сохранении корковой ткани) животные становятся менее выносливыми по отношению к действию различных экстремальных факторов. При нанесении болевых раздражений и повреждений они погибают чаще, чем животные с неповрежденными надпочечниками.

Физиологическое значение адреналина и норадреналина.

Гормон мозгового слоя надпочечников — адреналин, представляет собой произ­водное аминокислоты тирозина. Мозговой слой надпочечников секретирует также норад­реналин, являющийся непосредственным предшественником адреналина при синтезе его в клетках хромаффинной ткани. Норадреналин представляет собой медиатор, выде­ляющийся окончаниями симпатических волокон. По химической структуре — это деметилированный адреналин; он оказывает физиологическое действие, близкое к пос­леднему.

Адреналин и норадреналин объединяют под названием «катехоламины». Их назы­вают также симпатомиметическими аминами, так как действие адреналина и норадрена­лина на органы и ткани сходно с действием симпатических нервов. Симпатомиметические амины разрушаются ферментами моноаминоксидазой и катехол-о-метилтрансферазой.

Адреналин оказывает влияние на многие функции организма, в том числе на внутриклеточные процессы обмена веществ. Он усиливает расщепление гликогена и уменьшает запас его в мышцах и печени, являясь в этом отношении антагонистом инсулина, который усиливает синтез гликогена.

Под влиянием адреналина в мышцах усиливается гликогенолиз, сопровождающийся гликолизом и окислением пировиноградной и молочной кислот. В печени же из гликогена образуется глюкоза, которая затем переходит в кровь; вследствие этого количество глюкозы в крови увеличивается (адреналиновая гипергликемия). Таким образом, действие адреналина влечет за собой, во-первых, использование гликогенного резерва мышц в качестве источника энергии для их работы, во-вторых, увеличенное поступление из печени в кровь глюкозы, которая также может быть использована мышцами при их активной деятельности.

Адреналин вызывает усиление и учащение сердечных сокращений, улучшает прове­дение возбуждения в сердце. (Вместе с тем он повышает тонус ядер блуждающих нервов и потому может вызывать замедление сердечных сокращений.) Особенно резкое положительное хроно- и инотропное действие адреналин оказывает на сердце в тех случаях, когда сердечная мышца ослаблена. Адреналин суживает артериолы кожи, брюшных органов и тех скелетных мышц, которые находятся в покое. Адреналин не суживает сосуды работающих мышц.

Адреналин ослабляет сокращения желудка и тонкого кишечника. Перистальти­ческие и маятникообразные сокращения уменьшаются или совсем прекращаются. Сни­жается тонус гладких мышц желудка и кишок. Бронхиальная мускулатура при действии адреналина расслабляется, вследствие чего просвет бронхов и бронхиол расширяется. Адреналин вызывает сокращение радиальной мышцы радужной оболочки, в результате чего зрачки расширяются. Вследствие сокращения гладких мышц кожи, поднимающих волосы (пиломоторы), появляется так называемая гусиная кожа.

Введение адреналина повышает работоспособность скелетных мышц (особенно если до этого они были утомлены). Под влиянием адреналина повышается возбудимость рецепторов, в частности сетчатки глаза, слухового и вестибулярного аппарата. Это улуч­шает восприятие организмом внешних раздражений.

Таким образом, адреналин вызывает экстренную перестройку функций, направлен­ную на улучшение взаимодействия организма с окружающей средой, повышение работоспособности в чрезвычайных условиях.

Действие норадреналина на функции организма сходно с действием адреналина, но не вполне одинаково. Так, норадреналин вызывает сокращение гладкой мышцы матки крысы, адреналин же расслабляет ее. У человека норадреналин повышает перифери­ческое сосудистое сопротивление, а также систолическое и диастолическое давление в большей мере, чем адреналин, который приводит к подъему только систолического давления. Адреналин стимулирует секрецию гормонов передней доли гипофиза, норадре­налин же не вызывает подобного эффекта.

Нервная регуляция внутрисекреторной функции хромаффинной ткани надпочечников.

В 1910 г. М. Н. Чебоксаров обнаружил, что при раздражении волокон чревного нерва, иннервирующих надпочечники, наступает усиление, а при перерезке этого нерва — уменьшение секреции адреналина. Этими экспериментами было доказано, что продукция гормона хромаффинной тканью надпочечников регулируется нервной системой через симпатические нервные волокна, проходящие в составе чревного нерва.

Нервные центры, регулирующие секреторную функцию хромаффинной ткани надпо­чечников, расположены в гипоталамусе.

Эффекты, возникающие при действии адреналина, напоминают сдвиги, вызываемые возбуждением симпатической нервной системы. Как было сказано выше, эта система мобилизует энергетические ресурсы с тем, чтобы организм мог вынести большие напря­жения и справиться с чрезвычайными обстоятельствами. В таких условиях всегда вначале возникает возбуждение симпатической нервной системы, которое среди прочих эффектов приводит к выбросу в кровь больших количеств адреналина. Адреналин гумо­ральным путем поддерживает сдвиги, вызванные возбуждением симпатической нервной системы, т. е. длительно поддерживает перестройку функций, необходимую при чрезвы­чайных обстоятельствах. Вследствие этого адреналин обратно называют «жидкой симпа­тической нервной системой».

При раздражении секреторных нервов надпочечников усиливается выделение ими как адреналина, так и норадреналина. Вначале количество выделяемого адреналина значительно больше, чем норадреналина, но по мере того как раздражение продолжает­ся, эти отношения изменяются: выделение адреналина уменьшается, а норадреналина — увеличивается. При продолжительной стимуляции надпочечники все меньше доводят синтез гормона до стадии адреналина и все больше выделяют предшествующий ему промежуточный продукт — норадреналин.

При всех состояниях, которые сопровождаются чрезмерной деятельностью организма и усилением обмена веществ, например при эмоциональном возбуждении, мышечной работе, охлаждении организма и т. д., секреция адреналина надпочечниками увеличивается.

Увеличенная секреция адреналина объясняет механизм возникновения ряда физио­логических изменений при эмоциональных состояниях у человека. Так, повышение уровня глюкозы в крови и выделение ее с мочой у студентов во время экзаменов и у спортсменов в предстартовый период, когда они ожидают сигнала к началу соревнования, обуслов­лены усиленным выделением адреналина надпочечниками.

Гормоны коры надпочечников.

В коре надпочечников различают три зоны: наружную — клубочковую (zona glomerulosa), среднюю — пучковую (zona fasciculata) и внутреннюю — сетчатую (zona reticularis). Из коры надпочечника выделено около 50 кортикостероидов, однако только 8 из них являются физиологически активными.

Недостаточная продукция гормонов коры надпочечников наблюдается у человека при тяжелом заболевании, описанном в 1855 г. Аддисоном и получившим название бронзовой болезни, или болезни Аддисона. Ранними ее признаками являются: бронзовая окраска кожи (отсюда название «бронзовая болезнь»), особенно на руках, шее, лице; ослабление сердечной мышцы; астения (по­вышенная утомляемость при мышечной, а также умственной работе). Больной становится чувстви­тельным к холоду и болевым раздражениям, более восприимчивым к инфекциям. Он худеет и посте­пенно доходит до полного истощения.

При опухоли надпочечника — гипернефроме продукция гормонов корой надпочечников увели­чена и качественно изменена: выделяются главным образом два половых гормона — мужской и жен­ский, которые в норме в коре надпочечников образуются лишь в незначительных количествах. Поэтому у больных гипернефромой возникают более или менее резко выраженные изменения поло­вого развития. Описаны гипернефромы у мальчиков 3-4 лет с ранним половым созреванием, ростом бороды и ваз ос на лобке. Известны также гипернефромы у женщин с прекращением мен­струаций, появлением бороды и грубого мужского голоса. Удаление опухоли ликвидирует эти нарушения.

Гормоны коры надпочечников делятся на три группы:

1. минералокортикоиды — альдостерон и дезоксикортикостерон, выделяемые клубочковой зоной и регулирующие минеральный обмен;
2. глюкокортикоиды — гидрокортизон, кортизон и кортикостерон (последний является одновременно и минералокортикоидом), выделяемые пучковой зоной и влияющие на углеводный, белковый и жировой обмен;
3. половые гормоны — андрогены, эстрогены, прогестерон, выделяемые сетчатой зоной.

Минералокортикоиды.

Минералокортикоиды участвуют в регуляции минерального обмена организма и в первую очередь уровня натрия и калия в плазме крови.

Из минералокортикоидов наиболее активен альдостерон. В клетках эпителия каналь­цев почки он активирует синтез ферментов, повышающих энергетическую эффективность натриевого насоса. Вследствие этого увеличивается реабсорбция натрия и хлора в ка­нальцах почек, что ведет к повышению содержания натрия в крови, лимфе и тканевой жидкости. Одновременно он снижает реабсорбцию калия в канальцах почки, а это приводит к потере калия и уменьшает его содержание в организме. Подобные изменения возникают в клетках эпителия желудка и кишечника, слюнных и потовых железах. Таким путем альдостерон может предотвратить потерю натрия при сильном потоотделении во время перегревания.

Увеличение под влиянием альдостерона концентрации натрия в крови и тканевой жидкости повышает их осмотическое давление, приводит к задержке воды в организме и способствует возрастанию уровня артериального давления. Вследствие этого тормо­зится выработка ренина почками. Усиленная реабсорбция натрия может привести к раз­витию гипертонии. При недостатке минералокортикоидов реабсорбция натрия в канальцах почки уменьшается и организм теряет такое большое количество натрия, что возни­кают изменения внутренней среды, несовместные с жизнью, и через несколько дней после удаления коры надпочечников наступает смерть. Введением минералокортикоидов или больших количеств хлорида натрия можно поддержать жизнь животного, у которого удалены надпочечники. Поэтому минералокортикоиды образно называют гормонами, сохраняющими жизнь.

Регуляция уровня минералокортикоидов в крови.

Количество минералокортикоидов, выделяемых надпочечниками, находится в прямой зависимости от содержания натрия и калия в организме. Повышенное количество натрия в крови, перфузирующей изоли­рованный надпочечник, тормозит секрецию альдостерона. Недостаток натрия в крови, наоборот, вызывает повышение секреции альдостерона. Таким образом, ионы Na+ регу­лируют интенсивность функции клеток клубочковой зоны надпочечников непосредствен­но. Ионы К+ также действуют непосредственно на клетки клубочковой зоны над­почечников. Их влияние противоположно влиянию ионов Na+, а действие выражено слабее. АКТГ гипофиза, влияя на эту зону, также увеличивает секрецию альдостерона, но эффект этот выражен слабее нежели влияние АКТГ на выработку глюкокорти­коидов.

Количество выделяемого альдостерона зависит не только от содержания натрия в плазме крови и тканевой жидкости, но и от соотношения между концентрациями ионов натрия и калия. Доказательством этого служит тот факт, что усиление секреции альдо­стерона возникает не только при недостатке ионов натрия, но и при избыточном содержа­нии ионов калия в крови, а угнетение секреции альдостерона наблюдается не только при введении натрия в кровь, но и при недостаточном содержании калия в крови.

Изменения объема циркулирующей крови регистрируются волюморецепторами (рецепторы объема) правого сердца. Возникающие в них импульсы влияют на функции гипоталамуса, выработку АКТГ и секрецию альдостерона. Увеличение объема циркули­рующей крови таким путем тормозит секрецию альдостерона. Это приводит к выведению Na+ (а вместе с ним и воды) с мочой, а следовательно, и к нормализации объема циркулирующей крови и количества жидкости в организме. Снижение объема циркули­рующей крови таким же путем вызывает противоположные сдвиги, т. е. увеличивает секрецию альдостерона. Это приводит к задержке Na+ и воды в организме. Изменения осмотического уровня плазмы крови через осморецепторы, гипоталамус и гипофиз также вызывает соответствующие изменения уровня секреции альдостерона, способствующие нормализации осмотического давления.

Глюкокортикоиды.

Глюкокортикоиды (кортизон, гидрокортизон, кортикостерон) оказывают влияние на углеводный, белковый и жировой обмен. Наиболее активен из них кортизон. Свое название глюкокортикоиды получили из-за способности повышать уро­вень сахара в крови вследствие стимуляции образования глюкозы в печени. Полагают, что этот процесс осуществляется путем ускорения процессов дезаминирования амино­кислот и превращения их безазотистых остатков в углеводы (глюконеогенез). Содер­жание гликогена в печени при этом может даже возрастать. Этим существенно отличают­ся глюкокортикоиды от адреналина, при введении которого содержание глюкозы в крови увеличивается, но запас гликоген? в печени уменьшается.

При введении глюкокортикоидов, в частности гидрокортизона, даже при достаточ­ном белковом питании возникает отрицательный азотистый баланс, что указывает на преобладание распада белков над их синтезом. Выражением этого является усиленное выведение с мочой азотистых продуктов обмена веществ. Изменения белкового обмена под влиянием гидрокортизона в разных тканях различны: в лимфоидной ткани происхо­дит усиленный распад белков, в мышцах синтез их угнетен, в печени же синтез белков и особенно ферментов ускорен.

Глюкокортикоиды влияют также на обмен жиров. Они усиливают мобилизацию жира из жировых депо и его использование в процессах энергетического обмена. Таким образом, эти гормоны оказывают многообразное влияние на метаболизм, изменяя как энергетические, так и пластические процессы.

Глюкокортикоиды возбуждают ЦНС, приводят к бессоннице, эйфории, общему воз­буждению.

Глюкокортикоиды способствуют развитию мышечной слабости и атрофии скелетной мускулатуры, что связано с усилением распада мышечных белков, а также снижением уровня кальция в крови. Они тормозят рост, развитие и регенерацию костей скелета. Кортизон угнетает продукцию гиалуроновой кислоты и коллагена, тормозит пролифера­цию и активность фибробластов. Все это приводит к дистрофии и дряблости кожи, появлению морщин.

Кортизон повышает чувствительность сосудов мышц к действию сосудосуживающих агентов и снижает проницаемость эндотелия. В больших дозах глюкокортикоиды увели­чивают сердечный выброс.

Отсутствие глюкокортикоидов не приводит к немедленной гибели организма. Однако при недостаточной секреции глюкокортикоидов понижается сопротивляемость организма различным вредным воздействиям, поэтому инфекции и другие патогенные факторы пере­носятся тяжело и нередко приводят к гибели.

Глюкокортикоиды ослабляют воспалительные и аллергические реакции. На этом основано клиническое применение глюкокортикоидов при хронической пневмонии, ревматизме и других забо­леваниях. Так как глюкокортикоиды угнетают развитие воспаления, их называют противовоспали­тельными гормонами. Минералокортикоиды, способствуя задержке натрия в организме и удержанию воды, усиливают явления отека тканей, возникающие при воспалении, а также некоторые другие его проявления. Поэтому минералокортикоиды называют провоспалительными гормонами.

Факторы, влияющие на интенсивность образования глюкокортикоидов.

При боли, травме, кровопотере, перегревании, переохлаждении, некоторых отравлениях, инфек­ционных заболеваниях, тяжелых психических переживаниях выделение глюкокортикои­дов усиливается. При данных состояниях рефлекторно усиливается секреция адреналина мозговым слоем надпочечников. Поступающий в кровь адреналин воздействует на гипо­таламус, вызывая усиление образования в некоторых его клетках полипептида — кортикотропинвысвобождающего фактора, способствующего образованию в передней доле гипофиза АКТГ. Этот гормон является фактором, стимулирующим выработку в надпо­чечнике глюкокортикоидов. При удалении гипофиза наступает атрофия пучковой зоны коры надпочечников и секреция глюкокортикоидов резко снижается.

Состояние, возникающее при действии ряда неблагоприятных факторов и ведущее к усилению секреции АКТГ, а следовательно, и глюкокортикоидов канадский патофизиолог Селье обозначил тер­мином «стресс». В развитии состояния стресса Селье различает три стадии или фазы:

1. фаза тревоги, когда начинают действовать неблагоприятные факторы и происходит усиленная секреция АКТГ и глюкокортикоидов;
2. фаза резистентности, когда повышенное количество глюкокортикои­дов, циркулирующих в крови, приводит к формированию повышенной устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям;
3. фаза истощения, во время которой надпочечники перестают продуцировать достаточное количество глюкокортикоидов, являющихся, по Селье, защитными (адаптивными) гормонами, и состояние организма ухудшается.

Таким образом, можно отметить некоторую общность функционального значения внутренней секреции мозгового и коркового слоев надпочечника. Их гормоны обеспечи­вают усиление защитных реакций при чрезвычайных, угрожающих нормальному состоянию организма воздействиях — аварийных ситуациях. При этом мозговое вещест­во, выделяющее адреналин, способствует усилению активных поведенческих реакций организма, а корковое вещество, деятельность которого стимулируется через гипотала­мус тем же адреналином, выделяет гормоны, усиливающие внутренние факторы сопротивляемости организма.

Следует, однако, отметить, что повышение сопротивляемости организма зависит от очень многих факторов и не может быть всецело сведено только к процессам, которые стимулируются указанными гормонами.

Половые гормоны коры надпочечников.

Половые гормоны коры надпочечников — андрогены и эстрогены — играют важную роль в развитии половых органов в детском возрасте, т. е. на том этапе онтогенеза, когда внутрисекреторная функция половых желез еще слабо выражена.

У людей после достижения половой зрелости роль этих гормонов невелика. Однако в старости, после прекращения внутрисекреторной функции половых желез, кора надпо­чечников становится вновь единственным источником секреции андрогенов и эстрогенов.