12.5. Надпочечники

Надпочечник — парный эндокринный орган, состоящий фак­тически из двух самостоятельных желез: коры и мозгового веще­ства, т. е. разнородных эндокринных компонентов, имеющих различное происхождение и продуцирующих различные гормо­ны. Адренокортикоциты — железистые клетки коры надпочеч­ника секретируют стероидные гормоны, а хромафинные клетки —

512

33 — 3389

513

клетки мозгового вещества синтезируют катехоламины адрена­лин и норадреналин.

Кора надпочечников. Кора надпочечника состоит из трех ясно выраженных зон: клубочковой, пучковой и сетчатой.

Клубочковая зона. Располагается непосредственно под соединительнотканной капсулой надпочечника и представлена изогнутыми тяжами адренокортикоцитов, составляющими 4...6 ря­дов. Адренокортикоциты клубочковой зоны имеют удлиненную форму и эксцентрически расположенное округлое ядро, а также ли-пидные включения, сосредоточенные в одном из полюсов клетки. Липидные включения (липосомы) тесно контактируют с митохон­дриями и каналами эндоплазматического ретикулума. Каналы эн-доплазматического ретикулума обычно не несут на своей поверхно­сти рибосом. Свободные рибосомы, собранные в розетки, распола­гаются в цитоплазме между пузырьками ретикулума и липосомами. Комплекс Гольджи хорошо развит и представлен параллельно ори­ентированными ламеллами, небольшими вакуолями и микропу­зырьками. Вблизи комплекса Гольджи располагаются плотные тель­ца, по своей организации соответствующие лизосомам.

Эндокринные клетки клубочковой зоны являются местом об­разования стероидных гормонов, называемых минералокортико-идами за их влияние на минеральный и водный обмен. Действие этих гормонов реализуется в почках, где они стимулируют реаб­сорбцию ионов натрия и хлора, тормозят реабсорбцию ионов ка­лия, магния, водорода и аммония в канальцах. К минералокорти-коидам относятся альдостерон и l-дезоксикортикостерон, которые обеспечивают задержку в организме натрия и выведение калия, а также поддерживают ионный и осмотический гомеостаз. Альдо­стерон в основном повышает проницаемость для натрия клеточ­ной мембраны эпителия, обращенной в просвет канальца, тем самым облегчая проникновение этого иона в клеточное прост­ранство и делая его более доступным для транспортной системы натрий-калиевой помпы, локализованной в базолатеральной мем­бране клетки. Таким образом, альдостерон регулирует солевой и водный обмен: обеспечивает усиленный переход натрия из клеток в тканевую жидкость, а затем воды по осмотическому градиенту, в результате этого увеличивается объем тканевой жидкости и плаз­мы крови, возрастает клубочковая фильтрация и из организма вы­деляется значительное количество воды. Альдостерон выступает как антагонист вазопрессина. Секреция альдостерона стимулиру­ется за счет усиления образования ренина юкстагломерулярным аппаратом почки. Напротив, увеличение содержания в крови натрия тормозит выделение из надпочечников альдостерона.

Пучковая зона. Морфологический переход клубочко­вой зоны в пучковую происходит постепенно и проявляется в уменьшении числа внутриклеточных липидных включений. Ад­ренокортикоциты этой зоны располагаются радиальными тяжами,

отграниченными кровеносными капиллярами и соединительно­тканными септами. Клетки пучковой зоны несколько крупнее клеток клубочковой зоны и имеют угловатую форму. На поверх­ности клеток, обращенной к перикапиллярному пространству, на­ходится значительное количество микроворсинок. Клетки этой зоны содержат многочисленные митохондрии, во внутреннем про­странстве которых от внутренней митохондриальной мембраны мо­гут отпочковываться везикулы, заполняющие митохондриальное пространство. Кроме этого в митохондриях присутствуют крис­таллоиды, состоящие из скоплений плотно упакованных трубо­чек, предположительно принимающих участие в стероидогенезе. Эндоплазматический ретикулум клеток пучковой зоны представ­лен короткими уплощенными канальцами или округлыми пу­зырьками, не несущими на своей поверхности рибосом и тесно связанными с митохондриями и липосомами.

В пучковой зоне надпочечников образуются стероидные гор­моны, называемые глюкокортикоидами, так как они преимуще­ственно регулируют углеводный и белковый обмен. К глюкокор-тикоидам относятся гидрокортизон (кортизол), кортизон, корти-костерон, причем существуют видовые различия в продукции кортикостероидов. У обезьян, овец и морских свинок образуется в основном гидрокортизон; у мышей, крыс, кроликов и птиц — кортикостерон, а у крупного рогатого скота, свиней, собак и ко­шек — оба эти гормона. Из кортизола у млекопитающих может об­разовываться вне надпочечников некоторое количество кортизо­на. В крови гидрокортизон быстро связывается с альфа-глюко-протеином (транскортином) и сывороточным альбумином. Связан­ный с транскортином гидрокортизон физиологически не активен, и лишь достигая ткани мишени и освободившись от белка-носи­теля, реализует свое действие.

Глюкокортикоиды обеспечивают превращение белков в углево­ды, активируя процессы глюконеогенеза. Усиливается распад бел­ков, стимулируется окислительное дезаминирование аминокислот с образованием пировиноградной кислоты и превращением ее в глюкозо-6-фосфат или глюкозо-1-фосфат. Это вызывает повыше­ние содержания глюкозы в крови и увеличение запасов гликогена в печени. Введение больших доз глюкокортикоидов значительно уменьшает количество белка в мышечной и соединительной тка­ни, а также в плазме крови. При этом усиливается выведение азо­та с мочой и азотистый баланс становится отрицательным. Глюко­кортикоиды тормозят превращение углеводов в жиры, а при недо­статке глюкозы обеспечивают мобилизацию жира из депо и его быстрое использование для обеспечения энергетических процес­сов. В почках глюкокортикоиды уменьшают реабсорбцию глюко­зы, что ведет к снижению почечного порога для глюкозы и ее вы­ведению с мочой — развивается глюкозурия (своеобразная форма стероидного сахарного диабета).

514

33*

515

Особого внимания заслуживает способность глюкокорти-коидов проявлять противовоспалительное действие — практи­чески угнетать все проявления воспалительной реакции: умень­шается экссудация, снижается проницаемость капилляров, тор­мозится миграция лейкоцитов и ослабляется их фагоцитарная активность. Торможение активности лимфоидной системы про­является в том, что при введении глюкокортикоидов уменьша­ются в размерах лимфоузлы и наступает быстрая инволюция тимуса, понижается количество лимфоцитов и эозинофилов в крови, подавляется выделение гистамина и кининов. Вместе с этим рецепторы кортикостероидов обнаружены и непосредст­венно в иммункомпетентных клетках — лимфоцитах, моноци­тах, макрофагах и фибробластах, что обусловливает их про­тивовоспалительное и антиаллергическое действие. В соедини­тельной ткани глюкокортикоиды уменьшают количество ос­новного вещества, число фибробластов и содержание коллаге­на за счет активации гиалуронидазы и усиленного распада мукополисахаридов, составляющих основу соединительной тка­ни. Глюкокортикоиды понижают адренокортикотропную ак­тивность гипофиза, изменяют строение островковой ткани эн­докринного отдела поджелудочной железы, повышают чувстви­тельность яичников к гонадотропным гормонам. Благодаря на­личию рецепторов к кортикостероидам в ЦНС (лимбической системе, коре головного мозга, гипоталамусе, гипофизе, в ней­ронах варолиевого моста, в моторных ядрах среднего и продол­говатого мозга) изменяются возбудимость и условно-рефлектор­ная деятельность.

Сетчатая зона. Тяжи клеток пучковой зоны постепенно переходят в сетчатую, где анастомозируют друг с другом, форми­руя сеть. Адренокортикоциты сетчатой зоны весьма различаются по своей форме: наряду с округлыми или бокаловидными клетка­ми встречаются клетки полигональной формы. Ядра клеток этой зоны в основном округлые и содержат значительно конденсиро­ванный хроматин, расположенный по периферии. Митохондрии занимают большую часть цитоплазмы адренокортикоцитов, при­чем клетки, расположенные на границе с пучковой зоной, содер­жат везикулярные митохондрии, а по мере погружения в сетчатую зону эти органеллы приобретают тубулярные кристы. Эндоплаз-матический ретикулум и комплекс Гольджи по своей структуре весьма близки к организации этих структурных компонентов клетки в клубочковой и пучковой зонах.

В сетчатой зоне продуцируются половые гормоны — аналоги стероидных гормонов, вырабатываемых в половых железах. К анд-рогенам (мужским половым гормонам) относятся андростендион, 1 -оксиандростендион и дегидроэпиандростендион, причем наиболь­шая гормональная активность присуща андростендиону, однако она в пять раз ниже, чем у тестостерона, образованного в семен-

никах. Наличие андрогенов в надпочечниках не зависит от пола животного и имеет особое значение в период до полового созре­вания, обеспечивая анаболическое действие, усиливая рост тела и развитие скелетной мускулатуры. Эстрогены, в основном эстрон и эстрадиол, вырабатываются в надпочечниках также в очень малых количествах, и их влияние проявляется в случаях развития опухо­ли коры надпочечника. Прогестерон образуется в коре надпочеч­ников из холестерина в процессе образования других стероид­ных гормонов, а в ходе дальнейших превращений может слу­жить предшественником 11-дезоксикортикостерона и альдостеро-на. Его действие на матку и другие прогестерончувствительные ткани аналогично гормону желтого тела; у самок некоторых ви­дов млекопитающих он способствует сохранению беременности при недостаточности функций желтого тела.

Регуляция секреции половых стероидов, вырабатываемых в сетчатой зоне надпочечников, осуществляется посредством троп-ных гормонов передней доли гипофиза: ФСГ для эстрогенов и ЛГ для андрогенов и прогестерона. Вместе с этим рост пучковой и сетчатых зон, а также образование и секреция глюкокортико­идов стимулируются адренокортикотропным гормоном (АКТГ). Даже однократное введение АКТГ приводит к снижению содер­жания в коре надпочечника холестерина, аскорбиновой кисло­ты и гликогена, используемых для синтеза глюкокортикоидов. АКТГ стимулирует и образование дегидроэпиандростерона и андростендиола у зародышей млекопитающих, тогда как у взрос­лых животных основным регулятором секреции надпочечнико-вых андрогенов становится Л Г.

Гормоны надпочечника в реакциях адаптации организма. В 1936 г. Г. Селье установил, что при действии самых различных патоген­ных и чрезмерных по силе и длительности раздражителей в орга­низме возникают определенные неспецифические изменения, на­званные им общим адаптационным синдромом. Это состояние мо­жет развиваться, когда организм попадает в неадекватные усло­вия существования: многочисленные травмы, чрезмерная мышеч­ная нагрузка, охлаждение, отравления, инфекции, сильное эмо­циональное возбуждение. Общим для всех этих воздействий явля­ется ответная реакция организма, выражающаяся в гипертрофии коры надпочечника, уменьшении тимуса, селезенки и лимфати­ческих узлов. На фоне этих изменений развиваются дегенератив­ные процессы в печени, отечность, снижается тонус мышц и тем­пература тела, появляются кровоизлияния и язвы желудочно-ки­шечного тракта. Факторы, вызывающие эту неспецифическую ре­акцию, принято называть стрессорами, поскольку общий адапта­ционный синдром возникает при таком состоянии организма, ко­торое Г. Селье назвал состоянием «напряжения» (stress).

В ходе адаптации организма к неблагоприятным условиям про­исходит мобилизация механизмов, снижающих патологическое

516

517

воздействие. Если предотвратить развитие адаптационных реак­ций, существенно понижается сопротивляемость организма и мо­жет наступить смерть. В развитии общего адаптационного синдро­ма выделяют три стадии.

Первая стадия — «реакция тревоги», характеризуется уси­ленной секрецией адренокортикотропного гормона, который, в свою очередь, стимулирует секрецию глюкокортикоидов и выделе­ние их в кровоток. В крови уменьшается число нейтрофилов, по­нижается уровень глюкозы, повышается проницаемость стенок кровеносных сосудов, появляются точечные кровоизлияния.

Вторая стадия — «стадия резистентности». При продол­жающемся воздействии повреждающего фактора происходит ги­перплазия коры надпочечников, наряду с усиленным синтезом глюкокортикоидов в надпочечнике накапливаются холестерин и аскорбиновая кислота. Процессы обмена веществ приходят в нор­му, выравниваются сдвиги метаболизма, обнаруживаемые в начале неблагоприятного воздействия. Наряду с этим уменьшаются ти­мус и лимфатические узлы.

Третья стадия — «стадияистощения», наступает, если на­пряжение слишком велико или неадекватно длительно и организм не может к нему приспособиться. Кора надпочечника, несмотря на гиперплазию, не способна вырабатывать нужное количество гормонов; клетки содержат мало липоидных гранул и аскорбино­вой кислоты. В крови нарастает количество эозинофилов и лим­фоцитов, отмечается гипертрофия лимфатических узлов. В усло­виях нарушения адаптации и истощении защитных механизмов наступает смерть как следствие нарушения резистентности орга­низма и развития инфекционных процессов.

Вполне очевидно, что в развитии общего адаптационного синдрома главную роль играют гипофиз и кора надпочечников. Гипофиз секретирует АКТГ, стимулирующий синтез и выде­ление глюкокортикоидов, представляющих собой, по мнению Г. Селье, адаптационные гормоны. Адаптационные гормоны (кортикостерон, гидрокортизон), обладая противоспалительным действием, подавляют реакции соединительной ткани на пато­генный раздражитель, усиливая катаболические процессы в орга­низме. Их природными антагонистами являются соматотропный гормон и минералкортикоиды коры надпочечника (альдостерон, дезоксикортикостерон), стимулирующие анаболические процес­сы и усиливающие воспалительную реакцию. Следует учиты­вать, что «стрессоры» прежде всего действуют на рецепторы и состояние «напряжения» развивается рефлекторно с непосред­ственным участием ЦНС: кора больших полушарий и подкорко­вые образования воздействуют на гипоталамические структуры, ответственные за выделение кортиколиберина.

Усиленная продукция кортиколиберина, АКТГ и глюкокор­тикоидов — три необходимые составные части формирования об-

щего адаптационного синдрома. В этой связи весьма интересной для понимания проблемы адаптации является индивидуальная чувствительность организма к стрессорным воздействиям. При различном исходном уровне возбудимости животные различных типов нервной деятельности неадекватно реагируют на одно­значные по величине факторы среды. В этой связи промышлен­ное животноводство, неизбежно сталкивающееся со стрессорны-ми воздействиями, требует соответствующей селекционной рабо­ты, направленной на отбор «стрессоустойчивых» животных, у которых неблагоприятные факторы среды меньше влияют на уро­вень продуктивности и состояние их здоровья.

Мозговое вещество надпочечника. Образовано скоплениями круп­ных клеток округлой и полигональной формы, содержащими зна­чительное число секреторных гранул. Согласно данным гисто­химических и ультраструктурных исследований, в мозговом ве­ществе различают клетки, продуцирующие адреналин — адрено-циты и норадреналин — норадреноциты. Адреналиновые клет­ки составляют большинство клеток мозгового вещества, содержат секреторные гранулы диаметром 300 нм, лежащие в центре про­странства, ограниченного мембраной, и окруженные электроно-прозрачным ободком. Норадреноциты отличаются более плотны­ми секреторными гранулами, располагающимися эксцентрично в ограниченном мембраной пространстве везикулы.

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает два гормона из группы катехоламинов — адреналин и норадреналин, которые являются производными аминокислот фенилаланина и тирозина. Поскольку тирозин отличается от фенилаланина только наличием одной гидроксильной группы у фенольного кольца, то из тирози­на ферментативным путем (фермент тирозиназа) образуется ди-оксифенилаланин (ДОФА), который при декарбоксилировании переходит в дофамин. Окисляясь, дофамин превращается в нор­адреналин, при метилировании которого образуется основной гормон мозгового вещества — адреналин.

Физиологическое действие катехоламинов (адреналина и нор-адреналина) заключается в обеспечении экстренной перестройки функций, направленной на повышение работоспособности орга­низма в чрезвычайных ситуациях, когда требуется мобилизация всех резервов. Ответная реакция различных органов на воздействие катехоламинов проявляется в виде ослабления кровоснабжения кожи и внутренних органов и значительного усиления кровоснаб­жения головного мозга, сердца и скелетной мускулатуры. Наряду с перераспределением крови между органами «быстрого реагирова­ния» ее объем увеличивается за счет выхода в общий кровоток де­понированной крови, а насыщение крови кислородом усиливается за счет расширения бронхов и усиления вентиляции альвеол легко­го. Катехол амины вызывают учащение ритма и увеличение силы сокращений сердечной мышцы за счет повышения ее возбудимости

518

519

и проводимости. Вместе с этим расширяются коронарные сосуды, обеспечивающие усиление сердечного кровотока.

Особенность реакций сосудов различных органов на действие адреналина и норадреналина определяется функциональной ге­терогенностью рецепторов, которые подразделяются на альфа-и бета-адренорецепторы: при взаимодействии катехоламинов с альфа-адренорецепторами развиваются эффекты возбуждения — сужаются сосуды, сокращается гладкая мускулатура матки и т. д., а с бета-адренорецепторами — реакция торможения: расширяются сосуды, расслабляются бронхи, тормозится сократительная реак­ция миоэпителия альвеол молочных желез и т. д. Конечная реак­ция органа на действие катехоламинов определяется соотношени­ем рецепторов различного типа и их структурной локализацией. Важно заметить, что адреналин влияет на оба типа рецепторов, а норадреналин взаимодействует только с альфа-адренорецептора­ми. Адреналин значительно повышает возбудимость ЦНС, при­чем существенно усиливается реактивность анализаторов (слуха, зрения). При активации деятельности нервной системы значи­тельно повышается поглощение глюкозы тканями мозга и кисло­рода нейронами. Активное состояние ЦНС определяется влияни­ем адреналина на ретикулярную формацию, которая, в свою оче­редь, активирует нейроны коры больших полушарий. На адрена­лин реагируют некоторые ядра гипоталамуса, стимулирующие вы­работку в гипофизе АКТГ и подавляющие продукцию вазопресси-на и окситоцина.

Системные эффекты адреналина и норадреналина тесно связа­ны с непосредственным их влиянием на регуляцию углеводного обмена. В печени и мышцах интенсифицируется распад глико­гена, в результате в крови повышается содержание свободной глюкозы и молочной кислоты. Адреналин повышает потребление кислорода мышцами и другими тканями, в результате основной обмен значительно возрастает (до 50 %), а также усиливает тепло­продукцию, что в совокупности со снижением теплоотдачи в ре­зультате сужения периферических сосудов приводит к повыше­нию температуры тела.

Регуляция секреторного процесса в клетках мозгового вещества надпочечника происходит двумя путями — рефлекторным и гумо­ральным. Нервная регуляция обеспечивается за счет нервных им­пульсов, идущих по симпатическим волокнам чревного нерва, причем адреноциты и норадреноциты иннервируются самостоя­тельными нервными волокнами и за счет этого достигается воз­можность независимых изменений в продукции каждого из кате­холаминов. Интенсивная нервная стимуляция приводит к выделе­нию из клеток готового гормона и усиленному его новообразова­нию. Нервная регуляция выброса катехоламинов в кровь опреде­ляется деятельностью коры больших полушарий. При воздействии внешних и внутренних раздражителей, эмоциях (страх, гнев, ярость)

отмечается выброс в кровоток больших количеств адреналина. Например, при виде кошки содержание адреналина в крови и у собаки и у кошки резко повышается. Гуморальная регуляция секре­торного процесса в мозговом веществе надпочечника тесно свя­зана с гипергликемическим действием катехоламинов: при сниже­нии уровня сахара в крови усиливается секреторная функция адрено- и норадреноцитов.

Гормоны мозгового вещества надпочечника не накапливаются в организме и обладают кратковременным действием. Катехоламины, оказав свое физиологическое действие, быстро разрушаются за счет окислительного дезаминирования при участии моноаминооксидаз, а также метилирования. Часть адреналина, норадреналина и продук­тов их превращения связывается в печени с глюкуроновой и серной кислотами и выводится из организма с мочой.

Таким образом, гормоны надпочечников как коркового слоя — кортикостероиды, так и мозгового вещества — катехоламины, уча­ствуют в адаптации, усиливая устойчивость организма к неблаго­приятным воздействиям. Выживание особи в экстремальных, неблагоприятных условиях обеспечивается совместной деятель­ностью симпатоадреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпо-чечниковой систем.