Анатомия и физиология надпочечников

Надпочечник — парная железа внутренней секреции, расположенная в забрюшинном пространстве над верхним полюсом почки. Располагаются надпочечники на уровне XI-XII грудных позвонков (рис.1).

Надпочечники состоят из двух морфофункционально самостоятельных эндокринных желез — мозгового и коркового веществ, имеющих различное эмбриональное происхождение. Корковое вещество дифференцируется из интерреналовой ткани, которая представляет собой часть мезодермы, расположенной между двумя первичными почками. Мозговое вещество имеет общее происхождение с нервной системой, развиваясь из симпатобластов, которые, выселяясь из симпатического ствола, внедряются в интерреналовое тело. Аналогичное происхождение имеет экстраадреналовая хромаффинная ткань, к которой относятся параганглии и бифуркационные хромаффинные тельца.

Гистологически в коре надпочечника, на долю которой приходится 80−90% ткани всего органа, выделяют 3 зоны. Непосредственно под капсулой располагается клубочковая зона, секретирующая альдостерон. К ней прилежит пучковая зона, основными продуктами которой являются глюкокортикоидные гормоны. Самая внутренняя зона — сетчатая, которая в основном секретирует андрогены (рис. 2).

Из коры надпочечника выделено около 50 различных стероидов, большинство из которых является промежуточными продуктами синтеза активных гормонов. Стероидные гормоны практически не накапливаются в клетках коры надпочечника, а сразу поступают в кровь по мере синтеза. В соответствии с преобладающим действием на метаболизм гормоны коры надпочечника (кортикостероиды) подразделяют на три основных класса: минералокортикоиды, глюкокортикоиды и андрогены.

Кортикостероиды, как и другие стероидные гормоны, синтезируются из холестерина.

Первой реакцией в синтезе стероидных гормонов является конверсия холестерина (С27-стероид) в прегненолон (С21-стероид) путем отщепления 6-й углеродной группы. Ферментный комплекс, катализирующий его, обозначается как P450scc, т. е. фермент отщепления боковой цепи (англ. side chain cleavage enzyme), или 20,22-десмолаза. В дальнейшем происходит последовательное гидроксилирование стероидного ядра с образованием большого числа стероидных гормонов (рис. 3).

P450scc — фермент отщепления боковой цепи (20,22-десмолаза); P450c17 — 17а-гидроксилаза и С20−22-лиаза; 3в-ЗSD — 3в-гидроксистероиддегидрогеназа и Д5,4-изомераза; P450c21 — 21-гидроксилаза; P450c11 — 11в-гидроксилаза; P450aldo — альдостеронсинтетаза Аналогичным образом стероидогенез происходит в яичках и яичниках. Специфика направленности стероидогенеза определяется различной экспрессией в этих органах генов гидроксилаз. В клубочковой зоне отсутствует фермент Р450с17 (17а-гидроксилаза/С20−22-лиаза), что делает невозможным синтез в ней кортизола и андрогенов. Фермент Р450с11 присутствует только в клубочковой зоне, что делает невозможным синтез альдостерона в пучковой и сетчатой зонах. Действие кортикостероидов, как и других стероидных гормонов, опосредовано внутриклеточными рецепторными белками, которые представляют собой факторы транскрипции, меняющие экспрессию различных генов.

Кора надпочечника в функциональном плане может быть разделена на 2 части: АКТГ — независимую клубочковую зону и зависимые от АКТГ пучковую и сетчатую зоны. Секреция альдостерона клубочковой зоной коры надпочечников регулируется системой ренин-ангиотензин-альдостерон, автономно от эффектов АКТГ аденогипофиза. АКТГ влияет только на начальные стадии биосинтеза минералокортикоидов. При выпадении секреции АКТГ клубочковая зона, функционирующая автономно (в отличие от пучковой и сетчатой), атрофии не подвергается. Именно с этим связано более мягкое течение вторичной надпочечниковой недостаточности по сравнению с первичной, при которой разрушаются все зоны коры надпочечника.

Для пучковой и сетчатой зон, которые являются частью гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, основным секреторным и трофическим стимулятором является адренокортикотропный гормон (АКТГ), выделение которого регулируется кортикотропинрилизинг-гормоном (КРГ) по принципу отрицательной обратной связи. Суточная динамика плазменной концентрации кортизола определяется циркадным ритмом секреции АКТГ. Максимальных значений уровни обоих гормонов достигают к 6 ч утра, минимальных — в 20−24 ч. Предшественником АКТГ является крупный белок проопиомеланокортин (ПОМК), при расщеплении молекулы которого образуются АКТГ, меланоцитостимулирующий гормон (МСГ) и в-липотропный гормон (в-ЛПГ).

* Кора надпочечника является жизненно важным органом, что преимущественно определяют две основные функции: Задержка в организме натрия и поддержание физиологической осмолярности внутренней среды обеспечивается альдостероном.

* Адаптация организма к стрессовым факторам внешней среды (весь комплекс воздействий на организм: от инфекционных и травмирующих агентов до эмоциональных стрессов) обеспечивается глюкокортикоидами, основным представителем которых у человека является кортизол (гидрокортизон).

Функцией системы ренин-ангиотензин-альдостерон является регуляция гомеостаза воды, электролитов и поддержание системного артериального давления. Ангиотензин II, который сам по себе является наиболее мощным физиологическим вазоконстриктором, стимулирует синтез альдостерона, главным органом-мишенью которого является почка, где он усиливает реабсорбцию натрия в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках (рис. 4).

Глюкокортикоиды оказывают многостороннее действие на обмен веществ. С одной стороны, активируя печеночный глюконеогенез, а с другой, стимулируя высвобождение аминокислот — субстратов глюконеогенеза из периферических тканей (мышечной, лимфоидной) за счет усиления катаболизма белков, глюкокортикоиды способствуют развитию гипергликемии, являясь таким образом контринсулярными гормонами. Кроме того, глюкокортикоиды стимулируют гликогеногенез, что приводит к увеличению запасов гликогена в печени.

Основное влияние глюкокортикоидов на жировой обмен обусловлено их способностью усиливать липолитическое действие катехоламинов и гормона роста. Избыточное количество глюкокортикоидов стимулирует липолиз в одних частях тела (конечности) и липогенез — в других (лицо, туловище) и приводит к возрастанию уровня свободных жирных кислот в плазме. В целом глюкокортикоиды оказывают анаболическое действие на обмен белков и нуклеиновых кислот в печени и катаболическое — в других органах, включая мышцы, жировую, лимфоидную ткани, кожу и кости. Тормозя рост и деление фибробластов, а также продукцию коллагена, глюкокортикоиды нарушают репаративную фазу воспалительного процесса.

Главными надпочечниковыми андрогенами являются дегидроэпиандростерон (ДЭА) и андростендион. По своей андрогенной активности тестостерон превосходит их соответственно в 20 и 10 раз. Перед секрецией 99% ДЭА сульфатируется до ДЭА-С (дегидроэпиандростерон-сульфат). В организме женщины 2/3циркулирующего тестостерона образуется в результате периферического преобразования из ДЭА и андростендиона. Уровни ДЭА и ДЭА-С прогрессивно увеличиваются в период пубертата (в возрасте от 7−8 до 13−15 лет), что соответствует периоду адренархе. Тестостерон, а также эстрогены в норме в значимых количествах надпочечниками не продуцируются.

В мозговомслоенадпочечниковвырабатываетсяадреналин. В отличие от него норадреналин является нейромедиатором и преимущественно (80%) обнаруживается в органах, иннервируемых симпатическими нервами. Предшественником катехоламинов является аминокислота тирозин. Период полужизни катехоламинов составляет всего 10−30 секунд. Основным метаболитом адреналина является ванилилминдальная кислота (80%). Небольшая часть гормонов (менее 5%) выделяется с мочой в неизменной форме, другими их метаболитами (10−15%) являются метанефрин и норметаиефрин (рис. 5).

Гормоны симпатоадреналовой системы в отличие от кортикостероидов не являются жизненно необходимыми. Их основной функцией является адаптация организма к острому стрессу. Адреналин способствует активации липолиза, мобилизация глюкозы и подавляет продукцию инсулина. Катехоламины действуют через два главных класса мембранных адренорецепторов (а и в).

Рис. 5. Биосинтез и метаболизм катехоламинов

1 — тирозингидроксилаза; 2 — ДОФА-декарбоксилаза; 3 — дофамингидроксилаза; 4 — фенилэтаноламин-N-метилтрансфераза (ЦНМФ); 5 — МАО (моноаминоксидаза); 6 — КОМТ (катехол-0-метилтрансфераза).