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.

КОРА 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 волос на лобке. Известны также гипернефромы у женщин с прекращением менструаций, появлением бороды и грубого мужского голоса. Удаление опухоли ликвидирует эти нарушения.

Гормоны коры надпочечников

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 нитрид, 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 потоотделение 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 гормонам 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 Nа⁺ регу- лируют интенсивность функции клеток клубочковой зоны надпочечников непосредственно. Ионы К⁺ также действуют непосредственно на клетки клубочковой зоны над почечников. 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 гликогена 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 гипо ­ таламус, 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 АКГГ, 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.