Надпочечник. Развитие. Функции. Гистофизиология коркового и мозгового вещества. Регуляция синтеза гормонов. Возрастные изменения.

Понятие о диффузной эндокринной системе. Источники развития, локализация. Примеры

 

Надпочечники (glandula suprarenalis) - это парные органы, образованные соединением двух отдельных самостоятельных гормонопродуцирую-щих желез, составляющих корковое и мозговое вещество разного происхождения, регуляции и физиологического значения (рис. 15.14). В корковом веществе (коре) надпочечников образуется комплекс стероидных гормонов, которые регулируют обмен углеводов, состав ионов во внутренней среде организма и половые функции - глюкокортикоиды, минералокортикои-ды, половые гормоны. Функция коры, кроме клубочковой зоны, контролируется адренокортикотропным гормоном (АКТГ) гипофиза и гормонами почек - ренин-ангиотензиновой системой.

В мозговом веществе продуцируются катехоламины (эпинефрин и нор-эпинефрин), которые влияют на быстроту сердечных сокращений, сокращение гладких мышц и метаболизм углеводов и липидов.

Развитие. Закладка корковой части обнаруживается у зародыша человека на 5-й нед развития в виде утолщений целомического эпителия по обе стороны корня брыжейки. В дальнейшем эти эпителиальные утолщения, образованные крупными клетками с ацидофильной цитоплазмой, собираются в компактное интерреналовое тело. Ацидофильные клетки становятся зачатком первичной (фетальной) коры будущих надпочечников. На 10-й нед внутриутробного периода первичная кора окружается снаружи мелкими базофильными клетками (происходящими тоже из целомического эпителия), которые дают начало дефинитивной коре надпочечников.

В плодном периоде объем фетальной коры значительно увеличивается, составляя большую часть коркового вещества надпочечника. В течение первого года жизни фетальная кора постепенно исчезает, заменяясь дефинитивной корой. В фетальной коре синтезируются главным образом глюкокортикоиды - кортизол и дегидроэпи-андростерон, которые метаболизируются в печени в 16α-производные, из которых, в свою очередь, образуются в плаценте женские половые гормоны - эстрогены (эстриол, эстрадиол, эстрон).

Из того же целомического эпителия, из которого возникает интерре-наловое тело, закладываются также половые валики - зачатки гонад, что обусловливает их функциональную взаимосвязь и близость химической природы их стероидных гормонов.

Мозговая часть надпочечников закладывается у зародыша человека на 6-7-й нед развития в результате миграции клеток нервного гребня. В процессе миграции происходит дивергентная дифференцировка малодиффе-ренцированных клеток в симпатобласты и хромаффинобласты. Последние

Рис. 15.14. Строение надпочечника (по Б. В. Алешину):

а, б - накопление липидов в кортикостероцитах (окраска суданом III-гематокси-лином); в - кортикостероциты пучковой зоны после растворения липидов (окраска по Маллори). 1 - капсула; 2 - клубочковая зона; 3 - пучковая зона; 4 - сетчатая зона; 5 - хромаффинные клетки мозгового вещества; 6 - капли липидов в кортикостероцитах; 7 - капилляры; 8 - эндотелий; 9 - соединительнотканные прослойки между тяжами кортикостероцитов; 10 - спонгиоциты

внедряются в интерреналовое тело, где размножаются и дифференцируются в хромаффиноциты и дают начало мозговому веществу надпочечников. Следовательно, железистые (хромаффинные) клетки мозгового вещества надпочечников должны рассматриваться как нейроэндокринные. У зародыша хромаффинные клетки вначале содержат только норадреналин (нор-эпинефрин), а на поздних стадиях эмбриогенеза появляются хромаффин-ные клетки, содержащие адреналин (эпинефрин).

Симпатобласты, внедрившиеся в интерреналовое тело, дивергентно дифференцируются в нейроны и глиоциты интрамуральных ганглиев.

Строение. Снаружи надпочечник покрыт соединительнотканной капсулой, в которой различаются два слоя - наружный (плотный) и внутренний (более рыхлый). В толще капсулы нередко обнаруживаются скопления клеток коры в виде узелков различных размеров. Основные структурные компоненты надпочечников - корковое и мозговое вещество.

Корковое вещество надпочечников

Клетки коры надпочечника, или кортикостероциты (corticosterocyti), образуют эпителиальные тяжи, ориентированные перпендикулярно к поверхности надпочечника (см. рис. 15.14).

В коре надпочечника имеется три основные зоны: клубочковая зона (zona glomerulosa), составляющая около 15 % толщины коры, пучковая зона (zona fasciculata) - 75 % и сетчатая зона (zona reticularis) - 10 % толщины коры. Промежутки между эпителиальными тяжами заполнены рыхлой соединительной тканью, по которой проходят кровеносные капилляры и нервные волокна, оплетающие тяжи. Под капсулой имеется тонкий слой мелких малодифференцированных эпителиальных клеток, размножением которых обеспечивается регенерация коры и создается возможность возникновения добавочных интерреналовых телец, иногда обнаруживаемых на поверхности надпочечников и нередко оказывающихся источниками опухолей (в том числе и злокачественных).

Клубочковая зона (zona glomerulosa) образована мелкими кортикостероци-тами (12-15 мкм), которые формируют округлые скопления («клубочки»). В этой зоне клетки содержат мало липидных включений. Их агранулярная эндоплазматическая сеть представлена мелкими пузырьками, между которыми обнаруживаются рибосомы. Многочисленные митохондрии овальной или удлиненной формы отличаются пластинчатыми кристами. Хорошо развит комплекс Гольджи.

В клубочковой зоне вырабатываются минералокортикоиды, главным из которых является альдостерон.

Основная функция минералокортикоидов - поддержание ионного состава электролитов в организме. Минералокортикоиды влияют на реаб-сорбцию и экскрецию ионов в почечных канальцах.

В частности, альдостерон увеличивает реабсорбцию ионов натрия, хлора, бикарбоната и усиливает экскрецию ионов калия и водорода. На синтез и секрецию альдосте-рона влияет ряд факторов. Гормон эпифиза адреногломерулотропин стимулирует образование альдостерона. Стимулирующее влияние на синтез и секрецию альдостерона

оказывают компоненты ренин-ангиотензиновой системы, а тормозящее - натрий-уретические факторы. Простагландины могут оказывать как стимулирующее (Е₁ и Е₂), так и тормозящее (F_1α и F_2α) влияние. При гиперсекреции альдостерона происходят задержка натрия в организме, обусловливающая повышение артериального давления, и потеря калия, сопровождающаяся мышечной слабостью.

При пониженной секреции альдостерона отмечаются потеря натрия, сопровождающаяся гипотензией, и задержка калия, ведущая к нарушениям сердечного ритма. Кроме того, минералокортикоиды усиливают воспалительные процессы. Минералокортикоиды жизненно важны. Разрушение или удаление клубочковой зоны приводит к смертельному исходу.

Между клубочковой и пучковой зонами располагается узкая прослойка мелких малодифференцированных клеток. Она называется промежуточной. Предполагается, что размножение клеток данной прослойки обеспечивает регенерацию пучковой и сетчатой зон.

Пучковая зона (zona fasciculata) занимает среднюю часть коры и наиболее выражена. Кортикостероциты этой зоны (рис. 15.15) отличаются крупными размерами (20 мкм), кубической или призматической формой; на поверхности, обращенной к капиллярам, имеются микроворсинки.

Цитоплазма этих клеток изобилует каплями липидов. Митохондрии крупные, округлой или овальной формы, с кристами в виде извитых и ветвящихся трубок (везикулярные кристы). Гладкая эндоплазматическая сеть хорошо выражена. Рибосомы лежат в цитоплазме свободно. В этой зоне наряду со светлыми клетками встречаются в разном количестве темные клетки с уплотненной цитоплазмой, содержащей мало липидных включений, но повышенное количество рибонуклеопротеидов. В темных клетках, помимо агранулярной эндоплазматической сети, имеется гранулярная эндоплазматическая сеть. Светлые и темные клетки представляют разные функциональные состояния одних и тех же кортикостероцитов. Полагают, что в темных клетках осуществляется синтез специфических белков - ферментов, которые в дальнейшем участвуют в образовании кортикостероидов, о чем свидетельствует обильное содержание в цитоплазме темных клеток рибосом. По мере выработки стероидов и их накопления цитоплазма клеток становится светлой, и они вступают в фазу выделения готового секреторного продукта в кровь.

В пучковой зоне вырабатываются глюкокортикоидные гормоны: кор-тикостерон, кортизон и гидрокортизон (кортизол). Они влияют на метаболизм углеводов, белков и липидов и усиливают процессы фосфорили-рования в организме, чем способствуют образованию веществ, богатых энергией, высвобождаемой затем для энергетического обеспечения всех процессов жизнедеятельности, протекающих в каждой клетке организма. Глюкокортикоиды форсируют глюконеогенез (образование глюкозы за счет белков) и отложение гликогена в печени и миокарде, а также мобилизацию тканевых белков. Большие дозы глюкокортикоидов вызывают деструкцию и распад лимфоцитов и эозинофилов крови, приводя к лимфоцитопении и эозинофилопении, а также угнетают воспалительные процессы в организме.

Рис. 15.15. Кортикостероцит пучковой зоны. Электронная микрофотография, увеличение 54 000 (по В. П. Деревянко):

1 - липидные включения; 2 - комплекс Гольджи; 3 - митохондрии; 4 - гиалоплаз-ма; 5 - ядерная оболочка; 6 - ядро

Сетчатая зона (zona reticularis). В ней эпителиальные тяжи разветвляются, формируя рыхлую сеть. Кортикостероциты в сетчатой зоне уменьшаются в размерах и становятся кубическими, округлыми или угловатыми. Содержание в них липидных включений убывает, а число темных клеток возрастает. Кристы митохондрий в клетках трубчатые. Эндоплазматическая сеть преимущественно вакуолярная, в цитоплазме преобладают свободные рибосомы. Комплекс Гольджи хорошо развит.

В сетчатой зоне вырабатывается андрогенстероидный гормон, близкий по химической природе и физиологическим свойствам к тестостерону семенников. Поэтому опухоли коры надпочечников у женщин нередко оказываются причиной вирилизма (развитие вторичных половых признаков мужского пола, в частности усов и бороды). В сетчатой зоне образуются также женские половые гормоны (эстрогены и прогестерон), но в небольших коли-

чествах. Иногда в сетчатой зоне на границе с мозговым веществом сохраняются остатки фетальной коры. Ее клетки отличаются ацидофильной цитоплазмой. Эти остаточные образования иначе называются Х-зоной. Она постоянно обнаруживается в надпочечниках самок некоторых млекопитающих, а у самцов становится заметной после кастрации.

Мозговое вещество надпочечников

Мозговое вещество (medulla) отделено от коркового вещества тонкой, местами прерывающейся прослойкой соединительной ткани. Эта часть надпочечников образована скоплением сравнительно крупных клеток округлой формы - хромаффинных клеток (endocrinocytus medullaris), между которыми находятся кровеносные сосуды (синусоиды). Различают светлые хро-маффинные клетки, или адреноциты, секретирующие адреналин, и темные хромаффинные клетки, или норадреноциты, секретирующие норадреналин. Цитоплазма клеток густо заполнена электронно-плотными секреторными гранулами диаметром 100-500 нм, окаймленными мембраной. Сердцевина гранулы заполнена белком, аккумулирующим секретируемые катехолами-ны - норадреналин и адреналин. После обработки надпочечников раствором бихромата калия в железистых клетках откладывается бурый осадок низших окислов хрома. Подобным же образом эти клетки восстанавливают четырехокись осмия и нитрат серебра, вследствие чего эти клетки получают наименование хромаффинных, или осмиофильных, или аргирофильных.

Электронно-плотные хромаффинные гранулы, помимо биогенных аминов (норадреналин, адреналин, ДОФА), содержат пептиды - энкефалины и хромогранины, что подтверждает их принадлежность к нейроэндокринным клеткам (APUD-серии клеток). Кроме того, в мозговом веществе находятся мультиполярные нейроны автономной нервной системы.

Катехоловые амины (норадреналин и адреналин) оказывают влияние на гладкие мышечные клетки сосудов, пищеварительного тракта, бронхов, на сердечную мышцу, а также на метаболизм углеводов (глюкогенолиз, глюко-неогенез), липидов (липолиз).

Катехоловые амины образуются из аминокислоты тирозина, которая при декар-боксилировании образует ДОФА (дигидрооксифенилаланин), из которого последовательно образуются норадреналин и адреналин. Действие катехоламинов на клетки-мишени реализуется через α - и β-адренергические мембранные рецепторы, связанные с G-белком, активирующим или ингибирующим аденилатциклазу. Образование и выброс в кровь катехоламинов стимулируется при активации симпатической нервной системы.

Регуляция секреторных функций коры надпочечников. Специфическим возбудителем гормонообразовательной деятельности пучковой и сетчатой зон является аденогипофизарный АКТГ.

Регуляция клубочковой зоны более сложна. Поскольку альдостерон образуется из кортикостерона, биосинтез которого стимулируется АКТГ, начальные стадии генеза минералокортикоидов подчиняются влиянию этого аденогипофизарного активатора. Однако переход кортикостерона в

альдостерон определяется дополнительным вмешательством ренина (гормон, вырабатываемый в почке). Кроме того, образование альдостерона стимулирует гормон эпифиза адреногломерулотропин.

Возрастные изменения. Кора надочечников у человека достигает полного развития в возрасте 20-25 лет, когда соотношение толщины ее зон приближается к 1:9:3. После 59 лет толщина коры начинает уменьшаться. В клетках коры постепенно уменьшаются количество и размеры липидных включений, а соединительнотканные прослойки между эпителиальными тяжами утолщаются. Редукция поражает главным образом сетчатую и отчасти клу-бочковую зону. Толщина же пучковой зоны относительно увеличивается, что обеспечивает достаточную интенсивность глюкокортикоидной функции надпочечников вплоть до преклонного возраста. Мозговое вещество надпочечников не претерпевает отчетливо выраженных возрастных изменений. После 40 лет отмечается некоторая гипертрофия хромаффиноцитов, но лишь в преклонном возрасте в них наступают атрофические изменения, ослабевает синтез катехоламинов, а в сосудах и строме обнаруживаются признаки склероза.

Васкуляризация. У мозгового и коркового вещества надпочечника имеется общее кровоснабжение. Артерии, входящие в надпочечник, разветвляются на артериолы, образующие густую подкапсулярную сеть, от которой отходят капилляры, снабжающие кровью кору. Их эндотелий фенестриро-ван, что облегчает поступление кортикальных стероидных гормонов из клеток коры в ток крови. Из сетчатой зоны капилляры вступают в мозговую часть, где принимают вид синусоидов и сливаются в венулы, которые переходят в его венозное сплетение. Наряду с ними в мозговое вещество входят также артерии, берущие начало от подкапсулярной сети. Проходя через кору и обогащаясь продуктами, секретируемыми клетками коры надпочечника, кровь приносит к хромаффиноцитам специальные, вырабатываемые в коре ферменты, которые активируют метилирование норадреналина, т. е. образование адреналина.

В мозговом веществе ветвление кровеносных сосудов таково, что каждый хромаффиноцит одним концом соприкасается с артериальным капилляром, а другим обращен к венозному синусоиду, в который выделяет катехоламины. Венозные синусоиды собираются в центральную вену надпочечника, впадающую в нижнюю полую вену. Таким образом, в кровь поступают одновременно и кортикостероиды, и катехоламины, чем обеспечивается возможность совместного действия обоих регуляторных факторов на эффекторные органы или системы. По другим же венам кровь из коры и мозгового вещества направляется в воротную вену печени, принося в нее адреналин (увеличивающий мобилизацию глюкозы из гликогена) и глюко-кортикоиды, стимулирующие, наоборот, глюконеогенез в печени.

Иннервация. Надпочечники получают эфферентные нервные импульсы главным образом по чревным и блуждающим нервам. В кору входят пост-ганглионарные (безмиелиновые) симпатические волокна, а в мозговую часть (как и в другие симпатические ганглии) преганглионарные (миелиновые) волокна. В капсуле нередко встречаются микроганглии и одиночные ган-

глиозные нервные клетки. В корковой части, деятельность которой активизируется аденогипофизарным АКТГ, роль прямых нервных импульсов ограничивается вазомоторными эффектами. В мозговом веществе, которое не зависит от гипофиза, регуляция его секреторной деятельности осуществляется исключительно нервными импульсами, поступающими главным образом по чревным нервам. Раздражение последних усиливает отдачу адреналина и норадреналина хромаффинными клетками в ток крови.

Реактивность и регенерация. При стрессах, сопровождающихся сильными эмоциональными реакциями страха или ярости, преобладает активность симпатической нервной системы над парасимпатической. При этом повышается не только активность постганглионарных симпатических нейронов, но и секреция клеток мозгового вещества надпочечника. В кровь поступают большие количества норадреналина и адреналина. В результате учащаются и усиливаются сокращения сердца, повышается артериальное давление, увеличивается объем циркулирующей крови в сосудах мышц и центральной нервной системы, в кровь из печени выбрасываются запасы глюкозы. Усиленное выделение адреналина и норадреналина клетками мозгового вещества надпочечника происходит и рефлекторно при резком охлаждении, боли и других видах стресса.

Физиологическая регенерация коры надпочечника осуществляется при участии подкапсулярных клеток и клеток, расположенных между клубочко-вой и пучковой зонами, которые находятся под контролем АКТГ аденоги-пофиза. При удалении одного надпочечника наблюдается компенсаторная гипертрофия и гиперплазия железистых клеток другого надпочечника.

Параганглии, подобно мозговому веществу надпочечников, состоят из хромаффинной ткани, развивающейся из симпатобластов нервного гребня. Различают брюшные, аортальные, каротидные, внутриорганные (в сердце, коже, яичках, матке и т. д.) параганглии. Снаружи они окружены соединительной тканью, прослойки которой проникают между тяжами зернистых эндокриноцитов. Последние диаметром 10-15 мкм имеют овальную или округлую форму и содержат специфические гранулы разного размера, в которых находятся катехоламины. Эндокриноциты окружены поддерживающими глиоцитами параганглия. Капилляр синусоидного типа с фенестрированны-ми эндотелиоцитами прилежит к группе эндокриноцитов в той части, где отсутствуют поддерживающие клетки. Иннервация органа осуществляется симпатической нервной системой.

 

 

1. Объекты и методы микроскопического исследования органов и тканей. Основные этапы изготовления гистологического препарата: последователь­ность процедур и их содержание.

Объектами исследования служат живые и фиксированные (мертвые) клетки и ткани, а также их изображения, полученные в микроскопе или на телеэкране.