<< Главная страница

ГЛАВА
          9

ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА






Термин "гормон" применяют для обозначения секретируемого клетками во внутреннюю среду организма биологически активного вещества, связывающегося с рецепторами клеток-мишеней и изменяющего режим функционирования последних. Другими словами, гормоны выступают в роли регуляторов активности мишеней. В зависимости от расстояния от продуцента гормона до клетки-мишени различают эндокринный, паракринный и аутокринный варианты регуляции (рис. 9-1).

  • Эндокринная, или дистантная регуляция. Секреция гормона происходит во внутреннюю среду, клетки-мишени могут отстоять от эндокринной клетки сколь угодно далеко. Наиболее яркий пример: секреторные клетки эндокринных желёз, гормоны из которых поступают в систему общего кровотока.
  • Паракринная регуляция. Продуцент биологически активного вещества и клетка-мишень расположены рядом, молекулы гормона достигают мишени путём диффузии в межклеточном веществе. Например, в париетальных клетках желёз желудка секрецию Н+ стимулируют гастрин и гистамин, а подавляют соматостатин и простагландины, секретируемые расположенными рядом клетками.
  • Аутокринная регуляция. При аутокринной регуляции сама клетка-продуцент гормона имеет рецепторы к этому же гормону (другими словами, клетка–продуцент гормона в то же время является собственной мишенью). В качестве примера приведём эндотелины, вырабатываемые клетками эндотелия и воздействующие на эти же эндотелиальные клетки; Т-лимфоциты, секретирующие интерлейкины, имеющие мишенями разные клетки, в том числе и Т-лимфоциты.

Гормоны, цитокины, хемокины

Хотя термин "гормон" продолжают применять в расширительном смысле (фактически по отношению ко всем

266

Рис. 9-1. Варианты воздействия лигандов на клетки-мишени [9] Рис. 9-1. Варианты воздействия лигандов на клетки-мишени [9]

биологически активным веществам, секретируемым одними клетками и регулирующим режим функционирования мишеней), в последнее время наметилась отчётливая тенденция все биологически активные вещества информационного характера подразделять на гормоны, цитокины и хемокины. Согласно этой тенденции, клетки эндокринной системы секретируют гормоны, клетки иммунной системы (и некоторые другие) – цитокины; наконец, хемокины (вещества, оказывающие хемотаксическое действие на мишени) секретируют различные клетки при иммунных реакциях и при воспалении.

Классификация

  • Органы эндокринной системы подразделяют на несколько групп.
  • Гипоталамо-гипофизарная система: нейросекреторные нейроны и аденогипофиз.
  • Мозговые придатки: гипофиз и эпифиз.
  • Бранхиогенная группа (имеющая происхождение из эпителия глоточных карманов): щитовидная железа, паращитовидные железы, вилочковая железа.
  • Надпочечниково-адреналовая система: кора надпочечников, мозговое вещество надпочечников и параганглии.
  • Островки Лангерханса поджелудочной железы.

267

ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНАЯ СИСТЕМА

Эпителиального генеза передняя доля гипофиза (синтез тропных гормонов, экспрессия гена проопиомеланокортина), перикарионы нейросекреторных нейронов гипоталамуса (синтез рилизинг-гормонов, антидиуретического гормона – АДГ, окситоцина, нейрофизинов, орексинов), гипоталамо-гипофизарный тракт (транспорт гормонов по аксонам нейросекреторных нейронов), аксовазальные синапсы (секреция АДГ и окситоцина в капилляры задней доли гипофиза, секреция рилизинг-гормонов в капилляры срединного возвышения), портальная система кровотока между срединным возвышением и передней долей гипофиза в совокупности формируют гипоталамо-гипофизарную систему (рис. 9-2, 9-5).

Гипофиз анатомически имеет ножку и тело, гистологически подразделяется на адено- и нейрогипофиз.

Развитие гипофиза

Гипофиз образуется из двух зачатков (рис. 9-3) – эктодермального (карман Ратке) и нейрогенного (processus infundibularis).

Карман Ратке. На 4–5-й неделе эктодермальный эпителий крыши ротовой бухты образует карман Ратке – вырост, направляющийся к мозгу. Из этого гипофизарного кармана развивается аденогипофиз (передняя, промежуточная и входящая в состав ножки гипофиза туберальная доли).

Processus infundibularis. Навстречу карману Ратке растёт выпячивание промежуточного мозга, дающее начало нейрогипофизу (задняя доля гипофиза, нейро-гипофизарная часть ножки гипофиза и отчасти срединное возвышение).

АДЕНОГИПОФИЗ

Аденогипофиз (рис. 9-2) состоит из передней и промежуточной долей и туберальной части ножки гипофиза.

Передняя доля

Передняя доля – эпителиальная эндокринная железа (см. рис. 30 на вклейке), её клетки синтезируют и секретируют различные гормоны (тропные и

Рис. 9-2. Анатомия гипофиза [42]. Рис. 9-2. Анатомия гипофиза [42].

268

Рис. 9-3. Развитие гипофиза [71]. Рис. 9-3. Развитие гипофиза [71].

продукты экспрессии гена проопиомеланокортина). Синтез и секреция тропных гормонов находятся под контролем гипоталамических рилизинг-гормонов, поступающих в капилляры передней доли гипофиза (вторичная капиллярная сеть, см. рис. 9-4). Разные эндокринные клетки передней доли синтезируют различные пептидные гормоны.

Тропные гормоны

В передней доле синтезируются СТГ (соматотрофный гормон, соматотро-[ф][п]ин, гормон роста), ТТГ (тиреотропный гормон, тиротрофин), АКТГ (адренокортикотропный гормон), гонадотропины (лютеинизирующий гормон – ЛГ [лютропин] и фолликулостимулирующий гормон – ФСГ [фоллитропин]), пролактин.

Экспрессия гена проопиомеланокортина может привести к синтезу и секреции ряда пептидов (АКТГ, β- и γ-липотропины, α-, β- и γ-меланотропины, β-эндорфин, АКТГ-подобный пептид), из которых гормональная функция установлена для АКТГ и меланотропинов; функции остальных пептидов изучены недостаточно.

Цитология

Эндокринные клетки (см. рис. 30 на вклейке) передней доли, синтезирующие пептидные гормоны, содержат элементы гранулярной эндоплазматическои сети, комплекс Гольджи, многочисленные митохондрии и секреторные гранулы различного

269

Рис. 9-4. Система кровоснабжения гипофиза [39].
Рис. 9-4. Система кровоснабжения гипофиза [39].

диаметра. Клетки расположены анастомозирующими тяжами и островками между кровеносными капиллярами с фенестрированным эндотелием. В последние выводятся гормоны, из капилляров к клеткам поступают либерины и соматостатин.

Морфологическая классификация

Точная идентификация аденоцитов, синтезирующих конкретные гормоны, проводится иммуноцитохимически. Морфологическая классификация аденоцитов основана на связывании стандартных красителей (хромофильные и хромофобные [плохо окрашивающиеся] клетки).

Хромофильные клетки подразделяют по окрашиванию секреторных гранул на базофильные и оксифильные (ацидофильные) аденоциты.

  • Ацидофилы синтезируют, накапливают в гранулах и секретируют соматотрофин и пролактин.
  • Соматотрофы имеют гранулы диаметром до 400 нм.
  • Лактотрофы содержат мелкие (около 200 нм) гранулы. При беременности и лактации величина гранул может достигать 600 нм.
    Соматомаммотрофы. Продукт экспрессии имеет эффекты как соматотрофина, так и пролактина.

270

Базофилы

  • Кортикотрофы экспрессируют ген проопиомеланокортина (преимущественно АКТГ), содержат гранулы диаметром около 200 нм.
  • Тиротрофы синтезируют ТТГ, содержат мелкие (около 150 нм) гранулы.
  • Гонадотрофы синтезируют ФСГ и лютропин, размеры гранул варьируют от 200 до 400 нм. ФСГ и ЛГ синтезируются в разных подтипах гонадотрофов.

Хромофобные клетки – гетерогенная популяция, включающая дегранулировавшие клетки (оксифилы и базофилы разных типов) и камбиальный резерв. Регенерация аденоцитов, как производных эктодермального эпителия, происходит из клеток камбиального резерва.

Туберальная часть

Туберальная часть состоит из тяжей эпителиальных клеток, между ними расположены гипофизарные воротные вены (vv. portae hypophysis, см. рис. 9-4), соединяющие первичную капиллярную сеть (срединное возвышение) и вторичную капиллярную сеть (передняя доля гипофиза). Эндокринная функция эпителиальных клеток туберальной части отсутствует, редко встречаются базофильные аденоциты.

Средняя доля

Средняя (промежуточная) доля гипофиза у человека выражена слабо, иногда встречаются клетки с экспрессией гена проопиомеланокортина.

НЕЙРОГИПОФИЗ

Нейрогипофиз включает заднюю долю гипофиза и нейрогипофизарную часть ножки гипофиза. Нейрогипофиз (см. рис. 31 на вклейке) состоит из клеток нейроглии – питуицитов, кровеносных сосудов, аксонов гипоталамо-гипофизарного тракта и их окончаний на кровеносных капиллярах (аксовазальные синапсы). Питуициты содержат многочисленные промежуточные филаменты, пигментные гранулы и липидные включения.

Аксовазальные синапсы образованы терминальными расширениями аксонов нейросекреторных нейронов гипоталамуса, контактирующими со стенкой кровеносных капилляров срединного возвышения и задней доли гипофиза. Аксоны имеют локальные утолщения (тельца Херринга), заполненные пузырьками и гранулами с гормонами.

Задняя доля

Гормоны в задней доле не синтезируются, но через стенку кровеносных капилляров в кровь секретируются АДГ, окситоцин и их нейрофизины, поступающие по аксонам гипоталамо-гипофизарного тракта.

Кровоснабжение гипофиза

Приносящие гипофизарные артерии в медиобазальном гипоталамусе (срединное возвышение) образуют первичную капиллярную сеть (рис. 9-4). Терминали

271

аксонов нейросекреторных клеток гипоталамуса заканчиваются на этих капиллярах. Кровь из первичной капиллярной сети собирается в портальные вены, идущие по гипофизарной ножке (туберальная часть) в переднюю долю. Здесь портальные вены переходят в капилляры вторичной сети. Обогащённая гормонами передней доли кровь из вторичной капиллярной сети поступает в общую циркуляцию через выносящие вены.

Нейрогипофизарная часть ножки

Нейрогипофизарная часть ножки гипофиза содержит проходящие в заднюю долю аксоны гипоталамо-гипофизарного тракта.

ГИПОТАЛАМУС

Нейросекреторные нейроны гипоталамуса

Нейросекреторные нейроны гипоталамуса – типичные нервные клетки. Синтезируемые в перикарионах этих нейронов рилизинг-гормоны, а также АДГ, окситоцин и их нейрофизины по аксонам этих нейронов в составе мембранных пузырьков транспортируются к аксовазальным синапсам. Такие гормон-продуцирующие нервные клетки входят в состав многих ядер гипоталамуса, в т.ч. надзрительного (п. supraopticus) и околожелудочкового (п. paraventricularis). Частично аксоны таких нейронов заканчиваются в эпендимной выстилке третьего желудочка, а также формируют синапсы с другими нейронами мозга.

Регуляция. Синтетическая и секреторная активность нейросекреторных нейронов находится под контролем вышележащих отделов мозга, замыкающих многочисленные сигналы извне и из внутренней среды организма; гормонов (например, циклический синтез гонадолиберинов находится под контролем гормонов яичника). Наконец, для нейросекреторных нейронов характерен суточный ритм синтеза и секреции гормонов.

Гипоталамо-гипофизарный тракт

Гипоталамо-гипофизарный тракт (рис. 9-5) образован аксонами нейросекреторных нейронов гипоталамуса. Синтезируемые в нейросекреторных нейронах гормоны при помощи аксонного транспорта достигают аксовазальных синапсов нейрогипофиза.

Гипоталамические гормоны

Гипоталамические рилизинг-гормоны

В нейросекреторных нейронах гипоталамуса синтезируются гонадолиберин (люлиберин), кортиколиберин, меланостатин, пролактиностатин, соматолиберин, соматостатин, тиролиберин.

Влияние на аденогипофиз. Гипоталамические гормоны и дофамин оказывают эффекты на синтез и секрецию гормонов аденоцитами гипофиза (табл. 9-1).

272

Рис 9-5 Гипоталамо-гипофизарный тракт [71]

Рис 9-5. Гипоталамо-гипофизарный тракт [71]

Таблица 9-1. Эффекты гипоталамических нейрогормонов на секрецию гормонов аденогипофиза [82]

Гипоталамический
нейрогормон
Гипофизарный
гормон
Эффект
ТТГ-рилизинг-гормон ТТГ, пролактин
Гонадолиберин Гонадотрофины, пролактин?
Дофамин Гонадотрофины, ТТГ, пролактин
Кортиколиберин АКТГ
Соматолиберин СТГ
Соматостатин СТГ, ТТГ, АКТГ

Гормоны задней доли

Гормоны задней доли – антидиуретический (АДГ), окситоцин, а также нейрофизины – синтезируются в нейросекреторных нейронах гипоталамуса. Содержащие гормоны мембранные пузырьки транспортируются по аксонам этих нейронов в составе гипоталамо-гипофизарного тракта в заднюю долю гипофиза, через аксовазальные синапсы гормоны секретируются в кровь.

Орексины

В латеральном гипоталамусе расположены нейроны, синтезирующие орексины, физиологическое значение которых состоит в регуляции сна и бодрствования.

273

ЭПИФИЗ

Шишковидная железа – небольшой (5–8 мм) конической формы вырост промежуточного мозга, соединённый ножкой со стенкой третьего желудочка. Капсула образована соединительной тканью мягкой мозговой оболочки. От капсулы отходят перегородки, содержащие кровеносные сосуды и сплетения симпатических нервных волокон. Эти перегородки не полностью разделяют тело железы на дольки. Паренхима органа состоит из пинеалоцитов и интерстициальных (глиальных) клеток. В интерстиции присутствуют отложения солей кальция, известные как мозговой песок (corpora arenacea). Иннервация: орган снабжён многочисленными постганглионарными нервными волокнами от верхнего шейного симпатического узла. Функция органа у человека изучена слабо, хотя железа у ряда позвоночных выполняет различные функции (например, у некоторых амфибий и рептилий эпифиз содержит фоторецепторные элементы [т.н. теменной глаз]), иногда бездоказательно переносимые на человека. Эпифиз у человека, скорее всего, – звено реализации биологических ритмов, в т.ч. околосуточных.

Пинеалоциты

Пинеалоциты содержат крупное ядро, хорошо развитую гладкую эндоплазматическую сеть, элементы гранулярной эндоплазматической сети, свободные рибосомы, комплекс Гольджи, множество секреторных гранул, микротрубочки и микрофиламенты.

Контакты пинеалоцитов. Многочисленные длинные отростки пинеалоцитов заканчиваются расширениями на капиллярах и среди клеток эпендимы. В концевых отделах части отростков присутствуют непонятного назначения структуры – плотные трубчатые элементы, окружённые т.н. синаптическими сфероидами.

Гормон мелатонин синтезируется и секретируется в цереброспинальную жидкость и в кровь преимущественно в ночные часы.

Серотонин (5-гидрокситриптамин) синтезируется преимущественно в дневные часы.

Интерстициальные клетки

Интерстициальные клетки напоминают астроциты, имеют многочисленные ветвящиеся отростки, округлое плотное ядро, элементы гранулярной эндоплазматической сети и структуры цитоскелета: микротрубочки, промежуточные филаменты и множество микрофиламентов.

Околосуточный ритм

Циркадианный ритм – один из биологических ритмов (суточная, помесячная, сезонная и годовая ритмика), скоординированный с суточной цикличностью вращения Земли; несколько не соответствует 24 часам. Многие процессы, в т.ч. гипоталамическая нейросекреция, подчиняются околосуточному ритму.

274

ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

Щитовидная железа секретирует регуляторы основного обмена – йодсодержащие гормоны – трийодтиронин 3) и тироксин 4), а также кальцитонин, один из эндокринных регуляторов обмена Са2+. Йодсодержащие гормоны вырабатывают эпителиальные клетки стенки фолликулов, кальцитонин – светлые клетки. Две пары паращитовидных желёз (верхние и нижние), секретирующие антагонист кальцитонина – паратиреокрин, почти всегда анатомически тесно связаны с щитовидной железой.

РАЗВИТИЕ

Эндокринные клетки щитовидной железы имеют двоякое происхождение: стенка глотки и нервный гребень.

Энтодерма глоточных карманов

Эпителий бранхиогенной группы желёз (щитовидная, вилочковая, околощитовидные) развивается из энтодермы глоточных карманов. Зачаток щитовидной железы в виде выпячивания крыши глотки между первой и второй парами глоточных карманов (у корня языка) возникает на 3–4-й неделе внутриутробного развития. Эпителиальный зачаток железы растёт вентральнее хрящей гортани и к 7-й неделе достигает места окончательной локализации, формируя две доли и перешеек. Зачаток железы сначала связан с глоткой при помощи полого тяжа (ductus thyroglossus), открывающегося на поверхности корня языка (позднее – foramen соесит). Нормально этот тяж дегенерирует (при неполной дегенерации эпителиального тяжа по его протяжению могут возникать шейные кисты). Часть клеток тяжа может образовать функционально активные островки эндокринной ткани, расположенные вне железы. Пирамидальная доля железы – наиболее близкий к телу железы остаток тяжа.

Нервный гребень

Синтезирующие кальцитонин светлые клетки (С-клетки) щитовидной железы развиваются из нервного гребня.

Пренатальная железа

Транскрипционный фактор TTF1 активирует гены тироглобулина, тиропероксидазы, рецепторов ТТГ и N-ацетилглюкозамина. В конце третьего месяца развития плода начинается синтез йодсодержащих гормонов, появляющихся в амниотической жидкости. Содержание Т3 + Т4 амниотической жидкости меньше Т3 + Т4 крови матери, а содержание реверсивного rТ3 амниотической жидкости много выше rТ3 крови матери. Это обстоятельство означает, что преобладающий йодсодержащий гормон плода – rТ3. Измерение rТ3 в амниотической жидкости используют для диагностики возможной недостаточности функции щитовидной железы (гипотиреоидизм плода).

275

МОРФОЛОГИЯ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Щитовидная железа складывается из двух основных частей – паренхимы и стромы (см. рис. 32 на вклейке).

Паренхима

Паренхима щитовидной железы (эндокринная функция) – совокупность секретирующих тиреоидные гормоны клеток и С-клеток, синтезирующих кальцитонин. И те, и другие входят в состав фолликулов и скоплений межфолликулярных клеток.

Фолликулы

Фолликулы (см. рис. 32 на вклейке) – различной величины и формы (преимущественно округлые) образования, содержащие коллоид. Стенка фолликула образована эпителиальными фолликулярными клетками (синтез Т4 и Т3), прикреплёнными к базальной мембране. Между базальной мембраной и фолликулярными клетками встречаются более крупные светлые клетки (синтез кальцитонина).

Фолликулярные клетки

Тироциты образуют стенку фолликула и формируют его содержимое, синтезируя и секретируя в коллоид тироглобулин. Тиропероксидаза и рецептор N-ацетилглюкозамина (другие специфические для фолликулярных клеток белки) также синтезируются в фолликулярных клетках.

Функции. Основная функция фолликулярных клеток – синтез и секреция Т4 и Т3 – складывается из многих процессов: поглощение йода → окисление йода → образование тироглобулина → секреция тироглобулина в полость фолликула → йодирование тироглобулина → эндоцитоз и расщепление тироглобулина → секреция Т3 и Т4 (рис. 9-6). Функцию фолликулярных клеток стимулирует тиротропин. Эндокринную функцию щитовидной железы характеризует тиреоидный статус.

  • Эутиреоидия – отсутствие отклонений
  • Заболевание щитовидной железы можно предположить при появлении симптомов недостаточности эндокринной функции (гипотиреоз), избыточных эффектов тиреоидных гормонов (гипертиреоз) либо при очаговом или диффузном увеличении щитовидной железы (зоб).

Форма клеток (от низкокубической до цилиндрической) эпителиальной стенки фолликула зависит от интенсивности их функционирования: высота клеток пропорциональна напряжённости осуществляемых в них процессов.

Полярная дифференцировка эпителиальных клеток выражена хорошо.

Вязальная часть клеток содержит ядро, гладкий и шероховатый эндоплазматический ретикулум. В плазмолемму вмонтированы рецепторы ТТГ. Возможна складчатость плазмолеммы (отражает интенсивность обмена между клетками и кровеносными капиллярами – захват йода, поступление метаболитов, секреция гормонов).

Латеральная часть клеток содержит межклеточные контакты, предупреждающие просачивание коллоида.

276

Рис. 9-6 Участие фолликулярных клеток в секреции йодсодержащих гормонов [39]
Рис. 9-6 Участие фолликулярных клеток в секреции йодсодержащих гормонов [39]

Апикальная часть содержит выраженный комплекс Гольджи (формирование секреторных пузырьков, присоединение углеводов к тироглобулину), разные типы пузырьков (секреторные [содержат тироглобулин], окаймлённые [незрелый тироглобулин из полости фолликула поступает в клетку для йодирования], эндоцитозные [содержат зрелый тироглобулин для его последующей деградации в фаголизосомах]), микроворсинки (увеличение поверхности обмена между клетками и полостью фолликула). Апикальная плазмолемма содержит рецепторы N-ацетилглюкозамина (связывание незрелого тироглобулина для его интернализации путём опосредованного этими рецепторами эндоцитоза). В связи с мембранными структурами апикальной части клеток находится тиропероксидаза.

Митохондрии, лизосомы, фаголизосомы рассеяны по всей цитоплазме.

Коллоид. Термин "коллоид" точно определяет физико-химическую природу содержимого фолликулов. Главный компонент – тироглобулин различной степени зрелости.

  • Незрелый тироглобулин (не йодированный и частично йодированный) секретируется тироцитами в полость фолликула.
    Созревание тироглобулина происходит примерно в течение двух суток в апикальной части фолликулярных клеток путём его йодирования при помощи тиропероксидазы.
  • Термин "рециклизация тироглобулина" обозначает циклы интернализации незрелого тироглобулина из коллоида в апикальную часть тироцитов, йодирование тироглобулина и его секрецию в коллоид.

277

  • Интернетизация тироглобулина происходит путём опосредованного рецепторами N-ацетилглюкозамина эндоцитоза.
  • Зрелый тироглобулин (полностью йодированный) – прогормон йодсодержащих гормонов, форма их хранения в коллоиде. По мере необходимости зрелый тироглобулин фагоцитируется тироцитами, поступает в лизосомы и расщепляется в фаголизосомах. Аминокислоты используются для новых синтезов, а Т3 и Т4 из базальной части клеток поступают в кровь.

С-клетки

С-клетки в составе фолликулов называют также парафолликулярными клетками. В них происходит экспрессия кальцитонинового гена CALC 1 кодирующего кальцитонин, катакальцин и относящийся к кальцитониновому гену пептид α. С-клетки крупнее тироцитов, в составе фолликулов расположены, как правило, одиночно. Морфология этих клеток характерна для клеток, синтезирующих белок на экспорт (присутствуют шероховатая эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, секреторные гранулы, митохондрии). На гистологических препаратах цитоплазма С-клеток выглядит светлее цитоплазмы тироцитов, отсюда их название – светлые клетки.

Хюртля клетки

Иногда (например, при болезни Хашимото) в составе стенки фолликулов или между фолликулами находят крупные клетки с зернистой оксифильной цитоплазмой, содержащие много митохондрий – онкоциты, или клетки Хюртля (Гюртля, также Асканази–Хюртля).

Межфолликулярные клетки

К паренхиме щитовидной железы, помимо образующих фолликулы клеток, относятся также островки клеток, расположенные между фолликулами. Островки образованы способными синтезировать йодсодержащие гормоны клетками (малодифференцированные тироциты, формирующие новые фолликулы), а также С-клетками.

Строма

Строма состоит из вспомогательных структур (капсула, интерстиций, нервные и сосудистые элементы). Капсула сформирована из плотной волокнистой соединительной ткани. От капсулы отходят тяжи (стандартное наименование – септы, или трабекулы) плотной волокнистой соединительной ткани, содержащие кровеносные и лимфатические сосуды, нервы.

Интерстиций

Пространство органа заполняет поддерживающий элементы паренхимы каркас из рыхлой волокнистой соединительной ткани с кровеносными и лимфатическими сосудами, отдельными нервными волокнами и их окончаниями.

Кровоток

Кровоток железы интенсивен и сопоставим с кровоснабжением мозга, перфузией крови через почки и печень. Кровеносные капилляры фенестрированного типа контактируют с эндокринными клетками паренхимы.

278

Иннервация

Соматическая чувствительная. В железе найдены чувствительные нервные окончания, образованные ветвлениями периферических отростков чувствительных нейронов.

Двигательная вегетативная (симпатическая и парасимпатическая). Преобладают сопровождающие кровеносные сосуды и иннервирующие их ГМК варикозные ветвления постганглионарных симпатических нейронов. Эффекты вегетативной иннервации на эндокринную функцию незначительны.

ОКОЛОЩИТОВИДНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ

Четыре небольшие паращитовидные железы расположены на задней поверхности и под капсулой щитовидной железы. Функция железы – синтез и секреция Са2+-регулирующего пептидного гормона паратиреокрина (ПТГ). ПТГ вместе с кальцитонином и катакальцином, а также витамином D регулирует обмен кальция и фосфатов.

Генез паращитовидных желёз

Эпителий нижних двух паращитовидных желез развивается из энтодермы третьей пары глоточных карманов, верхних двух – из четвёртой пары.

Морфология

Каждая из четырёх желёз имеет собственную тонкую капсулу, от которой отходят перегородки (септы), содержащие кровеносные сосуды. Паренхима, образованная тяжами и островками эпителиальных клеток (см. рис. 33 на вклейке), содержит два типа клеток – главные и оксифильные.

Главные клетки

Главные клетки имеют базофильную цитоплазму (развита гранулярная эндоплазматическая сеть), комплекс Гольджи, мелкие митохондрии и секреторные гранулы диаметром 200–400 нм, содержащие ПТГ.

Оксифильные клетки

Оксифильные клетки равномерно распределены в паренхиме железы или образуют небольшие скопления, содержат крупные митохондрии, слабо выраженный комплекс Гольджи и умеренно развитую гранулярную эндоплазматическую сеть. Функция оксифильных клеток неизвестна, их число с возрастом увеличивается.

Жировые клетки

Жировые клетки всегда присутствуют в железе, с возрастом их количество увеличивается.

Тиреоидэктомия

В силу того, что паращитовидные железы топографически связаны с щитовидной железой, при хирургической резекции последней существует опасность

279

удаления паращитовидных желёз. При этом развиваются симптомы выпадения функции паращитовидной железы: гипокальциемия, тетания, судороги, возможна смерть.

Функции

  • ПТГ поддерживает гомеостаз кальция (рис. 9-7) и фосфатов.
  • ПТГ увеличивает содержание кальция в сыворотке, усиливая его вымывание из костей и канальцевую реабсорбцию в почках.
  • ПТГ стимулирует образование кальцитриола в почках, кальцитриол же усиливает всасывание кальция и фосфатов в кишечнике.
  • ПТГ уменьшает реабсорбцию фосфатов в канальцах почки и усиливает их вымывание из костей.
Рис. 9-7. Эффекты ПТГ для поддержания гомеостаза кальция.
Рис. 9-7. Эффекты ПТГ для поддержания гомеостаза кальция.

Обмен кальция

Гомеостаз кальция и фосфора поддерживается адекватным поступлением в организм кальция, фосфора и витамина D, нормальной минерализацией скелета, основного резервуара фосфатов и кальция.

Кальций сыворотки

Кальций находится в сыворотке в трёх формах. Около 40% связано с белком, около 5–15% находится в комплексе с такими анионами, как цитрат и фосфат, а оставшаяся часть находится в несвязанной форме в виде ионов кальция (Са2+). Кальций сыворотки в ионизированной форме имеет наиболее важное клиническое значение. Уровень сывороточного кальция в норме у мужчин достигает 10,5 мг% и 10,2 мг% у женщин.

Гипокальциемия – концентрация кальция сыворотки менее 8,5 мг%. Дефицит ПТГ – главный фактор гипокальциемии.

Гиперкальциемия – результат нарушений, вызывающих повышенное всасывание кальция в ЖКТ или повышенную резорбцию кальция из костей. Гиперсекреция ПТГ – основная причина гиперкальциемии.

Регуляторы. Сывороточную концентрацию Са2+ и фосфатов регулируют ПТГ, антагонистичный ему по эффектам кальцитонин, гормональные формы витамина D, отчасти эстрогены.

  • ПТГ увеличивает содержание кальция в сыворотке, усиливая его вымывание из костей и канальцевую реабсорбцию в почках. ПТГ также стимулирует образование кальцитриола.
  • Кальцитриол усиливает всасывание кальция и фосфатов в кишечнике. Образование кальцитриола стимулируют ПТГ и гипофосфатемия, подавляет – гиперфосфатемия.
  • Кальцитонин подавляет резорбцию костей и усиливает экскрецию кальция в почках; его эффекты на сывороточный кальций противоположны эффекту ПТГ.

280

Обмен фосфатов

Фактически все функции организма осуществляются за счёт макроэргических фосфатных связей АТФ. Кроме того, фосфат – важный анион и буфер внутриклеточной жидкости. Важно и его значение в почечной экскреции иона водорода.

Гомеостаз фосфата – равновесие между поступлением и выведением фосфата (внешний баланс), а также поддержание нормального распределения фосфата в организме (внутренний баланс).

Внешний баланс фосфата. Поступление фосфата в норме – 1200 мг/день. Нормальный уровень экскреции фосфата – 1200 мг/день (800 мг с мочой и 400 мг с калом). ЖКТ – пассивный компонент внешнего баланса фосфата, в то время как экскреция фосфата в почках тщательно контролируется. В норме 90% фильтрующегося фосфата реабсорбируется в проксимальных канальцах, очень малая часть реабсорбируется дистальнее. Основной регулятор реабсорбции фосфата в почках – ПТГ.

  • Высокий уровень ПТГ ингибирует реабсорбцию фосфата.
  • Низкий уровень ПТГ стимулирует реабсорбцию фосфата.

Внутренний баланс фосфата. Уровни внутриклеточного фосфата – 200– 300 мг%, внеклеточного – 3–4 мг%. Повышение содержания инсулина, дисбаланс ионов водорода и внутриклеточные метаболические нарушения изменяют распределение фосфата в организме.

  • Избыток ПТГ. Любое состояние, сочетающееся с повышенным уровнем ПТГ, может вызвать потерю фосфата почками.
  • Гипопаратиреоз. Так как уровень ПТГ определяет реабсорбцию фосфата в почках, любое состояние, сочетающееся с недостаточностью паращитовидных желёз или с недостаточным ответом на ПТГ, может характеризоваться гиперфосфатемией.

НАДПОЧЕЧНИК

Надпочечники (рис. 9-8, см. также рис. 34 на вклейке) – парные эндокринные органы, расположенные ретроперитонеально у верхних полюсов почки на уровне Th12 и L1 масса надпочечника – примерно 4 г. Фактически это две железы: кора (на долю коры приходится около 80% массы железы) и мозговая часть. Кора надпочечников синтезирует кортикостероиды (минералокортикоиды, глюкокортикоиды и андрогены), хромаффинная ткань мозговой части – катехоловые амины.

РАЗВИТИЕ

На 6-й неделе внутриутробного развития крупные мезодермальные клетки целомического эпителия образуют скопление на краниальном конце

281

Рис 9-8 Надпочечник. Непосредственно под капсулой в составе корковой части находится клубочковая зона. Она состоит из узких и более мелких по сравнению с другими зонами клеток. Крупные многоугольные клетки образуют параллельные тяжи пучковой зоны. Правильный ход тяжей нарушается в сетчатой зоне корковой части надпочечника. Мозговая часть представлена переплетающимися тяжами крупных хромаффинных клеток. К тяжам прилегают синусоидные кровеносные капилляры с широким просветом [39]

Рис 9-8 Надпочечник. Непосредственно под капсулой в составе корковой части находится клубочковая зона. Она состоит из узких и более мелких по сравнению с другими зонами клеток. Крупные многоугольные клетки образуют параллельные тяжи пучковой зоны. Правильный ход тяжей нарушается в сетчатой зоне корковой части надпочечника. Мозговая часть представлена переплетающимися тяжами крупных хромаффинных клеток. К тяжам прилегают синусоидные кровеносные капилляры с широким просветом [39]

мезонефроса. Вскоре формируется сосудистый полюс – место проникновения в центральную часть железы мигрирующих из нервного гребня будущих хромаффинных клеток мозгового вещества. На 8-й неделе мезодермальные клетки начинают интенсивно размножаться, и формируется две зоны коры: наружная – дефинитивная и эмбриональная (фетальная), расположенная на границе с мозговым веществом

Фетальная кора

Клетки фетальной зоны коры надпочечника у плода крупные, с ацидофильной цитоплазмой и большим бледным ядром. На 10– 20-й неделе фетальная кора быстро растет, к 30-й неделе объем этой зоны увеличивается вдвое. В плодном периоде на долю фетальной зоны приходится большая часть коры надпочечника. Незадолго до рождения начинается дегенерация этой зоны, и к концу первого года жизни фетальная кора полностью исчезает.

Функция. Фетальная кора синтезирует преимущественно глюкокортикоид кортизол и дегидроэпиандростерон, преобразуемый в печени плода в 16α-производные, из которых в плаценте образуются эстрогены материнского организма (эстриол, эстрадиол и эстрон)

Дефинитивная кора

Клетки дефинитивной зоны мелкие, имеют базофильную цитоплазму и плотное ядро К 30-й неделе объем дефинитивной зоны значительно увеличивается В течение первого года жизни в дефинитивной коре различимы клубочковая, пучковая и сетчатая зоны; полностью дифференцировка корковой части надпочечника завершается к третьему году жизни В дальнейшем кора продолжает

282

увеличиваться в объёме (особенно интенсивно при половом созревании), достигая окончательных размеров к 20 годам.

Мозговая часть

К 30-й неделе объём мозгового вещества увеличивается в 4 раза. В дальнейшем число хромаффинных клеток возрастает вплоть до завершения полового развития.

Функция. В плодном периоде хромаффинные клетки весьма чувствительны к малейшим изменениям гомеостаза (например, к изменениям рО2), отвечая на них выбросом катехоловых аминов (адреналина и норадреналина).

КОРА НАДПОЧЕЧНИКА

Железа (рис. 9-8, см. также рис. 34 на вклейке) окружена капсулой из плотной волокнистой соединительной ткани, от которой в толщу органа местами отходят соединительнотканные перегородки. Строма железы состоит из поддерживающей эндокринные клетки рыхлой волокнистой соединительной ткани, содержащей огромное количество кровеносных капилляров с фенестированным эндотелием. Паренхима – совокупность эпителиальных тяжей, имеющих различную ориентацию на разном расстоянии от капсулы надпочечника. Это обстоятельство, а также характер гормонального стероидогенеза позволяет вьщелить в коре клубочковую, пучковую и сетчатую зоны.

Пучковая зона

Пучковая зона занимает около 75% толщины коры. Тяжи эндокринных клеток и находящиеся между ними кровеносные капилляры расположены параллельно друг другу (в виде пучков). Здесь синтезируются глюкокортикоиды (преимущественно кортизол и кортизон), а также андрогены. Синтез глюкокортикоидов регулирует тропный гормон аденогипофиза – АКТТ. Клетки выглядят как вакуолизированные (рис. 9-9, А), поэтому их называют спонгиоциты; содержат округлые митохондрии с кристами в виде трубочек и пузырьков, разветвлённую гладкую эндоплазматическую сеть, элементы гранулярной эндоплазматической сети, лизосомы, многочисленные липидные включения и пигментные гранулы, содержащие липофусцин.

Вакуолизация клеток на гистологических препаратах отражает присутствие в цитоплазме спонгиоцитов значительного числа липидных капель (содержат преимущественно эфиры холестерина), вымываемых при подготовке препарата.

Клубочковая зона

Пучки эндокринных клеток подворачиваются под капсулу и на срезе имеют вид клубочков (15% толщины коры). Здесь синтезируются минералокортикоиды (главным образом, альдостерон). Стимулятор синтеза альдостерона – ангиотензин II и в незначительной степени – АКТГ. Клетки (рис. 9-9, Б) имеют плотное округлое ядро с одним или двумя ядрышками, развитую гладкую эндоплазматическую сеть, некрупные митохондрии с пластинчатыми кристами,

283

рибосомы, хорошо развитый комплекс Гольджи и небольшое количество мелких липидных включений.

Сетчатая зона

В наиболее глубоких частях коры (10% толщины коры) тяжи эндокринных клеток переплетаются, образуя подобие сети. В сетчатой зоне синтезируются глюкокортикоиды и стероидные гормоны типа андрогенов (дегидроэпиандростерон и андростендион). Тропный гормон – АКТГ. Гонадотропные гормоны гипофиза не влияют на секрецию гормонов в сетчатой зоне. В отличие от спонгиоцитов клетки этой зоны содержат меньше липидных включений, но имеют крупные липофусциновые гранулы Ядра некоторых клеток пикнотизированы.

Липофусциновые гранулы содержат лизосомальную кислую фосфатазу и рассматриваются как деградирующие лизосомы

Стероидогенез

Стероидогенез гормонов коры надпочечника, а также стероидных гормонов половой сферы – сложный процесс (из железы выделено не менее 50 стероидов), по-разному происходящий в отдельных зонах коры. Стероидные гормоны,

Рис 9-9 Эндокринные клетки коры надпочечника. А – клетка пучковой зоны, вырабатывающая глюкокортикоиды и андрогены. Клетку называют спонгиоцитом, т. к. она имеет пенистый вид из-за множества липидных капель в цитоплазме, содержит округлые митохондрии с кристами в виде трубочек и пузырьков, разветвленную гладкую эндоплазматическую сеть. Б – клетка клубочковой зоны, вырабатывающая альдостерон. Присутствуют развитая гладкая эндоплазматическая сеть, некрупные митохондрии с пластинчатыми кристами и небольшое количество мелких липидных включений [46].

Рис 9-9 Эндокринные клетки коры надпочечника. А – клетка пучковой зоны, вырабатывающая глюкокортикоиды и андрогены. Клетку называют спонгиоцитом, т. к. она имеет пенистый вид из-за множества липидных капель в цитоплазме, содержит округлые митохондрии с кристами в виде трубочек и пузырьков, разветвленную гладкую эндоплазматическую сеть. Б – клетка клубочковой зоны, вырабатывающая альдостерон. Присутствуют развитая гладкая эндоплазматическая сеть, некрупные митохондрии с пластинчатыми кристами и небольшое количество мелких липидных включений [46].

284

их промежуточные продукты, а также фармакологические аналоги гормонов синтезируются на базе холестерина. Процессы стероидогенеза обеспечивают ферменты, локализованные в митохондриях и гладкой эндоплазматической сети. Все стероидные гормоны построены на основе 17-углеродной структуры – циклопентанпергидрофенантрена.

МОЗГОВАЯ ЧАСТЬ НАДПОЧЕЧНИКА

Эндокринную функцию мозговой части надпочечника выполняют происходящие из нервного гребня хромаффинные клетки. При активации симпатической нервной системы надпочечники выбрасывают в кровь катехоловые амины (адреналин и норадреналин). Катехоламины имеют широкий спектр эффектов (воздействие на гликогенолиз, липолиз, глюконеогенез, существенное влияние на сердечно-сосудистую систему). Вазоконстрикция, параметры сокращения сердечной мышцы и другие эффекты катехоловых аминов реализуются через α- и β-адренергические рецепторы на поверхности клеток-мишеней (ГМК, секреторные клетки, кардиомиоциты). Серьёзные клинические проблемы возникают при опухолях эндокринных клеток и их предшественников (нейробластома, феохромоцитома).

Строма. В нежном поддерживающем каркасе, состоящем из рыхлой волокнистой соединительной ткани, расположены многочисленные сосудистые полости – венозные синусы – вариант капилляров типа синусоидов. Их отличительная особенность – значительный диаметр просвета, достигающий десятков и сотен мкм.

Хромаффинные клетки

Хромаффинные клетки (рис. 9-10) содержат гранулы с электроноплотным содержимым, которое с бихроматом калия даёт хромаффинную реакцию.

Локализация

Хромаффинные клетки – основной клеточный элемент мозговой части надпочечников и параганглиев, расположенных по ходу крупных артериальных стволов

Рис 9-10 Хромаффинная клетка. Характерны многочисленные электроноплотные гранулы с катехоламинами. Значительный объем клетки занимает крупное ядро. Клетка содержит митохондрии, выраженный комплекс Гольджи, элементы гранулярной эндоплазматической сети [46]. Рис 9-10 Хромаффинная клетка. Характерны многочисленные электроноплотные гранулы с катехоламинами. Значительный объем клетки занимает крупное ядро. Клетка содержит митохондрии, выраженный комплекс Гольджи, элементы гранулярной эндоплазматической сети [46].

285

(например, каротидное тело). Мелкие скопления и одиночные хромаффинные клетки находят также в сердце, почках, симпатических ганглиях.

Цитология

Хромаффинные клетки содержат многочисленные митохондрии, выраженный комплекс Гольджи, элементы гранулярной эндоплазматической сети, многочисленные электроноплотные гранулы, содержащие преимущественно норадреналин и/или адреналин (по этому признаку хромаффинные клетки подразделяют на две субпопуляции), а также АТФ, энкефалины и хромогранины.

Катехоловые амины синтезируются из тирозина по цепочке: тирозин (превращение тирозина катализирует тирозин гидроксилаза) → ДОФА (ДОФА-декарбоксилаза) → дофамин (дофамин-β-гидроксилаза) → норадреналин (фенилэтаноламин-N-метилтрансфераза) → адреналин.

  • Адреналин-содержащие гранулы гомогенны.
  • Норадреналин-содержащие гранулы характеризуются повышенной плотностью содержимого в центральной части и наличием светлого ободка по периферии под мембраной гранулы.
  • Гранулы, дополнительно содержащие дофамин, появляются при культивировании хромаффинных клеток in vitro.
  • Секреция гормонов из хромаффинных клеток происходит в результате стимулирующего влияния со стороны преганглионарных симпатических волокон и глюкокортикоидов.

РЕГЕНЕРАЦИЯ

Клетки коры и мозговой части железы способны поддерживать свою численность как путём их пролиферации, так и за счёт камбиального резерва.

Кора

Непосредственно под капсулой органа находятся эпителиальные камбиальные клетки, постоянно дифференцирующиеся в эндокринные клетки коры. АКТГ стимулирует пролиферацию камбиального резерва. При хроническом избытке АКТГ развивается гиперплазия коры надпочечников с избыточной секрецией её стероидных гормонов.

Мозговая часть

Часть мигрировавших сюда клеток нервного гребня сохраняется в виде камбиального резерва. Эти малодифференцированные клетки – источник развития опухолей (феохромоцитом), продуцирующих избыточное количество катехоловых аминов.

КРОВОСНАБЖЕНИЕ И ИННЕРВАЦИЯ

Кровоснабжение железы осуществляется из трёх источников: верхняя надпочечниковая артерия (ветвь нижней диафрагмальной артерии), средняя

286

надпочечниковая артерия (отходит от аорты), нижняя надпочечниковая артерия (ветвь почечной артерии). Венозный дренаж коры происходит через синусоиды мозговой части. Это обстоятельство объясняет сочетанное вовлечение органа в развитие стрессовых ситуаций (адаптационный синдром, по Селье), т.к. глюкокортикоиды коры стимулируют секрецию адреналина из хромаффинных клеток.

Иннервация. Мозговая часть органа содержит множество преганглионарных нервных волокон симпатического отдела нервной системы, хромаффинные клетки расценивают как постганглионарное звено двигательной вегетативной иннервации.

287


На главную
Комментарии
Войти
Регистрация
Status: 408 Request Timeout