Бранхиогенная группа эндокринных желез развивается из зачатков жаберных карманов и включает щитовидную и околощитовидные железы. Из зачатков жаберных карманов развивается также тимус. Щитовидная железа и околощитовидные железы связаны не только общим источником развития, но и функционально, играя главную роль в поддержании метаболического статуса и постоянства состава внутренней среды организма. Гормоны этих желез (тироксин, кальцитонин, паратгормон) регулируют скорость основного обмена и концентрацию кальция в крови.
Щитовидная железа (glandula thyroidea) содержит два клеточных диф-ферона эндокриноцитов, развивающихся из стволовых клеток различного происхождения: Т-тироциты (фолликулярные клетки), наиболее многочисленные, вырабатывающие йодсодержащие гормоны — тироксин (Т4) и трий-одтиронин (Т3), и С-тироциты (парафолликулярные клетки), вырабатывающие гормон тирокальцитонин и ряд других пептидов.
Тироксин и трийодтиронин являются мощными стимуляторами окислительных процессов в клетках, причем трийодтиронин в 5-10 раз активнее тироксина. Эти гормоны усиливают обмен веществ, синтез белков, газообмен, обмен углеводов и жиров. Тиреоидные гормоны оказывают значительное влияние на развитие, рост и дифференцировку клеток и тканей. Они ускоряют развитие костной ткани. Особенно большое влияние гормоны щитовидной железы оказывают на гистогенез нервной ткани. При недостаточности щитовидной железы тормозится дифференци-ровка клеток и тканей головного мозга, нарушается психическое развитие человека. Тиреоидные гормоны оказывают стимулирующее действие на регенерационные процессы в тканях. Для нормальной деятельности щитовидной железы необходимо поступление йода с питьевой водой и пищей в организм. Не содержащий йода третий гормон щитовидной железы — тирокальцитонин — участвует в регуляции кальциевого и фосфорного обмена.
Развитие. Зачаток щитовидной железы возникает у зародыша человека на 3-4-й нед как выпячивание стенки глотки между I и II парами жаберных карманов, которое растет вдоль глоточной кишки в виде эпителиального тяжа. На уровне III-IV пары жаберных карманов этот тяж раздваивается, давая начало формирующимся правой и левой долям щитовидной железы. Начальный эпителиальный тяж (ductus thyreoglossus) атрофируется, и от него сохраняются только перешеек, связывающий обе доли щитовидной железы, и проксимальная часть в виде ямки (foramen coecum) в корне языка. У большинства других млекопитающих атрофируется также дистальный конец эпителиального тяжа, поэтому перешеек не развивается и обе доли щитовидной железы обособляются. Зачатки долей быстро разрастаются, образуя рыхлые сети ветвящихся эпителиальных трабекул, клетки которых дифференцируются в Т-тироциты. Последние объединяются в фолликулы, в промежутки между которыми врастает мезенхима с кровеносными сосудами и нервами. По мере развития в зачаток железы врастают также производные V пары жаберных карманов — клетки так называемых ультимобранхиаль-ных телец. Это С-тироциты, которые имеют нейроэктодермальную природу, и в закладку щитовидной железы они внедряются через ультимобранхиаль-ные зачатки.
Строение. Щитовидная железа окружена соединительнотканной капсулой, прослойки которой направляются вглубь и разделяют орган на дольки, в которых располагаются многочисленные сосуды микроциркуляторного русла и нервы. Основными структурными компонентами паренхимы железы являются фолликулы — замкнутые шаровидные или слегка вытянутые образования варьирующих размеров с полостью внутри, выстланные одним
Рис. 15.8. Щитовидная железа (по Б. В. Алешину):
1 — интрафолликулярный коллоид; 2 — микрофолликул; 3 — межфолликулярные соединительнотканные прослойки; 4 — капилляры; 5 — резорбционные вакуоли
слоем эпителиальных клеток, представленных Т-тироцитами (фолликулярными клетками), а также С-тироцитами (парафолликулярными клетками) нейрального происхождения (рис. 15.8).
В дольке железы различают фолликулярные комплексы (микродольки), которые состоят из группы фолликулов, окруженных тонкой соединительнотканной капсулой. В просвете фолликулов накапливается коллоид — секреторный продукт Т-тироцитов, представляющий собой вязкую жидкость, состоящую в основном из тироглобулина. Размер фолликулов и образующих их стенку Т-тироцитов варьирует в нормальных физиологических условиях. Их диаметр от 0,02 до 0,9 мм. В небольших формирующихся фолликулах, еще не заполненных коллоидом, эпителий однослойный призматический. По мере накопления коллоида размеры фолликулов увеличиваются, эпителий становится кубическим, а в сильно растянутых фолликулах, заполненных коллоидом, — плоским. Основная масса фолликулов в норме выстлана Т-тироцитами кубической формы. Увеличение размеров фолликулов обусловлено пролиферацией, ростом и дифферен-цировкой Т-тироцитов, сопровождаемой накоплением коллоида в полости фолликула.
Фолликулы разделяются тонкими прослойками рыхлой волокнистой соединительной ткани с многочисленными кровеносными и лимфатическими капиллярами, оплетающими фолликулы, тучными клетками и лимфоцитами (рис. 15.9).
Т-тироциты, или фолликулярные эндокриноциты (endocrinocytus follicularis), — железистые клетки, составляющие большую часть стенки фолликулов. В фолликулах Т-тироциты образуют выстилку (стенку) и располагаются в один слой на базальной мембране. При умеренной функциональной
Рис. 15.9. Микроциркуляторное русло щитовидной железы:
а — коррозионный препарат капилляров (стрелка) фолликулов щитовидной железы; б — микрофотография полутонкого среза щитовидной железы (по Н. П. Федченко). 1 — полость фолликула; 2 — Т-тироциты стенки фолликула; 3 — гемокапилляры
активности щитовидной железы (ее нормальной функции) Т-тироциты имеют кубическую форму и шаровидные ядра. Коллоид, секретируемый ими, заполняет в виде гомогенной массы просвет фолликула. На апикальной поверхности Т-тироцитов, обращенной к просвету фолликула, имеются микроворсинки. По мере усиления тиреоидной активности количество и размеры микроворсинок возрастают. Одновременно базальная поверхность Т-тироцитов, почти гладкая в период функционального покоя щитовидной железы, становится складчатой, что увеличивает соприкосновение Т-тироцитов с перифолликулярными пространствами. Соседние клетки в выстилке фолликулов тесно связаны между собой многочисленными дес-мосомами и хорошо развитыми терминальными пластинками. По мере воз-
растания тиреоидной активности на боковых поверхностях Т-тироцитов возникают пальцевидные выступы (интердигитации), входящие в соответствующие вдавления боковой поверхности соседних клеток.
В Т-тироцитах хорошо развиты органеллы, особенно участвующие в белковом синтезе.
Белковые продукты, синтезируемые Т-тироцитами, выделяются в полость фолликула, где завершается образование йодированных тирозинов и тиро-нинов (аминокислот, входящих в состав крупной и сложной молекулы тиро-глобулина). Тиреоидные гормоны могут попасть в циркуляцию лишь после высвобождения из этой молекулы (т. е. после расщепления тироглобулина). Когда потребности организма в тиреоидном гормоне возрастают и функциональная активность щитовидной железы усиливается (гиперфункция щитовидной железы), Т-тироциты фолликулов принимают призматическую форму. Интрафолликулярный коллоид при этом становится более жидким и содержит многочисленные ресорбционные вакуоли. Ослабление функциональной активности (гипофункция щитовидной железы) проявляется, наоборот, уплотнением коллоида, его застоем внутри фолликулов, диаметр и объем которых значительно увеличиваются; высота же Т-тироцитов уменьшается, они принимают уплощенную форму, а их ядра вытягиваются параллельно поверхности фолликула.
Секреторный цикл. В секреторном цикле различают основные фазы: фазу продукции и фазу выведения гормонов (рис. 15.10).
Фаза продукции включает: 1) поступление предшественников тирогло-булина (аминокислот, углеводов, ионов, воды, йодидов), приносимых из кровеносного русла в Т-тироциты; 2) синтез полипептидных цепочек тиро-глобулина в гранулярной эндоплазматической сети и их гликозилирование (соединение с нейтральными сахарами и сиаловой кислотой) с помощью фермента тиропероксидазы в комплексе Гольджи; синтез тиропероксидазы, окисляющей йодиды и обеспечивающей их соединение с тироглобулином на поверхности Т-тироцитов и образование коллоида (йодирование тиро-глобулина). При этом к нейодированному тироглобулину присоединяется сначала один атом йода, а затем и второй, в результате чего образуются моно- и дийодтиронины. Последующая их комплексация дает трийодтиро-нин и тетрайодтиронин (тироксин).
Фаза выведения включает эндоцитоз тиреоидных гормонов, связанных с тироглобулином, которые подвергаются гидролизу с помощью лизосомных протеаз. Тироглобулин расщепляется до аминокислот, а монойодтирозин, дийодтирозин, трийодтиронин (Т3) и тетрайодтиронин (Т4) освобождаются в цитоплазму. Два последних выводятся через базальную мембрану в капилляры и лимфатические капилляры, а монойодтирозин и дийодтиро-зин используются для синтеза новой молекулы тироглобулина.
Тиротропный гормон усиливает функцию щитовидной железы, стимулируя поглощение тироглобулина микроворсинками Т-тироцитов, а также его расщепление в фаголизосомах с высвобождением активных гормонов.
С-тироциты, или парафолликулярные эндокриноциты (endocrinocytus parafollicularis). Во взрослом организме парафолликулярные эндокринные
Рис. 15.10. Т-тироцит и процесс секреции (по Б. В. Алешину):
1 — капилляр; 2 — перикапиллярное пространство; 3 — базальные мембраны Т-тироцита и эндотелиоцита (стрелками показано направление транспортировки перерабатываемых веществ); 4 — гранулярная эндоплазматическая сеть; 5 — комплекс Гольджи; 6 — перемещение пузырьков секрета гликопротеида к апикальной плазмолемме; 7 — экзоцитоз в полость фолликула; 8 — поступление атомарного йода в полость фолликула и йодирование гликопротеида; 9 — микроворсинки; 10 — образование псевдоподий в процессе резорбции коллоида; 11 — фагоцитоз интра-фолликулярного коллоида; 12 — микротубулы псевдоподии; 13 — капли фагоцитированного интрафолликулярного коллоида (интрацеллюлярные капли коллоида); 14 — лизосомы; 15 — слияние коллоидной капли с лизосомой; протеолиз тирогло-булина и высвобождение тиреоидного гормона; 16 — вакуоли с продуктами протео-лиза; 17 — протеолиз интрафолликулярного коллоида на апикальной поверхности Т-тироцита и эндоцитоз (пиноцитоз) продуктов этого протеолиза; 18 — транспорт пиноцитозных пузырьков; 19 — отдача тиреоидного гормона в капилляр; 20 — митохондрии; 21 — ядро Т-тироцита; 22 — замыкающая пластинка; 23 — межклеточная щель с десмосомами; 24 — интрафолликулярный коллоид; 25 — поступление веществ из капилляра в Т-тироцит
Рис. 15.11. Парафолликулярные эндокриноциты в щитовидной железе крысы: а — микрофотография. Импрегнация нитратом серебра (по Н. П. Федченко); б — электронная микрофотография, увеличение 9000. 1 — полость фолликула щитовидной железы; 2 — парафолликулярные эндокриноциты; 3 — ядро; 4 — секреторные гранулы; 5 — митохондрии; 6 — базальная мембрана; 7 — соединительнотканная оболочка микродольки
клетки локализуются в стенке фолликулов, залегая между основаниями соседних Т-тироцитов, но не достигают своей верхушкой просвета фолликула (интраэпителиальная локализация парафолликулярных клеток). Кроме того, парафолликулярные клетки располагаются также в межфолликулярных прослойках соединительной ткани (рис. 15.11). По размерам
Рис. 15.12. Строение микродольки щитовидной железы (по Н. П. Федченко): а — схема; б — электронная микрофотография, увеличение 10 000. 1 — полость фолликула; 2 — фолликулярные эндокриноциты (Т-тироциты); 3 — пара-фолликулярные эндокриноциты (С-тироциты, кальцитониноциты); 4 — базальная мембрана 5 — гемокапилляр; 6 — соединительнотканная оболочка микродольки; 7 — артериола; 8 — лимфатический капилляр; 9 — тучная клетка
парафолликулярные клетки крупнее Т-тироцитов, имеют округлую, иногда угловатую форму. В отличие от Т-тироцитов парафолликулярные клетки не поглощают йод, но совмещают образование нейроаминов (норадреналина и серотонина) путем декарбоксилирования тирозина и 5-гидрокситриптофана (ароматических аминокислот — предшественников указанных нейроаминов) с биосинтезом белковых (олигопептидных) гормонов — кальцитонина и соматостатина.
Секреторные гранулы, густо заполняющие цитоплазму парафоллику-лярных клеток, обнаруживают сильную осмиофилию и аргирофилию. В цитоплазме парафолликулярных клеток хорошо развиты гранулярная эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи. Секреторные гранулы пара-фолликулярных клеток бывают двух типов. В некоторых парафоллику-лярных клетках преобладают мелкие, но сильно осмиофильные гранулы. Клетки данного типа вырабатывают кальцитонин. В парафолликулярных клетках другого типа содержатся более крупные, но слабо осмиофильные гранулы. Эти клетки продуцируют соматостатин (рис. 15.12).
Васкуляризация. Щитовидная железа обильно снабжается кровью. За единицу времени через щитовидную железу проходит приблизительно столько же крови, сколько через почки, причем интенсивность кровоснабжения значительно увеличивается при усилении функциональной активности органа.
Иннервация. В щитовидной железе много симпатических и парасимпатических нервных волокон. Стимуляция адренергических нервных волокон приводит к небольшому усилению, а парасимпатических — к угнетению функции Т-тироцитов. Основную регулирующую роль играет тиротропный гормон. Парафолликулярные клетки невосприимчивы к гормону гипофиза, но реагируют на симпатические (активирующие) и парасимпатические угнетающие импульсы.
Реактивность и регенерация. Интоксикации, травмы, аутоиммунные процессы, наследственные факторы и другое могут приводить к тиреотоксикозу или к гипотиреозу. Следует иметь в виду, что для нормального функционирования щитовидной железы необходимо достаточное поступление в организм йода. Щитовидная железа обладает высокой способностью к регенерации после травм. Источником роста тиреоидной паренхимы оказывается эпителий фолликулов. Деление Т-тироцитов приводит к увеличению площади сечения фолликула, вследствие чего в нем возникают складки, выступы и сосочки, вдающиеся в полость фолликулов (интрафолликуляр-ная регенерация).
Размножение клеток может привести также к появлению эпителиальных почек, оттесняющих базальную мембрану кнаружи, в межфолликулярное пространство. С течением времени в пролиферирующих Т-тироцитах этих скоплений возобновляется биосинтез тироглобулина, что приводит к образованию микрофолликулов. Микрофолликулы в результате продолжающегося синтеза и накопления коллоида в их полостях увеличиваются в размерах и становятся такими же, как материнские (экстрафолликулярная регенерация). Парафолликулярные клетки в фолликулогенезе участия не принимают.
Примером аутоиммунного заболевания щитовидной железы является болезнь Хашимото. Она возникает вследствие того, что тироглобулин проникает в строму щитовидной железы и, являясь антигеном, вызывает иммунную реакцию организма. При этом сильно разрастается строма железы, инфильтрируется лимфоцитами и плазмоцитами, а фолликулы щитовидной железы содержат мало коллоида и постепенно атрофируются.
15.3.2. Околощитовидные железы
Околощитовидные железы (glandulae parathyroideae) (4-5) расположены на задней поверхности щитовидной железы и отделены от нее капсулой. Масса желез 0,05-0,3 г.
Функциональное значение околощитовидных желез заключается в регуляции метаболизма кальция. Они вырабатывают белковый гормон парати-рин, который стимулирует резорбцию кости остеокластами, повышая содержание кальция в крови, и снижает содержание фосфора в крови, тормозя его резорбцию в почках, уменьшает экскрецию кальция почками, усиливает синтез 1-2,5-дигидроксихолекальциферола (метаболита витамина D), который повышает содержание кальция в сыворотке и его всасывание в пищеварительном тракте.
Паратирин и кальцитонин тесно взаимодействуют в регуляции минерального обмена: кальцитонин снижает уровень кальция в крови; паратирин является антагонистом кальцитонина. Гипокальциемия усиливает секрецию паратирина, а гиперкальциемия, наоборот, подавляет. Кальцитонин и паратирин также действуют на функцию почек и пищеварительный тракт, регулируя экскрецию и поглощение кальция в этих органах.
Развитие. Околощитовидные железы закладываются у зародыша как выступы из эпителия III и IV пары жаберных карманов глоточной кишки. На 5-6-й нед эмбриогенеза образуются четыре зачатка желез в виде эпителиальных почек. На 7-8-й нед эти почки отшнуровываются от стенок жаберных карманов, присоединяясь к задней поверхности щитовидной железы. В процессе гистогенеза эпителия околощитовидных желез составляющие его клетки становятся все более дифференцированными, их размеры увеличиваются, количество гликогена в них уменьшается, цитоплазма приобретает светлую окраску. Они называются главными паратироцитами. У 5-месячного плода главные паратироциты дифференцируются на светлые и темные паратироциты. На 10-м году жизни появляется следующий вид эпителиальных клеток желез — ацидофильные, или оксифильные, пара-тироциты. В виде единичных включений в паренхиме околощитовидных желез могут находиться С-клетки, вырабатывающие кальцитонин.
Строение. Каждая околощитовидная железа окружена тонкой соединительнотканной капсулой. Ее паренхима представлена трабекулами — эпителиальными тяжами либо скоплениями эпителиальных эндокринных клеток — паратироцитов (parathyrocytus endocrinus), разделенными тонкими прослойками рыхлой соединительной ткани с многочисленными капилля-
Рис. 15.13. Строение околощитовидной железы человека:
а — окраска по Маллори; б — схема ультрамикроскопического строения (по Ю. И. Афанасьеву). 1 — оксифильные паратироциты; 2 — главные паратироциты; 3 — соединительнотканные прослойки; 4 — фолликул с коллоидоподобным содержимым; 5 — капилляры; 6 — адипоциты; 7 — промежуточные клетки; 8 — пресекре-торные гранулы
рами (рис. 15.13, а, б). Хотя между паратироцитами хорошо развиты межклеточные щели, соседние клетки связаны интердигитациями и десмосома-ми. Различают главные паратироциты (parathyrocytus principalis) и оксифильные паратироциты (parathyrocytus oxyphilicus).
Главные клетки секретируют паратирин, они преобладают в паренхиме железы, имеют небольшие размеры (7-10 мкм), полигональную форму. В периферических зонах цитоплазма базофильна, где рассеяны скопления свободных рибосом (полисом).
Секреторные гранулы имеют диаметр 150-200 нм. При усилении секреторной активности околощитовидных желез главные клетки увеличиваются в объеме. Среди главных паратироцитов различают светлые (parathyrocytus principalis lucidus) неактивные формы и темные (parathyrocytus principalis densus) активные формы. В последних хорошо развиты органеллы синтеза секрета. В цитоплазме светлых клеток встречаются включения гликогена и жира. Обычно на один темный приходится 3-5 светлых паратироцитов.
Оксифильные паратироциты малочисленны, располагаются поодиночке или группами, они значительно крупнее, чем главные паратироциты. В цитоплазме видны оксифильные гранулы, огромное количество митохондрий, слабо развитый комплекс Гольджи. Их рассматривают как стареющие формы главных клеток. Другая точка зрения состоит в том, что это клетки APUD-серии. Выделяют также промежуточный тип клеток.
На секреторную активность околощитовидных желез не оказывают влияния гипофизарные гормоны. Околощитовидная железа по принципу обратной связи быстро реагирует на малейшие колебания содержания кальция в крови. Ее деятельность усиливается при гипокальциемии и ослабляется при гиперкальциемии. Паратироциты обладают рецепторами, способными непосредственно воспринимать прямые влияния на них ионов кальция.
Васкуляризация. Артерии распадаются на многочисленные капилляры, вены не анастомозируют, формируя петлистую сеть. Они лакунообразно расширяются и собираются в субкапсулярные сплетения, сообщающиеся с венами щитовидной железы.
Иннервация. Околощитовидные железы получают обильную симпатическую и парасимпатическую иннервацию. Безмиелиновые волокна заканчиваются терминалями в виде пуговок или колечек между паратироци-тами. Вокруг оксифильных клеток нервные терминали принимают вид корзиночек. Встречаются также инкапсулированные рецепторы. Влияние поступающих нервных импульсов ограничивается сосудодвигательными эффектами.
Возрастные изменения. У новорожденных и детей младшего возраста в паренхиме околощитовидных желез обнаруживаются только главные клетки. Оксифильные клетки появляются не ранее 5-7 лет, к этому времени их количество быстро нарастает. После 20-25 лет постепенно прогрессирует накопление адипоцитов. В пожилом возрасте обнаруживаются фолликулы, содержащие белковую жидкость.
Реактивность и регенерация. Разрастание эпителия околощитовидной железы, приводящее к ее гиперфункции, вызывает нарушение процесса обызвествления костной ткани (остеопороз, остеомаляция) и выведение кальция и фосфора из костей в кровь. При этом происходят резорбция костной ткани, нарастание количества остеокластов, разрастание фиброзной ткани. Кости становятся хрупкими, что приводит к повторным их переломам.
Гипофункция околощитовидной железы (травмы, удаление во время операции, инфекции) вызывает повышение нервно-мышечной возбудимости, ухудшение сократительной способности миокарда, судороги в связи
с недостатком кальция в крови. Физиологическая регенерация протекает медленно за счет митотического деления паратироцитов. При удалении околощитовидной железы возможна подкожная трансплантация фрагментов железы.
15.3.3. Надпочечники
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 (F1α и F2α) 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.