Кортикостерон був першим кортикостероїдом, який вдалося виділити з екстракту кори наднирників (1933). Потім був отриманий ще ряд стероїдних сполук. Всі вони є похідними циклопентанопергідрофенантену, до якого приєднані радикали, залежно від числа атомів вуглецю в них гормони кори наднирника поділяються на три групи сполук: сполуками з 21 атомів вуглецю, з 19 атомами і з 18 атомами. Останні дві групи – це статеві гормони (відповідно андрогени і естрогени), а з 21 атомами – власне кортикостероїди, що мають специфічну для гормонів кори наднирників біологічну дію.
З великої кількості сполук лише три кортикостероїди мають найбільшу фізіологічну активність і постійно визначаються в крові, що відходить від наднирника: кортизон, кортикостерон і альдостерон. Решта сполук, що мають певну біологічну активність, є попередниками цих гормонів чи метаболітами.
Найбільше продукується кортизолу, потім кортикостерон і лише біля 200 мкг альдостерону. Альдостерон відносять до мінералокортикоїдів (він приймає участь в регуляції вуглеводного, білкового і жирового обміну). При цьому кортикостерон займає в певній степені проміжне положення, оскільки являється глюкокортикоїдом, і виявляє досить виражені мінералокортикоїдні властивості.
Альдостерон продукується в клубочковій зоні кори наднирників, а кортизол – в пучковій. В сітчастій зоні продукується група наднирникових статевих гормонів – андрогенів і естрогенів. В нормі естрогени виділяються наднирниками в кров у мінімальній кількості. У великій кількості продукуються андрогени. Андростендіон має найбільшу андрогенну активність; 11-оксиаандростендіон – найменшу. В невеликій кількості в крові надниркової вени спостерігається прогестерон. Він є одним з проміжних продуктів в біосинтезі кортикостероїдів; його не відносять до істинних гормонів наднирників. Допускається можливість утворення тестостерону, хоча головне місце біосинтезу останнього – гонади.
Завдяки зусиллям багатьох дослідників біосинтез кортикостероїдів вивчений порівняно повно. Першою стадією кортикостероїдогенезу є перетворення вихідного продукту – холестерину в прегненолон, який потім перетворюється в прогестерон. Якщо прогестерон першочергово піддається гідроксилюванню з 21-го атома вуглецю, то кінцевим продуктом буде кортикостерон. З 17-оксипрогестерону і 17-оксипрегненолону утворюються андрогени. Попередником альдостерону є кортикостерон. В процесі утворення кортикостероїдів використовується велика кількість НАДФ * Н, який утворюється завдяки посиленому обміну глюкози в наднирниках в пентозному циклі.
Біосинтез гормонів кори наднирників забезпечується дією специфічних ферментів – гідроксилаз і дегідрогеназ.
Після потрапляння в кров велика частка кортикостероїдів зв’язується з білками плазми. У результаті такого комплексування зв’язаний гормон ніби виключається з сфери фізіологічної дії і метаболізму, а біологічна ефективність гормону визначається концентрацією його вільної фракції.
Схема біосинтезу гормонів кори наднирників
Головні метаболіти кортизолу
Виділення кортизолу протягом доби відбувається нерівномірно. Найбільше його виділяється о 6 годині, а найменше – з 20 до 24 год. Добовий ритм виділення кортизолу зумовлений добовим ритмом коливань рівня АКТГ в крові. Виробництво кортизолу повністю знаходиться під контролем АКТГ. Механізм дії АКТГ – це активація перетворення АТФ в циклічний 3,5-аденозинмонофосфат.
Секрецію АКТГ стимулює кортикотропін-рилізинг-фактор. Секреція альдостерону підвищується під впливом юкстагломерулярного апарату нирки, гіперкаліємії, гіпонатріємії.
Секреція адреналіну та норадреналін регулюється симпатичною нервовою системою і вищими центрами, що розташовані в корі головного мозку, ретикулярній формації та гіпоталамусі. Утворення адреналіну посилюється під впливом глюкокортикоїдів. Після потрапляння у кров основна кількість адреналіну та норадреналін зв’язується з альбуміном, а менша частина залишається у вільному стані.
Адреналін посилює серцеві скорочення, прискорює пульс, підвищує артеріальний тиск. Адреналін також розслаблює гладку мускулатуру бронхів, кишечника. Він розширює судини м’язів і серця та звужує судини шкіри, слизових оболонок і органів черевної порожнини. Адреналін сприяє скороченню м’язів матки і селезінки. Він бере участь в пігментному обміні, підвищує чутливість щитовидної залози до дії ТТГ.
На відміну від адреналіну норадреналін майже не впливає на вуглеводний обмін і гладку мускулатуру. Він підвищує артеріальний тиск в основному за рахунок діастолічного, що зумовлено його здатністю звужувати артеріоли. Поряд з адреналіном та норадреналіном має біологічну активність і дофамін. Адреналін, норадреналін та дофамін називають катехоламінами.
Розділ ІІ Матеріали і методи дослідження
Робота виконана на 12 препаратах наднирників людей різного віку забраних у паталогічному відділенні обласної клінічної лікарні.
Основним етапом вивчення зразків було дослідження їх у класичному світловому мікроскопі. Матеріал фіксували з наступним виготовленням забарвлених зрізів.
Досліджений об’єкт з самого початку фіксують. Фіксатори денатурують білки, стабілізують структури. Нами використовувалися такі фіксатори як формалін, спирт, оцтова кислота.
Після фіксації і промивання у воді препарати наднирників занурювали послідовно у спирти зростаючої концентрації (від 50 до 100 %) для обезводнення та ущільнення матеріалу, а далі у ксилол або бензол для просвітлювання.
На наступному етапі препарати наднирників просочували пластичною речовиною (парафіном). Після такого просочування їх наклеювали на дерев’яні колодочки і за допомогою мікротому робили гістологічні зрізи. Товщина їх може коливатися від 2 до 10 мкм.
Готові зрізи наклеювали на предметне скло за допомогою яєчного білка з гліцерином. Далі з них видаляли парафін, проводячи через ксилол або толуол. Потім препарати пропускали послідовно через етилові спирти, концентрація яких зменшується, промивали у воді і фарбували. Пофарбовані зрізи знову промивали у воді, пропускали через етиловий спирт і заключали у канадський бальзам – смола хвойного дерева, яка добре розчиняється у ксилолі.
Розділ ІІІ Результати дослідження та їх обговорення
3.1 Загальні відомості про наднирникові залози
Права надниркова залоза має трикутну форму, ліва – півмісяцеву. Надниркова залоза – орган парний, маса одної залози людини 12 – 13 г. Нижній край наднирників дещо роздвоєний і охоплює нижні полюси нирок ("шапка Наполеона"), розміщуючись разом з нирками в спільній жировій клітковині. Вони знаходяться на рівні від ХІ грудного до І поперекового хребця. Правий наднирник своїм верхнім краєм прилягає до печінки, а лівий вільний і з передньої поверхні покритий парієнтальною очеревиною. Розміри наднирників людини можуть сильно варіювати, але в середньому їх довжина становить 45 мм, ширина – 25 – 30 мм, товщина 6 – 10 мм.
Розрізняють три поверхні надниркової залози: передню, задню і нижню. На передній поверхні розміщені ворота (hilus). Зовні надниркова залоза вкрита фіброзною капсулою. До фіброзної капсули прилягає кора, яка складається з трьох зон: клубочкової, пучкової та сітчастої. В центрі надниркової залози знаходиться мозок, утворених великими клітинами двох видів: епінефроцити (основна маса мозку), норепінефроцити (розсіяні в мозку невеликими групами). У людини і ссавців мозок завжди оточений кірковою паренхімою. Але у інших тварин розташування його може бути іншим. Наприклад, у рептилій та птахів ці шари перемішані. У земноводних вони знаходяться поруч, а в риб і амфібій розташовані зовсім окремо. Досліджуючи розвиток наднирників у філогенезі, неважко помітити, що є тенденція до зближення інтерреналової і хромафінної тканини і проникнення останньої всередину інтерреналової. В організмі людини також можна знайти інтерреналову тканину, необ’єднану в комплекс з хромафінною. Це так звані додаткові тільця, які частіше складаються з кори або мозку, і лише в 16 % випадків – з обох структур, нагадуючи наднирники в мініатюрі. Додаткові інтерреналові тільця виявлені в сполучній тканині, що оточує наднирники, у верхніх відділах нирок, сонячному сплетінні та інших відділах черевної порожнини. Хромафінова тканина у людини поширена ще більш широко і може бути дифузно розселена по всьому організмі.
Кора розвивається з мезодерми ( з інтерреналової тканини, розміщеної між двома первинними нирками). Мозок розвивається з ектодерми, з ембріональних нервових клітин – симпатобластів.
Кора виробляє гормони – кортикостероїди, які поділяються на три групи:
- мінералокортикоїди (альдостерон) – виробляються клітинами клубочкової зони;
- глюкокортикоїди (гідрокортизон, кортикостерон, 11-дегідро- і 11-дезоксикортикостерон – виробляються в пучковій зоні;
- статеві гормони (андрогени, естроген, прогестерон) – виробляються клітинами сітчастої зони.
Наднирник ззовні покритий сполучнотканинною капсулою, що відділяє його від навколишньої жирової клітковини. В області воріт з капсулою зростається адвентиція центральної вени. У внутрішньому шарі капсули поряд з колагеновими і еластичними волокнами залягають гладкі м’язові клітини, завдяки наявності яких капсула володіє відомою скоротливістю.
Кора наднирників побудована з епітеліальних тяжів, чи стовбурів, що орієнтовані перпендикулярно до капсули. Стовбури тісно прилягають один до одного і розділені тонкими прошарками сполучної тканини, які відходячи від капсули, складають своєрідний каркас, або строму наднирника. По цих сполучнотканинних прошарках проходять кровоносні судини, що обплітають стовбури, і нервові волокна.