第六节肾上腺 肾上腺包括中央部的髓质和周围部的皮质两个部分,两者在发生、结构与功能上均不相同, 实际上是两种内分泌腺 肾上腺皮质 肾上腺皮质分泌的皮质激素分为三类,即盐皮质激素、糖皮质激素和性激素。各类皮质激素 是由肾上腺皮质不同层上皮细胞所分泌的,球状带细胞分泌盐皮质激素,主要是醛固醇 ( aldosterone):東状带细胞分泌糖皮质激素,主要是皮质醇( cortisol):网状带细胞主 要分泌性激素,如脱氢雄酮( dehydroepiandrosterone)和雌二醇( estradiol)也能分泌少量 的糖皮质激素。肾上腺皮质激素属于类固醇(甾体)激素,其基本结构为环戊烷多氢菲。盐 皮质激素与糖皮质激素是21个碳原子的类固醇,雄激素含有19个碳原子,雌激素含有18 个碳原子(图11-15)
第六节 肾上腺 肾上腺包括中央部的髓质和周围部的皮质两个部分,两者在发生、结构与功能上均不相同, 实际上是两种内分泌腺。 一、肾上腺皮质 肾上腺皮质分泌的皮质激素分为三类,即盐皮质激素、糖皮质激素和性激素。各类皮质激素 是由肾上腺皮质不同层上皮细胞所分泌的,球状带细胞分泌盐皮质激素,主要是醛固醇 (aldosterone);束状带细胞分泌糖皮质激素,主要是皮质醇(cortisol);网状带细胞主 要分泌性激素,如脱氢雄酮(dehydroepiandrosterone)和雌二醇(estradiol)也能分泌少量 的糖皮质激素。肾上腺皮质激素属于类固醇(甾体)激素,其基本结构为环戊烷多氢菲。盐 皮质激素与糖皮质激素是 21 个碳原子的类固醇,雄激素含有 19 个碳原子,雌激素含有 18 个碳原子(图 11-15)
CH- OH C=o HO 螗皮质激素 皮质醇 皮质酮 O ClICH CHaO 0 盐皮质激素 酮 脱氧皮质酬 性激家 堆二尊 脱忽异雄酮 图11-15几种主要的肾上腺皮质激素有化学结构 胆固醇是合成肾上腺皮质激素的原料,主要来自血液。在皮质细胞的线粒体内膜或内质网中 所含的裂解酶与羟化酶等酶系的作用下,使胆固醇先变成孕烯酮,然后再进一步转变为各种 皮质激素。由于肾上腺皮制裁各层细胞存在的酶系不同,所以合成皮质激素亦不相同(图 11-16)
图 11-15 几种主要的肾上腺皮质激素有化学结构 胆固醇是合成肾上腺皮质激素的原料,主要来自血液。在皮质细胞的线粒体内膜或内质网中 所含的裂解酶与羟化酶等酶系的作用下,使胆固醇先变成孕烯酮,然后再进一步转变为各种 皮质激素。由于肾上腺皮制裁各层细胞存在的酶系不同,所以合成 皮质激素亦不相同(图 11-16)
球状栉 1、2l羟化牌 18基氧化爵 孕常醇荆孕剂 皮质酮 束状 :1、17、21 17a-羟烯 17ax孕酮11脱氧皮质醇一皮质醇 羟化酶 树状帮 11、17、21 脱氢异雄酮 烯 羟化酶 裂解陽 "1二n—一 图11-16肾上腺皮质激素合成的主要步骤 皮质醇进入血液后,75%-80%与血中皮质类固醇结合球蛋白( corticosteroid- binding globulin,CBG)或称为皮质激素运载蛋白结合,15%与血浆白蛋白结合,5%-10%的皮质醇是 游离的。结合型与游离型皮质醇可以相互转化,维持动态平衡。游离的皮质醇能进入靶细胞 发挥其作用。CBG是肝产生的a2球蛋白,分子量为52000,血浆中CBG浓度为30-50mg/L。 CBG与皮质醇有较强有亲和力,每一分子的CBG仅有一个结合位点,只能结合一个分子的皮 质醇。每100m1血浆CBG能结合20μg皮质醇。可见,CBG在运载皮质醇方面起着重要作用,。 醛固醇与血浆白蛋白及CBG的结合能力很弱,主要以游离状态存在和运输。 皮质醇在血浆中半衰其为70min,醛固醇为20min。它们都在肝中降解,皮质醇首先是在CGN Gs间的双键加氢还原,形成双氢皮质醇,随后,C上的酮基变成羟基产生四氢皮质醇,与葡 萄糖醛酸或硫酸结合,随尿排岀体外。四氢皮质醇是皮质醇的主要代谢产物,点尿中皮质醇 代谢物排出量的45%-50%。四氢皮质醇和皮五醇在C20酮基变为痉基生成皮五醇,占尿中排 出量的20%左右。由于四氢皮质醇和皮五醇在C上均有羟基,故称为17-羟类固醇。另外, Cr上脱去侧链,生成17-氧类固醇,占尿中排出题的10%左右。醛固醇基本上循类似途径 被处理
图 11-16 肾上腺皮质激素合成的主要步骤 皮质醇进入血液后,75%-80%与血中皮质类固醇结合球蛋白(corticosteroid-binding globulin,CBG)或称为皮质激素运载蛋白结合,15%与血浆白蛋白结合,5%-10%的皮质醇是 游离的。结合型与游离型皮质醇可以相互转化,维持动态平衡。游离的皮质醇能进入靶细胞 发挥其作用。CBG 是肝产生的 α2 球蛋白,分子量为 52000,血浆中 CBG 浓度为 30-50mg/L。 CBG 与皮质醇有较强有亲和力,每一分子的 CBG 仅有一个结合位点,只能结合一个分子的皮 质醇。每 100ml 血浆 CBG 能结合 20μg 皮质醇。可见,CBG 在运载皮质醇方面起着重要作用,。 醛固醇与血浆白蛋白及 CBG 的结合能力很弱,主要以游离状态存在和运输。 皮质醇在血浆中半衰其为 70min,醛固醇为 20min。它们都在肝中降解,皮质醇首先是在 C4GN C5 间的双键加氢还原,形成双氢皮质醇,随后,C3 上的酮基变成羟基产生四氢皮质醇,与葡 萄糖醛酸或硫酸结合,随尿排出体外。四氢皮质醇是皮质醇的主要代谢产物,点尿中皮质醇 代谢物排出量的 45%-50%。四氢皮质醇和皮五醇在 C20 酮基变为痉基生成皮五醇,占尿中排 出量的 20%左右。由于四氢皮质醇和皮五醇在 C17 上均有羟基,故称为 17-羟类固醇。另外, C1`7 上脱去侧链,生成 17-氧类固醇,占尿中排出题 的 10%左右。醛固醇基本上循类似途径 被处理
肾上腺皮质网状带分泌的性激素以脱氢异雄酮为主,它是一种17-氧类固醇,睾酮的代谢产 物也是17-氧类固醇。因此,男子尿中17-氧类固醇的来源有睾丸分泌的睾酮和肾上腺皮质 分泌的皮质醇及雄激素。 (二)肾上腺皮质激素的生物学作用 动物摘除双侧肾上腺后,如不适当处理,一二周即死去,如仅切除肾上腺髓质,动物可以存 活较长时间,说明肾上腺皮质是维持生命所必需的。分析动物死亡的原因,主要有两个方面: 其一是机体水盐损失严重,导致血压降低,终于因循环衰竭而死,这主要是缺乏盐皮质激素 所致:其二是糖、蛋白质、脂肪等物质代谢发生严重紊乱,对各种有害刺激的抵抗力降低, 导致功能活动失常,这是由于缺乏糖皮质激素的缘故。若及时补充肾上腺皮质激素,动物的 生命可以维持 1.糖皮质激素人体血浆中糖皮质激素主要为皮质醇,其次为皮质酮,但皮质酮的含量仅为 皮质醇的1/20-1/10。 (1)对物质代谢的影响:糖皮质激素对糖、蛋白质和脂肪代谢均有作用。①糖代谢:糖皮 质激素是调节机体糖代谢的重要激素之一,它促进糖异生,升高血糖,这是由于它促进蛋白 质分解,有较多的氨基酸进入肝,同时增强肝内与糖异生有关酶的活性,致使糖异生过程大 大加强。此外,糖皮质激素又有抗胰岛素作用,促进血糖升主。如果糖皮质激素分泌过多(或 服用此类激素药物过多)可引起血糖升高,甚至出现糖尿;相反,肾上腺皮质功能低下患者 (如阿多数狄森病),则可出现低血糖:②蛋白质代谢:糖皮质激素促进肝外组织,特别 是肌肉组织蛋白质分解,加速氨基酸转移至肝生成肝糖原。糖皮质激素分泌过多时,由于蛋 白质分解增强,合成减少,将出现肌肉消瘦、骨质疏松、皮肤变薄、淋巴组织萎缩等;③脂 肪代谢:糖皮质激素促进脂肪分解,增强脂肪酸在肝内氧化过程,有利于糖异生作用。肾上 腺皮质功能亢进时,糖皮质激素对身体不同部位的脂肪作用不同,四肢脂肪组织分解增强, 而腹、面、肩及背有脂肪合成有所增加,以致呈现面圆、背厚、躯干部发胖而四肢消瘦的特 殊体形。 (2)对水盐代谢的影响:皮质醇有较弱的贮钠排钾作用,即对肾远由小管及集合管重吸收 和排出钾有轻微的促进作用。此外,皮质醇还可以降低肾小球入球血管阻力,增加肾小球血 浆流量而使肾小球滤过率增加,有利于水的排出。皮质醇对水负荷时水的快速排出有一定的
肾上腺皮质网状带分泌的性激素以脱氢异雄酮为主,它是一种 17-氧类固醇,睾酮的代谢产 物也是 17-氧类固醇。因此,男子尿中 17-氧类固醇的来源有睾丸分泌的睾酮和肾上腺皮质 分泌的皮质醇及雄激素。 (二)肾上腺皮质激素的生物学作用 动物摘除双侧肾上腺后,如不适当处理,一二周即死去,如仅切除肾上腺髓质,动物可以存 活较长时间,说明肾上腺皮质是维持生命所必需的。分析动物死亡的原因,主要有两个方面: 其一是机体水盐损失严重,导致血压降低,终于因循环衰竭而死,这主要是缺乏盐皮质激素 所致;其二是糖、蛋白质、脂肪等物质代谢发生严重紊乱,对各种有害刺激的抵抗力降低, 导致功能活动失常,这是由于缺乏糖皮质激素的缘故。若及时补充肾上腺皮质激素,动物的 生命可以维持。 1.糖皮质激素 人体血浆中糖皮质激素主要为皮质醇,其次为皮质酮,但皮质酮的含量仅为 皮质醇的 1/20-1/10。 (1)对物质代谢的影响:糖皮质激素对糖、蛋白质和脂肪代谢均有作用。①糖代谢;糖皮 质激素是调节机体糖代谢的重要激素之一,它促进糖异生,升高血糖,这是由于它促进蛋白 质分解,有较多的氨基酸进入肝,同时增强肝内与糖异生有关酶的活性,致使糖异生过程大 大加强。此外,糖皮质激素又有抗胰岛素作用,促进血糖升主。如果糖皮质激素分泌过多(或 服用此类激素药物过多)可引起血糖升高,甚至出现糖尿;相反,肾上腺皮质功能低下患者 (如阿多数狄森病),则可出现低血糖; ②蛋白质代谢:糖皮质激素促进肝外组织,特别 是肌肉组织蛋白质分解,加速氨基酸转移至肝生成肝糖原。糖皮质激素分泌过多时,由于蛋 白质分解增强,合成减少,将出现肌肉消瘦、骨质疏松、皮肤变薄、淋巴组织萎缩等;③脂 肪代谢:糖皮质激素促进脂肪分解,增强脂肪酸在肝内氧化过程,有利于糖异生作用。肾上 腺皮质功能亢进时,糖皮质激素对身体不同部位的脂肪作用不同,四肢脂肪组织分解增强, 而腹、面、肩及背有脂肪合成有所增加,以致呈现面圆、背厚、躯干部发胖而四肢消瘦的特 殊体形。 (2)对水盐代谢的影响:皮质醇有较弱的贮钠排钾作用,即对肾远由小管及集合管重吸收 和排出钾有轻微的促进作用。此外,皮质醇还可以降低肾小球入球血管阻力,增加肾小球血 浆流量而使肾小球滤过率增加,有利于水的排出。皮质醇对水负荷时水的快速排出有一定的
作用,肾上腺皮质功能不足患者,排水能力明显降低,严重时可出现“水中毒”,如补充适 量的糖皮质激素即可得到缓解,而补充盐皮质激素则无效。有资料指出,在缺乏皮质醇时 ADH释放增多,集合管对水的重吸收增加。 (3)对血细胞的影响:糖皮质激素可使血中红细胞、血小板和中性粒细胞的数量增加,而 使淋巴细胞和嗜酸性粒细胞减少,其原因各有不同。红细胞和血小板的增加,是由于骨髓造 血功能増强;中性粒细胞的増加,可能是由于附着在小血管壁边缘的中性粒细胞进入血液循 环增多所致:至于淋巴细胞减少,可能是糖皮质激素使淋巴细胞DNA合成过程减弱,抑制胸 腺与淋巴组织的细胞分裂。此外,糖皮质激素还能促进淋巴细胞与渚酸性粒细胞破坏 (4)对循环系统的影响:糖皮质激素对维持正常血压是必需的,这是由于:①糖皮质激素 能増强血管平滑肌对儿荼酚胺的敏感性(允许作用),这可能由于糖皮质激素能啬血管平滑 肌细胞膜上的儿茶酚胺受体数量以及调节受体介导的细胞内的信息传递过程:②糖皮质激素 能抑制具有血管舒张作用的前列腺素的合成:③糖皮质激素能降低毛细血管的通透性,有利 于维持血容量。肾上腺皮质功能低下时,血管平滑肌对儿茶酚胺的反应性降低,毛细血管扩 张,通透性增加,血压下降,补充皮质醇后可恢复。 另外,离体实验证明,糖皮质激素可增强心肌的收缩力,但在整体条件下对心脏的作用并不 明显 (5)在应激反应中的作用:当机体受到各种有害刺激,如缺氧、创伤、手术、饥饿、疼痛、 寒冷以及精神紧张和焦虑不安等。血中ACTH浓度立即增加,糖皮质激素也相应增多。能引 起ACTH与糖皮质激素分泌增加的各种刺激称为应激刺激,而产生的反应称为应激( stress) 在这一反应中,除垂体-肾上腺皮质系统参加外,交感-肾上腺髓质系统也参加,所以,在应 激反应中,血中儿荼酚胺含量也相应增加。切珍重肾上腺髓质的动物,可以抵抗应激而不产 生严重后果,而当去掉肾上腺皮质时,则机体应激反应减弱,对有害刺激的抵抗力大大降低, 严重时可危及生命。应激反应可能从以下几个方面调节机体的适应能力 ①减少应激刺激引起的一些物质(缓激肽、蛋白水解酶及前列腺素等)的产生量及其不良作 用:②使能量代放运转以糖代谢为中心,保持葡萄糖对重要器官(如脑和心)的供应:③在 维持血压方面起允许作用,增强儿茶酚胺对血管的调节作用。应该指出,在应激反应中,除 了ACTH、糖皮质激素与儿荼酚胺的分泌增加外,β-内啡肽、生长素、催乳素、抗利尿激素
作用,肾上腺皮质功能不足患者,排水能力明显降低,严重时可出现“水中毒”,如补充适 量的糖皮质激素即可得到缓解,而补充盐皮质激素则无效。有资料指出,在缺乏皮质醇时, ADH 释放增多,集合管对水的重吸收增加。 (3)对血细胞的影响:糖皮质激素可使血中红细胞、血小板和中性粒细胞的数量增加,而 使淋巴细胞和嗜酸性粒细胞减少,其原因各有不同。红细胞和血小板的增加,是由于骨髓造 血功能增强;中性粒细胞的增加,可能是由于附着在小血管壁边缘的中性粒细胞进入血液循 环增多所致;至于淋巴细胞减少,可能是糖皮质激素使淋巴细胞 DNA 合成过程减弱,抑制胸 腺与淋巴组织的细胞分裂。此外,糖皮质激素还能促进淋巴细胞与渚酸性粒细胞破坏。 (4)对循环系统的影响:糖皮质激素对维持正常血压是必需的,这是由于:①糖皮质激素 能增强血管平滑肌对儿茶酚胺的敏感性(允许作用),这可能由于糖皮质激素能啬血管平滑 肌细胞膜上的儿茶酚胺受体数量以及调节受体介导的细胞内的信息传递过程;②糖皮质激素 能抑制具有血管舒张作用的前列腺素的合成;③糖皮质激素能降低毛细血管的通透性,有利 于维持血容量。肾上腺皮质功能低下时,血管平滑肌对儿茶酚胺的反应性降低,毛细血管扩 张,通透性增加,血压下降,补充皮质醇后可恢复。 另外,离体实验证明,糖皮质激素可增强心肌的收缩力,但在整体条件下对心脏的作用并不 明显。 (5)在应激反应中的作用:当机体受到各种有害刺激,如缺氧、创伤、手术、饥饿、疼痛、 寒冷以及精神紧张和焦虑不安等。血中 ACTH 浓度立即增加,糖皮质激素也相应增多。能引 起 ACTH 与糖皮质激素分泌增加的各种刺激称为应激刺激,而产生的反应称为应激(stress)。 在这一反应中,除垂体-肾上腺皮质系统参加外,交感-肾上腺髓质系统也参加,所以,在应 激反应中,血中儿茶酚胺含量也相应增加。切珍重肾上腺髓质的动物,可以抵抗应激而不产 生严重后果,而当去掉肾上腺皮质时,则机体应激反应减弱,对有害刺激的抵抗力大大降低, 严重时可危及生命。应激反应可能从以下几个方面调节机体的适应能力: ①减少应激刺激引起的一些物质(缓激肽、蛋白水解酶及前列腺素等)的产生量及其不良作 用;②使能量代放运转以糖代谢为中心,保持葡萄糖对重要器官(如脑和心)的供应;③在 维持血压方面起允许作用,增强儿茶酚胺对血管的调节作用。应该指出,在应激反应中,除 了 ACTH、糖皮质激素与儿茶酚胺的分泌增加外,β-内啡肽、生长素、催乳素、抗利尿激素