
本文章內容基於萊斯大學 OpenStax 的 Anatomy and Physiology 2e,由夜黎重新編輯。(根據本書前言中的創用 CC BY 4.0 聲明)
原文傳送門:<17> The Endocrine System — 17.6 The Adrenal Glands
索引傳送門:《解剖學和生理學2e》索引頁面
學習本節後,你將能夠:
- 描述腎上腺的位置和結構
- 識別腎上腺皮質和腎上腺髓質所產生的激素,並總結它們的目標細胞和作用
前言
腎上腺〔adrenal glands〕是楔形的腺體和神經內分泌組織,透過纖維囊附著於腎臟頂部(圖 17.17)。 腎上腺有豐富的血液供應,是全身血流量最高的腺體之一。 腎上腺由幾條從主動脈分支出來的動脈供血,包括腎上腺動脈和腎動脈。 血液在腎上腺皮質流向每個腎上腺,然後流入腎上腺髓質。 腎上腺激素經由左、右腎上腺靜脈釋放到血液循環。


兩個腎上腺都位於腎臟頂部,由外皮質和內髓質組成,周圍有結締組織囊。 皮質可細分為額外的區域,所有區域都會產生不同類型的激素。 LM × 204。(顯微照片由密西根大學醫學院董事會提供© 2012)
腎上腺由外層的腺組織皮質和內層的神經組織髓質組成。 皮質本身分為三個區域:球狀帶〔zona glomerulosa〕、束狀帶〔zona fasciculata〕和網狀帶〔zona reticularis〕。 每個區域都會分泌出自己的一套激素。
作為下丘腦-垂體-腎上腺 (HPA) 軸的組成部分,腎上腺皮質〔adrenal cortex〕分泌類固醇激素,對調節長期壓力反應、血壓和血液容量、營養吸收和儲存、液體和電解質平衡以及發炎至關重要。 HPA 軸涉及刺激下視丘從腦下垂體釋放促腎上腺皮質激素 (ACTH)。 然後,促腎上腺皮質激素 (ACTH) 刺激腎上腺皮質,以產生激素皮質醇。 以下將更詳細地討論該途徑。
腎上腺髓質〔adrenal medulla〕是由節後交感神經系統 (SNS) 神經元組成的神經內分泌組織。 它實際上是自主神經系統的延伸,調節身體的體內平衡。 交感髓質 (SAM) 〔sympathomedullary〕路徑涉及下視丘的脈衝(透過胸部脊髓的神經元)對延髓的刺激。 延髓受到刺激,分泌胺類激素腎上腺素和去甲腎上腺素。
腎上腺的主要功能之一是應對壓力。 壓力可以是生理上的,也可以是心理上的,或者兩者兼具。 身體壓力包括身體暴露於傷害、在寒冷潮濕的環境中不穿外套行走、或營養不良。 心理壓力包括感知到的身體威脅、與所愛之人的爭吵,或只是在學校度過了不愉快的一天。
身體對短期壓力和長期壓力的反應方式不同,遵循一種稱為一般適應症候群(GAS)〔general adaptation syndrome〕的模式。 GAS 的第一階段稱為警報反應〔alarm reaction〕。 這是短期壓力,即戰鬥或逃跑反應,由腎上腺髓質(通過 SAM 路徑)的激素腎上腺素和去甲腎上腺素媒介。 它們的功能是讓身體做好極限體力消耗的準備。 一旦這種壓力得到緩解,身體就會很快恢復正常。 關於腎上腺髓質的部分更詳細地介紹了這種反應。
如果壓力無法很快得到緩解,身體就會進入第二階段來適應壓力,這個階段稱為抵抗階段〔stage of resistance〕。 例如,如果一個人感到飢餓,身體可能會向胃腸道發出信號,最大限度地吸收食物中的營養。
然而,如果壓力持續較長時間,身體產生的反應症狀與戰鬥或逃跑反應截然不同。 在疲憊階段〔stage of exhaustion〕,人們可能會開始出現憂鬱、免疫反應受抑制、嚴重疲勞,甚至致命的心臟病發作。 這些症狀是由腎上腺皮質的激素(尤其是皮質醇)所媒介,這些激素是 HPA 軸發出信號後釋放的。
腎上腺激素還具有幾種與壓力無關的功能,包括增加血鈉和血糖水平,以下將詳細介紹。
腎上腺皮質
腎上腺皮質由多層脂質儲存細胞組成,這些細胞分佈在三個結構不同的區域。 每個區域都會產生不同的激素。
球狀帶的激素
腎上腺皮質最表層的區域是球狀帶〔zona glomerulosa〕,它產生一組激素,統稱為鹽皮質素〔mineralocorticoids〕,因為它們對身體礦物質(尤其是鈉和鉀)有影響。 這些激素對於液體和電解質平衡至關重要。
醛固酮〔aldosterone〕是主要的鹽皮質素。 它對調節尿液、汗水和唾液中的鈉和鉀離子濃度具有重要意義。 例如,它會在高血 K+ 、低血 Na+ 、低血壓或低血容量時釋放。 作為回應,醛固酮增加 K+ 的排泄和 Na+ 的保留,從而增加血液量和血壓。 當下視丘的促腎上腺皮質素釋放激素 (CRH) 觸發腦下垂體前葉的促腎上腺皮質激素 (ACTH) 釋放時,就會促使醛固酮分泌。
醛固酮也是腎素-血管緊張素-醛固酮系統 (RAAS) 〔renin-angiotensin-aldosterone system〕的關鍵組成部分,該系統中腎臟的特化細胞會分泌酶腎素〔enzyme renin〕,以響應低血容量或低血壓。 然後,腎素催化肝臟產生的血液蛋白血管張力素原〔angiotensinogen〕轉化為激素血管張力素 I 〔angiotensin I〕。 血管張力素 I 在肺部經由血管張力素轉換酶(ACE)〔angiotensin-converting enzyme〕轉換成血管張力素 II 〔angiotensin II〕。 血管張力素 II 有三大功能:
- 啟動小動脈的血管收縮,減少血流量
- 刺激腎小管重吸收氯化鈉和水,增加血液容積
- 向腎上腺皮質發出訊號,分泌醛固酮,進一步促進體液滯留,恢復血壓及血液容積
對於患有高血壓〔hypertension〕或高血壓〔high blood pressure〕的人,可以使用藥物來阻止血管張力素 II 的產生。 這些被稱為 ACE 抑制劑的藥物可以阻止 ACE 酶將血管張力素 I 轉化為血管張力素 II,從而減輕血管張力素 II 增加血壓的能力。
束狀帶的激素
腎上腺皮質的中間區域是束狀帶〔zona fasciculata〕,因細胞形成(由微小血管隔開)的小束(束)而得名。 束狀帶細胞產生稱為糖皮質激素〔glucocorticoids〕的激素,因為它們在葡萄糖代謝中發揮作用。 其中最重要的是皮質醇〔cortisol〕,部分皮質醇在肝臟中轉化為可體松〔cortisone〕。 產生量少得多的糖皮質激素是皮質酮〔corticosterone〕。 為了應對長期的壓力,下視丘會分泌促腎上腺皮質素釋放激素 (CRH) ,進而觸發腦下垂體前葉釋放促腎上腺皮質激素 (ACTH) 。 ACTH 會觸發糖皮質激素的釋放。 它們的整體作用是抑制組織構建,同時刺激儲存的營養物質的分解以維持足夠的燃料供應。 例如,在長期壓力下,皮質醇會促進肝醣〔glycogen〕分解代謝為葡萄糖、儲存的三酸甘油酯〔triglycerides〕分解代謝為脂肪酸和甘油、以及肌肉蛋白質分解代謝為胺基酸。 然後可以利用這些原料合成額外的葡萄糖和酮,作為身體燃料。 海馬體是大腦皮質顳葉的一部分,在記憶形成中起著重要作用,由於其含有多種糖皮質激素受體,對壓力水平高度敏感。
你可能熟悉含有糖皮質激素的處方藥和非處方藥,例如注射到發炎關節的可體松、用於治療嚴重氣喘的潑尼松錠〔prednisone tablets〕和類固醇吸入器,以及用於緩解瘙癢性皮疹的氫化可體松乳膏〔hydrocortisone creams〕。 這些藥物反映了皮質醇的另一個作用——下調免疫系統,從而抑制發炎反應。
網狀帶的激素
腎上腺皮質最深的區域是網狀帶〔zona reticularis〕,它產生少量的一類稱為雄性激素〔androgens〕的類固醇性激素。 在青春期和成年期的大部分時間裡,性腺中都會產生雄性激素。 網狀帶產生的雄性激素補充了性腺雄性激素。 它們是在腦下垂體前葉促腎上腺皮質激素 (ACTH) 的作用下產生的,並在組織中轉化為睪固酮或雌激素。 對於成年女性來說,它們可能有助於產生性慾,但它們對成年男性的作用尚不清楚。 停經後的人,隨著卵巢功能衰退,雌激素的主要來源變成網狀帶產生的雄性激素。
腎上腺髓質
如前所述,腎上腺皮質會釋放糖皮質激素,以應對嚴重疾病等長期壓力。 相反,腎上腺髓質會釋放激素,以應對交感神經系統 (SNS) 媒介的急性、短期壓力。
髓質組織由獨特的節後 SNS 神經元(稱為嗜鉻細胞〔chromaffin cells〕)組成,這些神經元很大且形狀不規則,可產生神經傳導物質腎上腺素〔epinephrine〕(也稱為腎上腺素〔adrenaline〕)和去甲腎上腺素〔norepinephrine〕(或去甲腎上腺素〔noradrenaline〕)。 腎上腺素的產生量較大——與去甲腎上腺素的比例約為 4:1——而且是一種功效更強的激素。 由於嗜鉻細胞會釋放腎上腺素和去甲腎上腺素進入體循環,並在體循環中廣泛傳播,對遠處細胞產生影響,因此它們被認為是激素。 它們源自於胺基酸酪胺酸〔tyrosine〕,在化學上被歸類為兒茶酚胺〔catecholamines〕。
髓質腎上腺素和去甲腎上腺素的分泌受到源自下視丘的神經路徑的控制,該路徑響應危險或壓力(SAM 路徑)。 腎上腺素和去甲腎上腺素都會向肝臟和骨骼肌細胞發出信號,將肝醣轉化為葡萄糖,導致血糖水平升高。 這些激素會增加心率、脈搏和血壓,以使身體做好對抗或逃離已知威脅的準備。 此外,該路徑也會擴張氣道,提高血氧水平。 它還能促進血管舒張,進一步增加肺、腦、心臟和骨骼肌等重要器官的氧合〔oxygenation〕。 同時,它會引發為胃腸道、腎臟和皮膚等不太重要的器官服務的血管收縮,並下調免疫系統的某些組成部分。 其他影響包括口乾、食慾不振、瞳孔擴張和周邊視力喪失。 表 17.5 總結了腎上腺的主要激素。
腎上腺 | 相關激素 | 化學分類 | 作用 |
---|---|---|---|
腎上腺皮質 | 醛固酮 | 類固醇 | 提高血 Na+ 水平 |
腎上腺皮質 | 皮質醇、皮質酮、可體松 | 類固醇 | 提高血糖水平 |
腎上腺髓質 | 腎上腺素、去甲腎上腺素 | 胺 | 刺激戰鬥或逃跑反應 |
涉及腎上腺的疾病
幾種疾病都是由腎上腺產生的激素失調引起的。 例如,庫欣氏症〔Cushing’s disease〕是一種以高血糖水平,以及臉部和頸部脂質沉積為特徵的疾病。 這是由於皮質醇分泌過多所引起的。 庫欣氏症最常見的原因是腦下垂體瘤,它會分泌異常大量的皮質醇或促腎上腺皮質激素。 庫欣氏症的其他常見症狀包括月形臉、後頸出現水牛背、體重快速增加和掉髮。 長期血糖升高也會增加罹患第 2 型糖尿病的風險。 除了高血糖之外,長期升高的糖皮質激素還會損害免疫力、抵抗感染的能力和記憶力,並導致體重快速增加和掉髮。
相反,皮質類固醇分泌不足會導致艾迪森氏症〔Addison’s disease〕,這是一種導致低血糖和低血鈉的罕見疾病。 艾迪森症的徵兆和症狀不明顯,也是其他疾病的典型特徵,因此診斷很困難。 它們可能包括全身無力、腹痛、體重減輕、噁心、嘔吐、出汗和渴望鹹味食物。
更新紀錄
2025/02/26 發佈本文
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