17.6 Les glandes surrénales
Objectifs d'apprentissage
À la fin de cette section, vous serez en mesure de :
- Décrire l'emplacement et la structure des glandes surrénales
- Identifier les hormones produites par le cortex surrénal et la médulla surrénale, et résumer leurs cellules cibles et leurs effets
Les glandes surrénales sont des coins de tissu glandulaire et neuroendocrinien adhérant au sommet des reins par une capsule fibreuse (Figure 17.17). Les glandes surrénales ont un apport sanguin riche et connaissent l'un des débits sanguins les plus élevés du corps. Elles sont irriguées par plusieurs artères se ramifiant à partir de l'aorte, y compris les artères surrénales et rénales. Le sang s'écoule vers chaque glande surrénale au niveau du cortex surrénal, puis se draine dans la médulla surrénale. Les hormones surrénales sont libérées dans la circulation via les veines surrénales gauche et droite.
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La glande surrénale se compose d'un cortex externe de tissu glandulaire et d'une médulla interne de tissu nerveux. Le cortex lui-même est divisé en trois zones : la zona glomerulosa, la zona fasciculata et la zona reticularis. Chaque région sécrète son propre ensemble d'hormones.
Le cortex surrénal, en tant que composant de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HHS), sécrète des hormones stéroïdes importantes pour la régulation de la réponse au stress à long terme, la pression artérielle et le volume sanguin, l'absorption et le stockage des nutriments, l'équilibre hydrique et électrolytique, et l'inflammation. L'axe HHS implique la stimulation de la libération de l'hormone adrénocorticotrope (ACTH) par l'hypophyse sous l'action de l'hypothalamus. L'ACTH stimule ensuite le cortex surrénal pour produire l'hormone cortisol. Cette voie sera discutée plus en détail ci-dessous.
La médulla surrénale est un tissu neuroendocrinien composé de neurones postganglionnaires du système nerveux sympathique (SNS). C'est en réalité une extension du système nerveux autonome, qui régule l'homéostasie dans le corps. La voie sympatho-médullaire (SAM) implique la stimulation de la médulla par des impulsions de l'hypothalamus via des neurones de la moelle épinière thoracique. La médulla est stimulée pour sécréter les hormones amines épinéphrine et norépinéphrine.
L'une des fonctions principales de la glande surrénale est de répondre au stress. Le stress peut être physique ou psychologique, ou les deux. Les stress physiques incluent l'exposition du corps à une blessure, marcher dehors par temps froid et humide sans manteau, ou la malnutrition. Les stress psychologiques incluent la perception d'une menace physique, une dispute avec un être cher, ou simplement une mauvaise journée à l'école.
Le corps réagit de différentes manières au stress à court terme et au stress à long terme, suivant un modèle connu sous le nom de syndrome général d'adaptation. La première phase du SGA est appelée la réaction d'alarme. Il s'agit d'un stress à court terme, la réponse de lutte ou de fuite, médiatisée par les hormones épinéphrine et norépinéphrine de la médulla surrénale via la voie SAM. Leur fonction est de préparer le corps à un effort physique extrême. Une fois ce stress soulagé, le corps retrouve rapidement son état normal. La section sur la médulla surrénale couvre cette réponse plus en détail.
Si le stress n'est pas rapidement soulagé, le corps s'adapte au stress dans la deuxième phase appelée la phase de résistance. Si une personne est affamée par exemple, le corps peut envoyer des signaux au tractus gastro-intestinal pour maximiser l'absorption des nutriments des aliments.
Si le stress se prolonge cependant, le corps réagit avec des symptômes très différents de la réponse de lutte ou de fuite. Pendant la phase d'épuisement, les individus peuvent commencer à souffrir de dépression, de suppression de leur réponse immunitaire, de fatigue sévère, ou même d'une crise cardiaque fatale. Ces symptômes sont médiatisés par les hormones du cortex surrénal, en particulier le cortisol, libérées à la suite de signaux de l'axe HHS.
Les hormones surrénales ont également plusieurs fonctions non liées au stress, y compris l'augmentation des niveaux de sodium et de glucose sanguins, qui seront décrites en détail ci-dessous.
Cortex surrénal
Le cortex surrénal est constitué de multiples couches de cellules stockant des lipides, réparties en trois régions structurellement distinctes. Chacune de ces régions produit des hormones différentes.
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Visitez ce lien pour voir une animation décrivant l'emplacement et la fonction des glandes surrénales. Quelle hormone produite par les glandes surrénales est responsable de la mobilisation des réserves d'énergie ?
Hormones de la zona glomerulosa
La région la plus superficielle du cortex surrénal est la zona glomerulosa, qui produit un groupe d'hormones collectivement appelées minéralocorticoïdes en raison de leur effet sur les minéraux corporels, en particulier le sodium et le potassium. Ces hormones sont essentielles à l'équilibre hydrique et électrolytique.
Aldostérone est le principal minéralocorticoïde. Elle est importante dans la régulation de la concentration des ions sodium et potassium dans l'urine, la sueur et la salive. Par exemple, elle est libérée en réponse à une élévation du K+ sanguin, à une faible concentration de Na+ sanguin, à une faible pression artérielle ou à un faible volume sanguin. En réponse, l'aldostérone augmente l'excrétion de K+ et la rétention de Na+, ce qui à son tour augmente le volume sanguin et la pression artérielle. Sa sécrétion est déclenchée lorsque la CRH de l'hypothalamus provoque la libération d'ACTH par l'hypophyse antérieure.
L'aldostérone est également un composant clé du système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA) dans lequel des cellules spécialisées des reins sécrètent l'enzyme rénine en réponse à un faible volume sanguin ou à une faible pression artérielle. La rénine catalyse ensuite la conversion de l'angiotensinogène, une protéine sanguine produite par le foie, en hormone angiotensine I. L'angiotensine I est convertie dans les poumons en angiotensine II par l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ECA). L'angiotensine II a trois fonctions principales :
- Initier la vasoconstriction des artérioles, diminuant le débit sanguin
- Stimuler les tubules rénaux à réabsorber le NaCl et l'eau, augmentant le volume sanguin
- Signaler au cortex surrénal de sécréter de l'aldostérone, dont les effets contribuent davantage à la rétention hydrique, restaurant la pression artérielle et le volume sanguin
- Stimuler la soif et le désir de sel via l'hypothalamus
- Stimuler la libération de l'hormone antidiurétique (ADH) par l'hypophyse postérieure, ce qui provoque la réabsorption d'eau par les reins.
Pour les individus souffrant d'hypertension, ou de pression artérielle élevée, des médicaments sont disponibles qui bloquent la production d'angiotensine II. Ces médicaments, connus sous le nom d'inhibiteurs de l'ECA, bloquent l'enzyme ECA de convertir l'angiotensine I en angiotensine II, atténuant ainsi la capacité de cette dernière à augmenter la pression artérielle.
Hormones de la zona fasciculata
La région intermédiaire du cortex surrénal est la zona fasciculata, ainsi nommée parce que les cellules forment de petits fascicules (faisceaux) séparés par de minuscules vaisseaux sanguins. Les cellules de la zona fasciculata produisent des hormones appelées glucocorticoïdes en raison de leur rôle dans le métabolisme du glucose. Le plus important d'entre eux est le cortisol, dont une partie est convertie en cortisone par le foie. Un glucocorticoïde produit en quantités beaucoup plus faibles est la corticostérone. En réponse aux facteurs de stress à long terme, l'hypothalamus sécrète la CRH, ce qui déclenche à son tour la libération d'ACTH par l'hypophyse antérieure. L'ACTH déclenche la libération des glucocorticoïdes. Leur effet global est d'inhiber la construction tissulaire tout en stimulant la dégradation des nutriments stockés pour maintenir des réserves de carburant adéquates. Dans des conditions de stress à long terme, par exemple, le cortisol favorise le catabolisme du glycogène en glucose, le catabolisme des triglycérides stockés en acides gras et en glycérol, et le catabolisme des protéines musculaires en acides aminés. Ces matières premières peuvent ensuite être utilisées pour synthétiser du glucose et des corps cétoniques supplémentaires à utiliser comme carburants corporels. L'hippocampe, qui fait partie du lobe temporal des cortex cérébraux et est important dans la formation de la mémoire, est très sensible aux niveaux de stress en raison de ses nombreux récepteurs aux glucocorticoïdes.
Vous êtes probablement familier avec les médicaments sur ordonnance et en vente libre contenant des glucocorticoïdes, tels que les injections de cortisone dans les articulations enflammées, les comprimés de prednisone et les inhalateurs à base de stéroïdes utilisés pour gérer l'asthme sévère, et les crèmes à l'hydrocortisone appliquées pour soulager les éruptions cutanées prurigineuses. Ces médicaments reflètent un autre rôle du cortisol : la régulation négative du système immunitaire, qui inhibe la réponse inflammatoire.
Hormones de la zona reticularis
La région la plus profonde du cortex surrénal est la zona reticularis, qui produit de petites quantités d'une classe d'hormones sexuelles stéroïdes appelées androgènes. Pendant la puberté et la majeure partie de l'âge adulte, les androgènes sont produits dans les gonades. Les androgènes produits dans la zona reticularis complètent les androgènes gonadiques. Ils sont produits en réponse à l'ACTH de l'hypophyse antérieure et sont convertis dans les tissus en testostérone ou en œstrogènes. Chez les femmes adultes, ils peuvent contribuer à la libido, mais leur fonction chez les hommes adultes n'est pas bien comprise. Chez les personnes post-ménopausées, à mesure que les fonctions des ovaires diminuent, la principale source d'œstrogènes devient les androgènes produits par la zona reticularis.
Médulla surrénale
Comme indiqué précédemment, le cortex surrénal libère des glucocorticoïdes en réponse à un stress à long terme tel qu'une maladie grave. En revanche, la médulla surrénale libère ses hormones en réponse à un stress aigu et à court terme médiatisé par le système nerveux sympathique (SNS).
Le tissu médullaire est composé de neurones SNS postganglionnaires uniques appelés cellules chromaffines, qui sont grandes et de forme irrégulière, et produisent les neurotransmetteurs épinéphrine (également appelée adrénaline) et norépinéphrine (ou noradrénaline). L'épinéphrine est produite en plus grandes quantités — environ un rapport de 4 pour 1 avec la norépinéphrine — et est l'hormone la plus puissante. Parce que les cellules chromaffines libèrent l'épinéphrine et la norépinéphrine dans la circulation systémique, où elles voyagent largement et exercent des effets sur des cellules distantes, elles sont considérées comme des hormones. Dérivées de l'acide aminé tyrosine, elles sont chimiquement classées comme des catécholamines.
La sécrétion d'épinéphrine et de norépinéphrine médullaires est contrôlée par une voie neuronale qui prend naissance dans l'hypothalamus en réponse au danger ou au stress (la voie SAM). L'épinéphrine et la norépinéphrine signalent toutes deux au foie et aux cellules musculaires squelettiques de convertir le glycogène en glucose, entraînant une augmentation des niveaux de glucose sanguin. Ces hormones augmentent la fréquence cardiaque, le pouls et la pression artérielle pour préparer le corps à combattre la menace perçue ou à la fuir. De plus, la voie dilate les voies respiratoires, augmentant les niveaux d'oxygène sanguin. Elle provoque également une vasodilatation, augmentant davantage l'oxygénation d'organes importants tels que les poumons, le cerveau, le cœur et les muscles squelettiques. En même temps, elle déclenche une vasoconstriction des vaisseaux sanguins desservant des organes moins essentiels tels que le tractus gastro-intestinal, les reins et la peau, et régule négativement certains composants du système immunitaire. D'autres effets incluent une bouche sèche, une perte d'appétit, une dilatation de la pupille et une perte de vision périphérique. Les principales hormones des glandes surrénales sont résumées dans le Tableau 17.5.
| Glande surrénale | Hormones associées | Classe chimique | Effet |
|---|---|---|---|
| Cortex surrénal | Aldostérone | Stéroïde | Augmente les niveaux de Na+ sanguin |
| Cortex surrénal | Cortisol, corticostérone, cortisone | Stéroïde | Augmentent les niveaux de glucose sanguin |
| Médulla surrénale | Épinéphrine, norépinéphrine | Amine | Stimulent la réponse de lutte ou de fuite |
Troubles impliquant les glandes surrénales
Plusieurs troubles sont causés par la dérégulation des hormones produites par les glandes surrénales. Par exemple, la maladie de Cushing est un trouble caractérisé par des niveaux élevés de glucose sanguin et l'accumulation de dépôts lipidiques sur le visage et le cou. Elle est causée par une hypersécrétion de cortisol. La source la plus courante de la maladie de Cushing est une tumeur hypophysaire qui sécrète du cortisol ou de l'ACTH en quantités anormalement élevées. D'autres signes courants de la maladie de Cushing incluent le développement d'un visage en forme de lune, une bosse de bison à l'arrière du cou, une prise de poids rapide et une perte de cheveux. Des niveaux de glucose chroniquement élevés sont également associés à un risque accru de développer un diabète de type 2. En plus de l'hyperglycémie, des glucocorticoïdes chroniquement élevés compromettent l'immunité, la résistance aux infections et la mémoire, et peuvent entraîner une prise de poids rapide et une perte de cheveux.
En revanche, l'hypersécrétion de corticostéroïdes peut entraîner la maladie d'Addison, un trouble rare qui provoque de faibles niveaux de glucose sanguin et de faibles niveaux de sodium sanguin. Les signes et symptômes de la maladie d'Addison sont vagues et sont également typiques d'autres troubles, ce qui rend le diagnostic difficile. Ils peuvent inclure une faiblesse générale, des douleurs abdominales, une perte de poids, des nausées, des vomissements, des sueurs et des envies d'aliments salés.