Tuyến thượng thận (tiếng Anh: Adrenal gland hoặc Suprarenal gland) là cặp tuyến nội tiết thiết yếu hình tam giác nằm ở khoang sau phúc mạc ngay phía trên cực trên của mỗi quả thận. Tuyến thượng thận đóng vai trò trung tâm trong hệ thống nội tiết thông qua việc tổng hợp và bài tiết các hormone steroid sinh mạng cùng các catecholamine đáp ứng nhanh với stress. Về mặt tổ chức học và phôi thai học, tuyến thượng thận được cấu tạo từ hai phần riêng biệt có nguồn gốc và chức năng độc lập: vỏ thượng thận có nguồn gốc trung mô đảm nhiệm sản xuất các mineralocorticoid, glucocorticoid và androgen; trong khi tủy thượng thận có nguồn gốc ngoại bì mào thần kinh hoạt động như một hạch giao cảm biến đổi bài tiết adrenaline và noradrenaline. Sự điều hòa chính xác các hormone tuyến thượng thận là điều kiện tiên quyết để duy trì cân bằng nội môi, kiểm soát huyết áp, điều hòa chuyển hóa glucose và chất khoáng cũng như đảm bảo khả năng sinh tồn của cơ thể trước các tác nhân gây căng thẳng thể chất và tâm lý.
Cấu trúc giải phẫu và phân vùng mô học
Ở người trưởng thành, mỗi tuyến thượng thận có kích thước tương đối nhỏ với chiều dài khoảng vài centimet và khối lượng trung bình mỗi bên từ bốn đến sáu gam. Tuyến bên phải thường có dạng hình tam giác hoặc hình tháp, tiếp giáp với tĩnh mạch chủ dưới và gan; trong khi tuyến bên trái có dạng hình bán nguyệt lớn hơn, nằm gần cuống lách và bờ ngoài động mạch chủ bụng. Tuyến thượng thận được bao bọc bởi một bao xơ liên kết mỏng và nằm gọn trong khoang mỡ quanh thận dưới sự nâng đỡ của mạc thận.
Mặc dù kích thước thu nhỏ, tuyến thượng thận sở hữu mạng lưới cấp máu dồi dào bậc nhất trong các tạng nội tiết, tiếp nhận máu từ ba nguồn động mạch riêng biệt: động mạch thượng thận trên tách từ động mạch hoành dưới, động mạch thượng thận giữa bắt nguồn trực tiếp từ động mạch chủ bụng, và động mạch thượng thận dưới xuất phát từ động mạch thận. Về dẫn lưu tĩnh mạch, toàn bộ máu mao mạch đổ về một tĩnh mạch trung tâm duy nhất ở mỗi bên: tĩnh mạch thượng thận phải rất ngắn đổ thẳng vào tĩnh mạch chủ dưới, còn tĩnh mạch thượng thận trái dài hơn đi xuống đổ vào tĩnh mạch thận trái trước khi về tuần hoàn trung tâm.
Mô học của tuyến thượng thận phân định rõ rệt thành hai vùng chính:
- Vỏ thượng thận: Chiếm khoảng tám mươi phần trăm khối lượng tuyến, được chia từ ngoài vào trong thành ba lớp tế bào đồng tâm riêng biệt:
- Lớp cung (Zona glomerulosa): Nằm sát dưới bao xơ, chiếm khoảng mười lăm phần trăm thể tích vỏ, gồm các tế bào xếp thành hình cầu hoặc chùm cung lượn quanh các mao mạch. Lớp này chứa enzyme aldosterone synthase và là nơi duy nhất trong cơ thể tổng hợp mineralocorticoid (chủ yếu là aldosterone).
- Lớp bó (Zona fasciculata): Chiếm tỷ lệ lớn nhất với khoảng bảy mươi lăm phần trăm vỏ tuyến, gồm các cột tế bào hình trụ thẳng tắp giàu giọt lipid chứa este cholesterol trong bào tương. Vùng này chịu sự chi phối mạnh mẽ của hormone ACTH từ tuyến yên và chuyên trách tổng hợp glucocorticoid (chủ yếu là cortisol).
- Lớp lưới (Zona reticularis): Chiếm mười phần trăm trong cùng giáp ranh với tủy, gồm các tế bào sẫm màu đan xen thành mạng lưới chằng chịt, đảm nhiệm tổng hợp các steroid sinh dục androgen như dehydroepiandrosterone (DHEA) và DHEA-sulfate.
- Tủy thượng thận: Chiếm khoảng mười đến hai mươi phần trăm thể tích trung tâm, được cấu thành bởi các tế bào ưa crom (chromaffin cells) giàu hạt bài tiết. Các tế bào này thực chất là các neuron giao cảm sau hạch đã thoái hóa đuôi gai và sợi trục, tiếp nhận các sợi thần kinh tiền hạch thuộc hệ thần kinh giao cảm phóng thích acetylcholine để kích hoạt quá trình phóng thích catecholamine vào máu.
Bảng tóm tắt các vùng cấu trúc và đặc tính bài tiết hormone của tuyến thượng thận:
| Vùng cấu tạo | Nguồn gốc phôi thai | Hormone bài tiết chủ yếu | Chức năng sinh lý chủ đạo |
|---|---|---|---|
| Lớp cung (vỏ ngoài) | Trung mô màng bụng | Aldosterone (Mineralocorticoid) | Tái hấp thu natri, bài tiết kali, điều hòa huyết áp và thể tích máu |
| Lớp bó (vỏ giữa) | Trung mô màng bụng | Cortisol (Glucocorticoid) | Tân tạo đường, dị hóa protein, chuyển hóa mỡ, ức chế viêm và chống stress |
| Lớp lưới (vỏ trong) | Trung mô màng bụng | DHEA, DHEA-S (Androgen) | Tiền chất hormone sinh dục, phát triển đặc tính sinh dục phụ thứ phát |
| Tủy thượng thận | Ngoại bì mào thần kinh | Adrenaline, Noradrenaline | Tăng nhịp tim, co mạch, giãn phế quản, phản ứng cấp bách |
Sinh lý học và cơ chế tác dụng của các hormone thượng thận
Hormone vỏ thượng thận
Cortisol là hormone glucocorticoid có tác dụng chuyển hóa và sinh tồn rộng khắp trong cơ thể. Trong chuyển hóa carbohydrate, cortisol kích thích quá trình tân tạo glucose tại gan từ các acid amin và glycerol, đồng thời làm giảm hấp thu glucose ở các mô ngoại vi (như cơ xương và mô mỡ), từ đó duy trì lượng đường trong máu trong trạng thái nhịn đói hoặc căng thẳng. Trên chuyển hóa protein và lipid, cortisol thúc đẩy thoái hóa protein ở cơ xương để giải phóng acid amin làm cơ chất chuyển hóa và kích hoạt quá trình phân giải lipid. Bên cạnh đó, cortisol là chất điều biến miễn dịch tự nhiên mạnh mẽ, ức chế sự tổng hợp các cytokine tiền viêm, làm giảm số lượng tế bào lympho lưu hành và bảo vệ các mô cơ quan khỏi tổn thương do đáp ứng viêm quá mức.
Aldosterone là mineralocorticoid chủ lực, tác động chủ yếu lên ống lượn xa và ống góp của thận. Bằng cách gắn kết với thụ thể mineralocorticoid nội bào, aldosterone thúc đẩy biểu hiện của các kênh natri biểu mô và bơm natri-kali ATPase ở màng đáy bên, làm tăng tái hấp thu ion natri và nước vào tuần hoàn đồng thời tăng đào thải ion kali và proton hydro qua nước tiểu. Tác dụng này giữ vai trò sống còn trong việc kiểm soát thể tích dịch ngoại bào và ổn định huyết áp động mạch.
Hormone tủy thượng thận
Tủy thượng thận giải phóng catecholamine với tỷ lệ xấp xỉ tám mươi phần trăm adrenaline và hai mươi phần trăm noradrenaline. Khi trung tâm giao cảm ở não phát tín hiệu kích thích qua các dây thần kinh tạng, acetylcholine giải phóng tại các khớp thần kinh tiếp xúc với tế bào ưa crom kích hoạt dòng canxi đi vào tế bào, dẫn đến hiện tượng xuất bào các hạt dự trữ hormone. Adrenaline và noradrenaline tác động lên các thụ thể adrenergic (alpha và beta) phân bố khắp hệ tuần hoàn, cơ tim và cơ trơn: làm tăng lực co bóp cơ tim, tăng tần số tim, co mạch máu ngoại vi để tái phân phối máu đến não và cơ xương, giãn cơ trơn phế quản giúp tăng thông khí phổi, đồng thời kích thích glycogen phân tại gan để cung cấp năng lượng tức thì trong phản ứng chiến đấu hoặc chạy trốn.
Hệ thống điều hòa hoạt động tuyến thượng thận
Hoạt động của các phân vùng tuyến thượng thận chịu sự kiểm soát của hai hệ thống điều hòa độc lập và chuyên biệt:
Sự bài tiết cortisol của lớp bó được điều hòa chặt chẽ bởi trục hạ đồi - tuyến yên - vỏ thượng thận (trục HPA). Khi có kích thích từ stress thể chất hoặc tâm lý, hoặc theo nhịp sinh học ngày đêm, vùng hạ đồi phóng thích hormone giải phóng corticotropin (CRH). CRH theo hệ mạch cửa hạ đồi - tuyến yên kích thích các tế bào thùy trước tuyến yên tổng hợp và giải phóng hormone hướng vỏ thượng thận (ACTH). ACTH theo dòng tuần hoàn đến vỏ thượng thận, liên kết với thụ thể melanocortin loại hai trên màng tế bào lớp bó, kích hoạt con đường tín hiệu adenylate cyclase tạo AMP vòng để đẩy mạnh quá trình chuyển hóa cholesterol thành pregnenolone và tạo thành cortisol. Khi nồng độ cortisol tự do trong huyết tương tăng cao, cortisol tác động ngược lên cả vùng hạ đồi và tuyến yên qua cơ chế điều hòa phản hồi âm tính (negative feedback) để kìm hãm sự tiết CRH và ACTH, duy trì nồng độ hormone trong giới hạn hẹp.
Ngược lại, lớp cung sản xuất aldosterone hầu như không phụ thuộc vào ACTH mà chịu sự điều khiển chính của hệ renin-angiotensin-aldosterone (RAAS) và nồng độ ion kali huyết tương. Khi huyết áp thận giảm hoặc lượng natri đến tế bào macula densa suy giảm, bộ máy cạnh cầu thận tiết ra enzyme renin chuyển hóa angiotensinogen thành angiotensin I, sau đó enzyme chuyển angiotensin ở phổi biến đổi thành angiotensin II. Angiotensin II là chất co mạch mạnh đồng thời tác động trực tiếp lên lớp cung vỏ thượng thận kích thích tổng hợp và bài tiết aldosterone. Ngoài ra, sự tăng nhẹ nồng độ ion kali trong dịch ngoại bào cũng tác động trực tiếp khử cực màng tế bào lớp cung, mở kênh canxi phụ thuộc điện thế để kích hoạt tổng hợp aldosterone mà không cần thông qua thụ thể trung gian.
Các bệnh lý nội tiết liên quan đến tuyến thượng thận
Rối loạn chức năng tuyến thượng thận biểu hiện dưới hai thái cực suy giảm hoặc cường tiết hormone, gây ra nhiều bệnh cảnh lâm sàng phức tạp:
- Suy tuyến thượng thận nguyên phát (Bệnh Addison): Xảy ra khi mô vỏ thượng thận bị phá hủy tiến triển, phần lớn do cơ chế viêm tự miễn hoặc nhiễm khuẩn mạn tính như lao. Bệnh nhân rơi vào tình trạng thiếu hụt đồng thời cả cortisol và aldosterone, biểu hiện mệt mỏi suy nhược mạn tính, sụt cân, hạ huyết áp tư thế, rối loạn tiêu hóa và tình trạng tăng sắc tố da niêm mạc do sự gia tăng quá mức của ACTH kích thích tế bào hắc tố. Tình trạng thiếu hụt cấp tính có thể khởi phát cơn khủng hoảng suy thượng thận cấp đe dọa trực tiếp tính mạng nếu không được cấp cứu bù dịch và tiêm tĩnh mạch hydrocortisone kịp thời.
- Hội chứng Cushing (Cường vỏ thượng thận): Đặc trưng bởi tình trạng tiếp xúc kéo dài với nồng độ glucocorticoid tự do tăng cao trong cơ thể, có thể do khối u vỏ thượng thận tăng tiết tự động, u tuyến yên tăng tiết ACTH (bệnh Cushing), hoặc phổ biến nhất là do lạm dụng thuốc corticosteroid ngoại sinh. Người bệnh biểu hiện kiểu hình kinh điển gồm béo phì trung tâm, khuôn mặt tròn như mặt trăng, ụ mỡ sau gáy, da mỏng dễ bầm tím, các vết rạn da màu đỏ tím ở bụng, yếu cơ gốc chi, loãng xương và tăng nguy cơ đái tháo đường kèm tăng huyết áp.
- Cường aldosterone nguyên phát (Hội chứng Conn): Bệnh lý do u tuyến vỏ thượng thận lành tính hoặc tăng sản vỏ thượng thận hai bên tăng tiết aldosterone bất thường, dẫn đến giữ muối nước và đào thải kali qua thận. Hậu quả là bệnh nhân xuất hiện tình trạng tăng huyết áp dai dẳng kháng trị kèm theo hạ kali máu gây yếu cơ, tê bì hoặc chuột rút.
- U tủy thượng thận (Pheochromocytoma): Là khối u xuất phát từ các tế bào ưa crom của tủy thượng thận, sản xuất và phóng thích ồ ạt catecholamine vào tuần hoàn. Bệnh nhân điển hình có các cơn kịch phát đặc trưng bởi tam chứng kinh điển gồm nhức đầu dữ dội, toát mồ hôi đầm đìa và tim đập nhanh hồi hộp, kèm theo các cơn tăng huyết áp kịch phát đe dọa nhồi máu cơ tim hoặc đột quỵ não.
- Khối u thượng thận phát hiện tình cờ (Adrenal Incidentaloma): Các khối u tuyến thượng thận được phát hiện ngẫu nhiên khi người bệnh thực hiện chụp cắt lớp vi tính hoặc cộng hưởng từ vùng bụng vì những lý do y khoa không liên quan đến bệnh lý nội tiết. Đứng trước một khối u tình cờ, quy trình lâm sàng đòi hỏi phải phân định khối u có hoạt tính chế tiết hormone hay không và đánh giá nguy cơ ác tính qua hình ảnh học.
Hạn chế kỹ thuật và thách thức trong chẩn đoán và điều trị
Quản lý các bệnh lý tuyến thượng thận đặt ra nhiều rào cản lâm sàng đòi hỏi sự thận trọng và phối hợp đa chuyên khoa:
Triệu chứng của suy tuyến thượng thận ở giai đoạn sớm thường rất mơ hồ và không đặc hiệu như mệt mỏi kéo dài, uể oải, chán ăn, buồn nôn, dễ bị nhầm lẫn với suy nhược thần kinh hoặc các bệnh tiêu hóa thông thường, dẫn đến việc chẩn đoán thường bị trì hoãn nhiều tháng hoặc nhiều năm cho đến khi bệnh nhân rơi vào tình trạng trụy tim mạch cấp cứu. Bên cạnh đó, tình trạng lạm dụng thuốc chống viêm chứa corticosteroid trong cộng đồng là nguyên nhân hàng đầu gây ức chế kéo dài trục HPA, dẫn đến hội chứng suy tuyến thượng thận thứ phát phụ thuộc thuốc khi người bệnh ngừng thuốc đột ngột.
Về mặt chẩn đoán hình ảnh và can thiệp ngoại khoa, cấu trúc giải phẫu của tuyến thượng thận nằm sâu trong khoang sau phúc mạc lân cận các mạch máu lớn như tĩnh mạch chủ dưới và động mạch thận, khiến các can thiệp phẫu thuật nội soi cắt tuyến thượng thận đòi hỏi phẫu thuật viên giàu kinh nghiệm để tránh rách rưới các tĩnh mạch trung tâm ngắn gây chảy máu dữ dội. Trong các trường hợp u tủy thượng thận, việc thao tác phẫu thuật chạm vào khối u có thể kích hoạt giải phóng tức thì lượng lớn catecholamine gây ra các biến động huyết áp và loạn nhịp tim nguy hiểm trong quá trình gây mê, đòi hỏi phải được chuẩn bị nội khoa chẹn thụ thể alpha adrenergic kỹ lưỡng trước phẫu thuật.