Bình thường có hai tuyến thượng thận nằm ở hai bên cột sống và ngay phía trên mỗi thận. Chúng có kích thước nhỏ và nằm sát sau lưng, được vây quanh bởi những cấu trúc cố định và tương đối chắc chắn như cơ hoành, gan, mạc thận, xương sườn, khối cơ lưng gáy.
Tuy gọi là tuyến thượng thận, nhưng thật sự chỉ 1/10 tuyến này nằm trùm lên đầu trên của thận. Phần còn lại thì nằm dọc theo bờ trong của thận, ngay phía trên rốn thận.
Mỗi tuyến thượng thận nặng từ 3-6 gam ở người trưởng thành. Tuy vậy, lúc mới sinh tuyến thượng thận hơi to hơn. Mỗi tuyến thượng thận có màu vàng xám, hình tam giác với ba mặt như một kim tự tháp.
Ngoài hai tuyến thượng thận bình thường, đôi khi có những tuyến thượng thận phụ ở trong ổ bụng hay trong vùng chậu.
Tuyến thượng thận gần hai phần riêng biệt là tủy thượng thận và vỏ thượng thận. Hai thành phần này có nguồn gốc phôi thai học khác nhau, do đó cấu tạo mô học và chức năng sinh lý cũng rất khác nhau.
Vỏ thượng thận gồm 3 lớp. Vùng trong cùng là lớp lưới, vùng ở giữa là lớp bó. Hai vùng này tổng hợp các glucocorticoid (corticoid đường) và androgen tuyến thượng thận. Vùng ngoài cùng là lớp cầu, chuyên tổng hợp các mineralocorticoid (corticoid khoáng).
Nếu vỏ thượng thận bị loại bỏ hoặc không còn hoạt động, cơ thể phải được bổ sung các chất ngoại sinh có hoạt tính tương tự, nếu không sẽ dẫn đến tử vong. Nguyên nhân là vì glucocorticoid và mineralocorticoid nắm giữ nhiều vai trò quan trọng để duy trì hoạt động sống của cơ thể.
Các hormon vỏ thượng thận tác động lên nhiều tế bào khác nhau theo cơ chế chung của chất steroid là kích thích quá trình tổng hợp protein của các tế bào. Do đó, các hormon này có các tác dụng sinh lý rất đa dạng và khác biệt, tùy vào đặc tính của loại protein được tạo ra.
Tủy tuyến thượng thận là nơi tổng hợp và phóng thích các catecholamin vào trong máu, bao gồm 80% là epinephrine (hay adrenaline) và 20% là norepinephrine (hay noradrenaline).
Tủy thượng thận là một phần của hệ thần kinh giao cảm. Khi có kích thích thần kinh giao cảm tới tủy thượng thận sẽ gây giải phóng một lượng lớn epinephrine và norepinephrine vào máu tuần hoàn. Từ đó, hai hormon này đi đến tất cả các mô trong cơ thể.
Hai chức năng chính của tủy thượng thận là:
Do đó, mỗi khi cơ thể đáp ứng với một stress tinh thần hay thể chất nào đó, tủy thượng thận sẽ tiết các catecholamin vào tuần hoàn. Đây là một cơ chế sinh lý giúp cơ thể thích nghi với những phản ứng kích thích, các mối đe dọa, sự sợ hãi,…
Theo đó, các hormon này cũng có những chức năng khác để đảm bảo cơ thể có một nguồn năng lượng dồi dào để đáp ứng với các kích thích từ bên ngoài như:
Với đặc tính này, các catecholamin ngoại sinh có thể được ứng dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực quan trọng trong y học như: điều trị sốc phản vệ, ngưng tim, giảm co thắt phế quản, giảm gò tử cung trong dọa sảy thai,…