生理学内分泌讲稿

第十一章内分泌学习目的和要求：了解激素的一般特征，下丘脑与腺垂体的细胞分类和机能联系。掌握下丘脑、腺垂体、神经垂体、甲状腺、肾上腺、胰岛激素及调节钙磷代谢激素的生物学作用及其分泌的调节。了解松果体激素与前列腺素。内容提要：1．内分泌系统是由内分泌腺和分散于某些器官组织中的内分泌细胞所组成信息传递和调节系统。由内分泌腺或散在的内分泌细胞所分泌的高效能生物活性物质称为激素。激素分为四大类：含氮激素，类固醇激素，固醇类激素，脂肪酸衍生物。2．下丘脑-垂体功能单位包括下丘脑-神经垂体系统和下丘脑-腺垂体系统。下丘脑-神经垂体系统产生释放的激素为催产素和血管升压素（抗利尿激素）；下丘脑-腺垂体系统中，下丘脑产生9种下丘脑调节肽调节腺垂体的活动，腺垂体产生7种激素。3．腺垂体激素的主要功能：生长激素主要促进个体生长发育和代谢，催乳素主要促进乳腺发育、引起并维持泌乳，促黑激素主要促进黑素细胞合成黑色素，促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、黄体生成素、卵泡刺激素分别调节相应靶腺的发育与功能活动。4．甲状腺激素的主要作用是促进人体代谢，促进机体生长发育。甲状腺机能活动主要受下丘脑-垂体-甲状腺轴的调节，有一定程度的自身调节和神经调节。5．糖皮质激素的主要作用是促进糖异生、抑制葡萄糖的利用，促进脂肪分解和重新分布，促进蛋白质分解，参与应激反应，并提高机体对应激刺激的耐受能力和生存能力。糖皮质激素的分泌受下丘脑－腺垂体—肾上腺皮质轴的调节。6．肾上腺髓质激素包括肾上腺素和去甲肾上腺素，其生理作用广泛而多样，参与应急反应并影响机体代谢。7．调节钙、磷代谢的激素主要有：甲状旁腺激素、维生素D和降钙素。通过对骨、肾和肠的作用，维持血中钙和磷水平的相对稳定。8．胰岛素的主要作用是促进合成代谢、维持血糖正常水平。胰岛素是机体唯一降低血糖的激素。其分泌调节除受神经体液调节外，调节胰岛素分泌的最重要因素是血糖浓度。升高血糖的激素有胰高血糖素、糖皮质激素和生长素。第一节概述内分泌（endocrine）是指细胞所分泌的物质直接进入血液或其他体液的过程。内分泌系统（endocrinesystem）则是由内分泌腺和分散于某些器官组织中的内分泌细胞所组成的一个体内信息传递系统，它与神经系统密切联系，相互配合，共同调节机体的各种功能活动，维持内环境相对稳定。人体主要的内分泌腺有垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰岛、性腺、松果体和胸腺等。散在于组织器官中的内分泌细胞分布极广，如胃肠道粘膜、下丘脑、心血管、肺、肾脏、胎盘、皮肤等。由内分泌腺或散在的内分泌细胞所分泌的高效能的生物活性物质，由体液传递，作为“化学信使”对组织细胞发挥调节作用从而影响机体的生理功能，此种化学物质称为激素（hormone）。被激素作用的细胞、组织和器官，分别称为靶细胞、靶组织和靶器官。大多数激素经血液运输到远距离靶组织或靶细胞而发挥作用，这种方式称为远距分泌；某些激素，可不经血液运输，而由组织液扩散作用于邻近细胞发挥作用，这种方式称为旁分泌；如果内分泌细胞所分泌的激素在局部扩散，又返回作用于该内分泌细胞而发挥反馈作用，这种方式称为自分泌。下丘脑有许多具有内分泌功能的神经细胞，这类神经细胞既能产生和传导神经冲动，又能合成和释放激素，故称神经内分泌细胞，它们所产生的激素称神经激素，可沿轴突借轴浆流动运送至末梢而释放入血液，这种方式称神经分泌。一、激素的分类激素的种类繁多，来源复杂，按其化学性质分为四大类。（一）含氮激素1．蛋白质激素：如胰岛素、甲状旁腺激素和腺垂体激素。2．肽类激素：如下丘脑调节性多肽、神经垂体激素、降钙素和胃肠激素等。3．胺类激素：如去甲肾上腺素、肾上腺素、甲状腺激素等。（二）类固醇激素类固醇激素是由肾上腺皮质和性腺分泌的激素，如皮质醇、醛固酮、雌激素、孕激素以及雄激素等。（三）固醇类激素包括胆钙化醇（维生素D3）、25-羟胆钙化醇（25-羟维生素D3）和1,25-二羟胆钙化醇（1,25-二羟维生素D3）。（四）脂肪酸衍生物如前列腺素。二、激素作用的一般特性（一）激素的信息传递作用（二）激素作用的相对特异性（三）激素的高效能生物放大作用（四）激素间的相互作用1．竞争作用；2．协同作用；3．拮抗作用；4．允许作用有的激素本身并不能直接对某些器官组织或细胞产生生物效应，但在它存在的条件下，却可使另一种激素的作用明显增强，这种现象称为激素的允许作用（permissiveaction）。三、激素作用的机制（一）含氮激素的作用机制—第二信使学说体内大多数蛋白质和肽类激素通过第二信使系统实现跨膜信号传递。跨膜信号转导途径从膜受体与激素结合开始，通过受体变构，激活G蛋白，后者再激活G蛋白效应器酶（AC、PLC等），导致第二信使的生成量改变，进而使相应的蛋白激酶活性改变，产生一系列的生理效应。作为含氮类激素发挥作用的第二信使除了cAMP之外，还有IP3、DG、Ca2+、cGMP和前列腺素等。（二）类固醇激素的作用机制类固醇激素的作用机制包括基因调节机制和非基因调节机制。1、类固醇激素作用的基因调节机制类固醇激素分子小，为脂溶性，可通过细胞膜进入细胞内，与胞质受体结合，形成激素-胞质受体复合物。此复合物在Ca2+参与下发生变构，能进入核内与核受体结合形成复合物。此激素-核受体复合物结合在染色质的非组蛋白的特异位点上，激发DNA转录过程，生成新的mRNA，诱导相应蛋白质的合成而产生生物效应。也有的类固醇激素在进入细胞后，直接经胞质进入核内与核受体结合，调节基因表达。这一过程称为类固醇激素作用的基因调节机制，也称为基因表达学说。2、类固醇激素作用的非基因调节机制近年来的研究发现，有些类固醇激素的作用效应出现很快，往往在数分钟，甚至数秒钟之内，且其效应不被基因转录和翻译的抑制剂所抑制。因而推测此快速作用是由细胞膜上的受体介导的，称为类固醇激素的快速非基因效应。四、激素的分泌调节（一）反馈调节反馈调节是一种自我调节。受控的内分泌细胞或腺体产生的激素可对控制部分的内分泌细胞或腺体发挥调节作用。（二）非反馈调节也称开环调节。中枢神经系统可接受外界环境中的各种刺激，通过下丘脑调控内分泌系统的活动，使内分泌系统的活动适应于环境的变化，是通过开环调节实现的。激素分泌随内外环境的变化而变化，主要是通过神经调节完成的；而体内激素水平维持相对稳定，则主要是通过反馈调节实现的。反馈调节对激素分泌保持相对恒定起重要作用。两种调节紧密联系，共同维持机体激素的浓度以适应内外环境变化的需要。第二节下丘脑与垂体下丘脑与垂体在形态与功能上的联系非常密切，可将它们看作一个下丘脑—垂体功能单位。这个功能单位包括下丘脑-神经垂体系统和下丘脑-腺垂体系统。一、下丘脑-神经垂体系统下丘脑前部的一组肽能神经元轴突延伸终止于神经垂体，形成了下丘脑-垂体束，构成下丘脑-神经垂体系统(hypothalamo-neurohypophysissystem)。这一系统所产生、释放的激素称神经垂体激素，包括催产素（oxytocin）和血管升压素（vasopressin或antidiuretichormone），人血管升压素的第8位氨基酸为精氨酸，故称精氨酸升压素（argininevasopressin）。血管升压素和催产素由下丘脑视上核和室旁核合成分泌的，但视上核以合成分泌血管升压素为主，室旁核以产生催产素为主。它们在下丘脑合成后沿下丘脑-垂体束的轴浆流动运送并贮存于神经垂体的神经末梢处，在适宜的刺激作用下，由神经垂体释放进入血液循环，神经垂体本身无合成神经垂体激素的能力。（一）血管升压素的生理作用及分泌调节生理剂量的血管升压素并没有升压作用，只有抗利尿作用，因此，血管升压素称为抗利尿激素较为恰当。但在大失血的情况下，血中抗利尿激素浓度明显升高时，才表现出缩血管作用，对维持血压有一定的意义。（二）催产素的生理作用及分泌调节1．生理作用催产素具有促进乳汁排出和刺激子宫收缩的作用，以前者为主。⑴对乳腺的作用催产素可使乳腺周围肌上皮细胞收缩，使具有泌乳功能的乳腺排乳。此外，还有维持哺乳期乳腺不致萎缩的作用。⑵对子宫的作用催产素对非孕子宫作用较弱。对妊娠子宫作用较强，使之强烈收缩。雌激素增加子宫对催产素的敏感性，而孕激素的作用则相反。此外，催产素对机体的神经内分泌、学习与记忆、痛觉调制、体温调节等生理功能也有一定的影响。2．分泌调节⑴吸吮乳头反射性引起下丘脑-神经垂体系统催产素的分泌与释放，导致乳汁排出，称射乳反射。射乳反射可建立条件反射。焦虑、烦恼、恐惧、不安都可抑制乳母排乳。⑵在临产或分娩时，子宫和阴道受到压迫和牵拉可反射性引起催产素的分泌与释放。催产素在临床上的应用，主要是诱导分娩（催产），及防止或制止产后出血。二、下丘脑-腺垂体系统下丘脑基底部存在一个“促垂体区”，主要包括正中隆起、弓状核、视交叉上核、室周核和腹内侧核等核团。这些核团的神经元能合成和分泌至少九种具有活性的多肽，经垂体门脉系统运送至腺垂体，调节腺垂体功能，构成了下丘脑-腺垂体功能系统（hypothalamo-adenohypophysissystem）。下丘脑促垂体区肽能神经元分泌的肽类激素主要作用是调节腺垂体的活动，因此称为下丘脑调节肽（hypothalamicregulating-peptides）。下丘脑调节肽的生理作用是刺激或抑制腺垂体激素的分泌。此外，由于“促垂体区”的神经元还接受来自中脑、边缘系统及大脑皮层等处的神经纤维，因此能将来自大脑皮层等处的神经信息转变为激素信息，具有重要生理意义。（一）下丘脑调节肽对腺垂体的作用下丘脑调节肽对腺垂体激素的合成和分泌具有兴奋或抑制作用。其化学结构已被确定的。称为释放激素或释放抑制激素。化学结构尚未被确定的称释放因子或释放抑制因子。下丘脑调节肽的化学性质与主要作用种类化学性质主要作用促甲状腺激素释放激素（TRH）3肽促进促甲状腺激素的分泌促性腺激素释放激素（GnRH）10肽促进黄体生成素、促卵泡激素的分泌生长素释放激素（GHRH）44肽促进生长素的分泌生长抑素（GIH）14肽抑制生长素的分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）41肽促进促肾上腺皮质激素的分泌催乳素释放因子（PRF）肽促进催乳素的分泌催乳素释放抑制因子（PIF）多巴胺（？）抑制催乳素的分泌促黑激素释放因子（MRF）肽促进促黑激素的分泌促黑激素释放抑制因子（MIF）肽抑制促黑激素的分泌（二）腺垂体激素的生理作用及分泌调节腺垂体是体内最重要的内分泌腺，主要的内分泌细胞有5种，能分泌7种不同的激素：生长素（growthhormone,GH）；促甲状腺激素（thyroid-stimulatinghormone,TSH）；促肾上腺皮质激素（adrenocorticotropichormone,ACTH）；促卵泡激素（follicle-stimulatinghormone,FSH）；黄体生成素（luteinizinghormone,LH）；催乳素（prolactin,PRL）；促黑（素细胞）激素（melanophorestimulatinghormone，MSH）。其中TSH、ACTH、FSH和LH均有各自的靶腺，通过靶腺发挥作用，形成下丘脑-垂体-甲状腺轴、下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴和下丘脑-垂体-性腺轴。GH、RPL和MSH直接作用于靶组织或靶细胞，调节物质代谢、个体生长、乳腺发育与泌乳及黑色素代谢等活动。1．腺垂体激素的生理作用（1）生长激素GH是腺垂体含量较多的激素。人的GH是由191个氨基酸组成的蛋白质激素。1）促进个体生长发育机体生长发育受多种激素的影响，GH是起关键作用的激素。幼年动物切除垂体后，生长立即停滞，如及时补充GH，可使其恢复生长发育。人幼年期若GH分泌不足，将出现生长停滞，身材矮小，称侏儒症（dwarfism），其智力正常；若幼年期GH分泌过多可引起巨人症（gigantism）。若在成年时，生长激素分泌过多，此时由于骨骺已闭合，只能使软骨成份较多的手足、肢端短骨、面骨及其软组织生长异常，以致形成手足粗大，鼻大唇厚，下颌突出，内脏器官也产生肥大现象，称肢端肥大症。GH