大学生理学专业课件-(1)

第十一章内分泌第一节内分泌与激素一、内分泌与内分泌系统机体两大功能调节系统——内分泌系统和神经系统，紧密联系、相互配合，共同调节机体机能，维持内环境稳态。内分泌系统(endocrinesystem)：内分泌腺和散在的内分泌细胞构成，垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上腺和性腺等。内分泌细胞分泌的传递信息的高效能生物活性物质——激素(hormone)不经导管直接释放入内环境，因此称为内分泌激素由体液传送，对其它细胞发挥兴奋或抑制作用激素作用细胞——靶细胞(targetcell)内分泌系统的机能1维持内环境稳态，调节水电解质平衡、酸碱平衡、体温、血压等过程。2调节新陈代谢：物质代谢、能量代谢。3调节生长和发育。4调节性的分化和生殖功能。激素递送信息的主要作用途径二、激素的分类（一）胺类激素(aminehormones)：多为氨基酸衍生物甲状腺激素儿茶酚胺类激素（肾上腺素、去甲肾上腺素）褪黑素（二）多肽和蛋白质类激素Polypeptideandproteinhormones蛋白质激素：生长素、催乳素、甲状旁腺激素等肽类激素：下丘脑激素、胰岛素、降钙素、胃肠激素等水溶性ly与膜受体结合多肽/蛋白质类激素的合成与释放前激肽原激肽原(三)脂类激素1.类固醇激素(steroidhormones)：环戊烷多氢菲(cyclopentanoperhydro-phenanthrene)母核，前体是胆固醇。包括肾上腺皮质和性腺分泌的激素。亲脂激素，直接穿过细胞膜，与胞质或核内受体结合而起生物学效应。2.固醇激素(sterolhormones)：1,25双羟维生素D3，胆固醇衍生物3.脂肪酸衍生物(fattyacidderivatives)：前体是细胞膜的磷脂，包括前列腺素类、血栓素类、白细胞三稀类等。三、激素的作用机制1靶细胞受体对激素的识别和结合；2激素－受体复合物转导调节信号；3所转导的信号引起靶细胞的生物效应，以及激素作用的终止。细胞膜受体受体细胞内受体CanadjustvolumeTheideaofsignaltransductionSignalamplification,theideaSignaltransductioninacell（一）细胞膜受体介导的激素作用机制第二信使学说：激素与细胞膜上的特异性受体结合，激活细胞膜内侧的腺苷酸环化酶，使ATP生成cAMP，激活cAMP依赖性蛋白激酶（PKA）从而催化细胞内的各种磷酸化反应，引起细胞产生各种生物学效应。第二信使：cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+等1.G蛋白耦联受体途径多数激素通过此途径发挥作用TheG-proteincoupledreceptoradenylylcyclasecascadecAMP作为第二信使DG、IP3作为第二信使DG、IP3、Ca2+作为第二信使cAMP作为第二信使Secondmessenger2.酶耦联受体途径激素与受体结合，酪氨酸激酶使酪氨酸残基磷酸化，通过一系列过程作用于细胞核内转录因子，影响基因转录及相应的细胞功能。(二)类固醇激素的作用机制1.基因调节机制类固醇激素具有脂溶性、分子小的特点，容易透靶细胞。激素与胞浆受体结合形成激素-胞浆受体复合物→透过细胞核膜与核内受体结合形激素受体复合物促进DNA转录过程，加快mRNA的形成→诱导新蛋白质的产生→发挥生理效应。HRE：激素反应元件；DNA：脱氧核糖核酸；mRNA：信使核糖核苷酸2.非基因调节机制基因机制发挥作用一般需数小时或数天。非基因机制发挥作用一般仅数分钟甚至数秒钟。不受基因转录和翻译的抑制剂、蛋白质合成抑制剂、类固醇激素受体阻断剂影响。可能是细胞膜上受体及离子通道所介导。如孕激素促使下丘脑释放GnRH。四、激素作用的一般特征（一）特异性：受体决定激素作用的相对特异性。（二）信使作用：只是调节靶细胞原有的生理生化过程，加强或减弱其活动，起信使(messenger)作用。（三）高效生物活性：在血中的浓度很低(nmol/L,pmol/L)，却有高度的生物活性，一系列酶促放大作用。激素（肾上腺素）的生物放大效能AC：腺苷酸环化酶；ATP：三磷酸腺苷；cAMP：环磷腺苷；PKA：蛋白激酶A1协同作用(synergisticaction)：生长激素、糖皮质激素和胰高血糖素均有升高血糖作用2拮抗作用(antagonisticaction)：胰高血糖素升高血糖，而胰岛素降低血糖3允许作用(permissiveeffect)：某激素的存在是其它激素产生生理效应的必需条件。激素本身并不直接对某种组织细胞产生生理效应，然而它的存在可使另一种激素的生理作用明显增强。如糖皮质激素对儿茶酚胺的缩血管效应具有允许作用。（四）激素间的相互作用四、激素分泌的调节（一）生物节律性分泌腺垂体某些激素：以分钟或小时计的脉冲式分泌褪黑素、皮质醇：昼夜节律性分泌雌激素、孕激素：月周期性分泌甲状腺激素：季节性周期波动受生物钟(biologicalclock)控制下丘脑视交叉上核是控制生物钟的关键部位（二）体液调节1.轴系反馈调节通常高位内分泌细胞分泌的激素对低位的内分泌细胞活动有促进作用，而低位的内分泌细胞分泌的激素对高位内分泌细胞活动有调节作用，多数为抑制效应（负反馈）。下丘脑－腺垂体－靶腺轴(hypothalamuspituitarytargetglandsaxis)2.体液代谢物调节效应胰岛素↑→血糖↓,血糖↓→胰岛素↓（三）神经调节交感神经支配和调控肾上腺髓质分泌儿茶酚胺。第二节下丘脑-垂体和松果体的内分泌下丘脑(hypothalamus)的许多神经元既具有典型神经细胞的功能，也具有内分泌细胞的功能。下丘脑可以看作神经系统与内分泌系统之间功能联系的重要枢纽，在协调这两个系统的机能上起重要作用。Hypothalamus-hypophysisunit(下丘脑-垂体功能单位)Hypophysiotrophicarea下丘脑促垂体区肽能神经元↓Hypothalamicregulatorypeptides(下丘脑调节肽)↓Hypophysealportalsystem(垂体门脉系统)↓调节腺垂体功能Hypothalamo-adenohypophysissystem(下丘脑-腺垂体系统)Hypothalamo-neurohypophysissystem(下丘脑-神经垂体系统)Supraopticnucleus¶ventricularnucleus(下丘脑视上核和室旁核)↓Vasopressin&oxytocin(血管升压素和催产素)↓Hypothalamohypophysealtract(下丘脑-垂体束)↓Neurohypophysis（贮存和释放）（神经垂体）神经垂体无腺细胞，不合成激素，只是激素的贮存场所。一、下丘脑-腺垂体系统（一）下丘脑调节肽下丘脑“促垂体区”指正中隆起、弓状核、视交叉上核后区、腹内侧核、室周核等部位，该区的肽能神经元分泌的激素主要作用是调节腺垂体的活动，因此称这些激素为下丘脑调节肽(hypothalamicregulatorypeptide)。9种，其中释放激素(releasinghormone)6种，释放抑制激素(release-inhibitinghormone)3种。Hypothalamicregulatorypeptide促甲状腺激素释放激素(thyrotropinreleasinghormone,TRH)促肾上腺皮质激素释放激素(cortiotropinreleasinghormone,CRH)促性腺激素释放激素(gonadotropinreleasinghormone,GnRH)生长素释放激素(growthhormonereleasinghormone,GHRH)生长素释放抑制激素(growthhormonerelease-inhibitinghormone,GHRH)(生长抑素,somatostatin,SS)催乳素释放激素(prolactinreleasinghormone,PRH)催乳素释放抑制激素(prolactinrelease-inhibitinghormone,PIH)促黑素释放激素(melanphore-stimulatinghormonereleasinghormone,MRH)促黑素释放抑制激素(melanophore-stimulatinghormonerelease-inhibitinghormone,MIH)下丘脑神经内分泌细胞下丘脑激素分泌的调节下丘脑↓调节性多肽腺垂体↓促激素↓靶腺↓靶腺激素↓生理效应垂体门脉系统其它脑区感觉传入（－）（－）长反馈短反馈超短反馈下丘脑－垂体－靶腺轴（二）腺垂体激素腺垂体至少分泌7种激素：生长激素(growthhormone,GH)催乳素(prolactin,PRL)促黑激素(melanocyte-stimulatinghormone,MSH)促甲状腺激素(thyroid-stimulatinghormone,FSH)促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropichormone,ACTH)卵泡刺激素(follicle-stimulatinghormone,FSH)促性腺激素黄体生成素(luteinizinghormone,LH)促激素(tropichormones)腺垂体中间部还含有阿黑皮素原(pro-opiomelanocortin,POMC)，是多种垂体激素如ACTH、MSH等的前体。1.生长激素(growthhormone,GH)生长素结构与催乳素相似，作用互有交叉。睡眠(SWS)时分泌增多。应激状态下分泌增多。青春期分泌量高。除猴外，其它动物垂体提取的生长素对人无效。（1）生长激素的作用机制生长素介素（somatomedin,SM）化学结构与胰岛素相似，故又称胰岛素样生长因子(insulin-likegrowthfactor,IGF)是生长激素诱导肝脏和其他组织产生的一种具有促进生长的肽类物质。95％的IGF由肝脏产生。Somatomedin人类的IGF有IGF－I和IGF－Ⅱ两类IGF－I具有很强的促进生长、促进细胞分裂和促进蛋白质合成的作用。GH的促生长作用主要是由IGF－I介导的。IGF－II主要在胚胎期产生，对胎儿生长起重要作用。GH与IGF（2）生长激素的生理作用1)促生长作用：促进骨、软骨、肌肉等组织细胞分裂增殖和促进蛋白质的合成。幼年：GH缺乏→侏儒症(dwarfism)幼年：GH过多→巨人症(gigantism)成年：GH过多→肢端肥大症(acromegaly)。Gigantismanddwarfism(巨人症和侏儒症)侏儒症(50.3cm)、巨人症(231.1cm)与正常人比较13.5岁巨人症与正常同龄儿童和正常成年人比较肢端肥大症肢端肥大症颅面部改变正常人颅骨——肢端肥大症颅骨Gigantism巨人症正常人与巨人症手的比较2)调节代谢①促进氨基酸进入细胞，加速蛋白质合成，加强DNA合成和RNA形成。②促进脂肪分解，有利于能量供应，并使肢体等组织中脂肪含量减少。③抑制外周组织摄取与利用葡萄糖，升高血糖。3)其它作用调节免疫：促使胸腺分泌胸腺素，促进T细胞的成熟和分化。参与机体应激反应(stressresponse)（3）生长激素分泌的调节1)下丘脑激素的调节作用腺垂体分泌生长激素受下丘脑GHRH与GHRIH的双重调控，以GHRH促进分泌占主导地位。GH对下丘脑的GHRH分泌和IGF－I对腺垂体的GH分泌有负反馈调节作用。GH和IGF-I还可以促进GHRIH的分泌、减少GH分泌。GH：生长激素；GHRH：生长激素释放激素；SS：生长抑素；IGF-1：胰岛素样生长因子-12)代谢因素的影响低血糖、血中氨基酸浓度升高可引起GH分泌。3)激素的影响甲状腺激素、胰高血糖素、雌激素和雄激素均可使GH分泌增多；皮质醇抑制GH分泌。4)睡眠的影响睡眠时尤其是慢波睡眠可使GH分泌增加。2.催乳素(prolactin,PRL)(1)调节乳腺活动：促进乳腺发育生长，引起并维持泌乳。青春期：女性乳腺发育主要