動(dòng)物生理學(xué)第十一章內(nèi)分泌-激素調(diào)節(jié)

第十一章內(nèi)分泌-激素調(diào)節(jié)11.1內(nèi)分泌腺與激素一、內(nèi)分泌腺神經(jīng)系統(tǒng)（nervoussystem）內(nèi)分泌系統(tǒng)（endocrinesystem）：由內(nèi)分泌腺和存在于某些器官中的內(nèi)分泌細(xì)胞組成的一個(gè)體內(nèi)信息傳遞系統(tǒng)。1、人體內(nèi)主要的內(nèi)分泌腺有：（圖）垂體、甲狀腺、甲狀旁腺、腎上腺、胰島、性腺、松果體和胸腺。2、散在于組織器官中的內(nèi)分泌腺3、神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞：中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，特別是下丘腦存在兼有內(nèi)分泌功能的神經(jīng)細(xì)胞。第1頁，共26頁。激素：由內(nèi)分泌腺或散在的內(nèi)分泌細(xì)胞所分泌的高效的生物活性物質(zhì)，在細(xì)胞間進(jìn)行化學(xué)信息傳遞，發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。1、激素的傳遞方式（圖）

遠(yuǎn)距分泌（telecrine）：激素釋放入血液，經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)送到遠(yuǎn)距離的靶器官，發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。二、激素（hormone）

旁分泌（paracrine)：部分激素僅由組織液擴(kuò)散而作用于鄰近細(xì)胞。如胃腸激素。旁分泌所分泌的激素稱為局部激素（localhormone）。

自分泌（autocrine）：激素分泌到細(xì)胞外后又返轉(zhuǎn)作用于分泌該激素的細(xì)胞自身，發(fā)揮自我反饋調(diào)節(jié)作用。如前列腺素等。

神經(jīng)分泌（neurocrine)：或稱神經(jīng)內(nèi)分泌（neuroendocrine），指形態(tài)和功能都具有神經(jīng)元特性的一些神經(jīng)細(xì)胞，其軸突末梢能向細(xì)胞間液分泌神經(jīng)激素（neurohormone）。

外激素激素不同于酶第2頁，共26頁。2、激素的化學(xué)分類2、激素的分類1）含氮激素：①蛋白質(zhì)和肽類激素：主要包括下丘腦調(diào)節(jié)肽、胰島素、降鈣素、胃腸激素、腺垂體和神經(jīng)垂體激素、甲狀旁腺素。②胺類激素：兒茶酚胺類激素（腎上腺素、去甲腎上腺素）、甲狀腺素和褪黑素2）類固醇激素（甾體激素）：包括腎上腺皮質(zhì)激素、性腺激素和維生素D33）脂肪酸衍生物激素：主要為前列腺素，由花生四烯酸轉(zhuǎn)化而成。第3頁，共26頁。內(nèi)分泌細(xì)胞分類

細(xì)胞 起源 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 含氮類激素內(nèi)胚層粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)豐富、分泌細(xì)胞或外胚層分泌顆粒有膜包裹類固醇激素中胚層滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)豐富、分泌細(xì)胞線粒體呈管狀，含較多脂 第4頁，共26頁。11.2甲狀腺（thyroid）甲狀腺是人體最大的內(nèi)分泌腺。內(nèi)含大量（300萬個(gè)）腺泡。腺泡由單層上皮細(xì)胞圍成、腺泡腔內(nèi)充滿膠質(zhì)。（圖）●甲狀腺激素主要有兩種：甲狀腺素（T4）和三碘甲腺原氨酸（T3）。它們都是酪氨酸碘化物。一、甲狀腺激素的合成、儲(chǔ)存、釋放、運(yùn)輸和代謝1、甲狀腺激素合成原料：碘和甲狀腺球蛋白。在甲狀腺球蛋白的酪氨酸殘基上發(fā)生碘化，并合成甲狀腺激素。（圖）第5頁，共26頁。2.甲狀腺激素的儲(chǔ)存T4和T3以肽鏈與球蛋白連接，儲(chǔ)存于甲狀腺濾泡腔的膠體中。3.釋放甲狀腺受到促甲狀腺素（TSH）刺激后，濾泡上皮細(xì)胞通過胞飲將連接T4、T3的甲狀腺球蛋白膠質(zhì)小滴吞入胞內(nèi)，在蛋白水解酶的作用下釋放T4或T3，進(jìn)入血液。4.運(yùn)輸結(jié)合型甲狀腺激素：絕大多數(shù)與血漿中的甲狀腺素結(jié)合蛋白結(jié)合。結(jié)合型無生物活性。游離型甲狀腺激素不足1%，具備激素活性，與結(jié)合型維持動(dòng)態(tài)平衡。5.代謝：甲狀腺激素降解的主要途徑是脫碘。脫碘在脫碘酶作用下進(jìn)行。第6頁，共26頁。二、甲狀腺激素的生理作用促進(jìn)組織細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝，促進(jìn)機(jī)體的生長和發(fā)育。1.對代謝的作用（1）產(chǎn)熱效應(yīng)使肝、腎、心臟、胰腺、骨骼肌等組織的氧耗量增加，產(chǎn)熱量增加。主要原因：增強(qiáng)了細(xì)胞膜上鈉鉀泵的活動(dòng)。（2）促進(jìn)葡萄糖和脂類的分解代謝。（3）蛋白質(zhì)代謝正常生理劑量甲狀腺素：促進(jìn)蛋白質(zhì)合成；大劑量：蛋白質(zhì)分解加速，尿氮增加，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的凈分解代謝。第7頁，共26頁。2.對生長、發(fā)育的影響促進(jìn)組織分化、生長與發(fā)育成熟。甲狀腺素對胚胎期和出生后幼兒期腦的生長發(fā)育以及幼兒期骨的生長發(fā)育尤為重要。3.對神經(jīng)系統(tǒng)的影響甲狀腺功能亢進(jìn)時(shí)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)過度興奮；甲狀腺功能低下時(shí)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性低?？送〔。╟retinism，呆小癥）4.作用機(jī)制甲狀腺素主要通過與核受體結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。但同時(shí)也能與核糖體、線粒體以及細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，影響多種基因的轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后機(jī)制。第8頁，共26頁。

下丘腦—垂體—甲狀腺軸調(diào)節(jié)

精神刺激、寒冷等下丘腦（+）TRH（+）腺垂體（+）TSH（+）甲狀腺甲狀腺激素三、甲狀腺機(jī)能的調(diào)節(jié)1、促甲狀腺激素TSH(Thyroid-stimulatinghormone)2、促甲狀腺激素釋放激素TRH(TSH-releasinghormone)3、甲狀腺激素的反饋調(diào)節(jié)血中游離甲狀腺素對TSH分泌的負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用。(—)TSH調(diào)控腺泡細(xì)胞生長、碘的攝取、甲狀腺素的合成和分泌。TRH直接控制腺垂體TSH細(xì)胞的分泌。第9頁，共26頁。11.3下丘腦與垂體一、垂體結(jié)構(gòu)（Fig）二、神經(jīng)垂體儲(chǔ)存和釋放下丘腦神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的神經(jīng)激素的部位，本身不含腺體細(xì)胞，不能合成激素。合成部位：ADH在下丘腦的視上核的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞中合成；催產(chǎn)素主要是在下丘腦的室旁核中合成。神經(jīng)分泌系統(tǒng)（圖11-6）抗利尿激素（ADH）或血管升壓素（vasopressin)催產(chǎn)素(oxytocin,OT)：促進(jìn)乳腺排乳和刺激子宮收縮。第10頁，共26頁。三、腺垂體

至少產(chǎn)生七種激素促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）促甲狀腺素（TSH）卵泡刺激素（FSH）黃體生成素（LH）催乳素（PRL）生長素（GH）黑色細(xì)胞刺激素（MSH）（促黑激素）促激素（trophichormone）下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸下丘腦-垂體-甲狀腺軸下丘腦-垂體-性腺軸前4種激素作用于其他內(nèi)分泌腺（靶腺），分別形成：第11頁，共26頁。四、生長激素（growthhormone，GH）1、結(jié)構(gòu)：GH是單鏈蛋白質(zhì)。2、作用：促進(jìn)物質(zhì)代謝與生長發(fā)育。①生長素與甲狀腺素等協(xié)同作用，促進(jìn)生長。生長素并不是直接刺激細(xì)胞生長，而是作用于肝，誘導(dǎo)肝產(chǎn)生生長介素（somatomedins，SM）或稱胰島素樣生長因子（insulin-likegrowthfactor,IGF），SM通過血液運(yùn)送到全身各處，再作用于細(xì)胞，促進(jìn)生長。侏儒癥(dwarfism)、巨人癥(gigantism)、肢端肥大癥(acromegaly)②生長素對代謝的作用：促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，促進(jìn)脂肪分解（促進(jìn)脂肪酸在肝內(nèi)轉(zhuǎn)化稱葡萄糖），抑制糖原分解。③生長素的抗胰島素作用：生長素提高血糖水平；胰島素降低血糖第12頁，共26頁。下丘腦與神經(jīng)垂體和腺垂體的聯(lián)系密切。①視上核和室旁核的神經(jīng)元軸突延伸終止于神經(jīng)垂體，形成下丘腦垂體束。②下丘腦與腺垂體之間通過垂體門脈系統(tǒng)發(fā)生功能聯(lián)系。五、下丘腦與腺垂體的機(jī)能聯(lián)系下丘腦-垂體門脈血管沿垂體柄向上終止于正中隆起的毛細(xì)血管網(wǎng)，向下終止于腺垂體中的毛細(xì)血管網(wǎng)。血流方向是從下丘腦到腺垂體。（圖）第13頁，共26頁。2.下丘腦調(diào)節(jié)腺垂體的神經(jīng)-體液學(xué)說：各種外界刺激引起的傳入沖動(dòng)作用于下丘腦的神經(jīng)分泌細(xì)胞，使其末梢分泌下丘腦調(diào)節(jié)肽，并進(jìn)入毛細(xì)血管，由門脈血流運(yùn)到腺垂體去促進(jìn)或抑制相應(yīng)的激素分泌。3.下丘腦調(diào)節(jié)肽已知的下丘腦調(diào)節(jié)肽有9種，其中化學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)明確的有5種，稱為激素；化學(xué)結(jié)構(gòu)尚未清楚的4種，暫時(shí)稱因子。第14頁，共26頁。3.下丘腦調(diào)節(jié)肽（hypothalamusregulatorypeptide,HRP)?促甲狀腺素釋放激素TRH(thyrotropin-releasinghormone)3肽?促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素CRH

(corticotropin-releasinghormone)41肽?促性腺激素釋放激素GnRH(gonadotropin-releasinghormone)10肽?生長激素釋放激素GHRH(growthhormonereleasinghormone)多肽（43，44）?生長激素釋放抑制激素GIH或生長抑素（somatostatin）14肽?催乳素釋放因子結(jié)構(gòu)不清?催乳素釋放抑制因子結(jié)構(gòu)不清?促黑激素釋放因子結(jié)構(gòu)不清?促黑激素釋放抑制因子結(jié)構(gòu)不清第15頁，共26頁。六、神經(jīng)內(nèi)分泌的反饋調(diào)節(jié)下丘腦—腺垂體—靶腺體形成一個(gè)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，存在多種反饋調(diào)節(jié)。反饋有三種形式：（Fig）1.長環(huán)反饋（long-loopfeedback）靶腺分泌的激素通過血液循環(huán)作用于腺垂體或下丘腦，影響腺垂體促腺素的分泌。2.短環(huán)反饋（short-loopfeedback）腺垂體分泌的激素和促激素通過對下丘腦的作用來調(diào)節(jié)自身的分泌。如：血漿中ACTH達(dá)到一定濃度可作用于下丘腦抑制CRH的分泌.3、超短環(huán)反饋（utrashort-loopfeedback）下丘腦分泌的調(diào)節(jié)肽作用于下丘腦神經(jīng)分泌細(xì)胞抑制其分泌。第16頁，共26頁。腎上腺呈黃色、左右各一,位于腹膜之后,腎的上方,與腎共同包在腎筋膜內(nèi),左腎上腺近似半月形,右腎上腺呈三角形,腎上腺外包被膜,其實(shí)質(zhì)可分為外層的皮質(zhì)和內(nèi)層的髓質(zhì)。腎上腺血管非常豐富，使其與周圍難以剝離。這些血管將一個(gè)與周圍無任何聯(lián)帶關(guān)系的內(nèi)分泌器官網(wǎng)羅于上方的膈、下方的腎和內(nèi)側(cè)的主動(dòng)脈與腔靜脈之間。這些血管即腎上腺的上、中、下動(dòng)脈和腎上腺中央靜脈，其中右側(cè)腎上腺中央靜脈極短，緊貼于下腔靜脈右側(cè)。11.4腎上腺（suprarenalgland）：髓質(zhì)、皮質(zhì)（Fig）第17頁，共26頁。髓質(zhì)：分泌兒茶酚胺類激素，包括腎上腺素（epinephrine，E）、去甲腎上腺素（norepinephrine,NE）和多巴胺（dopamine，DA）.嗜鉻細(xì)胞：髓質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可被鉻鹽染出黃褐色的顆粒一、腎上腺髓質(zhì)激素髓質(zhì)激素的合成（各步驟都在特異酶的作用下進(jìn)行）：酪氨酸→多巴→多巴胺→去甲腎上腺素→腎上腺素?血中游離腎上腺素水平約為30pg/mL，去甲腎上腺素為300pg/mL，多巴胺為3.5pg/mL。腎上腺髓質(zhì)與交感神經(jīng)系統(tǒng)組成交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)，或稱交感-腎上腺系統(tǒng)。第18頁，共26頁。應(yīng)急反應(yīng)（emergencyreaction）：機(jī)體遭遇緊急情況時(shí)，交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)功能緊急動(dòng)員的過程。交感神經(jīng)興奮時(shí)，節(jié)前纖維末梢釋放乙酰膽堿（Ach）,作用于嗜鉻細(xì)胞上的N型受體，引起腎上腺素（E）與去甲腎上腺素（NE）的釋放。兒茶酚胺類激素作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使機(jī)體處于反應(yīng)機(jī)敏、高度警覺的狀態(tài)下。兒茶酚胺類激素的作用：對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用：提高興奮性；對心血管作用：心跳加快，心縮力增強(qiáng)，心輸出量增加，血壓升高，內(nèi)臟血管收縮，骨骼肌血管舒張，全身血液重新分配；對呼吸作用：呼吸加強(qiáng)加快;對代謝作用：肝糖原分解增加，血糖升高，脂肪分解加強(qiáng)。第19頁，共26頁。二、腎上腺皮質(zhì)：分泌類固醇激素1、腎上腺皮質(zhì)分為三層：球狀帶、束狀帶、網(wǎng)狀帶（圖）2、鹽皮質(zhì)激素：球狀帶分泌，主要為醛固酮3、糖皮質(zhì)激素：束狀帶分泌，主要為皮質(zhì)醇、皮質(zhì)酮增強(qiáng)糖異生促進(jìn)肝外蛋白質(zhì)分解代謝促進(jìn)脂肪分解代謝調(diào)節(jié)水鹽代謝在應(yīng)激反應(yīng)中作用4、網(wǎng)狀帶分泌性激素，如雌二醇第20頁，共26頁。?應(yīng)激反應(yīng)：當(dāng)機(jī)體受到傷害刺激時(shí)，可發(fā)生一系列適應(yīng)性和耐受性的反應(yīng)，稱為應(yīng)激（stress）。應(yīng)激反應(yīng)過程中，血中促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）濃度迅速增加，糖皮質(zhì)激素也相應(yīng)增多。?應(yīng)激刺激：創(chuàng)傷、手術(shù)、饑餓、疼痛、缺氧、寒冷以及精神緊張和焦慮。?腎上腺皮質(zhì)的分泌調(diào)控：下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)第21頁，共26頁。11.5胰腺胰腺腺泡組織，分泌消化酶；胰島，分散在腺泡組織之中。胰腺中有十幾萬個(gè)胰島.胰島細(xì)胞至少可分成5種：A(α)細(xì)胞占15%~25%，分泌高血糖素（glucagon）;B(β)細(xì)胞占70%~80%，分泌胰島素（insulin）；D(δ)細(xì)胞占5%，分泌生長抑素；PP細(xì)胞和D1細(xì)胞。胰島素的生理作用：降低血糖。胰島素分泌的調(diào)節(jié)決定于血糖的濃度。當(dāng)血糖升高時(shí)，血糖作用于胰島，使β細(xì)胞釋放胰島素增加，從而降低血糖濃度。當(dāng)血糖濃度下降，對胰島素分泌的刺激減少，血中胰島素濃度下降.高血糖素的主要作用：促進(jìn)肝糖原分解，使血糖升高。第22頁，共26頁。11.6激素作用的機(jī)制一、含氮類激素—第二信使學(xué)說（圖）含氮激素先與靶細(xì)胞膜表面的特異受體結(jié)合，然后通過第二信使以及信號(hào)傳導(dǎo)通路影響靶細(xì)胞功能，發(fā)揮生理效應(yīng)。第二信使有cAMP、cGMP、Ca2+、IP3（三磷酸肌醇）、DAG（二酰基甘油）等。第23頁，共26頁。類固醇激素分子小而具脂溶性，至靶細(xì)胞后，能透過細(xì)胞膜進(jìn)入胞內(nèi)，與胞漿內(nèi)特異性受體結(jié)合形成激素受體復(fù)合物。后者可透過核膜進(jìn)入核內(nèi)，形成核內(nèi)激素受體復(fù)合物。該復(fù)合物迅速地與靶基因DNA上某一段特殊的序列結(jié)合，從而啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程，形成新的mRNA，誘導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，引起相應(yīng)的生物效應(yīng)。糖皮