内分泌系统生理

第二节 下丘脑与垂体的内分泌,第一节 概 述,第五节 肾 上 腺 的 内 分 泌,第四节 甲状旁腺与调节钙磷的激素,第六节 胰 岛 的 内 分 泌,第十一章 内分泌,第三节 甲 状 腺 的 内 分 泌,第一节 概 述,内分泌系统:由内分泌腺和内分泌细胞组成。重要的内分泌腺：脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、 胰岛、肾上腺和性腺等。 机体许多器官、组织都有内分泌的功能： 胃肠内分泌、心脏内分泌、肾脏内分泌 和神经内分泌等。,激素(hormone) ：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，经血液或组织液传递，发挥其调节作用 。 激素作用的特定的器官、组织和细胞分别称为： 靶器官、靶组织、靶细胞。 激素的作用方式：远距离分泌、旁分泌 自分泌、 神经内分泌,远距分泌：经血液运输至远距离的靶组织而发挥作用的方式。,旁分泌：不经血液运输，仅由组织液扩散而作用于临近细胞的方式。,自分泌：内分泌细胞所分泌的激素在局部扩散又返回作用于自身的方式。,神经分泌：由神经细胞合成和释放的激素。,一、激素的分类按其化学结构分四类：(一)含氮类激素 1.肽类和蛋白质类激素 2.胺类激素 (二)类固醇(甾体)类激素 由肾上腺皮质和性腺分泌的激素，属胆固醇的衍生物。,（三）固醇类激素 维生素 D3 25-羟维生素D3 1，25-二羟维生素D3（四）脂肪酸衍生物 前列腺素,二、激素作用的一般特性 激素的信息传递作用 将信息传递给 “靶” 细胞 激素作用的相对特异性 通过特异的受体起作用 激素的高效能生物放大作用 引发细胞内系列酶促反应，形成生物放大系统。, 激素间的相互作用 1.协同作用 2.拮抗作用 3.允许作用, 激素分泌的周期性 激素的分泌具有周期性变化，称为生物节律。 有日节律、月节律、季节律、年节律。,三、激素作用的机制：(一)激素的受体 1. 受体的分类 (1)细胞膜受体：非脂溶性激素的受体 (2)细胞内受体：脂溶性激素的受体,2. 受体的调节 指对受体的数量及与受体的亲和力的调控和影响。,2. G蛋白偶联受体介导-IP3 /DG第二信使模式,(二) 含氮激素作用的机制第二信使学说 1. G蛋白偶联受体介导-cAMP第二信使模式,神经递质、激素等（第一信使）,兴奋性G蛋白(GS),激活腺苷酸环化酶(AC),ATP,cAMP（第二信使）,细胞内生物效应,与G蛋白偶联受体结合,激活G蛋白(与、亚单位分离),激活cAMP依赖的蛋白激酶A,cAMP,激素（第一信使）,与G蛋白偶联 受体结合,兴奋性G蛋白(GS),激活磷脂酶C(PLC),PIP2,(第二信使）IP3 和 DG,激 活蛋白激酶C,内质网释放Ca2+,激活G蛋白(与、亚单位分离),细胞内生物效应,IP3 和 DG,3.酶偶联受体介导 受体酪氨酸激酶 信号通路模式,生长因子、胰岛素,与受体酪氨酸激酶结合,细胞内生物效应,(三)类固醇激素的作用机制 基因表达学说,激素进入细胞膜,与胞浆受体结合H-R复合物,H-R复合物进入核内,H-R复合物与核内受体结合,与染色质的非蛋白质的特异位点结合,调控DNA转录过程,细胞内生物效应,第二节下丘脑和垂体的内分泌一、下丘脑的内分泌(一)下丘脑与垂体间的功能联系：,下丘脑,神经垂体,下丘脑垂体束,下丘脑,腺垂体,垂体门脉,(二)下丘脑调节肽,二、腺垂体激素(一) 生长素（Growth Hormone, GH） 组成：191个氨基酸 分子量：22 kD 血清含量：静息状态下，成年男性15g/L 分泌：脉冲节律性(14h/脉冲)，睡眠时分泌明显 增加。,1.生长素的作用：(1)促进生长发育：促进骨骼和肌肉发育。 侏儒症: 幼儿时缺少 巨人症：幼儿时过多 肢端肥大症：成人后过多,(2)促进物质代谢： 蛋白质：促进蛋白质的合成。 脂肪：促进脂肪分解，增强脂肪酸氧化，减少 组织的脂肪量。 糖：生理量可刺激胰岛素分泌加强糖利用。 过量则抑制糖的利用血糖垂体性糖尿病,生长素的作用,2.生长素的作用机制：,生长素（GH）,生长素介质（SM） 又称为胰岛素样生长因子(IGF-和IGF-),通过酶偶联受体信号介导模式,肝、肾、软骨、骨骼肌等的GH受体,软骨、骨骼肌等细胞上的IGF受体,通过酶偶联受体信号介导模式,促进生长发育、促进物质代谢,3.生长素的分泌调节：, 下丘脑激素：GHRH, GHRIH GH、IGF的反馈调节 代谢因素：低血糖、血中氨基酸增多 睡眠：慢波睡眠 运动、应激(6) 性激素:影响GH的分泌模式(7) 其它激素的作用,下 丘 脑,GHRH,GHRIH,腺垂体GH,IGF,甲状腺素雌激素雄激素,血糖降低血氨基酸慢波睡眠应激刺激,促进,抑制,(二)催乳素( Prolactin, PRL)1. PRL的作用 对乳腺的作用： 促进妊娠期乳腺的发育 促进分娩后乳腺的生乳 对性腺的作用： 女性：促进黄体形成并维持孕激素的分泌 男性：PRL能促进前列腺和精囊腺的生长,2. PRL的分泌调节：,下 丘 脑,PRF,PIF,腺垂体,PRL,吸吮乳头应激刺激,下丘脑激素吸吮乳头反射应激刺激,(三) 促黑激素（Melanophore-stimulating hormone ，MSH） (四) 促甲状腺素（Thyroid stimulating hormone，TSH） (五) 促肾上腺皮质激素（Adrenocorticotropin，ACTH） (六) 促卵泡激素（FSH）和黄体生成素（LH） 1. FSH（Follicle stimulating hormone)：促进卵泡发育成熟。 2. LH(Luteinizing Hormone):与FSH共同促使排卵与黄体的生成，并促使黄体分泌雌激素和孕激素。,下丘脑-腺垂体-靶腺轴,三、神经垂体激素,视上核主要合成抗利尿激素 (Antidiuretic hormone, ADH) ； 室旁核主要合成催产素(Oxytocin，OXT)。,神经垂体不含腺体细胞，不能合成激素；是贮存和释放激素的部位。,视上核、室旁核,ADH、OXT和运载蛋白,下丘脑垂体束,ADH、OXT和运载蛋白,ADH、OXT和运载蛋白,释放,Ca2+,(一)催产素(Oxytocin，OXT)1.OXT的作用(1)对乳腺的作用：使乳腺泡和导管肌上皮收缩， 促进乳汁排出。(2)对子宫的作用：对妊娠子宫有强烈收缩作用; 对非孕子宫的收缩作用较小。 2.OXT的分泌调节： (1) 吸吮乳头引起的N-体液反射(射乳反射) (2) 分娩时产道压迫引起的N-体液反射,(二) 抗利尿激素(Antidiuretic hormone, ADH) 1.抗利尿作用 2.缩血管作用 3.释放 ACTH 作用,第三节甲状腺的内分泌,甲状腺激素: 四碘甲腺原氨酸（T4），又称甲状腺素； 三碘甲腺原氨酸 （T3 ） ； 逆三碘甲腺原氨酸（rT3）。 T4的含量占绝大多数， T3的活性比T4强约10倍。,一、甲状腺激素的合成与代谢,(一)甲状腺激素的合成,甲状腺激素的合成步骤: 腺泡聚碘； I-活化； 酪氨酸碘化; 碘化酪氨酸的偶联(缩合)。,1. 腺泡摄碘 细胞膜上的“钠-碘转运体”逆着电化学梯度继发性主功转运的。 临床常根据摄取放射碘的能力来检测甲状腺的功能状态。,泵,I-,I-,摄碘,-50mV,I-i,I-o,2050倍,2Na,2Na,2. I-的活化 活化部位在腺泡上皮细胞与腺泡腔的交界处。 I- I 或 I2,过氧化酶,TG-酪氨酸-H,3. 酪氨酸碘化 甲状腺球蛋白(TG)的合成 TG上酪氨酸的碘化,TG-酪氨酸-I(MIT),过氧化酶,TG-酪氨酸-I2(DIT),+,碘化,4.碘化酪氨酸的偶联(缩合)甲状腺激素,TG-酪氨酸-I(MIT),+,TG-酪氨酸-I2(DIT),过氧化酶,偶联(缩合),DIT+DIT(T4),DIT+MIT (T3),甲状腺激素的合成与释放：,DIT+DIT(T4),DIT+MIT (T3),DIT+MIT (rT3),DIT,MIT,酪氨酸,G,T,I-,泵,摄碘,I-,I或I2,腺泡上皮细胞,TPO,TG-酪氨酸-H,TPO,+,TG-酪氨酸-I(MIT),TG-酪氨酸-I2(DIT),+,活化,碘化,TPO,缩合,贮存,胞饮,释放,血液,腺泡腔,蛋白水解酶,DIT+DIT(T4),DIT+MIT (T3),DIT+MIT (rT3),MIT,DIT,脱碘酶,溶酶体,(二) 甲状腺激素的贮存、释放、运输和代谢 1. 贮存 合成后的T3、T4仍然结合在TG分子上，贮存于腺 泡腔内。（贮量：T4T3） 2. 释放 腺泡细胞将腺泡腔内的 TG 通过胞饮摄入细胞内 TG与溶酶体融合 在溶酶体蛋白水解酶的作用下，分离出T3和T4 T3和T4释放入血,3. T3、T4 的运输 结合状态 ( 与3种血浆蛋白结合 ) 游离状态 T4 、 T3 主要以结合型存在(占99以上)。,4.代谢 T3的半衰期为1.5天 T4的半衰期为7天,二、甲状腺激素的生理作用(一)对代谢的影响 1.能量代谢 加速机体绝大多数细胞的能量代谢，使机体耗 氧量和产热量增加，基础代谢率(BMR)升高。,2.蛋白质、脂肪和糖代谢 (1)蛋白质代谢 生理剂量能促进蛋白质的合成 大剂量时则促进蛋白质的分解,(2)脂肪代谢 促进脂肪的分解和脂肪酸氧化。 加速胆固醇的降解。,(3)糖代谢 生理剂量有降低血糖的作用,T3与T4对三大物质的代谢既有促进作用又有分解作用。剂量大时主要是分解作用，小剂量时促进蛋白质和糖原的合成。,(二) 对生长发育的作用1.促进神经系统的发育：诱导某些生长因子的合成， 促进N元轴突和树突的形成，促进髓鞘及胶质细胞的生长；2.促进长骨的生长发育；3.促进腺垂体分泌 GH 和对 GH 有允许作用。,婴幼儿缺乏甲状腺素将患呆小病。 预防呆小病应从妊娠期开始，积极治疗甲减和地方性甲状腺肿的孕妇；治疗呆小病必须在出生3个月前补充T4、T3,否则难以奏效。,(三) 对各器官系统的作用1.神经系统 提高中枢神经系统和交感神经系统的兴奋性。2.心血管系统 使心率，心缩力，心输出量。 T3能增加心肌细胞膜上的受体的数量，增强肾上腺素刺激心肌时细胞内 cAMP 的生成；促进肌质网Ca2+释放，增强心缩力。,3.其他 增加消化管的运动和消化腺的分泌。 对NE的溶解脂肪作用、GH的长骨生长作用具有允许作用。 对维持正常的月经及泌乳也有作用。,三、甲状腺功能的调节, 自动控制回路的调节 下丘脑|腺垂体| 甲状腺轴, 甲状腺自身调节, 其他：神经、激素等因素的影响,内外环境刺激：寒冷、应激、妊娠,T R H,腺 垂 体,T S H,甲状腺激素,长负反馈,生长抑素生长素皮质醇,？,下 丘 脑,(一)下丘脑-腺垂体-甲状腺轴,1.TRH的作用 促进TSH的合成与分泌。 2.TSH的作用 促进甲状腺激素的合成与释放；刺激甲状腺腺细胞增生，腺体增大。,雌 激 素,甲 状 腺,T R H,腺 垂 体,T S H,甲 状 腺,甲状腺激素,长负反馈,？,下 丘 脑,3. T3、T4的反馈调节 诱导抑制性蛋白质的合成 TSH的合成与释放 抑制 TRH 受体的合成 TRH 受体数量TRH作用,内外环境刺激：寒冷、应激、妊娠,长期缺乏碘T3、T4的合成和释放T3、T4的负反馈作用TSH的合成与释放甲状腺代偿性增生、肿大，为地方性甲状腺肿。,(二)甲状腺的自身调节血碘浓度在一定范围内变化时，甲状腺具有自身摄碘及合成、释放甲状腺素能力的适应性调节，称为自身调节。 当血碘浓度1mmol/L10mmol/L，甲状腺的摄碘能力开始下降消失(过量碘产生的抗甲状腺摄碘效应称为Wolff-Chaikoff效应)，甲状腺激素合成降低；若再持续加大碘量，则出现对高浓度碘的适应，甲状腺激素的合成再次增加。,第四节 甲状旁腺与调节钙、磷的激素 甲状旁腺合成、分泌甲状旁腺激素（PTH） 甲状腺C细胞合成、分泌降钙素（CT）,PTH具有升高血钙、降低血磷的作用。 CT具有降低血钙、血磷的作用。,一、甲状旁腺激素的作用 (一) 促进骨钙入血，升高血钙,1.快速效应：骨液中的Ca2+ 入血。 2.延缓效应：破骨细胞溶骨作用产生的Ca2+入血。,(二)促进肾小管重吸 收钙,(三) 促1，25-(OH)2-D3 生成，升高血钙,激活肾1-羟化酶，促进25-OH-D3转变 为有活性的1，25-(OH)2-D3，其作用为： 促进肠粘膜吸收钙和磷 调节骨钙的沉积和释放,甲状旁腺激素对1，25-(OH)2-D3 生成的作用,二、降钙素（Calcitonin）的作用 (一) 抑制骨钙入血，降低血钙和血磷 1.抑制破骨细胞的数量和溶骨作用 2.增进成骨细胞的成骨作用 (二) 抑制肾小管对钙、磷、钠、氯的重吸收 (三) 抑制1，25-(OH)2-D3生成，降低血钙,二.甲状旁腺素和降钙素的调节 PTH和CT主要受血钙浓度的反馈性调节。这二种激素的分泌细胞对血钙水平的变动极为敏感, 当血钙浓度降低时, PTH分泌增加而CT分泌减少; 当血钙浓度升高时, PTH分泌减少而CT分泌增加。,第五节肾上腺的内分泌 一、肾上腺皮质的内分泌(一)皮质激素的种类、运输和灭活 1.种类 球状带：盐皮质激素（醛固酮） 束状带：糖皮质激素（皮质醇） 网状带：性皮质激素 这三类激素都是固醇衍生物，故统称为甾体激素。,2.运输 皮质醇与血中皮质类固醇结合球蛋白(CBG)、白蛋白结合，其中以与CBG结合为主。醛固酮与血中白蛋白及CBG结合很少，主要以游离状态存在和运输。性激素与其专一的结合蛋白结合后在血中运输。 3.灭活肾上腺皮质激素代谢灭活的主要场所是肝脏。 灭活产生葡萄糖醛酸脂和硫酸脂及非结合代谢物，随尿液排出。,(二)糖皮质激素的生理作用,血糖浓度,1. 对物质代谢的作用 (1)糖： 促进肝糖原异生 抑制胰岛素与受体结合 （外周组织对糖的摄取和利用） 糖皮质激素具有抗胰岛素的作用。 糖皮质激素分泌不足时，可出现糖原减少和低血糖；分泌过多则血糖升高，甚至能引起类固醇性糖尿。,(2)蛋白质： 促进肝外组织(特别是肌肉) 蛋白质分解，抑制蛋白质合成。,皮质醇分泌过多，则会引起生长停滞，肌肉消瘦，皮肤变薄，骨质疏松，淋巴组织萎缩及创口愈合延缓等现象 。,(3)脂肪： 促进脂肪的分解，增强脂肪酸在肝内氧化过程，有利于糖异生。 皮质醇分泌过多，动员脂肪重新分布 “满月脸” “向心性肥胖”(Cushing综合征)。,向心性肥胖,糖皮质激素增多时：促进脂肪的分解，动员脂肪重新分布，产生向心性肥胖。,2.对其他组织器官的作用 (1)血细胞： 增强骨髓造血功能红细胞、血小板。 抑制淋巴细胞的有丝分裂和促进淋巴细胞的凋亡 淋巴细胞。 促进附着血管壁的中性粒细胞进入血液循环 中性粒细胞。 增加肺和脾对嗜酸性粒细胞的贮留 嗜酸性粒细胞。 使嗜碱性粒细胞。,(3)心血管系统： 增强血管平滑肌对儿茶酚胺的敏感性(允许作用)，有利于提高血管的紧张性和维持血压。 (4)神经系统： 提高中枢神经系统兴奋性。 小剂量可引起欣快感，大剂量则引起思维不能集中、烦燥不安和失眠等症状。,(2)胃粘膜： 促进胃酸和胃蛋白酶的分泌，抑制胃粘液分泌，加速胃上皮细胞脱落。,3.对水盐代谢的作用: 糖皮质激素对水盐代谢的影响类似醛固酮4.抗炎症和抗过敏作用： 增强白细胞溶酶体膜的稳定性，减少蛋白水解酶进入组织液，减轻对组织的损伤和炎症局部的渗出。 抑制浆细胞抗体的生成和组胺的生成抗过敏。,5.应激反应中的作用 机体遭受有害刺激时: 垂体-肾上腺皮质轴活动增强称为应激反应 (Stress reaction)。 应激反应是以ACTH、糖皮质激素分泌增加为主，多种激素(GH、ADH、PRL、醛固酮等)参与的非特异性反应。,糖皮质激素在应激反应中的主要作用： 减少有害介质（缓激肽，蛋白水解酶，前列腺素等）的产生； 使能量代谢以糖代谢为中心，保证葡萄糖对脑、心脏重要器官的供应； 对儿茶酚胺的允许作用，使心肌收缩力增强，升高血压。,有害刺激：疼痛寒冷、创伤、缺氧,C R H,腺 垂 体,ACTH,肾上腺皮质,糖皮质激素,长负反馈,下 丘 脑,下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴,1. CRH的作用 促进 ACTH 的合成与分泌。 CRH对CRH本身也有负反馈调节作用。,短负反馈,？,(三)糖皮质激素的分泌调节,2. ACTH 的作用 刺激糖皮质激素的分泌。 刺激束状带和网状带细胞的生长发育。 促进黑素细胞产生黑色素的作用。 对CRH 的分泌有负反馈调节作用。,有害刺激：疼痛寒冷、创伤、缺氧,C R H,腺 垂 体,ACTH,肾上腺皮质,糖皮质激素,长负反馈,下 丘 脑,短负反馈,？,下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴,3.糖皮质激素的作用 糖皮质激素对下丘脑和腺垂体有负反馈调节作用。 当长期应用糖皮质激素时，由于其负反馈作用， ACTH 分泌减少，病人往往出现肾上腺皮质萎缩。因此，停药应逐渐减量。,受下丘脑视交叉上核生物钟的控制，CRH、ACTH和糖皮质激素呈昼夜节律性(晨后高午后低)分泌释放。,(四) 糖皮质激素的分泌节律,二、肾上腺髓质的内分泌,(一)髓质激素的合成与代谢 1.合成： 以肾上腺素为主 2. 代谢： 由体内的单胺氧化酶 (MAO) 和甲基转换酶 (COMT)的作用而灭活。,(二)肾上腺素和去