人体及动物生理学内分泌系统.ppt

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,内分泌系统与神经系统相互作用，共同实现对机体各器官的调节，维持内环境的相对稳定。 机体重要的内分泌腺有脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上腺和性腺等。,胃肠内分泌、心脏内分泌、肾脏内分泌、神经内分泌,根据激素作用距离的远近，分为远距分泌、旁分泌和自分泌方式： 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。 激素作用的特定部位称为靶器官、靶组织、靶细胞。,激素：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，发挥其调节作用的化学物质-激素(hormone) 。,几个基本概念,1.肽类和蛋白质类激素:主要有下丘脑调节肽、神经垂体激素、腺垂体激素、降钙素、胃肠激素等。 2.胺类激素:有肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素、褪黑激素。,一、激素的分类,激素的来源、种类繁多，按其化学结构分两类,(一)氮激素,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、雄激素等。(胆固醇衍生物-1,25-二羟维生素D3),(二)类固醇(甾体)激素,激素只是将信息传递给靶细胞，调节其固有的生理生化反应故将激素称为“第一信使”。,激素在血液中的浓度很低，一般都在ng/100ml甚至pg/100ml数量级。当与受体结合后，在细胞内发生一系列酶促放大作用。如下丘脑的0.1gCRH腺垂体释放1gACTH肾上腺皮质分泌40g糖皮质激素=放大400倍。,激素的高效能生物放大作用,激素与组织细胞是广泛接触特异作用，关键取决于靶细胞的特异受体。,激素作用的相对特异性,二、激素作用的一般特性,激素的信息传递作用,化学结构类似的激素能竞争同一受体的结合位点。,4.竞争作用：,某激素(本身不发挥此作用)为另外激素发挥作用提供了必需的条件的现象称为允许作用。是协同作用的另一种表现形式。,3.允许作用：,激素间的相互作用,1.协同作用,2.颉颃作用,ACTH分泌的日节律,激素的分泌具有周期性变化，称为生物节律。,激素分泌的周期性,三、激素作用的机制,非脂溶性激素与这类受体结合发挥作用。 当含氮激素(除甲状腺素外)与膜受体结合后，经G蛋白介导(再经cAMP信号通路、磷脂酰肌醇信号通路)和不经G蛋白介导(经酪氨酸激酶的受体)的模式生物效应。,(1)细胞膜受体：,1.受体的分类,(一)激素的受体,指对受体的数量及与受体的亲和力的调控和影响。 当一激素与受体结合后，可使该受体或另一种受体的亲和力与数量增加上调。 当一激素与受体结合后，可使该受体或另一种受体的亲和力与数量减少下调。,脂溶性激素与这类受体结合发挥作用。这类受体分:胞浆受体与核受体。 当类固醇激素进入细胞后，与胞浆受体结合形成复合物，然后进入核内生物效应。,(2)细胞内受体：,2.受体的调节,(二)含氮激素作用的机制第二信使学说,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,结合G蛋白偶联 受体,激活G蛋白,激活cAMP依赖的蛋白激酶A,1.G蛋白偶联受体介导-cAMP第二信使模式,2.G蛋白偶联受体介导-IP3 /DG第二信使模式,激素（第一信使）,结合G蛋白偶联 受体,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,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,膜受体与酶是同一蛋白分子，本身具有酶活性，又称受体酪氨酸激酶。,(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,此复合物结合在染色质 的非蛋白质的特异位点上,调控DNA转录过程,细胞内生物效应,下丘脑,N垂体,下丘脑垂体束,下丘脑,腺垂体,垂体门脉,(一)下丘脑与垂体间的功能联系,第二节 下丘脑与垂体的内分泌,一、下丘脑的内分泌,由下丘脑“促垂体区”(视交叉上核、室周核、弓状核、正中隆起等)的神经内分泌小细胞合成与分泌的。前7种分别控制腺垂体激素的分泌。,(二)下丘脑调节肽,静息状态下，血清中成年男性GH浓度为15g/L(女性略高于男性)。 GH的分泌呈脉冲节律性(14h/脉冲)，睡眠时分泌明显增加。,二、腺垂体激素,腺垂体激素有：生长素、催乳素、促黑(色素细胞)激素、促甲状腺素、促肾上腺皮质激素、促性腺激素(卵泡刺激素和黄体生成素)。,(一) 生长激素（growth hormone GH）,主要促进骨骼和肌肉的生长发育，但对脑的生长发育无影响。 分泌异常所致疾病：幼年时期缺乏侏儒症；幼年时期过多巨人症；成年后过多肢端肥大症。,(2)促进物质代谢,蛋白质：GH能促进氨基酸进入细胞，并加速DNA和RNA的合成，促进蛋白质的合成。 脂肪：GH能促进脂肪分解，增强脂肪酸氧化，减少组织的脂肪量。GH过量因脂肪酸氧化抑糖氧化。 糖：GH生理量可刺激胰岛素分泌加强糖利用；GH过量则抑制糖的利用血糖垂体性糖尿病。,1.生长激素的作用,(1)促进生长发育,1.生长激素的作用,2.生长激素的作用机制：,生长激素（GH）,生长激素介质（SM） 又称为 胰岛素样生长因子(IGF-和IGF-),诱导产生,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.生长激素的分泌调节,下 丘 脑,GHRH,GHRIH,腺垂体,IGF,GH,甲状腺素 雌激素 雄激素,血糖降低 氨基酸 慢波睡眠 应激刺激,cAMP/Ca2+ （第二信使）,青春期乳腺的发育主要依靠雌激素(促进乳腺导管的发育)和孕激素(促进乳腺小叶的发育)的作用。 妊娠期乳腺的发育是催乳素、雌激素、孕激素共同作用，但此时雌激素却颉颃催乳素的生乳作用。因此，只有分娩后雌激素催乳素才具有生乳作用。,(二)催乳素(prolaction PRL),1.PRL的作用,催乳素的主要作用是促进乳腺生长发育，引起和维持成熟的乳腺泌乳；调节月经周期。,对乳腺的作用,女性：在PRL与LH配合，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，加强LH促进睾酮的合成。,对性腺的作用：,MSH能促使黑色素细胞合成黑色素。,TSH促进甲状腺合成、分泌甲状腺素；促进甲状腺细胞的生长发育，腺体增大,ACTH促进肾上腺皮质的生长发育，并合成、分泌肾上腺皮质激素。,LH：少量LH与FSH协同促使卵泡分泌雌激素；大量LH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。在男性促进雄激素分泌。,FSH：促进卵泡发育成熟，并与LH协同促使卵泡分泌雌激素。在男性促进精子成熟。,下丘脑-腺垂体-靶腺轴,垂体促激素和外周靶腺激素对下丘脑起反馈作用,调节腺垂体激素的分泌。,体内外环境变化(如创伤、大出血、剧烈运动),可反射性地影响下丘脑的活动,从而影响腺垂体激素的分泌。,下丘脑-腺垂体-靶腺轴,CRH通过cAMP第二信使模式促进ACTH合成与分泌。 TRH通过IP3第二信使模式促进TSH合成与分泌。 GnRH通过cAMP第二信使模式促进FSH、LH合成与分泌。 ADH通过IP3 /DG第二信使模式促进ACTH合成与分泌。 TSH通过cAMP和IP3/Ca2+第二信使模式促进T3合成与分泌。 A通过IP3 /DG第二信使模式促进醛固酮合成与分泌。 ACTH通过cAMP第二信使模式促进糖皮质激素合成与分泌。,三、神经垂体激素,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。,在适宜的刺激作用下，视上核、室旁核N元兴奋，兴奋冲动沿下丘脑-垂体束到达神经垂体中的N末梢，引起Ca2+内流，激素与载体蛋白释放入血。,视上核主要合成抗利尿激素(ADH) ； 室旁核主要合成催产素(OXT)。,(一)催产素(oxytocin，OXT),(二)抗利尿激素(antidiuretic hormone, ADH),第三节 甲状腺的内分泌,甲状腺激素主要有：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) 。 在腺体或血液中T4的含量占绝大多数，但T3的活性比T4强约10倍。,甲状腺主要由许多囊状腺泡组成。腺泡是合成与分泌甲状腺激素的基本功能单位。,一、甲状腺激素的合成与代谢,甲状腺激素是以碘和酪氨酸为原料在甲状腺腺泡细胞内合成的。,(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)。,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,2.释放,1.贮存,当甲状腺受到TSH刺激后，腺泡细胞将腺泡腔内的TG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,释放入血，MIT和DIT在脱碘酶作用下而脱碘，脱下的碘供重新合成甲状腺素。,合成后的T3、T4仍然结合在TG分子上，贮存于腺泡腔内。贮量较大（贮量T4T3），可供机体利用23月之久；故使用抗甲状腺药物时，用药时间较长才能奏效。,T3、T4释放入血后，以结合和游离状态二种形式运输。 T4主要以结合型存在(占99以上)，T3主要以游离型存在。 只有游离型才有生物活性，T3的生物活性比T4约大5倍。 正常成人血清中T4浓度为51142nmol/L，T3浓度为1.23.4nmol/L。,T3的半衰期为1.5天，T4的半衰期为7天。T3与T4的20在肝脏、80在靶组织中被脱碘酶脱碘降解。,3.运输,4.代谢,二、甲状腺激素的生理作用,甲状腺激素的作用特点为：广泛、缓慢而持久。主要作用是：促进代谢产热、促进生长发育、促进神经系统兴奋性、促进心血管活动。,(一)对代谢的影响,1.能量代谢,2.蛋白质、脂肪和糖代谢,T4、T3具有促进组织分化、生长与发育成熟的作用(尤其对脑和长骨)。在胚胎期出生后的前4个月内，影响最大。,诱导某些生长因子的合成，促进N元轴突和书突的形成，促进髓鞘及胶质细胞的生长； 促进长骨的生长发育； 促进腺垂体分泌DH和对GH有允许作用。,(二)对生长发育的作用,(三)对各器官系统的作用,3.其他,甲状腺素可增加消化管的运动和消化腺的分泌。 甲状腺素对NE的溶解脂肪作用、GH的长骨生长作用具有允许作用。 甲状腺激素对维持正常的月经及泌乳也有作用。,下丘脑 | 腺垂体 | 甲状腺轴：自动控制 回路的调节,三、甲状腺功能的调节,其他：N、激素等影响,甲状腺 自身调节,下丘脑,生长抑素,生长素,皮质醇,雌激素,+,-,寒冷、睡眠,应 激,内外环境刺激： 寒冷、应激、妊娠,T R H,腺 垂 体,T S H,甲 状 腺,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,下丘脑分泌的TRH经垂体门脉运输，作用于腺垂体TSH细胞膜上的特异受体，促进TSH的合成与分泌。,雌 激 素,1.TRH的作用,T R H,腺 垂 体,T S H,甲 状 腺,甲状腺激素,长负反馈,？,下 丘 脑,TSH的作用是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。,内外环境刺激： 寒冷、应激、妊娠,交感神经,2.TSH的作用,T R H,腺 垂 体,T S H,甲 状 腺,甲状腺激素,长负反馈,？,下 丘 脑,血液中游离的T3、T4浓度升高时，与腺垂体的TSH细胞核内特异受体结合：诱导某种抑制性蛋白质的合成TSH的合成与释放；抑制TFH受体的合成TRH受体数量TRH作用。从而保持T3、T4浓度相对恒定。,内外环境刺激： 寒冷、应激、妊娠,3.T3、T4的反馈调节,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)，以及1,25-二羟维生素D3共同调节钙磷代谢，维持血钙、血磷的正常水平。,PTH有升高血钙、降低血磷的作用。 CT具有降低血钙、血磷的作用。 1,25-(OH)2-D3 具有升高血钙和血磷的作用。,第四节 甲状旁腺与调节钙、磷的激素,(一) 促进骨钙入血，升高血钙,一、甲状旁腺激素的作用,1.快速效应：骨液中Ca2+的泵入血。,2.延缓效应：破骨细胞溶骨作用的Ca2+入血,(二)促进肾小管重吸收钙,PTH促进远曲小管重吸收钙，升高血钙；抑制近曲小管重吸收磷,降低血磷。,二、降钙素的作用,(一)抑制骨钙入血，降低血钙和血磷,(三)抑制1，25-(OH)2-D3生成，降低血钙。,(二)抑制肾小管对钙、磷、钠、氯的重吸收和胃酸的分泌。,2.增进成骨细胞的成骨作用,1.抑制破骨细胞的数量和溶骨作用,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(少量的雄性激素和微量的雌二醇，亦可分泌皮质醇)。,第五节 肾上腺的内分泌,肾上腺皮质由三层上皮细胞组成，从外向内依次为： 球状带、束状带和网状带。,较薄，细胞聚集成球团状；细胞较小，含少量脂滴，分泌盐皮质激素（醛固酮），促进肾保Na+排K+和胃吸收Na+ ，维持血容量,球状带,最厚，细胞排成索；细胞较大，含大量脂滴，分泌糖皮质激素（皮质醇），促进蛋白和脂肪转变为糖，抑制免疫应答，对抗炎症,束状带,最薄，细胞索吻合成网；细胞较小，嗜酸性，含较多脂褐素，分泌雄激素、少量雌激素和糖皮质激素,网状带,细胞多边形，排成索、团，含嗜铬颗粒，分为肾上腺素细胞和去甲肾上腺素细胞，分别分泌E和NE,含髓质细胞、少量交感神经节细胞,髓质,(二)糖皮质激素的生理作用,1. 对物质代谢的作用,2.对其他组织器官的作用,3.抗炎症、抗过敏和抗休克等应激反应的作用：,机体遭受有害刺激(如感染、中毒、创伤、失血、手术、冷冻、饥饿、疼痛、惊恐等)时: 导致垂体-肾上腺皮质轴活动增强称为应激反应； 而紧急情况(如失血、巨痛)时，导致交感-肾上腺髓质轴活动增强，称为应急反应(emergency reaction )。 在面临有害刺激时，二种反应是相辅相成，共同提高机体对有害刺激的抵抗力。 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。,4.应激反应中的作用,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。,糖皮质激素的作用广泛而复杂，主要可归纳为： 5增(增血糖、增蛋白分解、增胃酸、增RBC、增小板)； 4抗(抗炎、抗过敏、抗免疫排斥反应、抗休克)； 3减(减淋巴细胞、减嗜酸粒细胞、减嗜碱粒细胞)； 1怪(向心性肥胖) 。,糖皮质激素在应激反应中的主要作用,1.CRH的作用 当机体受到有害刺激，下丘脑分泌的CRH作用于腺垂体促进ACTH的合成与分泌。 CRH对CRH本身也有负反馈调节作用。,(三)糖皮质激素的分泌调节,腺垂体分泌的ACTH与肾上腺皮质细胞膜上的受体结合，通过cAMP第二信使模式促进糖皮质激素合成与分泌。 ACTH不但刺激糖皮质激素的分泌，也刺激束状带和网状带细胞的生长发育。 ACTH也具有促进黑素细胞产生黑色素的作用。 ACTH对CRH的分泌有负反馈调节作用。,2.ACTH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。,3.糖皮质激素的作用,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： 髓质以E为主 交感以NE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)肾上腺素和去甲肾上腺素的作用,(三)肾上腺髓质激素的分泌调节,胰岛中有：A细胞，分泌胰高血糖素； B细胞，分泌胰岛素； D细胞，分泌生长抑素； PP细胞，分泌胰多肽。,第六节 胰岛的内分泌,胰岛素于1965年我国首先人工合成。,促进糖利用，降低血糖； 促进脂肪合成，抑制脂肪分解； 促进蛋白质合成、抑制蛋白质分解； 促进机体生长,一、胰岛素,(一)胰岛素的作用,1.糖代谢：降低血糖。,2.脂肪代谢：