[药学]第15章 激素.ppt

第15章激素 第一节激素 hormone 一 概论 一 激素的定义什么是激素 激素是生物体内特殊组织或腺体产生的对某些靶细胞具有刺激作用 从而引起特殊的激动效应的一群微量的有机化合物 化学信号 内分泌激素 外分泌激素 在机体的代谢过程或生理过程起调控作用 含量少 在生物体某特定组织细胞产生 体液运输 被 如血液 输送到其他组织细胞 靶细胞 中发挥作用 作用力强 效率高 在新陈代谢中起调节控制作用 半衰期短 激素在细胞中不能积累 激素具有以下几个特点 二 激素的分类 在生物激素中 动物激素最为重要 植物激素主要为植物生长调节剂 如吲哚乙酸等 根据激素的化学结构和调控功能 一般可以分为三类 1 含氮激素 包括蛋白质激素 多肽激素 氨基酸衍生物激素等 2 类固醇激素 性腺和肾上腺皮质分泌的激素大多数是类固醇激素 3 脂肪酸衍生物激素 主要由生殖系统及其它组织分泌产生 两大通讯系统 内分泌系统与神经系统在功能上紧密联系 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 下丘脑是大脑一部分 也是内分泌系统一部分 机体重要的内分泌腺有脑垂体 前叶与后叶 甲状腺 甲状旁腺 肾上腺 皮质与髓质 胰腺 性腺 卵巢 睾丸 胎盘 还有胸腺 松果体 胃肠道 肾 心 肝等 三 人和脊椎动物的内分泌腺及其分泌的激素 下丘脑与脑垂体的机能联系 下丘脑 后叶 神经垂体 下丘脑垂体束 下丘脑 前叶 腺垂体 垂体门脉 下丘脑调节肽 激素调控作用 激素是生物体内特定细胞产生的的对某些靶细胞具有特殊刺激作用的微量物质 激素是生物细胞分泌的一类特殊化学物质 它对各种生命活动和代谢过程具有调控功能 激素调控往往是局部性的 并且直接或间接受到神经系统的控制 通常一种激素只作用于一定的细胞组织 不同的激素调节不同的物质代谢或生理过程 四 激素与其他化学信号其他胞外化学信号 信息素 神经递质 生长因子等信息素 在不同生物个体的细胞之间 一般是在异性个体的细胞之间传递信息 作为性引诱剂 神经递质 指由神经细胞释放 作用于邻近细胞的胞外信号 完成信息传递功能的特殊化学物质 如乙酰胆碱等 胞外生长因子 可持续促进活性 内 外环境改变 激素作用机制 二 激素作用的机制 一 内分泌激素又称内分泌信号按其化学组成分为 含氮激素如肾上腺素 甲状腺 促甲状腺激素 胰高血糖素 胰岛素 生长激素等 类固醇激素如性激素 皮质醇 醛固酮等 按激素受体在细胞的分布部位 胞内受体激素 甲状腺素 类固醇激素胞膜受体激素 除甲状腺素外其他的含氮激素 激素作用的一般特性1 信息传递作用2 激素 受体特异性3 信号放大系统 高效能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 4 激素的协同与拮抗协同作用 拮抗作用 允许作用 竞争作用5 反馈调节6 多样化效应 三 人和脊椎动物激素举例 一 胺 氨基酸衍生物 激素 1 肾上腺 分为髓质和皮质两部分 髓质分泌肾上腺素和少量去甲肾上腺素 去甲肾上腺素主要由交感神经末梢分泌 都是酪氨酸的衍生物 为R 构型 肾上腺髓质的内分泌 肾上腺素和去甲肾上腺素具有与交感神经兴奋相似的作用 使血管收缩 心脏活动加强 血压升高 临床上被用来作为升压药物 起抗休克作用 肾上腺素主要是调节糖代谢 它能够促进肝糖原和肌糖原的分解 增加血糖和血中的乳酸含量 还可促脂肪分解增加 肾上腺素和去甲肾上腺素功能 1 对心血管的作用肾上腺素加快心率 增强心肌收缩力 明显提高心输出量 收缩皮肤 内脏血管 但使冠状血管和肌肉血管舒张 总的使全身动脉血压升高 肾上腺素常作 强心剂 去甲肾上腺素则通过体内减压反射减慢心率 稍增强心肌收缩力 除冠状动脉外 强烈收缩全身血管 因此具有显著的升高血压的作用 2 代谢作用肾上腺素可使机体脂肪分解增加 强烈 迅速地升高血糖 使机体产热量增加 而去甲肾上腺素这一作用则较弱 3 对神经系统的作用肾上腺素和去甲肾上腺素均可提高神经系统的兴奋性 在某些紧急情况下 使机体反应更为敏捷 参与 应急反应 肾上腺素和去甲肾上腺素的作用 中草药麻黄 麻黄素 麻黄素含有二个手性碳原子 其构型与R 构型肾上腺素相似 具有较高的生理活性 伪麻黄素的生理作用则有明显的差异 2 甲状腺激素 T4 和 T3 甲状腺 滤泡 所分泌的激素主要是甲状腺素和少量的三碘甲腺原氨酸 T3 T3的活性约为甲状腺素的5 10倍 结构如下 甲状腺是体内吸收碘能力最强的组织 能将体内70 80 的碘富集在其中 甲状腺素生理功能 主要功能是促进机体能量代谢 基础代谢率 BMR 升高 ATP生成量 为合成代谢提供能量 促进机体生长发育和组织分化 对中枢神经系统 循环系统 造血过程 肌肉活动及智力和体质的发育等均有显著作用 T4 T3能使心率 心缩力 而 心输出量 幼年动物若甲状腺机能减退或切除甲状腺时 将引起发育迟缓 身材矮小 行动呆笨而缓慢 呆小症 成年动物甲状腺机能减退时 将出现心博减慢 基础代谢降低 性机能低下等症状 反之 甲状腺机能亢进 动物眼球突出 心跳加快 基础代谢增高 消瘦 神经系统兴奋性提高 表现为神经过敏等 甲状腺激素以碘和酪氨酸为原料在甲状腺滤泡上皮细胞内合成 甲状腺激素的合成 甲状腺激素的合成步骤 聚碘 I 活化 过氧化酶 酪氨酸碘化 碘化酪氨酸的偶联 缩合 I 甲状腺激素的代谢甲状腺激素 T3 T4 的合成中 碘化过程是在甲状腺球蛋白 TG 分子的酪氨酸残基上发生碘化反应 合成后的T3 T4仍然结合在TG分子上 贮存于腺泡腔内 贮量T4 T3 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 到达靶细胞后T4可在脱碘酶作用下而脱碘为T3 T3的半衰期为1 5天 T4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 下丘脑 腺垂体 甲状腺轴自动控制回路的调节 甲状腺功能的调节 其他 N 激素等影响 甲状腺自身调节 二 肽及蛋白质激素 由脑垂体 下丘脑 胰腺 甲状旁腺 胃肠粘膜以及胸腺等分泌的激素属于多肽或蛋白质激素 这些激素具有各种各样的功能 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 1 生长激素 GH 垂体前叶分泌 静息状态下 血清中成年男性GH浓度为1 5 g L 女性略高于男性 GH的分泌呈脉冲节律性 1 4h 脉冲 睡眠时分泌明显增加 GH作用 1 促进生长发育幼年时期缺乏 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 促进蛋白质的合成 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 抑制糖氧化 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 生长素的分泌调节 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 下丘脑激素 GH IGF反馈调节 代谢产物 睡眠 运动 应激 性激素 cAMP Ca2 第二信使 2 催产素 OXT 和血管升压素在下丘脑中合成 运至垂体后叶储存 分泌 都是含9个氨基酸残基的环状八肽 催产素可引起多种平滑肌 子宫 乳腺泡和导管肌等 收缩 具有催产 促使乳汁排出等功能 血管升压素也称抗利尿激素 ADH 调节机体水平衡 促进肾小管重吸收 使尿量 即抗利尿作用 还有收缩微血管而具有升压作用 3 胰岛素和胰高血糖素 1 胰岛素是由胰腺中胰岛的 细胞分泌的一种含有51个氨基酸残基的蛋白质激素 胰岛素由两条多肽链组成 胰岛素的生理功能主要是促进细胞摄取葡萄糖 促进肝糖原和肌糖原的合成 抑制肝糖原的分解 胰岛素具有抑制细胞内腺苷酸环化酶活性作用 使cAMP产生显著减少 导致糖原分解速度减慢 胰岛素的生理功能与肾上腺素的作用相反 2 胰高血糖素 胰高血糖素为胰岛的 细胞分泌的多肽激素 由29个氨基酸组成 人和猪的胰高血糖素的氨基酸序列完全一样 其结构如下 His Ser Gln Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser Arg Arg Ala Gln Asp Phe Val Gln Trp Leu Met Asp Thr胰高血糖素主要是促进肝糖原分解 使血糖升高 与肾上腺素作用相似 其作用原理是激活肝细胞中的腺苷酸环化酶 使cAMP浓度升高 从而提高磷酸化酶活性 促进肝糖原分解 4 甲状旁腺激素 甲状旁腺主要分泌甲状旁腺素 PTH 和降钙素 CT 它们都是多肽激素 二者的生理作用相反 PTH可以升高血钙 而CT则可以降低血钙 因此都是调节钙磷代谢的激素 1 PTH促进骨钙入血 升高血钙 2 PTH促进肾小管重吸收钙 升高血钙PTH促进远曲小管重吸收钙而抑制近曲小管重吸收磷 降低血磷 3 促1 25 OH 2 D3生成 升高血钙PTH激活肾1 羟化酶 促进25 OH D3转变为有活性的1 25 OH 2 D3 促进肠粘膜重吸收钙磷 调节骨钙的沉积和释放 升高血钙 4 降钙素的作用降钙素的分泌主要受血钙浓度的调节 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 增进成骨细胞的成骨作用 2 抑制肾小管对钙 磷 钠 氯的重吸收和胃酸的分泌 4 抑制1 25 OH 2 D3生成 降低血钙 甲状旁腺素的作用主要受血钙浓度的调节 血钙浓度降低 甲状旁腺素分泌增加 三 类固醇 甾类 激素1 肾上腺皮质激素 1 糖皮质激素 皮质醇 皮质酮和可的松 调节代谢 抑制糖的氧化 促进糖异生 使血糖升高 这类激素还具有良好的抗炎 抗过敏作用 是常用的激素药物 糖皮质激素的生理作用 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 血糖浓度 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 调节水盐代谢 促使体内保留钠离子及排出过多的钾离子 调节水盐代谢 肾上腺皮质激素分泌失常 将引起糖代谢及无机盐代谢紊乱而出现病症 1 盐皮质激素的生理作用主要调节机体的水盐代谢 可促进肾远曲小管和集合管上皮细胞重吸收钠 与此同时 水的被动重吸收也增加 而钾的排泄增加 醛固酮的作用可以归纳为 保钠 保水 排钾 2 盐皮质激素 醛固酮 2 盐皮质激素分泌的调节主要受肾素一血管紧张素的调节 当血钠下降或流经肾脏的血量减小时 肾脏产生并分泌肾素 肾素可将血液中无活性的血管紧张素原转换为血管紧张素I 经肺循环再转换为血管紧张素 该物质除有收缩血管升高血压的作用外 还与血管紧张素 共同刺激肾上腺皮质球状带产生醛固酮 2 性激素 性激素属于类固醇类激素 可分为雄性激素和雌性激素两类 它们与动物的性别及第二性征的发育有关 性激素的分泌受垂体的促性腺激素 LHF和SH 调节 睾丸的功能睾丸间质细胞合成 分泌雄激素 主要是睾酮 睾酮 刺激生殖器官的生长 发育和成熟 促进第二性征的出现和维持正常的性欲 促进蛋白质的合成 增加钙磷沉积 促进骨骼 肌肉生长 增强骨髓造血功能 使红细胞增多 并有引起水钠潴留的作用 卵巢的功能分泌激素排卵前卵泡分泌雌激素 雌二醇 排卵后黄体分泌雌激素 孕激素 孕酮 雌激素对代谢的作用 促进蛋白质合成 促进成骨细胞 抑制破骨细胞活动 加速骨骼的生长 促进骨骺软骨的愈合 降低血浆胆固醇与 脂蛋白含量 促进醛固酮的分泌 提高肾小管对ADH的敏感性 引起水钠潴留 孕激素的主要作用 在雌激素的协同作用下 子宫内膜由增生期发展为分泌期 并维持于分泌期状态 降低子宫平滑肌的兴奋性和对催产素的敏感性 促进乳腺腺泡和导管发育 为分娩后泌乳准备条件 四 脂肪酸衍生物激素 前列腺素 简称PG 是一类具有生理活性物质的总称 现在已发现有几十种 这类激素广泛存在于生殖系统和其它组织中 前列腺素的基本结构为含有一个环戊烷及两个脂肪侧链的二十碳脂肪酸 其中主要有E F A B等四类 所有的前列腺素在侧链的C 13和C 14之间有双键 C 15含有一个羟基 前列