内分泌系统(第七版生理学)

第十一章内分泌 内分泌系统参与维持组织细胞的新陈代谢 调节生长 发育 生殖等过程等 内分泌系统与神经系统功能活动相辅相成 共同调节和维持机体的内环境稳态 14 58 1 第一节内分泌与激素 一 内分泌与内分泌系统 14 58 2 一 内分泌 内分泌是指内分泌细胞将所产生的激素直接分泌到体液中 并以体液为媒介对靶细胞产生效应的一种分泌形式 激素 hormone 是内分泌腺或器官组织的内分泌细胞所分泌 以体液为媒介 在细胞之间递送调节信息的高效能生物活性物质 14 58 3 激素分泌方式 远距分泌或血分泌旁分泌神经分泌自分泌内在分泌和腔分泌 14 58 4 14 58 5 二 内分泌系统 内分泌系统 endocrinesystem 由经典的内分泌腺与分布在器官组织中的内分泌细胞共同组成 是发布信息调控机体功能的系统 14 58 6 激素对机体整体功能的调节作用 整合机体稳态 调节新陈代谢 维持生长发育 维持生殖过程 14 58 7 二 激素的化学性质 胺类多肽和蛋白质类脂类 14 58 8 14 58 9 一 胺类激素 胺类激素多为氨基酸的衍生物 肾上腺素与去甲肾上腺素 甲状腺激素 褪黑素儿茶酚胺类激素水溶性强 在血液中主要以游离形式运输 并且在膜受体的介导下发挥作用 甲状腺激素脂溶性强 在血液中99 以上与血浆蛋白质结合而运输 14 58 10 二 多肽和蛋白质类激素 种类繁多 分布广泛 都是亲水激素 水溶性强 在血液中主要以游离形式存在和运输 主要与靶细胞的膜受体结合 通过启动细胞内信号转导系统引起细胞生物效应下丘脑 垂体 甲状旁腺 胰岛 胃肠道等部位分泌的激素大多属于此类 14 58 11 三 脂类激素 以脂质为原料修饰合成的激素1 类固醇激素2 廿烷酸 14 58 12 1 类固醇激素 共同前体都是胆固醇 典型代表有孕酮 醛固酮 皮质醇 睾酮 雌二醇和胆钙化醇等分子量小 约300kD 属于亲脂激素 95 以上与运载蛋白结合在血液中运输 直接穿越靶细胞膜 与位于胞质或核内的受体结合而起生物学效应 胆钙化醇即维生素D3 14 58 13 2 廿烷酸 前列腺素族 PG 血栓素类 TX 白细胞三烯类 LT 等 几乎所有组织细胞都能生成 可作为短程信使广泛参与细胞活动的调节 既可通过膜受体也可通过胞内受体转导信息 14 58 14 三 激素的细胞作用机制 14 58 15 一 靶细胞的激素受体 依据激素的作用机制 可将激素分成 组与 组两大组群 分别经胞内受体和膜受体中介实现调节作用在细胞膜上也发现存在类固醇激素的膜受体 其结构和功能与相应的细胞内受体均不同 14 58 16 二 细胞膜受体介导的激素作用机制 14 58 17 14 58 18 第二信使学说 第二信使 cAMPIP3DGcGMPCa2 受体 G蛋白耦连受体酶耦连受体离子通道受体蛋白激酶 PKA PKC PKG 第一信使 Mg2 膜受体有G蛋白耦联受体 酪氨酸激酶受体 酪氨酸激酶结合型受体和鸟苷酸环化酶受体等 14 58 19 激素经G蛋白耦联型受体作用途径可产生核外效应和核内效应 核外效应主要为酶的系列激活或抑制而调节特定代谢过程 如糖原的分解 脂肪的合成等 核内效应主要是调节基因转录 如通过cAMP反应元件结合蛋白 CREB 介导和调控基因转录 生成新的功能蛋白质等 14 58 20 激素经酪氨酸激酶受体作用途径最终效应表现为对物质代谢以及细胞的生长 增殖和分化等过程的调节 激素与鸟苷酸环化酶受体结合后 通过细胞内cGMP浓度的变化而产生调节效应 14 58 21 三 细胞内受体介导的激素作用机制 Jesen和Gorski于1968年提出类固醇激素进入细胞后 先与胞质受体结合形成激素受体复合物 再进入细胞核 即经过两个步骤调节基因转录和表达 改变细胞活动又称为 二步作用原理 14 58 22 所涉及的细胞信号转导机制十分复杂胞内受体介导的激素信号转导基本过程 14 58 23 四 激素作用的终止 完善的激素分泌调节系统使内分泌细胞能适时终止分泌激素 与受体分离 通过控制增强细胞内某些酶活性终止细胞内信号转接 被靶细胞内吞处理 并经溶酶体酶灭活 在肝 肾等脏器和血液循环中通过氧化还原 脱氨基 脱羧基 甲基化或其他方式灭活 14 58 24 四 激素作用的一般特征 一 特异作用 二 信使作用 三 高效作用 四 相互作用 14 58 25 一 特异作用 激素只选择性地对能识别它的靶细胞起作用 这主要取决于靶细胞特异性受体与激素的结合能力 即亲和力 激素的靶器官 靶腺 靶组织 靶细胞 靶蛋白和靶基因等 各种激素的作用范围有很大差异特异性并非绝对 有些激素与受体的结合表现出交叉现象 14 58 26 二 信使作用 激素所起的作用是传递信息 犹如 信使 的角色 对其所作用的细胞 既不添加新功能 也不提供额外能量 激素通常作为 第一信使 先与膜受体结合 进一步引起胞质中 第二信使 的生成 再引起细胞产生某种生物效应 14 58 27 三 高效作用 激素与受体结合后 通过引发细胞内信号转导程序 经逐级放大 可产生效能极高的生物放大效应 14 58 28 四 相互作用 协同作用表现为多种激素联合作用时所产生的效应大于各激素单独作用所产生效应的总和如 生长激素与胰岛素都有促生长效应 生长激素 糖皮质激素 肾上腺素与胰高血糖素等具有协同的升高血糖作用 14 58 29 拮抗作用如 胰岛素与生长激素 糖皮质激素 肾上腺素及胰高血糖素等作用相反 表现为通过多种途径降低血糖 14 58 30 允许作用 激素对特定器官 组织或细胞没有直接作用 但它的存在却是另一种激素发挥生物效应的必要基础如 糖皮质激素本身对心肌和血管平滑肌并无直接增强收缩的作用 但只有当它存在时 儿茶酚胺类激素才能充分发挥调节心血管活动的作用 14 58 31 五 激素分泌的调控 激素的分泌有本身的分泌规律 基础分泌 昼夜节律 脉冲式分泌等受神经和体液性调节 14 58 32 一 生物节律性分泌 脉冲式分泌 以分钟或小时计 如腺垂体一些激素昼夜节律性分泌 褪黑素 皮质醇等月周期性分泌 女性性激素季节性周期波动 甲状腺激素激素分泌的节律性受机体生物钟的控制 取决于自身生物节律 14 58 33 14 58 34 二 体液调节 1 轴系反馈调节2 体液代谢物调节效应 14 58 35 1 轴系反馈调节 下丘脑 垂体 靶腺轴调节系统是控制激素分泌稳态的调节环路 也是激素相互影响的典型实例 调节系统内 激素分泌表现为明显的等级层次 同时还受海马 大脑皮层等高级中枢的调控 14 58 36 长反馈 调节环路中终末靶腺或组织所分泌激素对上位腺体活动的反馈影响短反馈 垂体所分泌的激素对下丘脑分泌活动的反馈影响超短反馈 下丘脑肽能神经元活动受其自身所分泌调节肽的影响下丘脑 垂体 甲状腺轴 下丘脑 垂体 肾上腺皮质轴和下丘脑 垂体 性腺轴 14 58 37 2 体液代谢物调节效应 血糖水平调节胰岛B分泌胰岛素血K 升高和血Na 降低直接刺激肾上腺皮质球状带细胞分泌醛固酮血Ca2 的变化直接调节甲状旁腺激素和降钙素的分泌 14 58 38 激素分泌的自我反馈调控 如1 25 OH 2D3生成增加到一定程度后 可限制更多的VD3生成 有些激素的分泌直接受功能相关联或相抗衡的激素的影响 如胰高血糖素和生长抑素可抑制胰岛B细胞分泌胰岛素 14 58 39 三 神经调节 内 外环境各种刺激可经过神经通路影响下丘脑神经内分泌细胞的分泌活动 实现对内分泌系统以及整体功能活动的高级整合作用神经活动对激素分泌的调节对于机体具有特殊的意义 14 58 40 第二节下丘脑 垂体和松果体内分泌 下丘脑 垂体功能单位 下丘脑 腺垂体系统和下丘脑 神经垂体系统两部分下丘脑 垂体功能单位是内分泌系统的调控中枢 14 58 41 14 58 42 一 下丘脑 腺垂体系统 垂体门脉系统 形成经局部血流直接实现腺垂体与下丘脑之间的双向联络 而不需通过体循环下丘脑的内侧基底部聚集有神经分泌小细胞 产生多种调节腺垂体分泌的激素 称为下丘脑的促垂体区 14 58 43 一 下丘脑调节肽 由下丘脑促垂体区肽能神经元分泌的能调节腺垂体活动的肽类物质 统称为下丘脑调节肽迄今已发现的有九种 14 58 44 14 58 45 下丘脑调节肽 种类英文缩写化学性质主要作用促甲状腺激素释放激素TRH三肽促进TSH释放 也能刺激PRL释放促肾上腺皮质激素释放激素CRH四十一肽促进ACTH释放促性腺激素释放激素GnRH十肽促进LH与FSH释放 以LH为主 生长素释放激素GHRH四十四肽促进GH释放生长素释放抑制激素GHRIH十四肽抑制GH释放 对LH FSH TSH 生长抑素 PRL及ACTH的分泌也有抑制作用促黑 素细胞 激素释放因子MRF肽促进MSH释放促黑 素细胞 激素释放MIF肽抑制MSH释放抑制因子催乳素释放因子PRF肽促进PRL释放催乳素释放抑制因子PIF多巴胺 抑制PRL释放 垂体腺甘酸环化酶激活肽 PACAP肽调节腺垂体生长发育及分泌 下丘脑肽能神经元活动的调节 影响肽能神经元活动的神经递质的种类大体可分为两大类一类是肽类物质 另一类是单胺类递质 14 58 46 14 58 47 三种单胺类递质对下丘脑调节肽和相关激素分泌的影响 14 58 48 促肾上腺皮质激素ACTH三十九肽促甲状腺激素TSH糖蛋白促卵泡激素FSH糖蛋白黄体生成素LH糖蛋白生长素GH蛋白质促黑 素细胞 激素 MSH十八肽催乳素PRL蛋白质 二 腺垂体激素 促激素 14 58 49 三大功能轴 下丘脑腺垂体甲状腺下丘脑腺垂体肾上腺皮质下丘脑腺垂体性腺 TRH TSH CRH ACTH GnRH FSH LH 1生长素 GH 躯体刺激素 人GH 191个氨基酸组成的肽 血清浓度1 5 g L2 10 g L有种属特异性 14 58 50 1 生长激素的作用机制 14 58 51 2 生长激素的生理作用 GH可促进生长发育和物质代谢 也称为躯体刺激素参与机体的应激反应 14 58 52 1 促进生长 主要是促进骨 软骨 肌肉和其他组织细胞的分裂增殖和蛋白质合成 从而加速骨骼和肌肉的生长发育 14 58 53 人幼年GH分泌不足侏儒症人幼年GH分泌过多巨人症成年后GH分泌过多肢端肥大症 14 58 54 14 58 55 调节生长发育的部分激素主要生理作用 2 调节代谢 促进蛋白质代谢 总效应是合成大于分解 促进脂肪分解 增强脂肪酸的氧化分解 提供能量 并使组织特别是肢体的脂肪量减少 抑制外周组织摄取和利用葡萄糖 减少葡萄糖的消耗 升高血糖水平 GH分泌过多时 可造成垂体性糖尿 14 58 56 生长素分泌的调节 和 SS 睡眠和代谢低血糖 高氨基酸促进分泌 高脂肪酸抑制之 14 58 57 14 58 58 生长激素的作用与分泌的调节 2 催乳素 由199个氨基酸残基组成 分子量为22kD 其分子序列92 与hGH相同 成年人血中PRL浓度低于20 g L 半衰期约20min PRL及其受体在垂体外组织也广泛分布 14 58 59 1 催乳素的生理作用 1 调节乳腺活动 PRL可促进乳腺发育 发起并维持乳腺泌乳 2 调节性腺功能3 参与应激反应4 调节免疫功能 14 58 60 闭经溢乳综合症 2 催乳素分泌的调节 受下丘脑PRF与PIF的双重调节 以PIF 多巴胺 的抑制作用为主婴儿吸吮乳头可反射性地引起垂体PRL分泌增多雌激素影响PRL释放 甲状腺激素抑制PRL基因表达 14 58 61 14 58 62 二下丘脑 神经垂体系统 视上核室旁核 VPOT 神经垂体束 神经垂体 一 血管升压素的作用 也称抗利尿激素 ADH 生理水平的VP可促进肾对水的重吸收 维持体液和血压的稳态 保证循环功能的正常进行 VP的分泌主要受血浆晶体渗透压 血容量和血压变化的调节 在机体脱水和失血等情况下 VP的释放量明显增加 可使血管广泛收缩还有增强记忆 调制疼痛等作用 14 58 63 二 缩宫素的作用 1 促进乳腺排乳 射乳反射 婴儿吸吮乳头的感觉信息经传入神经到达下丘脑 兴奋OT神经元 神经冲动沿下丘脑 垂体束至神经垂体 使OT释放入血 OT使乳腺腺泡周围的肌上皮细胞收缩 腺泡内压力增高 乳汁经输乳管从乳头射出 2 刺激子宫收缩 OT可促进子宫收缩 与子宫的功能状态有关 14 58 64 第三节甲状腺内分泌 甲状腺由约三百万个直径为15 500 m的滤泡所组成甲状腺激素 TH 由滤泡上皮细胞合成 在滤泡腔内以胶状质的形式储存 14 58 65 一 甲状腺激素的代谢 自学 14 58 66 二 甲状腺激素的作用 甲状腺激素几乎作用于机体的所有组织 其作用极为广泛 参与调节新陈代谢与生长发育 14 58 67 一 甲状腺激素细胞作用机制 TH为亲脂性激素 主要由核内甲状腺激素受体介导发挥作用 14 58 68 二 甲状腺激素的生物作用 1 促进生长发育2 调节新陈代谢3 影响器官系统功能 14 58 69 1 促进生长发育 TH与GH具有协同作用 调控幼年期生长发育 亦是胎儿和新生儿脑发育的关键激素 先天性甲状腺功能减退可造成克汀病 呆小症 14 58 70 2 调节新陈代谢 1 增强能量代谢 2 调节物质代谢 14 58 71 1 增强能量代谢 耗O2量 产热量均增加甲亢时喜凉 怕热 多汗甲减时喜热恶寒 14 58 72 14 58 73 甲状腺激素对不同组织耗氧率和基础代谢率的影响 2 调节物质代谢 TH对物质代谢的影响广泛 包括合成代谢和分解代谢 生理水平的TH对蛋白质 糖 脂肪的合成和分解代谢均有促进作用 大量的TH对分解代谢的促进作用更为明显 14 58 74 1 糖代谢 加速肠黏膜吸收葡萄糖 增加外周组织利用糖以及糖原的合成与分解 提高糖代谢速率 降低血糖 增强肝糖异生及肾上腺素 胰高血糖素 皮质醇和生长激素的生糖作用 高水平TH能对抗胰岛素 使血糖升高 14 58 75 2 脂类代谢 刺激脂肪合成与分解 加速脂肪代谢速率 增强对激素 如儿茶酚胺与胰高血糖素等 敏感酯酶的活性 甲减患者 体脂比例升高 甲亢患者则脂肪代谢增强 总体脂减少 正常时 TH可降低血清胆固醇水平 甲亢患者血中胆固醇含量低于正常 甲低者则升高 14 58 76 3 蛋白质代谢 在生理情况下 TH加强基础蛋白质合成TH分泌过多时 以骨骼肌为主的外周组织蛋白质分解加速 尿酸含量增加 尿氮排泄增加 肌肉收缩无力 骨骼蛋白质分解 血钙升高 骨质疏松 TH分泌过少时 蛋白质合成障碍 组织间黏蛋白沉积 使水分子滞留皮下 引起黏液性水肿 14 58 77 14 58 78 3 影响器官系统功能 TH对机体几乎所有器官系统都有不同程度的影响 多数作用是继发于TH促进机体代谢和耗氧过程的 表11 8 三 甲状腺功能的调节 下丘脑 垂体 甲状腺轴调节神经 免疫等调节自身调节 14 58 79 下丘脑腺垂体甲状腺 轴 TRHTSHT3 T4 甲状腺激素的反馈调节T3 T4 TSH TRH分泌 14 58 80 单纯性甲状腺肿 一 下丘脑 腺垂体 甲状腺轴调节系统 14 58 81 下丘脑 腺垂体 甲状腺轴系的活动 二 甲状腺的自身调节 碘调节 a 过量碘产生抗甲状腺聚碘作用碘阻滞效应 wolff chaikoff效应 b 血碘不足增强甲状腺聚碘能力及T3 T4合成 14 58 82 三 甲状腺功能的神经与免疫调节 14 58 83 交感神经兴奋 T3 T4合成 副交感神经兴奋 T3 T4分泌 甲状腺活动还受到免疫系统调节 如B淋巴细胞可合成TSH受体抗体 表现为类似TSH阻断或激活的效应 14 58 84 第五节胰岛内分泌 14 58 85 A细胞 占胰岛细胞20 分泌胰高血糖素B细胞 占胰岛细胞60 70 分泌胰岛素D细胞 占胰岛细胞10 分泌生长抑素D1细胞 少量 可能分泌血管活性肠肽PP细胞 极少量 分泌胰多肽 胰岛 14 58 86 一 胰岛素 Insulin 胰岛素的发现1920 加拿大 班廷 F G Banting 1923 诺贝尔奖1965年 我国生化学家在世界上首次人工合成成功胰岛素 14 58 87 是促进合成代谢 调节血糖稳定的主要激素 对糖代谢 促进组织细胞摄取 利用G促进G合成肝糖原 肌糖原促进G转变为脂肪 贮存抑制糖异生Insulin分泌 血糖 尿糖 血糖降低 胰岛素对物质代谢的调节作用 14 58 88 对脂肪代谢 促进合成 贮存 抑制分解Insulin分泌 脂肪分解 在肝内氧化生成酮体 酮症酸中毒 对蛋白质代谢 促进合成 抑制分解和糖异生 与GH协同促进生长 14 58 89 胰岛素分泌的调节 1 营养成分的作用 血糖 胰岛素 血糖 5min 胰岛素分泌 10倍15min 胰岛素分泌 在2 3h达高峰1W 胰岛素分泌持续 血氨基酸和脂肪酸水平 胰岛素 氨基酸 血糖 胰岛素 14 58 90 2 激素的作用 如 抑胃肽刺激胰岛素分泌 肠 胰岛轴 entero insularaxis 3 神经调节迷走神经 胰岛素分泌 修养生息交感神经作用相反 14 58 91 二 胰高血糖素促进糖原分解促进糖异生加强肝外组织的蛋白质分解促进脂肪分解 酮体生成 生理作用 血糖 分泌调节 1 血糖 胰高血糖素 胰岛素 胰高血糖素 防止低血糖 2 激素的调节 胰岛素 胃肠激素3 神经调节 交感神经 迷走神经 14 58 92 氨基酸 第六节肾上腺内分泌 14 58 93 14 58 94 四肾上腺球状带盐皮质激素 水盐束状带糖皮质激素 糖 蛋白 网状带性激素肾上腺素 去甲肾上腺素 皮质髓质 肾上腺皮质激素是维持生命所必需的 1 糖皮质激素促进糖异生抗胰岛素作用蛋白质 促进蛋白质分解 肌消瘦 骨质疏松 皮肤变薄 淋巴组织萎缩脂肪 促进脂肪分解 氧化 糖异生 使体内脂肪呈向心性分布 14 58 95 对物质代谢 血糖 糖 增加肾小球滤过率 有利于水的排出 水中毒 时的快速排水作用红细胞 血小板 中性粒细胞 淋巴细胞 嗜酸性粒细胞 14 58 96 对水盐代谢 对血细胞 1 对儿茶酚胺有允许作用 参与维持正常血压2 降低毛细血管通透性 利于维持血容量 增强心肌收缩力 14 58 97 对循环系统 对消化系统的影响 增加胃酸和胃蛋白酶原的分泌溃疡病患者应慎用糖皮质激素 14 58 98 应激 Stress 机体遇到感染 缺氧 大创伤 大失血等刺激 引起ACTH和糖皮质激素分泌增加的反应 下丘脑 腺垂体 肾上腺皮质轴活动 14 58 99 在应激反应中的作用 交感 肾上腺髓质系统也参与 促进胎儿肺表面活性物质合成 骨骼肌收缩力 大剂量可抗炎 抗过敏 抗中毒和抗休克 14 58 100 其它作用 2 糖皮质激素分泌调节 14 58 101 14 58 102 下丘脑 腺垂体 肾上腺皮质轴 长期应用糖皮质激素不能突然停药 14 58 103 1肾上腺髓质激素的合成嗜铬细胞分泌 以酪氨酸为原料肾上腺素 Epinepherine E 去甲肾上腺素 Norepinepherine NE E NE 4 1属于儿茶酚胺类 二 肾上腺髓质 14 58 104 应急反应 在紧急情况下 交感 肾上腺髓质系统发生的适应性反应 血中E NE水平增高 应激与应急反应往往同时发生 14 58 105 应急反应的表现1 CNS兴奋性 脑 2 HR 收缩力 CO Bp 心 3 R频率 肺通气量 肺 4 血液重新分布 保证重要脏器供血5 升高血糖 动员脂肪 提高产热量 14 58 106 第十二章生殖 14 58 107 生殖 随着生长发育的成熟 到青春期后 生物体具有产生与自己相似子代个体的能力性腺的内分泌功能 睾丸 卵巢 14 58 108 男性主性器官 睾丸附性器官 附睾输精管 精囊前列腺 尿道球腺阴茎 阴囊 14 58 109 女性主性器官 卵巢附性器官 输卵管 子宫 阴道 女性外生殖器等 14 58 110 第一节睾丸的功能与调节 睾酮 脱氢表雄酮 雄烯二酮和雄酮等 睾酮的生理作用 1 影响胚胎分化 雄激素可诱导含Y染色体的胚胎向男性分化 促进内生殖器的发育 2 维持生精作用 睾酮自间质细胞分泌后 可进入支持细胞并转变为双氢睾酮 随后进入曲细精管 促进生精细胞的分化和精子的生成过程 14 58 111 3 刺激附性器官的生长和维持性欲4 对代谢的影响 促进蛋白质的合成 特别是促进肌肉和生殖器官的蛋白质合成 促进骨骼生长与钙 磷沉积以及红细胞生成等 14 58 112 14 58 113 一 卵巢的两大功能 生卵作用卵巢周期 卵泡期 排卵期 黄体期 内分泌功能雌激素 孕激素 少量的雄激素 抑制素 第二节卵巢的功能 14 58 114 卵巢生卵过程示意图 二 卵巢的内分泌功能 卵巢能分泌雌激素 孕激素 抑制素 少量的