动物生理学内分泌系统A

第十章 内分泌（Endocrine）,概述 下丘脑和垂体的内分泌甲状腺的内分泌 调节钙和磷代谢的激素胰岛的内分泌 肾上腺的内分泌其他内分泌物质 神经内分泌免疫调节,第一节 概述 一、内分泌与内分泌系统 二、激素的分类 三、激素作用的一般特征 四、激素作用的机制 五、激素分泌的调控,一、内分泌与内分泌系统 内分泌（endocrine）是指内分泌细胞将产生的激素直接分泌到细胞外液中，通过组织液和血液运输到靶细胞，并调节其功能的一种方式。 经典的内分泌概念是：从内分泌腺分泌的激素需经血液循环输送到远处的靶组织或靶细胞，并调节其功能，从而完成细胞之间的长距离通讯，因此这种调节方式也成为远距分泌（telecrine）。 神经内分泌 激素的其他分泌方式 旁分泌 自分泌,内分泌系统是由机体的内分泌腺和散布于全身各处的内分泌细胞所组成，通过体液途径来调控机体功能的系统。 垂体 心 甲状腺 肺 甲状旁腺 肝 胰岛 肾主要的内分泌腺 肾上腺 内分泌细胞分布 消化道黏膜 性腺 皮肤 松果腺 胎盘 胸腺 ,一、内分泌与内分泌系统,激素对机体生理功能的调节作用：（1）维持内环境稳态（2）调节新陈代谢（3）维持生长和发育（4）调节生殖过程,一、内分泌与内分泌系统,多肽和蛋白质类激素 主要由下丘脑调节肽、腺垂体激素、胰岛素、 甲状旁腺激素和消化道激素等。 胺类激素含氮类激素 包括去甲肾上腺素、肾上腺素和甲状腺素等， 多为氨基酸的衍生物。 脂类激素 脂类激素指以脂质为原料合成的激素，包括 类固醇激素（又称甾体激素）、胆固醇衍生物1， 25-二羌胆钙化醇、廿烷酸。类固醇激素不饱和脂肪酸衍生物,二、激素的分类（根据其化学结构）,三、激素作用的一般特征 激素虽然种类很多，作用复杂，但在对靶细胞发挥调节作用的过程中，具有以下共同的特征。 （一）信使作用 （二）特异作用 （三）高效作用 （四）相互作用 允许作用（permissive action）：有的激素本 身并不能对某些细胞直接产生生理效应，但它却能增 强另一种激素的作用，它的存在是其他激素发挥生理 作用的必要条件。,四、激素作用的机制（一）激素的受体（二）膜受体介导的激素作用机制（三）核受体介导的激素作用机制（四）激素作用的终止,（一）激素的受体（receptor） 激素的受体是指靶细胞上识别并特异性结合某种激素，继而引起各种生物学效应的功能蛋白质。受体与激素的结合具有高度的特异性和亲和力（即激素与受体的结合力）。受体按其存在部位的不同可分为两类： 1.细胞膜受体 2.细胞内受体（包括胞浆受体和核受体） 分别介导水溶性和脂溶性信息分子的作用。,四、激素作用的机制,（二）膜受体介导的激素作用机制： 受体接受激素的信号后，通过膜受体将激素作用的信息经胞内信号转导而产生生物学效应。 细胞膜受体大致分为离子通道受体（ion channel receptor)、G蛋白偶联受体（G-protein-coupled receptor,GPCR）和激酶偶联受体（kinase-coupled receptors）三大类。,四、激素作用的机制,离子通道受体介导的传递：在膜受体介导的跨膜信号传递系统中，有的受体本身就是离子通道，这类受体激活时引起离子跨膜流动，如N2-ACH受体。有些离子通道是由细胞内物质控制的。 离子通道受体介导的跨膜信号传递具有速度快、反应较局限等特点。,四、激素作用的机制,G蛋白偶联受体介导的传递： G蛋白偶联受体与配体结合G蛋白激活，联系第一信使和第二信使 激活或抑制效应器酶 引起细胞内的一系列变化 第一信使为激素，第二信使除cAMP外，cGMP、IP3、DG及Ca2+均可以作为第二信使。,四、激素作用的机制,激酶偶联受体介导的传递：受体分子不与G蛋白偶联，而是与激酶的直接激活有关。 酪氨酸激酶受体 受体分子胞内部分 如胰岛素、表皮生长因子、神经生长因子、自身具有激酶的活性 血小板生长因子和成纤维生长因子等一些 肽类激素和大部分生长因子的受体。 鸟苷酸环化酶受体 受体本身虽没有酶的活性但与配体结合同时结合酪氨酸激酶并使之激活,四、激素作用的机制,（三）核受体介导的激素作用机制：(基因表达学说) 类固醇激素进入细胞与胞质受体形成激素-受体复合物 受体蛋白发生构想变化 激素-核受体复合物 作用于基因组DNA 影响功能蛋白的生成,四、激素作用的机制,（四）激素作用的终止 激素作用的终止可在多个环节单独或联合进行：内分泌细胞停止分泌激素；激素与受体分离；激素在肝、肾和血液循环等部位被降解；激素或其受体被靶细胞内吞处理。 此外，激素在信号转导过程中常生成一些中间物质，能及时限制自身信号的转导过程。,四、激素作用的机制,五、激素分泌的调控,（一）激素的节律性分泌 许多激素的分泌具有节律性，短者表现以分钟或小时计的脉冲式分泌，长者可表现为月、年的周期性分泌。大多数激素分泌的节律有：（1）日间节律（2）昼夜节律（3）超昼夜节律 激素的节律性分泌特征与动物的品种、年龄、激素类型和内分泌疾病等因素有关。,五、激素分泌的调控,（二）体液调节1.轴系反馈调节 超短反馈 （-） 短反馈 （-）下丘脑神经 轴突 垂体前 体循环 靶细胞 体循环 内分泌细胞 （促激素释放激素） 叶细胞 （促激素） （激素） （-） （-） 长反馈 在轴系反馈中，大多属负反馈，而正反馈调节方式很少见。,五、激素分泌的调控,（二）体液调节2.体液中代谢物的调节作用激素 代谢变化 代谢产物浓度变化 反馈例如，胰岛B细胞分泌胰岛素受血糖浓度调节。,五、激素分泌的调控,（三）神经调节 神经系统也可调节激素的分泌。例如，内、外环境各种形式的刺激经神经系统整合后可影响下丘脑神经内分泌细胞的分泌活动。,第二节 下丘脑和垂体的内分泌 下丘脑和垂体在结构和机能上的联系非常密切，可视作下丘脑-垂体功能单位。下丘脑位于丘脑的腹侧，第三脑室周围，可分为三个区： 前区（视上区），包括视交叉上核、视上核、室旁核等； 中区（结节区），包括正中隆起、弓状核、腹内侧核等； 后区（乳头区），包括背内侧核、乳头体等。 下丘脑视上核和室旁核的神经元轴突延伸终止于神经垂体，形成下丘脑-垂体束。,第二节 下丘脑和垂体的内分泌 一、下丘脑的内分泌功能 二、腺垂体激素 三、神经垂体激素,（一）下丘脑的神经内分泌细胞（肽能神经元） 大细胞肽能神经元 室旁核 视上核 小细胞肽能神经元 下丘脑促垂体区 （包括正中隆起、弓状核、 腹内侧核、视交叉上核 以及室周核等）,一、下丘脑的内分泌功能,一、下丘脑的内分泌功能,（二）下丘脑调节肽 下丘脑促垂体区的肽能神经元分泌的肽类激素统称为下丘脑调节肽，包括释放激素和释放抑制激素，其主要作用是调节腺垂体的活动。 已知下丘脑调节肽有9种，其中5种已确定化学结构的成为激素，包括促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、生长激素释放抑制激素/生长抑素、生长激素释放激素及促肾上腺皮质激素释放激素。还有4种因化学结构尚未确认，暂称为因子。,一、下丘脑的内分泌功能,（三）下丘脑调节肽分泌的调节下丘脑调节肽的分泌受神经和激素的调节。 神经调节神经递质（单胺类和肽类物质） 长反馈 （靶腺或靶组织所分泌的激素对上级 腺体活动的反馈调节作用） 体液调节 短反馈 （腺垂体分泌的激素对下丘脑肽能神 经元分泌活动的调节作用） 超短反馈（下丘脑调节肽调节肽能神经元自 身的分泌活动）,远侧部（垂体前叶） 腺垂体 中间部 垂体 结节部 神经垂体 神经部（垂体后叶） 漏斗部,垂体,在腺垂体分泌的激素中，促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、卵泡刺激素和黄体生成素均有各自的靶腺。这些激素统称为“促激素”。 腺垂体还可分泌生长激素、催乳素和促黑（素细胞）激素，它们直接作用于靶细胞，从而调节机体的功能活动。,二、腺垂体激素,调节渗透压、血容量和血压 血管加压素 学习、记忆和性行为神经垂体激素 催产效应 催产素 排乳效应,三、神经垂体激素,第三节 甲状腺的内分泌 一、甲状腺激素的合成与代谢 二、甲状腺激素的生理作用 三、甲状腺激素分泌的调节,甲状腺结构特点：有丰富的血液供应和神经支配；甲状腺由腺泡组成；腺泡壁是一层立方上皮细胞，腺泡腔中充满上皮细胞的胶质分泌物，主要是甲状腺球蛋白。,甲状腺,甲状腺激素是酪氨酸的碘化物，是唯一含卤族元素（碘）的激素，主要由甲状腺素，又分为： 四碘甲腺原氨酸（T4） 三碘甲腺原氨酸（T3）,一、甲状腺激素的合成与代谢,甲状腺激素的合成 甲状腺腺泡聚碘环节 碘离子的活化 酪氨酸的碘化和甲状腺激素的合成,一、甲状腺激素的合成与代谢,甲状腺激素的作用机制十分复杂。 产热效应（提高基础代谢率） 促进蛋白质合成，过量则相反，尤其骨骼肌。 对代谢的影响 对蛋白质、糖和 促进糖吸收，抑制糖原合成，可升、降血糖。 脂肪代谢的影响 促进脂肪的氧化和分解。 对水和电解质的影响 对生长发育的影响对神经系统的影响对心血管系统的影响（可使心率加快、心肌收缩力增强、心输出量与心做功增加）,二、甲状腺激素的生理作用,1.下丘脑-腺垂体对甲状腺的调节 TSH对甲状腺功能活动的调节包括促甲状腺细胞增生、腺体肥大和甲状腺激素的合成与释放。2.甲状腺激素的反馈调节 血液中游离的T4和T3浓度的改变对腺垂体TSH的分泌起着经常性反馈调节作用。3.自身调节 甲状腺自身具有因碘供应的变化而调节碘的摄取与合成甲状腺激素的能力，在缺乏TSH或血液TSH浓度不变的情况下，这种调节仍能发生，称为甲状腺的自身调节。 此外，肾上腺素能纤维兴奋促进甲状腺激素的合成与释放，胆碱能纤维兴奋则抑制甲状腺激素的分泌。,三、甲状腺激素分泌的调节,第四节 调节钙和磷代谢的激素 一、甲状旁腺激素 二、降钙素 三、1,25-二羟维生素D3,甲状旁腺是位于甲状腺附近的小腺体，通常有两对。甲状旁腺由主细胞和嗜酸细胞组成。主细胞分泌的PTH是含有84个氨基酸的直链肽。,甲状旁腺,（一）甲状旁腺激素的生理作用 PTH是调节血钙和血磷水平最重要的激素，可使血钙升高，血磷降低。 对骨的作用 促进骨钙溶解进入血液使血钙升高 对肾的作用 肾小管对钙的重吸收，增加尿磷的徘出； 肾小管内羟化酶的活性。 对小肠的作用 使血钙升高 （二）PTH分泌的调节 PTH的分泌主要受血浆钙浓度变化的调节。,一、甲状旁腺激素,降钙素是由哺乳动物甲状腺内部的滤泡旁细胞（C细胞）和其他脊椎动物的腮后体分泌的多肽，含32个氨基酸残基。（一）降钙素的生理作用 CT的主要作用是降低血钙和血磷，其作用与PTH相反。对骨的作用 抑制破骨细胞的活动，增加成骨过程，抑制骨钙的吸 收，导致骨组织钙。磷沉积增加、释放减少。对肾的作用 减少肾小管对钙、磷、钠及氯等离子的重吸收。对小肠的作用 间接抑制小肠对钙的吸收。（二）降钙素分泌的调节 CT的分泌主要受血钙浓度的调节。,二、降钙素,1，25-二羟维生素D3是维生素D在肾脏经羟化修饰后的产物，它能够促够钙磷吸收和骨钙动员，从而升高血钙、血磷水平。（一）1,25-二羟维生素D3的生理作用对小肠的作用 促进肠道对钙、磷的吸收。对骨的作用 促进骨质溶解，促进骨的生成和钙化 表现为骨的代谢和更新加快。对肾的作用 促进肾小管对钙和磷的重吸收。（二）1,25-二羟维生素D3分泌的调节 自身调节；低血糖、低血钙和PTH均能影响；受PRL、GH和糖皮质 激素的影响。,三、1,25-二羟维生素D3,第五节 胰岛的内分泌 一、胰岛素二、胰高血糖素三、生长抑素和胰多肽,胰腺兼有外分泌和内分泌功能。胰岛是胰腺的内分泌部分,由大小不等、形状不定、散布于胰腺组织中的细胞群组成。胰岛细胞依其形态、染色特点和功能的不同可分为： B细胞 （6070）分泌胰岛素 A细胞 （约占20）分泌胰高血糖素 D细胞 分泌生长抑素（SS） D1细胞 分泌血管活性肠肽 PP细胞 分泌胰多肽（PP）,胰岛,胰岛素是含51个氨基酸的双链蛋白，由21肽的A链和30肽的B链组成，两链之间有两个二硫键。（一）胰岛素的生理作用 胰岛素是促进合成代谢、维持血糖相对稳定的重要激素。对糖代谢的作用 使血糖水平下降。对脂肪代谢的作用 加速合成，抑制动员。对蛋白质代谢的利用 能促进蛋白质合成，又抑制蛋白质分解。,一、胰岛素,（二）胰岛素分泌的调节1.血中代谢物质的作用 血糖是调节胰岛素分泌最重要的因素。2.激素的作用 部分胃肠激素可促进胰岛素的分泌。3.神经调节 胰岛受迷走神经与交感神经的双重支配。,一、胰岛素,胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的含29个氨基酸的支链多肽。（一）胰高血糖素的生理作用 胰高血糖素是促进分解代谢的激素，其作用与胰岛素相反。显著的升血糖效应；促进脂肪和蛋白质的分解；促进胰岛素和胰岛生长抑素的分泌。,二、胰高血糖素,二、胰高血糖素,（二）胰高血糖素分泌的调节1.血中代谢物质的作用 血糖是调节胰高血糖素分泌最重要的因素。2.激素的作用 胰岛内各激素之间可通过旁分泌方式相互作用。3.神经调节 交感神经兴奋可通过受体促进胰高血糖素的分泌， 而迷走神经兴奋通过M受体抑制胰高血糖素的分泌。,胰岛D细胞分泌的生长抑素有SS14和SS28两种，其主要作用是通过旁分泌方式抑制胰岛A、B和PP三种细胞的分泌活动，参与胰岛激素分泌的调节。胰岛PP细胞分泌的胰多肽是含36个氨基酸残基的直链多肽，在人类有减慢食物吸收的作用，但其确切的生理作用尚不清楚。,三、生长抑素和胰多肽,第六节 肾上腺的内分泌 肾上腺位于肾脏的前缘，由两层不相关的腺体组织构成，外层是皮质，内层的髓质。皮质起源于中胚层，由外向内分别是球状带、束状带和网状带组成。肾上腺髓质起源于外胚层，与皮质之间存在血管联系，但各方面都不相同，是两种内分泌腺。 一、肾上腺皮质的内分泌 二、肾上腺髓质的内分泌,（一）肾上腺皮质激素肾上腺皮质分泌的皮质激素分为三类： 盐皮质激素由球状带分泌 糖皮质激素由束状带分泌 性激素 由网状带分泌糖皮质激素主要为皮质醇和皮质酮；盐皮质激素主要包括醛固酮和11-脱氧皮质酮。,一、肾上腺皮质的内分泌,（二）肾上腺皮质激素的作用1.糖皮质激素的作用： 体内大多数组织存在糖皮质激素受体，因此糖皮质激素的作用非常广泛，在物质代谢、免疫反应和应激反应中起着非常重要的作用。对物质代谢的影响 糖皮质激素对糖、蛋白质和脂肪代谢均有作用。在应激反应中的作用 垂体-肾上腺皮质轴的激活。允许作用 一些激素只有在少量糖皮质激素存在的条件下才能发 生作用，而糖皮质激素本身并不具有这些作用。抗炎症和抗过敏作用对组织器官的作用 糖皮质激素可影响多种组织器官的功能。,一、肾上腺皮质的内分泌,（二）肾上腺皮质激素的作用2.盐皮质激素的作用： 盐皮质激素是调节机体水盐代谢的重要激素，可促进肾远曲小管及集合管重吸收钠、水和排出钾，即保钠、保水和排钾作用，进而调节细胞外液和循环血量的相对稳定。 此外，盐皮质激素与糖皮质激素一样具有允许作用，其作用比糖皮质激素更强。,一、肾上腺皮质的内分泌,（三）肾上腺皮质激素分泌的调节1.糖皮质激素分泌的调节 无论机体处于正常状态还是应激状态，糖皮质激素都受到腺垂体分泌的ACTH的调控。2.盐皮质激素分泌的调节 醛固酮的分泌主要受肾素-血管紧张素系统的调节； K和Na浓度变化可以直接作用于球状带细胞，影响醛固酮的分泌； 在应激反应时，ACTH对醛固酮的分泌有一定的调节作用。,一、肾上腺皮质的内分泌,（一）肾上腺髓质激素的合成与代谢 肾上腺髓质的嗜铬细胞可分泌结构上相似的两种激素： 肾上腺素和去甲肾上腺素，都属于儿茶酚胺类化合物，后者也是交感节后神经元的递质。,二、肾上腺髓质的内分泌,（二）髓质激素的生理作用 肾上腺髓质受交感神经节前纤维支配，两者组成了交感-肾上腺髓质系统。髓质激素的作用与交感神经的作用类似，主要有：作用于中枢神经系统，提高其兴奋性；兴奋心脏和缩血管作用；呼吸加快加强，肺通气量增加；加速肝糖原分解，脂肪分解加速；使胃肠道平滑肌舒张，但使竖毛肌和睫状肌收缩。,二、肾上腺髓质的内分泌,（三）髓质激素分泌的调节1.交感神经 肾上腺髓质受交感神经节前纤维支配。2.ACTH的调节 ACTH可直接或间接通过糖皮质激素提高肾上腺髓质细胞中的多巴胺-羟化酶和PNMT的活性，促进肾上腺髓质激素的合成。3.自身反馈调节 血液中髓质激素可负反馈抑制自身的合成。,二、肾上腺髓质的内分泌,第七节 其他内分泌物质 一、前列腺素二、松果体激素三、胸腺激素,前列腺（PG）主要来自精囊腺，并且PG广泛存在于人和动物各种组织中。 PG的化学结构是含一个五元环和两条脂肪酸侧链的二十碳不饱和脂肪酸衍生物前列腺烷酸。根据其分子结构的不同，可把PG分为A、B、C、D、E、F、G、H、I等9种类型。 PG的生物学作用极为广泛 和复杂，几乎对机体各个系统 的功能活动均有影响。,一、前列腺素,松果体又称为松果腺，是位于脑的背面、大脑半球与间脑交界处的松球状小腺体，是一种神经内分泌的换能器，可将神经冲动的电信号转变为激素的化学信号。 松果体主细胞分泌的激素 主要有： 褪黑素和肽类激素。,