第十二章内分泌系统.

1、第十二章内分泌系统【目的与要求】掌握内分泌系统的概念，内分泌系统在调节主要生理过程中的作用及机理。内分泌系统与神经系统的紧密联系，相互作用，相互配合的关系。下丘脑、脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰腺等的内分泌功能及其调节。熟悉信号转导机制及其新进展 ,了解糖皮质激素作用机制的有关进展。【课程重点】1下丘脑垂体的功能单位，下丘脑调节肽。2腺垂体激素的生物学作用及调节。3甲状腺的功能、作用机理及调节。4肾上腺皮质激素的作用及调节。【课程难点】1细胞内信号转导。2. 重要激素的作用机制与调控。【教材】1. 解剖生理学 左明雪主编 , 高等教育出版社 ,2003, 北京2.组织学与解剖学美娟 段相

2、林主编高等教育出版社2003 年3.解剖生理学Sylvia Mader主编高等教育出版社2003年4朱妍等垂体增生与垂体腺瘤中华神经外科疾病研究杂志2005; 4( 4)5张晓莉等生长激素缺乏儿童血清胰岛素样生长因子-1 和瘦素水平的变化及其相互关系实用儿科临床杂志2005 ， 20（ 12）： 1198-11995谢祥鳌 , 张蕙民 , 曹振飞 , 等翻译 . 人体解剖摄影图谱. 广东科技出版社,2001 年 .6李瑞祥 . 人体解剖彩色图谱. 人民卫生出版社,2001 年 .7. William F.Ganong . Review of Medical Physiology(20th),

3、United States of American,McGram-Hill,2001.8.Lingappa VR and Farey K. Physiological medicine,A clinical approach to basic1medical physiology. McGram-Hill,2001.【案例】案例 1：某患者，男性，40 岁，出现多食、消瘦，查尿糖阳性，血糖升高，就你所学知识，该患者可能患有何种疾病，如何进一步诊断，说明其治疗原则。案例 2：一 36 岁女性患者诉说出现阵发性头晕、眼花和无力，这种情况一般在饱食之后发作，且吃糖或果汁即可防止。发作持续约10 分钟

4、，每次发作后，感觉饥饿和疲劳。记忆模糊。最近发作愈来愈频繁。自诉体重在2 年内增加了20Kg，体查除轻度肥胖外未见其它异常，空腹血糖2.1 mmol/L,而症状发作时血糖为1.1mol/L 。最后确诊为胰岛素瘤被切除，并切除了90的胰腺。提问： 1.如何解释病人的症状？2.为什么病人出现肥胖？3.切除 90的胰腺将会出现何种消化问题？内分泌系统的经典概念是指一群特殊化的细胞组成的内分泌腺（endocrine gland）。它们包括垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、性腺、胰岛、胸腺及松果体等。这些腺体分泌高效能的有机化学物质（激素），经过血液循环而传递化学信息到其靶细胞、靶组织或靶器官，发挥兴奋或

5、抑制作用。激素也称内分泌为第一信使。随着内分泌学研究的进展，对内分泌系统产生了新的认识。除了上述内分泌腺外，在身体其它部分如胃肠道粘膜、脑、肾、心、肺等处都分布有散在的内分泌组织，或存在兼有内分泌功能的细胞，这些散在的内分泌组织也属于或包括在内分泌系统内。除此之外， 对内分泌或激素的概念也有新的认识。经典的激素是指从内分泌细胞所分泌的激素要经过血液循环运输到远距离的靶细胞（远距分泌） ，现在认为有一些内分泌细胞所分泌的化学物质可通过细胞间隙弥散作用于邻近细胞，这类化学物质称为局部激素，分泌方式称近距离分泌。内分泌系统与中枢神经系统在生理功能上，紧密联系，密切配合，相互作用，调节机体的各种功能，

6、 维持内环境的相对稳定，以适应机体内外环境的各种变化及需要。此外，内分泌系统间接地或直接地接受中枢神经系统的调节，也可以把内分泌系统看成是中枢神经调节系统的一个环节。 内分腺系统也影响中枢神经系统的活动。 因此，现在有专门研究中枢神经系统与内分泌系统功能联系的学科，称为神经内分泌学。2第一节激 素激素是内分泌腺或组织分泌的高效能的有机化合物，分泌量甚少，故在体液内含量极低，一般每 100ml 体液中仅含有毫微克（ ng）或微微克（ pg），但效能很高。激素在体液内的含量（或浓度）要保持动态平衡以维持正常功能。一、激素分类激素可以有多种分类法，最常用的是按其化学结构分类，可以分为三大类：第一类是

7、含氮类激素，又可分为肽、胺、蛋白质等，如下丘脑分泌的调节肽、腺垂体分泌的促激素、胰岛素、甲状腺素等；第二类是类固醇激素，如肾上腺皮质激素和性腺激素；第三类是固醇类激素，如胆钙化醇（维生素D3）。二、激素功能概述激素的生理作用虽然非常复杂，但是可以归纳为五个方面：第一，通过调节蛋白质、糖和脂肪等三大营养物质和水、盐等代谢，为生命活动供给能量，维持代谢的动态平衡。第二，促进细胞的增殖与分化，影响细胞的衰老，确保各组织、各器官的正常生长、发育， 以及细胞的更新与衰老。 例如生长激素、甲状腺激素、 性激素等都是促进生长发育的激素。第三，促进生殖器官的发育成熟、生殖功能，以及性激素的分泌和调节，包括生卵

8、、排卵、生精、受精、着床、妊娠及泌乳等一系列生殖过程。第四，影响中枢神经系统和植物性神经系统的发育及其活动，与学习、记忆及行为的关系。第五，与神经系统密切配合调节机体对环境的适应。3上述五方面的作用很难截然分开，而且不论哪一种作用，激素只是起着信使作用，传递某些生理过程的信息，对生理过程起着加速或减慢的作用，不能引起任何新的生理活动。三、激素的代谢激素的合成、贮存、释放、运输以及在体内的代谢过程，有许多类似的地方，但这部分内容大多数属于生物化学范畴，本章仅就和生理学密切有关的方面简述如下。（一）合成和贮存不同结构的激素，其合成途径也不同。肽类激素一般是在分泌细胞内核糖体上通过翻译过程合成的，与

9、蛋白质合成过程基本相似，合成后储存在胞内高尔基体的小颗粒内，在适宜的条件下释放出来。胺类激素与类固醇类激素是在分泌细胞内主要通过一系列特有的酶促反应而合成的。前一类底物是氨基酸，后一类是胆固醇。如果内分泌细胞本身的功能下降或缺少某种特有的酶，都会减少激素合成，称为某种内分泌腺功能低下； 内分泌细胞功能过分活跃，激素合成增加，分泌也增加，称为某内分泌腺功能亢进。两者都属于非生理状态。各种内分泌腺或细胞贮存激素的量可有不同，除甲状腺贮存激素量较大外，其他内分泌腺的激素贮存量都较少，合成后即释放入血液（分泌），所以在适宜的刺激下，一般依靠加速合成以供需要。（二）激素的分泌及其调节激素的分泌有一定的规

10、律，既受机体内部的调节，又受外界环境信息的影响。激素分泌量的多少，对机体的功能有着重要的影响。1. 激素分泌的周期性和阶段性由于机体对地球物理环境周期性变化以及对社会生活环境长期适应的结果，使激素的分泌产生了明显的时间节律，血中激素浓度也就呈现了以日、月、或年为周期的波动。这种周期性波动与其它刺激引起的波动毫无关系，可能受中枢神经的“生物钟”控制。2. 激素在血液中的型式及浓度4激素分泌入血液后，部分以游离形式随血液运转，另一部分则与蛋白质结合，是一种可逆性过程。即游离型+结合蛋白结合型，但只有游离型才具有生物活性。不同的激素结合不同的蛋白， 结合比例也不同。 结合型激素在肝脏代谢与由肾脏排出

11、的过程比游离型长，这样可以延长激素的作用时间。因此，可以把结合型看作是激素在血中的临时储蓄库。激素在血液中的浓度也是内分泌腺功能活动态的一种指标，它保持着相对稳定。如果激素在血液中的浓度过高， 往往表示分泌此激素的内分泌腺或组织功能亢进；过低， 则表示功能低下或不足。3. 激素分泌的调节已如前述激素分泌的适量是维持机体正常功能的一个重要因素，故机体在接受信息后，相应的内分泌腺是否能及时分泌或停止分泌。这就要机体的调节，使激素的分泌能保证机体的需要； 又不至过多而对机体有损害。引起各种激素分泌的刺激可以多种多样，涉及的方面也很多，有相似的方面，也有不同的方面，但是在调节的机制方面有许多共同的特点

12、，简述如下。当一个信息引起某一激素开始分泌时，往往调整或停止其分泌的信息也反馈回来。即分泌激素的内分泌细胞随时收到靶细胞及血中该激素浓度的信息，或使其分泌减少（负反馈），或使其分泌再增加（正反馈），常常以负反馈效应为常见。最简单的反馈回路存在于内分泌腺与体液成分之间，如血中葡萄糖浓度增加可以促进胰岛素分泌，使血糖浓度下降；血糖浓度下降后，则对胰岛分泌胰岛素的作用减弱，胰岛素分泌减少，这样就保证了血中葡萄糖浓度的相对稳定。又如下丘脑分泌的调节肽可促进腺垂体分泌促激素，而促激素又促进相应的靶腺分泌激素以供机体的需要。当这种激素在血中达到一定浓度后，能反馈性的抑制腺垂体、或下丘脑的分泌，这样就构成了

13、下丘脑- 腺垂体 - 靶腺功能轴，形成一个闭合回路，这种调节称闭环调节，按照调节距离的长短，又可分长反馈、 短反馈和超短反馈 （图 13-1 ）。要指出的是， 在某些情况下， 后一级内分泌细胞分泌的激素也可促进前一级腺体的分泌，呈正反馈效应，但较为少见。在闭合回路的基础上，中枢神经系统可接受外环境中的各种应激性及光、温度等刺激，再通过下丘脑把内分泌系统与外环境联系起来形成开口环路，促进各级内分泌腺分泌，使机体能更好地适应于外环境。此时闭合环路暂时失效。这种调节称为开环调节。（三）激素的代谢5激素从分泌入血，经过代谢到消失（或消失生物活性）所经历的时间长短不同。为表示激素的更新速度， 一般采用激

14、素活性在血中消失一半的时间，称为半衰期， 作为衡量指标。有的激素半衰期仅几秒；有的则可长达几天。 半衰期必须与作用速度及作用持续时间相区别。激素作用的速度取决于它作用的方式；作用持续时间则取决于激素的分泌是否继续。激素的消失方式可以是被血液稀释、由组织摄取、代谢灭活后经肝与肾，随尿、粪排出体外（详细过程请参阅生物化学）。四、激素的作用机制激素在血中的浓度极低，这样微小的数量能够产生非常重要的生理作用，其先决条件是激素能被靶细胞的相关受体识别与结合， 再产生一系列过程。 含氮类激素与类固醇的作用机制不同，现简述如下：（一）含氮类激素它作为第一信使，与靶细胞膜上相应的专一受体结合，这一结合随即激活

15、细胞膜上的腺苷酸环化酶系统，在2+Mg 存在的条件下， ATP转变为 cAMP。cAMP为第二信使。信息由第一信使传递给第二信使。cAMP使胞内无活性的蛋白激酶转为有活性，从而激活磷酸化酶，引起靶细胞固有的、内在的反应：如腺细胞分泌、肌肉细胞收缩与舒张、神经细胞出现电位变化、细胞通透性改变、细胞分裂与分化以及各种酶反应等等（图13-2 ）。自 cAMP第二信使学说提出后， 人们发现有的多肽激素并不使cAMP增加，而是降低 cAMP合成。 新近的研究表明，在细胞膜还有另一种叫做GTP结合蛋白，简称G蛋白，而 G蛋白又可分为若干种。 G蛋白有、三个亚单位。当激素与受体接触时，活化的受体便与G蛋白的

16、亚单位结合而与、 分离， 对腺苷酸环化酶起激活或抑制作用。起激活作用的叫兴奋性G蛋白（Gs）；起抑制作用的叫抑制性G蛋白（ Gi ）。G蛋白与腺苷酸环化酶作用后，G 蛋白中的 GTP酶使GTP水解为 GDP而失去活性， G蛋白的、亚单位从新与亚单位结合，进入另一次循环（图 13-3 ）。腺苷酸环化酶被Gs激活时 cAMP增加；当它被 Gi 抑制时， cAMP减少。要指出的是 cAMP与生物效应的关系不经常一致，故关于 cAMP是否是唯一的第二信使尚有不同的看法，有待进一步研究。 近年来关于细胞内磷酸肌醇可能是第二信使的学说受到重视。这个学说的中心内容是： 在激素的作用下， 在磷脂酶 C的催化下使细胞膜的磷脂酰肌醇三磷肌醇+甘油二酯。 二者通过各自的机制使细胞内2+2+Ca 浓度升高， 增加的C