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文档简介
第十章内分泌系统EndocrineSystem第一节概述
机体两大功能调节系统——内分泌系统和神经系统,紧密联系、相互配合,共同调节机体机能,维持内环境稳态。内分泌系统(endocrinesystem):内分泌腺和散在的内分泌细胞构成,垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上腺和性腺等。一、激素及其分类内分泌细胞分泌的传递信息的高效能生物活性物质—激素(hormone);不经导管直接释放入内环境,为内分泌;激素由体液传送,对其它细胞发挥兴奋/抑制作用;激素作用细胞——靶细胞(targetcell)。(一)激素的概念外分泌v.S内分泌Location Glandorcell ChemicalClassPinealgland ClustersofneuronsAmineHypothalamus ClustersofneuronsPeptidesPosteriorpituitary Extensionsof
neurons Peptides HypothalamicAnteriorpituitary Gland PeptidesThyroid Gland Iodinatedamines,peptideParathyroid Gland PeptideThymus Gland PeptidesHeart Cells PeptideLiver Cells PeptidesStomach&intestine Cells PeptidesPancreas Gland PeptideAdrenalcortex Cells SteroidsAdrenalmedulla Gland AminesKidney Cells Peptide,SteroidSkin Cells SteroidTestes(male) Glands Steroids,PeptideOvaries(female) Glands Steroids,PeptideAdiposetissue Cells PeptidePlacenta(pregnantfemalesonly) Gland Steroids,PeptideGlandsandHormones:p369-370内分泌系统的机能维持内环境稳态,调节水、电、酸碱平衡、体温、血压等过程。调节新陈代谢:物质、能量代谢。调节生长和发育。调节性的分化和生殖功能。Changesinspatialcognitionandbrainactivityafterasingledoseoftestosteroneinhealthywomen.
BehavBrainRes.2015Nov2;298:78-90.NorwegianUniversityofScienceandTechnology(NTNU)Studieshaveshownmalesperformbetterthanfemalesonseveralspatialtasks.Sexhormoneshaveanimportantroleinthisdifference.
Across-sectional,double-blind,randomizedstudywasperformedin42healthyyoungwomenwhoeitherreceivedonedoseof0.5mgsublingualtestosteroneorplacebo,thenperformednavigationtasksduringfMRI.Thetestosteronegrouphadsignificantlyincreasedactivitywithinthemedialtemporallobeduringsuccessfulnavigationcomparedtotheplacebogroup.(二)激素的作用方式endocrineparacrineautocrineneurocrine二、激素的化学性质1.含氮激素(1)蛋白质激素:生长激素、催乳素、甲状旁腺激素等
(2)肽类激素:下丘脑激素、胰岛素、降钙素、胃肠激素等(3)胺类激素(aminehormone):主要为酪氨酸衍生物,包括甲状腺激素、儿茶酚胺类激素(肾上腺素、去甲肾上腺素)和褪黑素。多肽/蛋白质类激素的合成与释放前激肽原激肽原肽段激素激素肽段C肽&胰岛素糖尿病伴胰岛B细胞瘤,胰岛素与C肽浓度升高C肽检测了解胰岛B细胞功能外源性胰岛素致低血糖,C肽浓度?(1)类固醇激素
(steroidhormones)环戊烷多氢菲母核,前体是胆固醇:肾上腺皮质和性腺分泌激素。
固醇激素:1,25-二羟维生素D3,胆固醇衍生物。(2)廿烷酸(脂肪酸衍生物):前体是细胞膜的磷脂,分解为游离aa,代谢所得,如前列腺素、血栓素、白细胞三稀类等。2、脂类激素1.靶细胞受体对激素的识别和结合2.激素-受体复合物转导调节信号3.所转导的信号引起靶细胞生物效应及作用终止三、激素的作用机制激素通过定位于靶细胞膜或靶细胞内(细胞浆和细胞核内)受体介导而实现调节信号转导(1965)核受体介导的激素作用机制概要(1968)细胞的跨膜信号转导功能(1)细胞间的信息传递神经元释放神经递质;内分泌细胞释放激素来调节外环境变化干扰破坏内环境稳态调节机制调整恢复神经调节体液调节自身调节一、(2)跨细胞的信息传递:跨膜信号转导:一些生物活性物质(称配体,如激素、细胞因子、神经递质等)作为信号分子,通过受体或离子通道作用于靶细胞(targetcell),从而调节其功能的过程。配体受体受体(receptor)受体是靶细胞中能与特异信息分子(配体)专一‘结合的分子,其本质是蛋白质。特点:(1)特异性(2)亲和力(3)饱和性(4)可逆性12细胞表面受体 细胞内受体
细胞内受体(Ⅰ组激素)受体 细胞膜受体(Ⅱ组激素)细胞信息传递的基本途径二、离子通道型受体介导的跨膜信号转导(自学)三、G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导
膜受体的信息传递途径Sutherland获1971年诺贝尔生理学奖激素作用的分子机制:胞外化学物质(如激素,第一信使)不能进入细胞,它作用于细胞表面受体,而导致产生细胞内第二信使(如cAMP、cGMP、IP3、DG等),从而激发一系列生化反应,最后产生一定的生理效应,第二信使的降解使其信号作用终止。
G蛋白偶联型的膜受体信息传递途径光Ca气味信息素小分子蛋白质G蛋白耦联受体N-末端:细胞外7次α-螺旋C-末端:细胞內G蛋白:鸟苷酸结合蛋白结构:α、β、γ三个亚单位由α、β、γ三个亚基组成,βγ二聚体通过共价结合锚于膜上起稳定α亚基的作用,而α亚基本身具有GTP酶活性。
HeterotrimericG-proteinsGs:激活腺苷酸环化酶Gi:与Gs相反效应Gq:同PLC偶联G蛋白: 失活G蛋白+GDP
激活G蛋白+GTP失活态激活态MolecularSwitchesGTP-bindingregulatoryprotein配体(外来化学信号,第一信使)G蛋白激活的G蛋白G蛋白效应器(酶或通道)激活的G蛋白效应器第二信使浓度改变依赖于第二信使的酶或通道激活或抑制细胞膜细胞质G蛋白耦联受体介导的信号转导途径(了解)受体受体-配体复合物1个配体-受体复合物可激活100个G蛋白,每个Gs蛋白激活1个AC,后者催化生成许多cAMP,因此细胞外1个信号分子经此途径产生几百个cAMP,产生放大效应。放大效应G蛋白介导的信息传递途径之一激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶(AC)→cAMP→依赖cAMP的蛋白激酶A→一系列蛋白质的逐级磷酸化→生理效应。
G蛋白介导的信息传递途径之二DG激活蛋白激酶C(PKC)IP3开启胞内IP3门控钙通道,Ca2+浓度升高,激活钙调蛋白。激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→磷脂酶C(PLC)→肌醇三磷酸(IP3)和二脂酰甘油(DG)→→生理效应cAMP作为第二信使DG、IP3、Ca2+作为第二信使SecondmessengerG蛋白介导的信息传递途径之三激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→鸟苷酸环化酶(GC)→cGMP→依赖cGMP的蛋白激酶G(PKG)→一系列蛋白质的逐级磷酸化→生理效应。
了解四、酶耦联受体信息传递途径(一)酪氨酸激酶(tyrosineproteinkinase)膜外部+单次跨膜α螺旋+膜内肽段例如:胰岛素、肽类激素、细胞因子(如NGF)
或激活胞质中的酪氨酸激酶直接具有酪氨酸激酶的活性识别相应配体研究表明,胰岛素/生长因子的受体本身具有酪氨酸蛋白激酶ProteinTyrosineKinases(PTK)活性。当激素与受体结合后→PTK激活(位于膜内区段)→酪氨酸残基磷酸化(自身肽链和膜内蛋白质底物中)→诱发细胞内效应。五、胞内受体的信息传递途径糖皮质激素盐皮质激素雄激素雌激素孕激素甲状腺激素甾类激素是亲脂性小分子,可通过简单扩散跨越质膜进入细胞内123456(二)胞内受体的信息传递途径细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白。细胞内受体与抑制性蛋白(如Hsp90)结合形成复合物,处于非活化状态;配体(如皮质醇)与受体结合,Hsp90解离,从而受体通过暴露它的DNA结合位点而被激活。受体结合的DNA序列是受体依赖的转录增强子。了解123小结四、激素作用的特征激素与特异受体结合产生效应激素选择作用于靶器官(targetorgans)、靶组织(targettissues)和靶细胞(targetcells)激素与受体结合的特点:
高亲和力可逆性饱和性激素所诱导的细胞内生物放大效能
激素效应相互影响协同作用:肾上腺素、生长激素、胰高血糖素均升血糖拮抗作用:胰岛素降糖
允许作用:有的激素本身不产生生物学效应,但在它存在的条件下,可使另一种激素的作用明显增强。(如:在糖皮质激素存在时,儿茶酚胺才发挥对心血管的调节作用。)若骤然停药,恶心、呕吐、乏力、低血压、休克等肾上腺皮质功能不全等五、激素分泌节律及其分泌的调控生物节律性的基础分泌激素具有从分钟到月、季等周期节律性分泌波动特征激素分泌的日周期节律主要受下丘脑视交叉上核机制的控制;松果体分泌的褪黑素具有中枢性作用血浆激素水平的脉冲式和日周期性变化
昼夜时间多级轴系反馈调节下丘脑-垂体-靶腺轴(hypothalamic-pituitary-targetglandsaxis)是控制激素分泌稳态的调节环路负反馈多存在于维护日常分泌稳态的调节机制中,如甲状腺激素、肾上腺皮质激素和性激素的分泌正反馈偶见于需要机体达到特定功能状态的调节机制,如在排卵前夕雌激素引起的LH分泌峰激素分泌的轴系反馈调控
下丘脑外CNS腺垂体内分泌腺激素外周效应靶细胞下丘脑外源信号内源信号释放/抑制激素促激素短反馈长反馈长反馈超短反馈第二节下丘脑-垂体内分泌下丘脑(hypothalamus)是极为重要的脑区,与CNS其他结构间存在复杂的输入、输出联系Hypothalamus-hypophysisunit(下丘脑-垂体功能单位)Hypophysiotrophicarea下丘脑促垂体区肽能神经元↓Hypothalamicregulatorypeptides(下丘脑调节肽)↓Hypophysealportalsystem(垂体门脉系统)↓调节腺垂体功能Hypothalamo-adenohypophysissystem(下丘脑-腺垂体系统)Hypothalamo-neurohypophysissystem
(下丘脑-神经垂体系统)Supraopticnucleus¶ventricularnucleus(下丘脑视上核和室旁核)↓Vasopressin&oxytocin(血管升压素和催产素)↓Hypothalamohypophysealtract(下丘脑-垂体束)↓Neurohypophysis(贮存和释放)(神经垂体)神经垂体无腺细胞,不合成激素:贮存场所。下丘脑调节腺垂体分泌促激素控制外周靶腺的活动,形成“下丘脑-垂体-靶腺轴”调控模式(一)下丘脑调节肽亲水性亲脂性Hypothalamicregulatorypeptide促甲状腺激素释放激素(thyrotropinreleasinghormone,TRH)促肾上腺皮质激素释放激素(cortiotropinreleasinghormone,CRH)促性腺激素释放激素(gonadotropinreleasinghormone,GnRH)生长素释放激素(growthhormonereleasinghormone,GHRH)生长素释放抑制激素(growthhormonerelease-inhibitinghormone,GHRIH)
(生长抑素,somatostatin,SS)催乳素释放激素
(prolactinreleasingfactor,PRF)催乳素释放抑制激素
(prolactinrelease-inhibitingfactor,PIF)促黑素释放激素(melanphore-stimulatinghormonereleasingfactor,MRF)促黑素释放抑制激素(melanophore-stimulatinghormonerelease-inhibitingfactor,MIF)下丘脑神经内分泌细胞雄激素/皮质醇高攻击型雄激素/皮质醇低逃避型Montoyaetal.,2012席汉综合征一般采用药物替代疗法,应用甲状腺素,肾上腺皮质激素,雌激素,孕激素等门静脉血栓1、脑垂体前叶功能减退的后遗症:消瘦,乏力,脱发,畏寒,闭经,乳房萎缩等,严重者可致死。2、小儿脑炎等病程中出血后期需要补充?(二)、腺垂体激素腺垂体至少分泌7种激素:生长素(GH)催乳素(PRL)促黑激素(MSH)促甲状腺激素(TSH)促肾上腺皮质激素(ACTH)
卵泡刺激素(FSH)促性腺激素黄体生成素(LH)促激素(tropichormones)腺垂体中间部还含有阿黑皮素原(POMC),是多种垂体激素如ACTH、MSH等的前体。56一、生长激素的作用与分泌的调节(一)生长激素及其受体人生长激素(humangrowthhormone,hGH)肽链含191个氨基酸残基,具有种属特异性57GH分泌呈脉冲式,与昼夜节律相关生长激素的脉冲式分泌剧烈运动睡眠期间生长激素(ng/ml血浆)(一)生长素(growthhormone,GH)结构与催乳素相似,作用互有交叉。睡眠(SWS)时分泌增多。应激状态下分泌增多。青春期分泌量高。除猴外,其它动物垂体提取的生长素对人无效。DifferentonsetofpubertyF:10-12YM:12-16Y1.生长素的生理作用(1)促生长作用:促进骨、软骨、肌肉等细胞分裂增殖、促进蛋白质合成。幼年:GH缺乏→侏儒症(dwarfism)
幼年:GH过多→巨人症(gigantism)
成年:GH过多→肢端肥大症(acromegaly)。垂体瘤巨人症和侏儒症
侏儒症(50.3cm)、巨人症(231.1cm)与正常人比较13.5岁巨人症与正常同龄儿童和正常成年人比较肢端肥大症颅面部改变正常人颅骨——肢端肥大症颅骨Gigantism
巨人症正常人与巨人症手的比较(2)调节代谢作用
①促进氨基酸进入细胞,加速蛋白质合成,加强DNA合成和RNA形成。
②促进脂肪分解,有利于能量供应,并使肢体等组织中脂肪含量减少。
③抑制外周组织摄取与利用葡萄糖,升高血糖。(3)其它作用
调节免疫:促使胸腺分泌胸腺素,促进T细胞的成熟和分化。
参与机体应激反应2.生长素的作用机制可经生长素介素(somatomedin,SM)化学结构与胰岛素相似,故又称胰岛素样生长因子(insulin-likegrowthfactor,IGF)。是生长素诱导肝脏和其他组织产生的一种具有促进生长的肽类物质。95%的IGF由肝脏产生。Somatomedin
人类的IGF有IGF-I和IGF-Ⅱ两类
IGF-I
具有很强的促进生长、促进细胞分裂和促进蛋白质合成的作用。
GH的促生长作用主要是由IGF-I介导的。
IGF-II主要在胚胎期产生,对胎儿生长起重要作用。GH与IGF3.生长素分泌的调节GHRH胰岛素样生长因子负反馈短反馈长反馈参与机体应激反应(2)代谢因素的影响
低血糖、血中氨基酸浓度升高可引起GH分泌。(3)激素的影响甲状腺激素、胰高血糖素、雌激素和雄激素均可使GH分泌增多;皮质醇抑制GH分泌。(4)睡眠的影响睡眠时尤其是慢波睡眠可使GH分泌增加。(二)催乳素(prolactin,PRL)对乳腺与泌乳的作用:促进乳腺发育生长,引起并维持泌乳。青春期:乳腺发育主要由于雌激素的刺激,但PRL亦不可缺。妊娠期:PRL使乳腺进一步发育,具备泌乳能力,但不泌乳。此时血中雌激素与孕激素浓度高,与催乳素竞争受体,使催乳素不能发挥效力。分娩后:雌激素与孕激素浓度大大降低,PRL起始动和维持泌乳作用。Prolactin,PRL(2)对性腺的调节作用
PRL在卵巢水平抑制促性腺激素作用的发挥,可能与防止哺乳期女性的排卵有关(3)参于应激反应
PRL和ACTH、GH是参与应激反应的三大激素(4)免疫调节作用
促进淋巴细胞增殖,促进抗体的生成RegulationofProlactin下丘脑双重控制:催乳素释放因子(PRF)促进其分泌;催乳素释放抑制因子(PIF)抑制其分泌。吸吮乳头,能反射地引起PRF分泌增加,进而使催乳素分泌增加。催乳素又可通过下丘脑,对其本身分泌发挥负反馈作用,使泌乳保持正常水平。
(三)促黑激素(MSH):使皮肤色素增加(四)促激素:见有关章节三、神经垂体激素(一)Antidiuretichormone(ADH,vasopressin)抗利尿激素(血管升压素)(二)Oxytocin(OXT,催产素)
1.促进子宫收缩:妊娠子宫较敏感,雌激素增加子宫对催产素的敏感性,孕激素相反。
2.促进乳腺排乳:哺乳期乳腺不断分泌乳汁,贮存于乳腺泡中,催产素使腺泡周围的肌上皮细胞收缩,将乳汁挤入乳腺导管并向外喷射。分娩过程中,子宫颈和阴道受压迫和牵拉,反射地引起催产素释放。
吸吮乳头、也能反射地释放催产素,引起乳汁喷射,即所谓射乳反射;易形成条件反射。
催乳素
催产素123Soshewon’tgetpregnantagainduringlactation!4射乳反射第三节甲状腺的内分泌甲状腺分泌的激素甲状腺腺泡上皮细胞——甲状腺激素(thyroidhormones)甲状腺滤泡旁细胞(C细胞)——降钙素(calcitonin)并合成TG、TPOTGTPO一、甲状腺素的合成与代谢
甲状腺激素是酪氨酸碘化物,主要有两种:甲状腺素(thyroxine),又称四碘甲腺原氨酸(T4)
三碘甲腺原氨酸(T3)T3的活性比T4大5倍,T4的量是T3的20倍。逆-三碘甲腺原氨酸(rT3)量极少,无甲状腺激素活性。缺碘致结节高碘区见Grave病甲状腺球蛋白碘
来自食物和饮水,以I-的形式被吸收含碘量占全身碘量的90%
由腺泡上皮细胞合成670000糖蛋白
140个酪氨酸残基(一)甲状腺球蛋白和碘是甲状腺激素合成的原料I-活化腺泡聚碘
合成分
3步
甲状腺激素酪氨酸碘化、缩合
(二)甲状腺激素的合成
I-逆电化学梯度转运
I-转运蛋白(碘泵)1.甲状腺腺泡聚碘2.I-的活化
进入甲状腺腺泡上皮细胞的I-,在过氧化物酶(TPO)的作用下转变为活化的碘(I2,I)。形式:甲状腺激素在腺泡腔内以胶质的形式贮存。特点:一是贮存于细胞外;二是贮存量很大。(三)甲状腺激素的贮存(四)甲状腺激素的运输甲状腺素结合球蛋白(TBG)甲状腺素结合前白蛋白(TBPA)白蛋白结合形式游离形式T4在血液中的主要存在形式T3在血液中的主要存在形式80%:脱碘失活20%:肝内失活,经胆汁排入小肠®粪少量T4、T3:肝、肾脱氨基和羧基®尿(六)甲状腺激素的代谢
血浆T4半衰期为7天,T3半衰期1.5天(一)调节物质与能量代谢1、产热效应:耗氧率增加,产热量增加,基础代谢率(BMR)升高:1mgT4增加人体产热量4190kJ(1000kcal);T3作用比T4更强更快。诱导Na-K-ATP酶的合成,加速ATP分解;诱导解偶联蛋白表达;加速脂肪酸氧化产热。TH
甲状腺功能亢进:产热量增加,基础代谢率升高,喜凉怕热,极易出汗。食欲亢进,但因代谢过盛、消耗太多而消瘦。
甲状腺功能低下:产热量减少,基础代谢率降低,喜热恶寒2.对物质代谢的影响
(1)蛋白质代谢激活DNA转录过程,促进mRNA形成,促进蛋白质合成。正常时表现为正氮平衡。甲亢:骨骼肌蛋白质分解增多,肌无力、血钙升高、骨质疏松等。甲减:蛋白合成减少,肌无力。组织间粘蛋白增多——粘液性水肿(myxedema)甲状腺功能亢进粘液性水肿
myxedema(2)脂肪(双向调节):
降血脂—促进脂肪酸氧化分解增加儿茶酚胺、胰高血糖素对脂肪的分解
升血脂—促进胆固醇的合成分解>合成(甲亢患者血脂低)(3)糖(双向调节):
升血糖—促小肠吸收糖,增加糖原分解
降血糖—增加外周组织对糖的利用
甲亢患者:血糖升高(甚至糖尿),随后快速降低协同效应:使肾上腺素、胰高血糖素升糖作用增加(二)对生长和发育的影响
1.对骨、脑发育重要骨:刺激骨化中心发育,软骨骨化,长骨生长脑:促脑发育
2.幼年缺乏T3、T4可引起呆小症(cretinism)(三)对神经系统的影响T4、T3能提高中枢神经系统的兴奋性:易化儿茶酚胺的效应,表现为交感神经系统效应加强。甲亢:注意力不集中,多愁善感、喜怒无常,易激动,多语多虑,烦躁不安,失眠,肌震颤等。严重者可惊厥,不醒人事。甲减:记忆力衰退,说话和行动迟缓,淡漠无情,终日思睡。(四)对心血管活动的影响
T4、T3可使心率加快,心缩力增强,输出量增加甲亢:心动过速,甚至发生心力衰竭(五)对生殖功能的影响甲亢:月经稀少、闭经甲减:月经不规则、闭经、易流产或不孕幼年:生殖系统发育不全三、甲状腺功能的调节(一)下丘脑—腺垂体对甲状腺功能的调节
1.TRH的作用:下丘脑分泌的TRH促进TSH的合成与释放。
生长抑素(GIH)抑制TSH合成与释放。寒冷可引起TRH分泌,进而使TSH释放增加。2.TSH的作用
(1)促进甲状腺激素的合成和释放
(2)促进甲状腺上皮细胞增生,腺体增大。
总效应是血浆中T4、T3增多。垂体门脉系统下丘脑↓TRH腺垂体↓TSH↓甲状腺↓T3、T4↓
生理效应(-)(-)(-)(二)甲状腺激素的反馈调节(三)甲状腺的自身调节
甲状腺本身具有调节自身对碘的摄取以及合成与释放甲状腺激素的能力。缺碘:甲状腺腺泡细胞碘泵作用加强。碘过多时碘泵受抑制(暂时):血碘水平过高所产生的阻断甲状腺聚碘能力的作用,称为碘阻断效应。甲亢病人术前服用碘剂,使甲状腺体缩小变硬、血流减少,并抑制T4、T3释放,以保证甲状腺手术的安全。(四)自主神经的调节作用受交感神经和副交感神经双重控制。交感神经:促进甲状腺激素的合成与释放。副交感神经:抑制甲状腺激素的分泌。
第四节甲状旁腺、维生素D与甲状腺C细胞内分泌甲状旁腺——甲状旁腺激素(parathyroidhormone,PTH)甲状腺C细胞——降钙素(calcitonin,CT)1,25—二羟维生素D3(1,25-dihydroxycholecalciferol)一、甲状旁腺激素
甲状旁腺主细胞分泌。二、甲状腺滤泡旁细胞(C细胞)——降钙素(calcitonin)腺泡腔:胶质甲状腺球蛋白激素贮存腺泡上皮细胞:合成、释放甲状腺激素分泌降钙素三、1,25-二羟维生素D37一脱氢胆固醇皮肤日光中紫外线照射维生素D3(胆钙化醇)动物性食物肝25-羟化酶
25-羟维生素D3
肾1α-羟化酶1,25二羟维生素D3(有活性)
钙磷代谢的内分泌调节主要作用作用的靶部位分泌调节甲状旁腺激素↑血钙,↓血磷↑骨细胞钙外流;↑破骨细胞活性,动员骨钙入血;↑肾小管对钙的重吸收,↓磷的重吸收;↑1,25-(OH)2-D3的形成血钙、血磷降钙素↓血钙、血磷↓破骨细胞活性,↑成骨细胞活性;↓肾小管对钙、磷的重吸收血钙1,25-(OH)2-D3↑血钙、血磷↑骨盐沉积和骨钙动员;↑肾小管对钙、磷的重吸收;↑小肠对钙、磷的重吸收血钙、血磷甲状旁腺激素的生物学作用
升高血钙、降低血磷,通过调节钙、磷代谢,维持神经、肌肉的兴奋性。血钙下降,Na+容易流入细胞,引起去极化使兴奋性升高,甚至引起痉挛。
PTH为生命所必需,切除动物甲状旁腺,血钙水平会下降终至因喉头肌、膈肌痉挛,窒息而死亡。
PTH的靶器官主要是骨和肾。1,25-二羟维生素D3的生理作用促进小肠上皮细胞对Ca2+的吸收促进肾小管对Ca2+的重吸收增加成熟破骨细胞数量,动员骨钙入血刺激成骨细胞活动,促进骨的钙化和骨盐沉积血钙↑
甲状旁腺素、降钙素及1,25-(OH)2D3共同调节钙磷代谢、血钙和血磷水平、骨代谢。PTH和1,25-(OH)2D3升高血钙。CT降低血钙。(一)甲状旁腺激素的生物学作用
升高血钙、降低血磷,通过调节钙、磷代谢,维持神经、肌肉的兴奋性。血钙下降,Na+容易流入细胞,引起去极化使兴奋性升高,甚至引起痉挛。
PTH为生命所必需,切除动物甲状旁腺,血钙水平会下降终至因喉头肌、膈肌痉挛,窒息而死亡。血钙和血磷常呈相反变化。
PTH的靶器官主要是骨和肾。1.对肾脏的作用
促进远球小管对钙的重吸收使血钙升高,抑制近球小管对磷的重吸收使血磷降低。激活1α-羟化酶,使25-(OH)-D3转变为有活性的1,25-(OH)2-D3,后者可刺激小肠钙结合蛋白的形成,促进钙、镁、磷等的吸收。2.对骨的作用
快动员骨钙入血,升高血钙水平。①快速效应:数分钟即可发生。迅速提高骨细胞膜对Ca2+的通透性,加强骨细胞膜上钙泵活动,使血钙升高。②延缓效应:12~14h出现,几天甚至几周后达高峰。加强破骨细胞活动,使骨组织溶解,血钙浓度长时间升高。3.对小肠吸收钙的作用PTH激活1α羟化酶(肾)
↓使25-OH-D3转变为1,25-(OH)2-D3↓
促进钙磷的吸收(小肠)(二)甲状旁腺激素分泌的调节1.血钙水平对PTH分泌的调节
是调节PTH分泌的主要因素。
血钙稍下降,几分钟内PTH就迅速增加;血钙升高,则使PTH分泌减少。长时间的高血钙可使甲状旁腺发生萎缩,而长时间的低血钙则可使甲状旁腺增生。2.其它因素的调节作用降钙素→血钙↓→PTH↑血磷↑→血钙↓→PTH↑血镁↑→PTH↓生长抑素、1,25-(OH)2-D3→PTH↑二、降钙素(calcitonin,CT)
甲状腺腺泡旁细胞(C细胞)分泌(一)CT的生理作用:降低血钙和血磷,通过直接抑制破骨细胞活性和增加尿中钙磷排出实现的。1.对骨的作用
立刻抑制破骨细胞,数小时内使成骨细胞活动增强,骨组织释放钙盐减少而沉积增加,血钙下降,持续数日。数日后,破骨细胞和成骨细胞均减少,溶骨和成骨都受抑制。因此降钙作用只有几天,不能持久。
2.对肾的作用抑制肾脏对钙、磷等重吸收。(二)降钙素分泌的调节CT也受血钙水平的调节,血钙浓度升高,CT分泌增加、正好和PTH相反。它们相互协调,共同维持血钙水平。进食可刺激CT的分泌,可能与几种胃肠激素如胃泌素、促胰液素以及胰高血糖素促进CT分泌有关,其中胃泌素的作用最强。CT和PTH作用特点差异CT机制启动快,1小时就达高峰,而PTH要几小时后才能达高峰CT只有短期效应,很快就会被PTH取代,而PTH能长时期对Ca2+水平进行调节1,25-二羟维生素D3的生理作用促进小肠上皮细胞对Ca2+的吸收促进肾小管对Ca2+的重吸收增加成熟破骨细胞数量,动员骨钙入血刺激成骨细胞活动,促进骨的钙化和骨盐沉积血钙↑1,25-(OH)2-D3第五节肾上腺的内分泌肾上腺包括中央部的髓质(adrenalmedulla)和周围部的皮质(adrenalcortex)两者在发生、结构与功能上均不相同,是两种内分泌腺。血管紧张素血K、Na等ACTH球状带:盐皮质激素束状带:糖皮质激素网状带:性激素髓质:儿茶酚胺类醛固酮皮质醇脱氢异雄酮,雌二醇
,少量皮质醇肾上腺皮质激素的化学结构肾上腺皮质激素的合成
合成原料是胆固醇,主要来自血液。19C18C肾上腺皮质激素的运输
皮质醇:75%-80%与皮质类固醇结合球蛋白(corticosteriod-bindingglobulin,CBG)结合、15%与血浆白蛋白结合、5%-10%呈游离型。半衰期为70min。醛固酮:主要呈游离型。半衰期为20min。在肝脏降解为主。(一)糖皮质激素1.糖皮质激素的生物学作用
(1)对物质代谢的影响①糖代谢:促进糖异生,升高血糖
机制:增强酶活性、抗胰岛素作用②蛋白质代谢:促进肝外组织尤其是肌肉蛋白质分解③脂肪代谢:促进脂肪分解。尤其四肢部位的脂肪组织(部位差异)(2)对水盐代谢的影响降低肾小球入球小动脉阻力,增加肾小球血浆流量和肾小球滤过率增加,有利于水的排出。肾上腺皮质功能不全:肾脏排水能力降低,甚至发生水中毒。较弱的贮钠排钾作用,醛固酮的1/400。糖皮质激素过多
(柯兴氏综合症,Cushing'ssyndrome)①血糖↑甚至糖尿。②肌肉消瘦、骨质疏松、皮肤变薄、淋巴组织萎缩。③面、肩、背、腹部脂肪合成增加,四肢脂肪分解增加→向心性肥胖。柯兴氏综合征Cushing'ssyndrome向心性肥胖治疗后恢复正常肩背部肥胖(3)对血液系统的影响中性粒细胞、血小板、单核细胞、红细胞↑淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞↓骨髓造血功能增强→红细胞、血小板↑血管壁边缘的中性粒细胞进入血循环→中性粒细胞↑抑制DNA合成→淋巴细胞↓(4)对循环系统的影响Permissiveaction(允许作用):不直接引起血管收缩,但必须有少量糖皮质激素存在,儿茶酚胺的缩血管作用才能表现出来。(抑制儿茶酚氧位甲基转移酶活性,延缓儿茶酚胺降解)降低毛细血管壁通透性,减少血浆滤过,有利于维持血容量。(5)在应激反应中的作用应激(stress):机体受到各种有害刺激如缺氧、创伤、手术、饥饿、疼痛、寒冷以及过度的精神活动等,引起ACTH和糖皮质激素分泌增加,增强机体对应激刺激的适应和抵御能力。
参与:糖皮质激素、生长素、催乳素等(6)其它作用促进胃酸、胃蛋白酶分泌抑制纤维细胞增生和胶原合成,使皮肤变薄,血管脆性增加抑制骨细胞的分化和增殖大剂量糖皮质激素(药物):抗炎、抗毒、抗过敏、抗休克2.糖皮质激素分泌的调节(1)下丘脑一腺垂体系统的作用(2)血中糖皮质激素的负反馈调节下丘脑↓CRH腺垂体↓ACTH↓肾上腺皮质↓糖皮质激素↓生理效应垂体门脉系统(-)(-)(-)CRH作用于腺垂体的前阿黑皮素原(POMC),生成ACTH、β-内啡肽等(3)昼夜节律:ACTH呈日周期性节律波动,午夜最低,早晨最高糖皮质激素随ACTH波动也呈相应变化。下丘脑病变时节律消失,提示下丘脑可能有控制ACTH分泌周期的生物钟Morningcoffee肾上腺皮质机能不全Addison’sdisease
食欲不振、肌力低下、低血糖、对抗应激的抵抗力下降、低血糖和低血钠.
皮肤古铜色色素沉着.(二)盐皮质激素
(三)性激素肾上腺肿瘤组织分泌‘性激素
二、肾上腺髓质受交感神经节前纤维支配肾上腺素(epinephrine,E,adrenaline,Adr),为主去甲肾上腺素(norepinephrine,NE,noradrenaline,NA)儿茶酚胺(catecholamine):E,NE,DA
二、肾上腺髓质激素的合成
与交感神经末梢合成儿茶酚胺基本一致,但嗜铬细胞浆中有大量苯乙醇胺氮位甲基移位酶(PNMT),可使NE变成Adr,Adr又回到嗜铬颗粒,与NE一起贮存。(二)肾上腺髓质激素的生物学作用
见有关章节与交感神经系统密切联系,构成交感-肾上腺髓质系统(sympathoadrenomedullarysystem)。紧急情况下,交感-肾上腺髓质系统活动立即加强,呼吸、循环和代谢等活动加强,增加机体与环境进行斗争或脱险的能力——应急反应(emergencyreaction)。(三)髓质激素分泌的调节1.交感神经:交感神经,促进儿茶酚胺释放。较长时间交感神经兴奋促进儿茶酚胺合成。
2.ACTH与糖皮质激素:促进儿茶酚胺合成。
3.反馈抑制:儿茶酚胺合成过程中,Ad、NE、多巴胺增多到一定程度,通过反馈抑制儿茶酚胺合成。A细胞(α细胞)——20%胰高血糖素(glucagon)B细胞(β细胞)——65%胰岛素(insulin)D细胞(δ细胞)——10%生长抑素PP细胞——很少胰多肽第六节胰岛的内分泌2%ofthepancreas(50g)一、胰岛素(Insulin)分子量6000,由21个氨基酸A链与30个氨基酸B链组成,体内除脑组织和红细胞之外的所有的细胞膜上都有胰岛素受体。(一)胰岛素的生物学作用1.调节糖代谢:增加糖的去路和减少糖的来源→血糖↓①促进组织细胞摄取、加速细胞中葡萄糖的氧化利用②促进糖原合成,抑制糖原分解③抑制糖异生④促使葡萄糖转化为脂肪酸正常机体内的血糖平衡葡萄糖摄取、肝脏糖异生、肝糖原储存胰岛素刺激葡萄糖摄取抑制脂肪分解脂肪组织碳水化合物血糖消化酶胃肠道胰腺肌肉肝脏胰岛素受体分布:肥胖诱发Type2DM脑、RBC、胰岛B细胞、肾、小肠摄糖不依赖insulin减
脂,减少insulin需要;运动,可促进降血糖2.调节脂肪代谢
促进脂肪合成,抑制脂肪分解。胰岛素不足,导致脂类代谢紊乱,血脂升高,大量脂肪酸在肝内分解,而糖的分解利用受阻,大量酮体生成,引起酮血症,酸中毒。血脂升高也会引起动脉硬化,导致心、脑血管的疾病。2型糖尿病的胰岛素抵抗胰岛素刺激的葡萄糖摄取减少过度生糖过多脂肪分解导致游离脂肪酸增加消化酶胃肠道血糖脂肪组织碳水化合物胰腺胰岛素代偿性胰岛素分泌增加肌肉#Insulinresistancegowiththeage
#moreaddiposetissue,type2DM对胰岛素抵抗的反应:
胰腺的-细胞胰岛素抵抗基因环境高胰岛素血症(葡萄糖水平正常)高血糖症(相应的胰岛素缺乏)异常
-细胞正常
-细胞3.调节蛋白质代谢
促进蛋白质合成,抑制蛋白质分解。①促进氨基酸进入细胞。
②使核糖体翻译过程加强,蛋白质合成增加。
③使细胞核内转录和复制加快,增加DNA和RNA生成
胰岛素不足→糖尿病(Diabetes)因三大营养物质代谢障碍,出
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