生理学第11章-内分泌

1、第十一章 内分泌,第一节 概述,第二节 下丘脑和垂体的内分泌,第三节 甲状腺的内分泌,第四节 甲状旁腺的内分泌与调节钙磷代谢 的激素,第五节 肾上腺的内分泌,第六节 胰岛的内分泌,第七节 其它腺体或组织的内分泌,第一节 概述,内分泌系统是由内分泌腺与分散于某些组织器官中的内分泌细胞组成的一个信息传递系统。,人体内主要的内分泌腺如 右图所示：,一.激素及其分类,(一)激素的概念及作用方式,1.激素:由内分泌腺或散在的内分泌细胞所分泌的高效能的生物活性物质,是细胞与细胞之间信息传递的化学媒介。,(二)激素的分类,1.含氮激素 蛋白质激素: 如胰岛素 肽类激素: 如下丘脑调节肽 胺类激素: 如E和N

2、E等,2.类固醇激素: 如皮质醇等,3.固醇类激素: 如维生素D3等,4.脂肪酸衍生物: 如前列腺素,二.激素作用的一般特征,1.激素的信息传递作用 激素只是将信息传递给靶细胞,调节其固有的生 理生化反应。(所以将激素称为“第一信使”),2.激素的高效能生物放大作用 激素在血液中的浓度很低,当与受体结合后,在细胞内发生一系列酶促放大作用。如下丘脑的0.1 gCRH腺垂体释放1gACTH肾上腺皮质分泌40g糖皮质激素=放大400倍。,3.激素作用的相对特异性 激素与组织细胞的特异性作用,取决于靶细胞上 的特异性受体,4.激素间的相互作用 协同作用：生长素血糖糖皮质激素 拮抗作用：胰岛素血糖胰高血

3、糖素 竞争作用: 化学结构类似的激素能竞争同一受体 的结合位点,如高浓度的孕酮能与醛固 酮竞争同一受体减弱醛固酮的效应 允许作用: 糖皮质激素对血管平滑肌并无直接收 缩作用,但当它缺乏或不足时,NE的缩 血管效应就难以发挥,三.激素的作用机制,(一)含氮激素的作用机制,1.G蛋白藕联受体途径,(1)ACcAMPPKA途径,Gs与Gi,激素,(2)PLC-IP3/DG-CaM/PKC途径,(3)GCcGMPPKG途径,2.酶藕联受体途径,膜受体与酶是同一蛋白分子，本身具有酶活性，又称受体酪氨酸激酶。,生长因子、胰岛素,与受体酪氨酸激酶结合,细胞内生物效应,膜外N端：识别、结合第一信使 膜内C端：

4、具有酪氨酸激酶活性,(二)类固醇激素的作用机制,1.类固醇激素作用的基因调节机制,2.类固醇激素作用的非基因调节机制,四.激素分泌的调节,1.下丘脑腺垂体靶腺轴的调节,2.反馈调节: 长反馈 短反馈 超短反馈 正反馈,3.神经调节,促激素,第二节 下丘脑和垂体的内分泌,=下丘脑垂体功能单位=,下丘脑腺垂体系统,下丘脑神经垂体系统,视上核与室旁核,促垂体区,一.下丘脑调节肽,下丘脑调节肽:由下丘脑“促垂体区”(弓状核、视交叉上核、室周核、弓状核、正中隆起等)内的小细胞肽能神经元合成与分泌的,二.腺垂体激素,腺垂体激素有:促甲状腺激素(TSH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、促卵泡激素(FSH)、

5、黄体生成素(LH);生长激素(GH)、催乳素(PRL)、促黑激素(MSH),(一)生长激素 生长素有较强的种属差异，不同动物的生长素的化学结构、免疫性质等有较大差别。除猴生长素外，其余动物的生长素对人无效。静息状态下，血清中成年男性GH浓度为15g/L(女性略高于男性)。GH的分泌呈脉冲节律性(14h/脉冲),睡眠时分泌明显增加。,1.生长激素的生理作用： (1)促进生长发育：主要促进骨骼和肌肉的生长发育 (通过促进蛋白质合成、促进软骨骨化和软骨细胞 分裂)，但对脑的生长发育无影响。 分泌异常所致疾病： 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)促进代谢: 蛋白质

6、：GH能促进氨基酸进入细胞，并加速DNA和 RNA的合成，促进蛋白质的合成。 脂肪：GH能促进脂肪分解，增强脂肪酸氧化，减少 组织的脂肪量。 糖：抑制葡萄糖的摄取与利用,减少消耗,升高血糖 GH过量血糖垂体性糖尿病。,3.生长激素分泌的调节：,下 丘 脑,GHRH,GHRIH,腺垂体,IGF,GH,甲状腺激素 雌激素 雄激素,血糖降低 氨基酸 慢波睡眠 应激刺激,下丘脑对GH分泌的调 节: 反馈调节： 其他机制: 1)性别 2)睡眠 3)代谢因素 4)激素作用,cAMP/Ca2+ (第二信使),(二)催乳素(prolaction PRL) 1.PRL的作用：催乳素的主要作用是促进乳腺生长 育，

7、引起和维持成熟的乳腺泌乳；调节月经周期。 对乳腺的作用：青春期乳腺的发育主要依靠雌激 素(促进乳腺导管的发育)和孕激素(促进乳腺小叶 的发育)等的共同作用。 妊娠期乳腺的发育是催乳素、雌激素、孕激素共 同作用，但此时雌激素和孕激素却拮抗催乳素的 泌乳作用。因此，只有分娩后雌激素和孕激素 催乳素才发挥始动和维持泌乳作用。,对性腺的作用： 女性：在PRL与LH配合，促进黄体形成并维持 孕激素的分泌。高浓度的PRL通过负反馈抑制 作用下丘脑GnRH腺垂体FSH、LH 抑制排卵。 男性：PRL能促进前列腺和精囊腺的生长，加 强LH促进睾酮的合成。,(3)在应激反应中的作用: 在应激状态下, PRL与A

8、CTH、GH的浓度升高,提 示PRL参与了应激反应,(4)对免疫的调节作用: 促进淋巴细胞的增殖, 促进B淋巴细胞分泌IgM和 IgG,增加抗体产量,2.PRL的分泌调节：,下 丘 脑,PRF,PIF,腺垂体,PRL,吸吮乳头 应激刺激,下丘脑调节肽的调节: 负反馈调节:,(三)促黑激素(melanophore-stimulating hormone MSH)MSH能促使黑色素细胞合成黑色素。 (四)促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone.TSH) TSH促进甲状腺合成、分泌甲状腺素；促进甲状腺 细胞的生长发育，腺体增大。 (五)促肾上腺皮质激素(adrenoco

9、rticotropin.ACTH) ACTH促进肾上腺皮质的生长发育，并合成、分泌 肾上腺皮质激素。 (六)促卵泡激素(FSH)和黄体生成素(LH) 1.FSH：促进卵泡发育成熟，并与LH协同促使卵泡分 泌雌激素。在男性促进精子成熟。 2.LH：少量LH与FSH协同促使卵泡分泌雌激素；大 量LH与FSH共同促使排卵与黄体的生成，并促使黄 体分泌雌激素和孕激素。在男性促进雄激素分泌。,三、神经垂体激素,视上核主要合成血管升压素(antidiuretic hormone, ADH) ；室旁核主要合成催产素(oxytocin，OXT)。,神经垂体不含腺体细胞，不能合成激素；是贮存和释放激素的部位。,

10、视上核、室旁核,ADH、OXT和运载蛋白,下丘脑垂体束,ADH、OXT 和运载蛋白,ADH、OXT和运载蛋白,释放,Ca2+,在适宜的刺激作用下，视上核、室旁核N元兴奋，兴奋冲动沿下丘脑-垂体束到达神经垂体中的N末梢，引起Ca2+内流，激素与载体蛋白释放入血。,(二)血管升压素(antidiuretic hormone, ADH) 1.抗利尿作用：ADH与远曲小管和集合管的V2受体结 合，通过cAMP第二信使模式促进水通道由细胞内向 细胞膜的转移，促进水的重吸收。 2.缩血管作用：ADH大剂量时，与血管平滑肌的V1a受 体结合，通过IP3 /DG第二信使模式收缩血管，升高 血压。此作用一般发生

11、在体液大量丧失或失血导致 ADH水平急剧升高的情况下，因此不属于ADH的生理 性作用。 3.释放ACTH作用:下丘脑室旁核还有一些神经内分 泌小细胞,其合成ADH的经垂体门脉到达腺垂体,与 V1b受体结合，通过IP3 /DG第二信使模式促进ACTH的 释放。,(一)催产素(oxytocin，OXT) 1.OXT的作用：OXT具有刺激乳腺和子宫的双重作用,以 刺激乳腺的作用为主。OXT是通过IP3 /DG第二信使模 式发挥作用的。 (1)对乳腺的作用：使乳腺泡和导管肌上皮收缩，乳汁 排出。OXT还可维持乳腺继续泌乳，不致萎缩。 (2)对子宫的作用：对妊娠子宫有强烈收缩作用;对非孕 子宫的收缩作用

12、较小,但利于精子的运行。 2.OXT的分泌调节： (1)吸吮乳头引起的N-体液反射(射乳反射)： (2)分娩时产道压迫引起的N-体液反射：,吸吮乳头 产道压迫,下丘脑 N垂体,N-体液反射,OXT 合成分泌,第三节甲状腺的内分泌,甲状腺激素主要有：四碘甲腺原氨酸(T4)-又称甲状腺素，三碘甲腺原氨酸(T3)，逆三碘甲腺原氨酸(rT3) 。 在腺体或血液中T4的含量占绝大多数，但T3的活性比T4强约10倍。,甲状腺主要由许多囊状腺泡组成。腺泡是合成与分泌甲状腺激素的基本功能单位。,一、甲状腺激素的合成与代谢,甲状腺激素是以碘和酪氨酸为原料在甲状腺腺泡细胞内合成的。,(一)甲状腺激素的合成,甲状腺

13、激素的合成步骤: 腺泡聚碘； I-活化； 酪氨酸碘化; 碘化酪氨酸的偶联(缩合)。,I,1.腺泡聚碘 由肠道吸收的碘，以I-形式存在于血液中，浓度为250g/L (甲状腺内2025倍)，约1/3被甲状腺上皮细胞主动转运摄入甲状腺。 甲状腺对碘的摄取是依靠腺泡壁上皮细胞膜上的“碘泵”逆着电化学梯度继发性主功转运的。 如用哇巴因可抑制“碘泵”的活动,从而抑制摄碘作用治疗甲亢。 临床常根据摄取放射碘的能力来检测甲状腺的功能状态。,泵,I-,I-,摄碘,-50mV,“碘泵”的摄碘 实际是Na+-K+泵活动提供能量完成的，是继发性主功转运。 CIO4-、SCN-能与I-竞争转运。,I-i,I-o,205

14、0倍,2.I-的活化 I- 活化部位在腺泡上皮细胞与腺泡腔的交界处。 I-的活化是酪氨酸碘化的先决条件。 如果先天缺乏过氧化酶， I-不能活化甲状腺激素合成障碍甲状腺肿。,I-,I0或I2,过氧化酶,+,TG-酪氨酸-H,3. 酪氨酸碘化 腺泡腔内贮存着由腺泡上皮细胞核糖体合成的甲状腺球蛋白(TG)。 酪氨酸碘化部位在腺泡上皮细胞与腺泡腔的交界处。,TG-酪氨酸-I (MIT),过氧化酶,TG-酪氨酸-I2 (DIT),+,活化,碘化,4.碘化酪氨酸的偶联(缩合)甲状腺激素,TG-酪氨酸-I (MIT),+,TG-酪氨酸-I2 (DIT),过氧化酶,偶联(缩合),DIT+DIT (T4),DI

15、T+MIT (T3),DIT+MIT (rT3),上述的活化、碘化和偶联(缩合)都在同一过氧化酶(TPO)催化下完成，TPO的活性受TSH的调控。 用抑制TPO活性的药物(如硫氧嘧啶)阻断T4和T3的合成，从而治疗甲亢。,上述的活化、碘化和偶联(缩合) ，都是在同一TG分子上进行的，故TG分子上含有多种成分。其中T4T3 201，这种比例受碘含量的影响，缺碘时MIT从而T3。,甲状腺激素的合成与释放：,DIT+DIT (T4),DIT+MIT (T3),DIT+MIT (rT3),DIT,MIT,酪氨酸,I-,泵,摄碘,I-,I0或I2,腺泡上皮细胞,TPO,TG-酪氨酸-H,TPO,+,TG

16、-酪氨酸-I (MIT),TG-酪氨酸-I2 (DIT),+,活化,碘化,TPO,缩合,贮存,胞饮,释放,血液,腺泡腔,蛋白水解酶,DIT+DIT (T4),DIT+MIT (T3),DIT+MIT (rT3),MIT,DIT,脱碘酶,溶酶体,(二)甲状腺激素的贮存、释放、运输和代谢 1.贮存 合成后的T3、T4仍然结合在TG分子上，贮存于腺泡腔内。贮量较大（贮量T4T3），可供机体利用23月之久；故使用抗甲状腺药物时，用药时间较长才能奏效。 2.释放,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，M

17、IT和DIT在脱碘酶作用下而脱碘，脱下的碘供重新合成甲状腺素。,3.运输 T3、T4释放入血后，以结合状态(与3种血浆蛋白结合)和游离状态二种形式运输。T4主要以结合型存在(占99以上)，T3主要以游离型存在。 只有游离型才有生物活性，T3的生物活性比T4约大5倍。 结合型与游离型可以互相转换，使游离型的T4与T3在血中保持一定浓度。 正常成人血清中T4浓度为51142nmol/L，T3浓度为1.23.4nmol/L。,4.代谢 T3的半衰期为1.5天，T4的半衰期为7天。T3与T4的20在肝脏、80在靶组织中被脱碘酶脱碘降解。T4脱碘T3(45)和rT3(55)； T3和rT3脱碘MIT、D

18、IT和不含碘的甲状腺原氨酸。 妊娠、饥饿、应激、代谢紊乱、肝病、肾衰等均会使T4脱碘rT3(rT3生物活性低，其产热效能仅占T4的5%)而影响T4在组织中的生物作用。,二、甲状腺激素的生理作用 甲状腺激素的作用特点为：广泛、缓慢而持久。主要作用是：促进代谢产热、促进生长发育、促进神经系统兴奋性、促进心血管活动。 (一)对代谢的影响 1.产热效应 T3与T4最显著的作用是加速机体绝大多数细胞的能量代谢，使机体耗氧量和产热量增加，基础代谢率(BMR)升高。 其产热作用主要与Na+-K+-ATP酶活性有关；其次与促进脂肪酸氧化产生大量热能有关。 甲亢：怕热易出汗，BMR超过正常值50100； 甲减：喜热恶寒，BMR正常值3045。,2.蛋白质、脂肪和糖代谢 (1)蛋白质代谢 T3与T4生理剂量能促进蛋白质的合成；大剂量时则促进蛋白质的分解(骨骼肌蛋白分解肌缩无力，骨组织蛋白分解骨质疏松、血钙增加)。 甲亢：消瘦无力，尿氮、尿钙增加，呈负氮平衡；甲减：因蛋白质合成减少，肌缩无力，细胞间的粘液蛋白增多，出现粘液性水肿。 (2)脂肪代谢,T3与T4促进脂肪酸氧化，增强胰