第十二章-內分泌系統(tǒng)與化學調節(jié)

第十二章內分泌系統(tǒng)與化學調節(jié)——體液調節(jié)人和動物如何作為一個整體適應內外環(huán)境變化？ ——各個器官系統(tǒng)必須相互配合、協(xié)調一致

這是保證生存和發(fā)展所必須解決的問題！怎樣解決？神經系統(tǒng)：重要的決定性作用內分泌系統(tǒng)：重要而不可缺少的作用

二者配合將機體各部分活動協(xié)調成為一個整體內分泌系統(tǒng)與神經系統(tǒng)——機體活動協(xié)調者激素的作用內分泌系統(tǒng)

組成：無管腺（器官）、細胞

特定刺激（神經性、體液性）

→內分泌器官（無管腺）、細胞

→分泌特異性物質（激素）→體液

→血液循環(huán)→靶器官（細胞）→特異性作用化學調節(jié)的性質激素的作用激素（hormone）的特點特異性物質：作用于特定的靶器官（細胞），產生特定的效應由無管腺、細胞分泌到體液中：內分泌（endocrine）量少：在血液中的濃度很低信息載體：提供調節(jié)組織活動的信息，調節(jié)特定過程的速率與酶的作用方式不同：只對復雜的細胞結構起作用不是供能物質化學調節(jié)的性質激素的作用體液調節(jié)

激素通過體液傳送而發(fā)揮調節(jié)作用

作用特點（與神經調節(jié)相比）：

反應較緩慢，持續(xù)時間較長，作用范圍較廣泛激素的作用

維持穩(wěn)態(tài)；促進生長、發(fā)育；促進生殖活動；

調節(jié)能量轉換；調節(jié)行為化學調節(jié)的性質激素的類型四類（根據化學結構）：

蛋白質類：胰島素，生長素，促腎上腺皮質激素，促甲狀腺激素等

多肽類：催產素、抗利尿激素

氨基酸衍生物：甲狀腺素、腎上腺素等

類固醇：腎上腺皮質激素、性激素等歸并為兩大類（再根據作用機制）：

含氮激素（nitrogenoushormone）：包括蛋白質、多肽、氨基酸衍生物

類固醇激素（steroidhormone）：類固醇化學調節(jié)的性質激素的作用機制含氮激素的作用機制

薩瑟蘭【美】1965年提出

第二信使假說（secondarymessengerhypothesis）

第一信使：

分泌細胞→神經遞質、激素（某種信息、“信使”）

→直接作用于靶細胞

化學調節(jié)的性質1971NobellaureateEarlW.Sutherland,Jr.(1915-1974)激素的作用機制第二信使假說（secondarymessengerhypothesis）

第二信使：含氮激素（分子大，不能進入靶細胞）→與靶細胞膜外表面的特異受體結合→受體變構→膜內表面的腺苷酸環(huán)化酶變構激活

→催化ATP→生成環(huán)磷酸腺苷（cAMP）→激活、抑制細胞特有的酶或反應過程→引起各種生理效應 cAMP將激素（第一信使）帶來的信息傳遞到細胞內

cAMP——“第二信使”化學調節(jié)的性質激素的作用機制含氮激素作用機制的特點

含氮激素——第一信使（間接） cAMP——第二信使（傳遞）

無基因活化過程化學調節(jié)的性質激素的作用機制人類的內分泌系統(tǒng)

不同種類的細胞有不同的受體

一種受體只能與一種相應的激素結合而產生效應

一種激素也只能與一種相應的受體結合而產生效應

如：甲狀腺細胞受體—促甲狀腺激素（TSH）

腎上腺皮質細胞受體—促腎上腺皮質激素（ACTH）

有些細胞有多種受體，可與相應的激素結合，產生多種效應化學調節(jié)的性質激素的作用機制類固醇激素的作用機制

分子小→擴散進出細胞

進入非靶細胞（胞漿中無受體分子）：無效應

進入靶細胞（胞漿中有特異的受體分子二聚體）：激素與受體結合成“激素-受體二聚體復合物”→核內→與染色質上一種酸性蛋白相互作用→促使DNA轉錄mRNA→合成某種蛋白質（酶）→發(fā)揮激素生理效應化學調節(jié)的性質激素的作用機制類固醇激素作用機制的特點

類固醇激素——第一信使

進入細胞、直接發(fā)揮作用

無第二信使

有基因活化過程化學調節(jié)的性質脊椎動物的內分泌系統(tǒng)人類的內分泌系統(tǒng)

包括了多種腺體和組織

內分泌腺：分泌細胞集中

垂體、甲狀腺、甲狀旁腺、腎上腺、性腺

分散的分泌細胞：胃、腸內分泌細胞

兼有內分泌作用的組織、細胞：下丘腦神經細胞，胎盤組織等脊椎動物的化學調節(jié)內分泌系統(tǒng)與神經系統(tǒng)的聯(lián)系兩大調節(jié)系統(tǒng)之間有無聯(lián)系？如何聯(lián)系？ ——協(xié)調、整合的反應

神經-體液學說

哈里斯（GeoffreyW.Harris,1913-1971）

二十世紀四十年代提出

下丘腦調節(jié)腺垂體

脊椎動物的化學調節(jié)內分泌系統(tǒng)與神經系統(tǒng)的聯(lián)系神經-體液學說——下丘腦調節(jié)腺垂體

外界刺激→傳入沖動→下丘腦神經分泌細胞

→神經細胞末梢釋放體液傳遞因子

→進入下丘腦-垂體門脈初級毛細血管網

→促進或抑制腺垂體分泌相應激素

第一次將神經與內分泌兩個調節(jié)系統(tǒng)聯(lián)系脊椎動物的化學調節(jié)內分泌系統(tǒng)與神經系統(tǒng)的聯(lián)系神經-體液學說的證實

下丘腦神經分泌細胞分泌多種下丘腦調節(jié)激素（釋放、抑制激素）

→下丘腦-垂體門脈→調控腺垂體的激素分泌活動

腺垂體分泌促激素→調控靶腺體的激素分泌活動

自上而下的垂直控制：下丘腦→腺垂體→靶腺體

自下而上的反饋控制：靶腺體→腺垂體→下丘腦脊椎動物的化學調節(jié)神經內分泌系統(tǒng)下丘腦釋放的調節(jié)激素和垂體釋放的激素脊椎動物的化學調節(jié)下丘腦釋放激素垂體釋放激素垂體激素靶組織主要作用促腎上腺皮質激素釋放激素促腎上腺皮質激素↑腎上腺皮質促進腎上腺皮質生成和分泌激素促甲狀腺素釋放激素促甲狀腺素↑甲狀腺促進甲狀腺激素的生成和分泌促性腺激素釋放激素卵泡刺激素↑黃體生成素↑睪丸（男）、卵巢（女）等生殖器官分泌雌雄激素，促進精子生成和卵泡成熟，分泌孕激素，排卵生長激素釋放激素生長激素↑全部組織刺激組織生長生長激素釋放抑制激素生長激素↓全部組織組織生長減緩催乳素釋放抑制激素催乳素↓乳腺乳腺生長減緩，乳汁形成減少黑色細胞刺激素釋放抑制激素黑色細胞刺激素↓上皮色素細胞黑色素合成與擴散減緩（皮膚不變黑）垂體的內分泌功能腦之下部——腦下垂體：豌豆大小，約0.6g結構——由腺垂體和神經垂體組成

腺垂體：起源于胚胎發(fā)育期中的上皮組織

神經垂體：起源于胚胎發(fā)育期中的神經組織地位——最重要的內分泌腺

分泌≥7種激素，分泌促激素

與下丘腦間的功能聯(lián)系是神經、內分泌系統(tǒng)聯(lián)系的重要環(huán)節(jié)脊椎動物的化學調節(jié)垂體的內分泌功能神經垂體的作用

釋放（下丘腦合成的）兩種激素

抗利尿激素（血管升壓素）

抗利尿作用——調節(jié)水平衡；升高血壓——微動脈平滑肌收縮

催產素

催產作用：強烈刺激子宮平滑肌收縮→分娩

促使排乳：刺激乳腺泡周圍肌上皮細胞（似平滑?。┦湛s→排出乳汁脊椎動物的化學調節(jié)垂體的內分泌功能腺垂體的作用

至少產生7種激素（多肽、蛋白質類），影響廣泛

促腎上腺皮質激素（ACTH）

促甲狀腺激素（TSH）

卵泡刺激素（促卵泡激素，FSH）

黃體生成素（促黃體生成激素，LH）

催乳素（PRL）、生長激素（GH）、黑色細胞刺激素（MSH）脊椎動物的化學調節(jié)促激素垂體的內分泌功能腺垂體的作用

促激素（trophichormones）：ACTH、TSH、FSH、LH

調節(jié)其他內分泌腺的活動——故名

促使靶腺體形態(tài)發(fā)育、形成

維持靶腺體正常功能→分泌激素

促性腺激素（gonadotropin）：卵泡刺激素、黃體生成素脊椎動物的化學調節(jié)垂體的內分泌功能腺垂體的作用

生長激素（GH）

單鏈蛋白質，人類191個氨基酸

除靈長類的GH外，其他脊椎動物的GH對人不起作用（物種差異）

作用：促進蛋白質合成，刺激細胞生長（體積增大、數量增多）

促進肌肉增生，促進軟骨形成、鈣化脊椎動物的化學調節(jié)垂體的內分泌功能腺垂體的作用

生長激素（GH）

幼年缺乏——侏儒癥

矮小，智力正常（不同于甲減呆小癥智力低下）

幼年分泌過多——巨人癥

成年分泌過多——肢端肥大癥

軟骨成分較多的部分生長異常

脊椎動物的化學調節(jié)RobertPWadlow2.72m(1918-1940)曾金蓮：2.48m姚明：2.26m垂體的內分泌功能腺垂體的作用

催乳素（PRL）

催乳作用

妊娠期

高水平的雌激素、孕激素、催乳素→乳腺腺泡充分發(fā)育

哺乳期

促進乳汁主要成分——酪蛋白、乳糖和脂肪的合成

脊椎動物的化學調節(jié)激素與穩(wěn)態(tài)THYROIDGLAND甲狀腺調節(jié)發(fā)育與代謝人：兩葉，氣管上端、甲狀軟骨兩側構造：濾泡、單層上皮細胞、均勻膠狀物質甲狀腺功能減退癥（缺碘）

呆小?。ㄓ啄辏喊　⒅橇Φ拖?/p>

黏液性水腫（成人）：

面部和手腫大（皮下結締組織加厚）

基礎代謝率降低25%，體溫過低，智力逐漸減退

激素與穩(wěn)態(tài)甲狀腺調節(jié)發(fā)育與代謝甲狀腺激素（T3、T4）

兩種激素：作用相同

甲狀腺素（T4）；三碘甲腺原氨酸（T3，少一個碘原子）

作用遍及全身所有器官

促進物質代謝、能量轉換→生長發(fā)育、骨骼成熟

促進中樞神經系統(tǒng)正常發(fā)育（關鍵時期～1歲前）

促進動物（蝌蚪）變態(tài)過程激素與穩(wěn)態(tài)維持鈣穩(wěn)態(tài)的激素——甲狀旁腺素與降鈣素甲狀旁腺素

甲狀旁腺：兩對；人體最小腺體之一；甲狀腺背面或之中

血鈣↓→甲狀旁腺細胞→甲狀旁腺素↑→血鈣↑

甲狀旁腺素功能：

促進骨鈣溶解、小腸吸收鈣、腎小管重吸收鈣

抑制腎小管重吸收磷酸根

總效果：血鈣↑、血磷↓激素與穩(wěn)態(tài)維持鈣穩(wěn)態(tài)的激素——甲狀旁腺素與降鈣素降鈣素

血鈣↑→甲狀腺濾泡旁細胞（C細胞）→降鈣素↑→血鈣↓

降鈣素功能：

抑制骨鈣溶解，抑制腎小管重吸收鈣、磷、鈉、氯

總效果：血鈣↓

降鈣素、甲狀旁腺素——頡頏作用

調節(jié)并維持血漿和骨骼中的鈣、磷含量激素與穩(wěn)態(tài)胰島素與高血糖素——調節(jié)血糖水平胰腺

兩類組織：腺泡→消化酶；胰島→激素

胰島：幾十萬個

胰島細胞至少可以分為5種，其中

α細胞：占15-25%；分泌高血糖素 β細胞：占70-80%；分泌胰島素胰島素與高血糖素——調節(jié)血糖水平胰島素

蛋白質，51個氨基酸，2條肽鏈

作用：唯一降低血糖水平的激素

增加血液中葡萄糖的去路：

肝細胞攝取、貯存、利用葡萄糖

肌肉細胞對葡萄糖的通透性，被代謝或轉化為糖原

脂肪細胞吸收葡萄糖，形成脂肪

減少血液中葡萄糖的來路：抑制氨基酸經糖原異生作用轉化為葡萄糖激素與穩(wěn)態(tài)胰島素與高血糖素——調節(jié)血糖水平胰島素分泌的調節(jié)

血糖水平→胰島→胰島素分泌活動

進食→血糖↑→胰島β細胞

→胰島素↑→血糖↓

饑餓→血糖↓

→胰島素↓→血糖↑激素與穩(wěn)態(tài)胰島素與高血糖素——調節(jié)血糖水平血糖水平

一般空腹，全血血糖為3.9～6.1mmol/l（70～110mg/100ml）

血漿血糖為3.9～6.9mmol/l（70～125mg/100ml）

餐后1小時，血糖可上升到10mmol/l（180mg/100ml）

餐后2小時，恢復至7.8～8.9mmol/l（140～160mg/100ml）

糖尿?。嚎崭谷恰?.7

mmol/l（120mg/100ml）

血漿血糖≥7.8

mmol/l（140mg/100ml）激素與穩(wěn)態(tài)胰島素與高血糖素——調節(jié)血糖水平糖尿?。╠iabetesmellitus）

I型糖尿?。ㄒ葝u素依賴型）：遺傳性，嬰兒、兒童

病因：自身免疫病→胰島β細胞被破壞→胰島素產生很少甚至無

治療：每天定時定量注射胰島素 II型糖尿?。ǚ且葝u素依賴型）：成人

病因：胰島β細胞的分泌活動下降；細胞膜上胰島素受體失效

治療：嚴格控制飲食（限制糖、脂肪攝入）；適量運動激素與穩(wěn)態(tài)胰島素與高血糖素——調節(jié)血糖水平高血糖素

胰島α細胞分泌，直鏈多肽，29個氨基酸

作用：強烈促進肝糖原分解→血糖↑

促使脂肪分解；增加心肌收縮力

調節(jié)：血糖↓或胰島素↑→高血糖素↑→血糖↑

血糖↑或胰島素↓→高血糖素↓→血糖↓激素與穩(wěn)態(tài)腎上腺髓質的內分泌——動員應急反應腎上腺

皮質、髓質兩部分組成

胚胎期起源不同

實際上是2

個內分泌器官

髓質：來源于外胚層，與神經細胞同源

皮質：來源于中胚層激素與穩(wěn)態(tài)腎上腺髓質的內分泌——動員應急反應腎上腺髓質（adrenalmedulla）

受交感神經支配

分泌激素

腎上腺素（epinephrine）：～80%，起主要作用

去甲腎上腺素（norepinephrine）：～20%

2種激素作用基本相同，也有差異（NE可升高外周阻力、升壓）激素與穩(wěn)態(tài)腎上腺髓質的內分泌——動員應急反應腎上腺髓質激素的作用——非常廣泛

腎上腺素的作用——提高代謝率

心率加快、心肌收縮力加強、心輸出量增多（強心急救藥）

皮膚血管收縮，骨骼肌血管舒張→收縮壓↑、舒張壓不變或↓

呼吸加深、支氣管舒張→呼吸阻力↓

胃腸道平滑肌舒張、括約肌收縮，豎毛肌、瞳孔散大肌收縮

加速肝、肌肉中的糖原分解→血糖↑、血液中乳酸↑激素與穩(wěn)態(tài)腎上腺髓質的內分泌——動員應急反應腎上腺髓質激素的作用——非常廣泛

腎上腺素分泌的調節(jié)

疼痛、寒冷、缺氧、情緒激動、低血糖等刺激；以及運動、焦慮、恐懼、出血、低血壓、藥物（嗎啡、乙醚等）

途徑：刺激→下丘腦神經中樞→交感神經→支配腎上腺髓質活動

腎上腺髓質的功能是一種適應，有助于動物準備好逃跑或戰(zhàn)斗或其他行為反應的應付緊急情況的機制（產生針對傷害性刺激的有益于機體的反應）激素與穩(wěn)態(tài)腎上腺皮質的內分泌——維持生命所必需分3層，分泌多種激素，具有多種功能

球狀帶：最外側

鹽皮質激素——醛固酮為主，調節(jié)電解質（鹽）代謝

束狀帶：中間

糖皮質激素——皮質醇（氫化可的松）為主，調節(jié)糖代謝

網狀帶：最內側，貼近髓質

性激素：雄激素、孕激素、雌激素；糖皮質激素——少量激素與穩(wěn)態(tài)腎上腺皮質的內分泌——維持生命所必需鹽皮質激素的作用

調節(jié)電解質、水分→穩(wěn)態(tài)

醛固酮

腎小管：鈉離子重吸收↑、鉀離子排泄↑、水重吸收↑

汗腺、唾液腺、腸腺：鈉離子重吸收↑激素與穩(wěn)態(tài)腎上腺皮質的內分泌——維持生命所必需糖皮質激素的作用

皮質醇（氫化可的松）為主、皮質酮、皮質素等

促進肝細胞中糖原異生作用：氨基酸→肝糖原（血糖穩(wěn)定）

促進肝外組織蛋白質分解代謝→向肝提供氨基酸↑

促進脂肪分解代謝

調節(jié)水鹽代謝（比醛固酮弱得多）

有害刺激、精神緊張等因素→糖皮質激素↑→機體耐受力↑↑

臨床：大劑量氫化可的松→抗炎癥、過敏、中毒、休克等激素與穩(wěn)態(tài)腎上腺皮質的內分泌——維持生命所必需腎上腺皮質分泌的調控途徑

下丘腦－腺垂體－腎上腺皮質系統(tǒng)