内分泌系统与化学调节

内分泌系统与化学调节第一页，共四十八页，2022年，8月28日人和动物如何作为一个整体适应内外环境变化？ ——各个器官系统必须相互配合、协调一致

这是保证生存和发展所必须解决的问题！怎样解决？神经系统：重要的决定性作用内分泌系统：重要而不可缺少的作用

二者配合将机体各部分活动协调成为一个整体内分泌系统与神经系统——机体活动协调者第二页，共四十八页，2022年，8月28日激素的作用内分泌系统

组成：无管腺（器官）、细胞

特定刺激（神经性、体液性）

→内分泌器官（无管腺）、细胞

→分泌特异性物质（激素）→体液

→血液循环→靶器官（细胞）→特异性作用化学调节的性质第三页，共四十八页，2022年，8月28日激素的作用激素（hormone）的特点特异性物质：作用于特定的靶器官（细胞），产生特定的效应由无管腺、细胞分泌到体液中：内分泌（endocrine）量少：在血液中的浓度很低信息载体：提供调节组织活动的信息，调节特定过程的速率与酶的作用方式不同：只对复杂的细胞结构起作用不是供能物质化学调节的性质第四页，共四十八页，2022年，8月28日激素的作用体液调节

激素通过体液传送而发挥调节作用

作用特点（与神经调节相比）：

反应较缓慢，持续时间较长，作用范围较广泛激素的作用

维持稳态；促进生长、发育；促进生殖活动；

调节能量转换；调节行为化学调节的性质第五页，共四十八页，2022年，8月28日激素的类型四类（根据化学结构）：

蛋白质类：胰岛素，生长素，促肾上腺皮质激素，促甲状腺激素等

多肽类：催产素、抗利尿激素

氨基酸衍生物：甲状腺素、肾上腺素等

类固醇：肾上腺皮质激素、性激素等归并为两大类（再根据作用机制）：

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

类固醇激素（steroidhormone）：类固醇化学调节的性质第六页，共四十八页，2022年，8月28日激素的作用机制含氮激素的作用机制

萨瑟兰【美】1965年提出

第二信使假说（secondarymessengerhypothesis）

第一信使：

分泌细胞→神经递质、激素（某种信息、“信使”）

→直接作用于靶细胞

化学调节的性质1971NobellaureateEarlW.Sutherland,Jr.(1915-1974)第七页，共四十八页，2022年，8月28日激素的作用机制第二信使假说（secondarymessengerhypothesis）

第二信使：含氮激素（分子大，不能进入靶细胞）→与靶细胞膜外表面的特异受体结合→受体变构→膜内表面的腺苷酸环化酶变构激活

→催化ATP→生成环磷酸腺苷（cAMP）→激活、抑制细胞特有的酶或反应过程→引起各种生理效应 cAMP将激素（第一信使）带来的信息传递到细胞内

cAMP——“第二信使”化学调节的性质第八页，共四十八页，2022年，8月28日激素的作用机制含氮激素作用机制的特点

含氮激素——第一信使（间接） cAMP——第二信使（传递）

无基因活化过程化学调节的性质第九页，共四十八页，2022年，8月28日激素的作用机制人类的内分泌系统

不同种类的细胞有不同的受体

一种受体只能与一种相应的激素结合而产生效应

一种激素也只能与一种相应的受体结合而产生效应

如：甲状腺细胞受体—促甲状腺激素（TSH）

肾上腺皮质细胞受体—促肾上腺皮质激素（ACTH）

有些细胞有多种受体，可与相应的激素结合，产生多种效应化学调节的性质第十页，共四十八页，2022年，8月28日激素的作用机制类固醇激素的作用机制

分子小→扩散进出细胞

进入非靶细胞（胞浆中无受体分子）：无效应

进入靶细胞（胞浆中有特异的受体分子二聚体）：激素与受体结合成“激素-受体二聚体复合物”→核内→与染色质上一种酸性蛋白相互作用→促使DNA转录mRNA→合成某种蛋白质（酶）→发挥激素生理效应化学调节的性质第十一页，共四十八页，2022年，8月28日激素的作用机制类固醇激素作用机制的特点

类固醇激素——第一信使

进入细胞、直接发挥作用

无第二信使

有基因活化过程化学调节的性质第十二页，共四十八页，2022年，8月28日脊椎动物的内分泌系统人类的内分泌系统

包括了多种腺体和组织

内分泌腺：分泌细胞集中

垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、性腺

分散的分泌细胞：胃、肠内分泌细胞

兼有内分泌作用的组织、细胞：下丘脑神经细胞，胎盘组织等脊椎动物的化学调节第十三页，共四十八页，2022年，8月28日内分泌系统与神经系统的联系两大调节系统之间有无联系？如何联系？ ——协调、整合的反应

神经-体液学说

哈里斯（GeoffreyW.Harris,1913-1971）

二十世纪四十年代提出

下丘脑调节腺垂体

脊椎动物的化学调节第十四页，共四十八页，2022年，8月28日内分泌系统与神经系统的联系神经-体液学说——下丘脑调节腺垂体

外界刺激→传入冲动→下丘脑神经分泌细胞

→神经细胞末梢释放体液传递因子

→进入下丘脑-垂体门脉初级毛细血管网

→促进或抑制腺垂体分泌相应激素

第一次将神经与内分泌两个调节系统联系脊椎动物的化学调节第十五页，共四十八页，2022年，8月28日内分泌系统与神经系统的联系神经-体液学说的证实

下丘脑神经分泌细胞分泌多种下丘脑调节激素（释放、抑制激素）

→下丘脑-垂体门脉→调控腺垂体的激素分泌活动

腺垂体分泌促激素→调控靶腺体的激素分泌活动

自上而下的垂直控制：下丘脑→腺垂体→靶腺体

自下而上的反馈控制：靶腺体→腺垂体→下丘脑脊椎动物的化学调节神经内分泌系统第十六页，共四十八页，2022年，8月28日下丘脑释放的调节激素和垂体释放的激素脊椎动物的化学调节下丘脑释放激素垂体释放激素垂体激素靶组织主要作用促肾上腺皮质激素释放激素促肾上腺皮质激素↑肾上腺皮质促进肾上腺皮质生成和分泌激素促甲状腺素释放激素促甲状腺素↑甲状腺促进甲状腺激素的生成和分泌促性腺激素释放激素卵泡刺激素↑黄体生成素↑睾丸（男）、卵巢（女）等生殖器官分泌雌雄激素，促进精子生成和卵泡成熟，分泌孕激素，排卵生长激素释放激素生长激素↑全部组织刺激组织生长生长激素释放抑制激素生长激素↓全部组织组织生长减缓催乳素释放抑制激素催乳素↓乳腺乳腺生长减缓，乳汁形成减少黑色细胞刺激素释放抑制激素黑色细胞刺激素↓上皮色素细胞黑色素合成与扩散减缓（皮肤不变黑）第十七页，共四十八页，2022年，8月28日垂体的内分泌功能脑之下部——脑下垂体：豌豆大小，约0.6g结构——由腺垂体和神经垂体组成

腺垂体：起源于胚胎发育期中的上皮组织

神经垂体：起源于胚胎发育期中的神经组织地位——最重要的内分泌腺

分泌≥7种激素，分泌促激素

与下丘脑间的功能联系是神经、内分泌系统联系的重要环节脊椎动物的化学调节第十八页，共四十八页，2022年，8月28日垂体的内分泌功能神经垂体的作用

释放（下丘脑合成的）两种激素

抗利尿激素（血管升压素）

抗利尿作用——调节水平衡；升高血压——微动脉平滑肌收缩

催产素

催产作用：强烈刺激子宫平滑肌收缩→分娩

促使排乳：刺激乳腺泡周围肌上皮细胞（似平滑肌）收缩→排出乳汁脊椎动物的化学调节第十九页，共四十八页，2022年，8月28日垂体的内分泌功能腺垂体的作用

至少产生7种激素（多肽、蛋白质类），影响广泛

促肾上腺皮质激素（ACTH）

促甲状腺激素（TSH）

卵泡刺激素（促卵泡激素，FSH）

黄体生成素（促黄体生成激素，LH）

催乳素（PRL）、生长激素（GH）、黑色细胞刺激素（MSH）脊椎动物的化学调节促激素第二十页，共四十八页，2022年，8月28日垂体的内分泌功能腺垂体的作用

促激素（trophichormones）：ACTH、TSH、FSH、LH

调节其他内分泌腺的活动——故名

促使靶腺体形态发育、形成

维持靶腺体正常功能→分泌激素

促性腺激素（gonadotropin）：卵泡刺激素、黄体生成素脊椎动物的化学调节第二十一页，共四十八页，2022年，8月28日垂体的内分泌功能腺垂体的作用

生长激素（GH）

单链蛋白质，人类191个氨基酸

除灵长类的GH外，其他脊椎动物的GH对人不起作用（物种差异）

作用：促进蛋白质合成，刺激细胞生长（体积增大、数量增多）

促进肌肉增生，促进软骨形成、钙化脊椎动物的化学调节第二十二页，共四十八页，2022年，8月28日垂体的内分泌功能腺垂体的作用

生长激素（GH）

幼年缺乏——侏儒症

矮小，智力正常（不同于甲减呆小症智力低下）

幼年分泌过多——巨人症

成年分泌过多——肢端肥大症

软骨成分较多的部分生长异常

脊椎动物的化学调节RobertPWadlow2.72m(1918-1940)曾金莲：2.48m姚明：2.26m第二十三页，共四十八页，2022年，8月28日垂体的内分泌功能腺垂体的作用

催乳素（PRL）

催乳作用

妊娠期

高水平的雌激素、孕激素、催乳素→乳腺腺泡充分发育

哺乳期

促进乳汁主要成分——酪蛋白、乳糖和脂肪的合成

脊椎动物的化学调节第二十四页，共四十八页，2022年，8月28日激素与稳态THYROIDGLAND甲状腺调节发育与代谢人：两叶，气管上端、甲状软骨两侧构造：滤泡、单层上皮细胞、均匀胶状物质甲状腺功能减退症（缺碘）

呆小病（幼年）：矮小、智力低下

黏液性水肿（成人）：

面部和手肿大（皮下结缔组织加厚）

基础代谢率降低25%，体温过低，智力逐渐减退

第二十五页，共四十八页，2022年，8月28日激素与稳态甲状腺调节发育与代谢甲状腺激素（T3、T4）

两种激素：作用相同

甲状腺素（T4）；三碘甲腺原氨酸（T3，少一个碘原子）

作用遍及全身所有器官

促进物质代谢、能量转换→生长发育、骨骼成熟

促进中枢神经系统正常发育（关键时期～1岁前）

促进动物（蝌蚪）变态过程第二十六页，共四十八页，2022年，8月28日激素与稳态维持钙稳态的激素——甲状旁腺素与降钙素甲状旁腺素

甲状旁腺：两对；人体最小腺体之一；甲状腺背面或之中

血钙↓→甲状旁腺细胞→甲状旁腺素↑→血钙↑

甲状旁腺素功能：

促进骨钙溶解、小肠吸收钙、肾小管重吸收钙

抑制肾小管重吸收磷酸根

总效果：血钙↑、血磷↓第二十七页，共四十八页，2022年，8月28日激素与稳态维持钙稳态的激素——甲状旁腺素与降钙素降钙素

血钙↑→甲状腺滤泡旁细胞（C细胞）→降钙素↑→血钙↓

降钙素功能：

抑制骨钙溶解，抑制肾小管重吸收钙、磷、钠、氯

总效果：血钙↓

降钙素、甲状旁腺素——颉颃作用

调节并维持血浆和骨骼中的钙、磷含量第二十八页，共四十八页，2022年，8月28日激素与稳态胰岛素与高血糖素——调节血糖水平胰腺

两类组织：腺泡→消化酶；胰岛→激素

胰岛：几十万个

胰岛细胞至少可以分为5种，其中

α细胞：占15-25%；分泌高血糖素 β细胞：占70-80%；分泌胰岛素第二十九页，共四十八页，2022年，8月28日胰岛素与高血糖素——调节血糖水平胰岛素

蛋白质，51个氨基酸，2条肽链

作用：唯一降低血糖水平的激素

增加血液中葡萄糖的去路：

肝细胞摄取、贮存、利用葡萄糖

肌肉细胞对葡萄糖的通透性，被代谢或转化为糖原

脂肪细胞吸收葡萄糖，形成脂肪

减少血液中葡萄糖的来路：抑制氨基酸经糖原异生作用转化为葡萄糖激素与稳态第三十页，共四十八页，2022年，8月28日胰岛素与高血糖素——调节血糖水平胰岛素分泌的调节

血糖水平→胰岛→胰岛素分泌活动

进食→血糖↑→胰岛β细胞

→胰岛素↑→血糖↓

饥饿→血糖↓

→胰岛素↓→血糖↑激素与稳态第三十一页，共四十八页，2022年，8月28日胰岛素与高血糖素——调节血糖水平血糖水平

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

血浆血糖为3.9～6.9mmol/l（70～125mg/100ml）

餐后1小时，血糖可上升到10mmol/l（180mg/100ml）

餐后2小时，恢复至7.8～8.9mmol/l（140～160mg/100ml）

糖尿病：空腹全血血糖≥6.7mmol/l（120mg/100ml）

血浆血糖≥7.8mmol/l（140mg/100ml）激素与稳态第三十二页，共四十八页，2022年，8月28日胰岛素与高血糖素——调节血糖水平糖尿病（diabetesmellitus）

I型糖尿病（胰岛素依赖型）：遗传性，婴儿、儿童

病因：自身免疫病→胰岛β细胞被破坏→胰岛素产生很少甚至无

治疗：每天定时定量注射胰岛素 II型糖尿病（非胰岛素依赖型）：成人

病因：胰岛β细胞的分泌活动下降；细胞膜上胰岛素受体失效

治疗：严格控制饮食（限制糖、脂肪摄入）；适量运动激素与稳态第三十三页，共四十八页，2022年，8月28日胰岛素与高血糖素——调节血糖水平高血糖素

胰岛α细胞分泌，直链多肽，29个氨基酸

作用：强烈促进肝糖原分解→血糖↑

促使脂肪分解；增加心肌收缩力

调节：血糖↓或胰岛素↑→高血糖素↑→血糖↑

血糖↑或胰岛素↓→高血糖素↓→血糖↓激素与稳态第三十四页，共四十八页，2022年，8月28日肾上腺髓质的内分泌——动员应急反应肾上腺

皮质、髓质两部分组成

胚胎期起源不同

实际上是2

个内分泌器官

髓质：来源于外胚层，与神经细胞同源

皮质：来源于中胚层激素与稳态第三十五页，共四十八页，2022年，8月28日肾上腺髓质的内分泌——动员应急反应肾上腺髓质（adrenalmedulla）

受交感神经支配

分泌激素

肾上腺素（epinephrine）：～80%，起主要作用

去甲肾上腺素（norepinephrine）：～20%

2种激素作用基本相同，也有差异（NE可升高外周阻力、升压）激素与稳态第三十六页，共四十八页，2022年，8月28日肾上腺髓质的内分泌——动员应急反应肾上腺髓质激素的作用——非常广泛

肾上腺素的作用——提高代谢率

心率加快、心肌收缩力加强、心输出量增多（强心急救药）

皮肤血管收缩，骨骼肌血管舒张→收缩压↑、舒张压不变或↓

呼吸加深、支气管舒张→呼吸阻力↓

胃肠道平滑肌舒张、括约肌收缩，竖毛肌、瞳孔散大肌收缩

加速肝、肌肉中的糖原分解→血糖↑、血液中乳酸↑激素与稳态第三十七页，共四十八页，2022年，8月28日肾上腺髓质的内分泌——动员应急反应肾上腺髓质激素的作用——非常广泛

肾上腺素分泌的调节

疼痛、寒冷、缺氧、情绪激动、低血糖等刺激；以及运动、焦虑、恐惧、出血、低血压、药物（吗啡、乙醚等）

途径：刺激→下丘脑神经中枢→交感神经→支配肾上腺髓质活动

肾上腺髓质的功能是一种适应，有助于动物准备好逃跑或战斗或其他行为反应的应付紧急情况的机制（产生针对伤害性刺激的有益于机体的反应）激素与稳态第三十八页，共四十八页，2022年，8月28日肾上腺皮质的内分泌——维持生命所必需分3层，分泌多种激素，具有多种功能

球状带：最外侧

盐皮质激素——醛固酮为主，调节电解质（盐）代谢

束状带：中间

糖皮质激素——皮质醇（氢化可的松）为主，调节糖代谢

网状带：最内侧，贴近髓质

性激素：雄激素、孕激素、雌激素；糖皮质激素——少量激素与稳态第三十九页，共四十八页，2022年，8月28日肾上腺皮质的内分泌——维持生命所必需盐皮质激素的作用

调节电解质、水分→稳态

醛固酮

肾小管：钠离子重吸收↑、钾离子排泄↑、水重吸收↑

汗腺、唾液腺、肠腺：钠离子重吸收↑激素与稳态第四十页，共四十八页，2022年，8月28日肾上腺皮质的内分泌——维持生命所必需糖皮质激素的作用

皮质醇（氢化可的松）为主、皮质酮、皮质素等

促进肝细胞中糖原异生作用：氨基酸→肝糖原（血糖稳定）

促进肝外组织蛋白质分解代谢→向肝提供氨基酸↑

促进脂肪分解代谢

调节水盐代谢（比醛固酮弱得多）

有害刺激、精神紧张等因素→糖皮质激素↑→机体耐受力↑↑

临床：大剂量氢化可的松→抗炎症、过敏、中毒、休克等激素与稳态第四十一页，共四十八页，2022年，8月28日肾上腺皮质的内分泌——维持生命所必需肾上腺皮质分泌的调控途径

下丘脑－腺垂体－肾上腺皮质系统 CRH ——促肾上皮质激素释放激素 ACTH ——促肾上腺皮质激素激素与稳态第四十二页，共四十八页，2