第十一章 内分泌

第十一章内分泌Endocrine基础医学院病理生理学教研室于文燕主讲教师简介•基本简历：于文燕基础医学院病理生理学教研室，讲师，博士•教学特色：紧密联系临床，将课程讲活讲透彻•教学成果：近两年，在核心期刊发表教改论文2篇第二节下丘脑与垂体的内分泌第一节概述第五节肾上腺的内分泌第四节甲状旁腺与调节钙磷的激素第六节胰岛的内分泌第三节甲状腺的内分泌教学内容教学要求•熟悉激素的概念、一般特性、分类及激素的作用原理、激素分泌的调节•掌握下丘脑-腺垂体系统，了解下丘脑-神经垂体系统•掌握甲状腺激素的生物学作用，熟悉甲状腺激素合成和分泌调节•了解甲状旁腺激素及降钙素、维生素D3的生物学作用及分泌调节•掌握肾上腺皮质激素的作用及分泌调节，了解肾上腺髓质激素。•掌握和熟悉胰岛素的生物学作用和胰岛素的分泌调节，了解胰高血糖素的作用•了解应激的基本概念和应激时的神经内分泌变化以及机体的代谢、功能变化。第一节概述内分泌系统与神经系统在功能上紧密联系，相互作用，共同实现对机体各器官的调节，维持内环境的相对稳定。机体重要的内分泌腺有脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上腺和性腺等。现在认为，机体许多器官、组织都有内分泌的功能，故有胃肠内分泌、心脏内分泌、肾脏内分泌和神经内分泌等。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，经血液或组织液传递，发挥其调节作用的化学物质-激素(hormone)。内分泌：经血液运输至远距离的靶组织而发挥作用的方式。旁分泌：不经血液运输，仅由组织液扩散而作用于临近细胞的方式。自分泌：内分泌细胞所分泌的激素在局部扩散又返回作用于自身的方式。激素作用的特定部位称为靶器官、靶组织、靶细胞。一、激素作用的一般特性(一)激素的信息传递作用（二）激素作用的相对特异性（三）激素的高效能生物放大作用激素在血液中的浓度很低，一般都在ng/100ml甚至pg/100ml数量级。当与受体结合后，在细胞内发生一系列酶促放大作用。（四）激素间的相互作用1.协同作用2.颉颃作用3.允许作用（五）激素分泌的周期性激素的分泌具有周期性变化，称为生物节律。是由生物钟决定的。有日节律、月节律、季节律、年节律。如：ACTH分泌的日节律ACTH分泌的日节律二、激素的分类与作用机制(一)分类1.含氮激素肽类和蛋白质类激素:主要有下丘脑调节肽、降钙素、胃肠激素等。胺类激素:有肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素。2.类固醇(甾体)激素由肾上腺皮质和性腺分泌的激素，如皮质醇、醛固酮、雌激素、孕激素、雄激素等。(二)激素作用的机制：受体的分类(1)细胞膜受体：非脂溶性激素与这类受体结合发挥作用。(2)细胞内受体：脂溶性激素与这类受体结合发挥作用。这类受体分胞浆受体与核受体。受体的调节指对受体的数量及与受体的亲和力的调控和影响。膜外N端：识别、结合第一信使膜内C端：激活G蛋白1.含氮激素作用的机制—第二信使学说G蛋白偶联受体介导-cAMP第二信使模式神经递质、激素等（第一信使）兴奋性G蛋白(GS)激活腺苷酸环化酶(AC)ATPcAMP（第二信使）细胞内生物效应结合G蛋白偶联受体激活G蛋白(与β、γ亚单位分离)激活cAMP依赖的蛋白激酶A2.类固醇激素的作用机制—基因表达学说激素进入细胞膜与胞浆受体结合→H-R复合物H-R复合物进入核内H-R复合物与核内受体结合此复合物结合在染色质的非蛋白质的特异位点上调控DNA转录过程细胞内生物效应H-R复合物三、激素分泌的调节1、反馈调节2、非反馈调节第二节下丘脑与垂体的内分泌一、下丘脑的内分泌(一)下丘脑与垂体间的功能联系：下丘脑N垂体下丘脑垂体束下丘脑腺垂体垂体门脉二、神经垂体激素视上核主要合成抗利尿激素(antidiuretichormone,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。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+(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。(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较小。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↑(二)抗利尿激素(antidiuretichormone,ADH)1.抗利尿作用2.缩血管作用3.释放ACTH作用(二)下丘脑调节肽三、腺垂体激素腺垂体激素有：生长素、催乳素、促黑(色素细胞)激素、促甲状腺素、促肾上腺皮质激素、促性腺激素(卵泡刺激素和黄体生成素)。(一)生长素（growthhormoneGH）静息状态下，血清中成年男性GH浓度为1～5μg/L(女性略高于男性)。GH的分泌呈脉冲节律性(1～4h/脉冲)，睡眠时分泌明显增加。1.生长素的作用：(1)促进生长发育：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)促进物质代谢：①蛋白质：促进蛋白质的合成。②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。GH过量因脂肪酸氧化↑→抑糖氧化。③糖：GH生理量可刺激胰岛素分泌→加强糖利用；GH过量则抑制糖的利用→血糖↑→垂体性糖尿病。机制异常促进生长发育促进蛋白质合成、促进软骨骨化和软骨细胞分裂→促进骨骼和肌肉的生长发育(对脑的生长发育无影响）幼年↓→侏儒症；幼年↑→巨人症；成年↑→肢端肥大症促蛋白质合成促进氨基酸进入细胞，并加速DNA和RNA的合成，促进蛋白质的合成促进脂肪分解GH能促进脂肪分解，增强脂肪酸氧化，减少组织的脂肪量GH↑→酮体症促糖利用GH生理量可刺激胰岛素分泌→加强糖利用；抑糖利用GH过量则抑制糖的利用→血糖↑GH过量因脂肪酸氧化↑→抑糖氧化GH↑→垂体性糖尿1.生长素的作用2.生长素的作用机制：生长素（GH）生长素介质（SM）又称为胰岛素样生长因子(IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ)诱导产生通过酶偶联受体信号介导模式肝、肾、软骨、骨骼肌等的GH受体软骨、骨骼肌等细胞上的IGF受体通过酶偶联受体信号介导模式促进生长发育、促进物质代谢注1：GH的促生长作用是通过IGF实现的。注2：影响GH受体数量的因素：GH↓、饥饿或营养不良→数量↓；P3、T3→数量↑。3.生长素的分泌调节：下丘脑GHRHGHRIH腺垂体IGFGH甲状腺素雌激素雄激素血糖降低氨基酸↓慢波睡眠应激刺激⑴下丘脑激素：⑵GH、IGF的反馈调节：⑶代谢产物：⑷睡眠：⑸运动、应激、性激素：cAMP/Ca2+（第二信使）(二)催乳素(prolactionPRL)1.PRL的作用：催乳素的主要作用是促进乳腺生长发育，引起和维持成熟的乳腺泌乳；调节月经周期。⑴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)的作用。妊娠期乳腺的发育是催乳素、雌激素、孕激素共同作用，但此时雌激素却颉颃催乳素的生乳作用。因此，只有分娩后雌激素↓→催乳素才具有生乳作用。⑵对性腺的作用：①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。②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。2.PRL的分泌调节：下丘脑PRFPIF腺垂体PRL吸吮乳头应激刺激⑴下丘脑激素：⑵吸吮乳头反射：⑶应激刺激：(三)促黑激素(melanophore-stimulatinghormoneMSH)MSH能促使黑色素细胞合成黑色素。(四)促甲状腺素(thyroidstimulatinghormone.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(adrenocorticotropin.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。下丘脑-腺垂体-靶腺轴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。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激素的合成步骤:①腺泡聚碘；②I--活化；③酪氨酸碘化;④碘化酪氨酸的偶联(缩合)。I1.腺泡摄碘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。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-]o20～50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。I-I或I2过氧化酶+TG-酪氨酸-H3.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)DIT+MIT(T3)DIT+MIT(rT3)DITMIT酪氨酸GT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T4∶T3≈20∶1，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)DITMIT酪氨酸GTI-泵摄碘I-I或I2腺泡上皮细胞TPOTG-酪氨酸-HTPO+TG-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)MITDIT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T4＞T3）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，MIT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。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。二、甲状腺激素的生理作用(一)对代谢的影响1.能量代谢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。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)。(2)脂肪代谢T3与T4促进脂肪酸氧化，增强胰高血糖素对脂肪的分解和脂肪酸氧化。虽能促进胆固醇的合成，但更明显的作用是通过肝加速胆固