生理学教学课件11内分泌.pdf

第十一章内分泌人体内分泌系统Human endocrine system第十一章内分泌 内分泌概述 下丘脑和垂体 甲状腺激素 调节钙与磷代谢的激素 胰岛内分泌 肾上腺第一节内分泌概述内分泌学奠基人：发现促胰液素(1902)William H.Bayliss(1860-1924)&Ernest H.Starling(1866-1927)第一节内分泌概述内分泌和激素的概念:内分泌的方式:-内分泌(endocrine)是指内分泌腺或内分泌细胞将产生的激素直接分泌到细胞外液中，通过组织液和血液运输到靶细胞,并调节其功能的一种调节方式。泌泌泌 分分分 自旁内O内分泌靶细胞第一节内分泌概述内分泌和激素的概念：激素的分类：激素（hormone）一词来自希腊语horman,意指兴奋或唤醒。根据化学结构不同，激素分为胺类、多肽和蛋白质类以及脂类激八二胺类激素：去甲肾上腺素、肾上腺素和甲状腺激素。-多肽和蛋白质类激素：下丘脑调节肽、腺垂体激素、胰岛素、甲状旁腺激素和消化道激素等。一-脂类激素：类固醇激素（又称僚体激素），如皮唔醇和睾酮、胆固醇衍生物1,25-二羟胆钙化醇、廿烷酸等。迂-H-弟P内分泌概述激素作用的一般特征 信使作用 特异作用 高效作用 相互作用第一节内分泌概述激素作用的机制：激素的受体(receptor)：-是指靶细胞上能识别并特异性结合某种激素，继而引起各种 生物学效应的蛋白质，存在于细胞表面或细胞内部，分别称为细 胞表面受体和细胞内受体(后者包括胞浆受体和核受体)受体的性质：-受体与激素的结合具有高度的特异性和亲和力。可与受体特 异性结合的物质统称为配体，包括激素、生长因子、纲胞因子和 神经递质等生物活性物质。第一节内分泌概述激素作用的机制：激素的受体：-膜受体：除甲状腺激素外，其他的含氮激素(肽类和蛋白质激素、胺类激素)的受体都在细胞膜上，称为膜受体。-膜受体的分子结构分为细胞外区、跨膜区和细胞内区三部分。-G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptor,GPCR)-酪氨酸蛋白激酶受体(protein tyrosine kinase receptor,PTKR)第一节内分泌概述激素作用的机制：激素的受体：-细胞内受体：类固醇激素的细胞内受体分为胞浆受体与核受体-存在于靶细胞胞浆中的胞浆受体能特异性地与相应的激素结合，形成激素-受体复合物，然后从胞浆转移至核内发挥作用。-存在于核内的核受体可与相应的激素直接相结合，调节基因的转 录过程。第一节内分泌概述激素作用的机制：激素的受体：-受体数量的调节：-受体调节一般是指对受体数量及亲和力的调控，分上调和下调。-上调是指激素水平升高时可引起相应受体的数量或亲和力增加，如高水平的生长激素使肝脏的自身受体增加。_-下调是指激素水平升高时引起相应受体的数量或亲和力下降，如 高水平胰岛素可使靶细胞上的特异性受体减少。第一节内分泌概述激素作用的机制：膜受体介导的激素作用机制：-第二信使-Sutherland在1965年提出第二信使学说，认为激素是第一信使，与靶细胞膜上具有立体构 型的专一性受体结合后，激活膜上的腺昔酸环化酶(AC),AC催化ATP转变为环腺昔一磷酸(cAMP),再由cAMP作为第二信使，激活依赖cAMP的蛋白激酶A(PKA),继而激活细胞内各种底 物发生磷酸化反应，从而引起细胞特定的生理效应，如活化各种酶反应、腺细胞.分泌、肌细胞收 缩，细胞膜通透性改变、细胞增殖和分化等。-cAMP在完成第二信使作用后，被细胞内的磷酸二酯酶降解成为5 -磷酸腺昔而灭活。-环磷酸鸟昔(cGMP)、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)和Ca2+也可作为第二信使。第一节内分泌概述激素作用的机制：膜受体介导的激素作用机制：-信号转导-根据下游的信号转导途径，细胞 膜受体分为离子通道受体、G蛋白偶联 受体和酶偶联受体。离子通道受体介导的信号转导G蛋白偶联受体介导的信号转导酶偶联受体介导的信号转导G蛋白偶联受体 配体G蛋白 酶或离子通道激活的G蛋白 激活的酶或离子通道第一节内分泌概述激素作用的机制：核受体介导的激素作用机制：-有些类固醇激素如糖皮质激素，进入细胞后先与胞质受体结合而形成 激素-受体复合物，受体蛋白发生构象 变化，从而使激素-受体复合物获得进 入核内的能力，二者共同穿过核膜，通过核受体调节基因的表达。图类固醇激素作用机制示意图第一节内分泌概述激素分泌的调节：激素分泌的节律-日间节律：一天内出现多次短时脉冲，如腺垂体的脉冲式分泌；-昼夜节律：一昼夜内出现分泌峰，时间与地球的自转周期相匹配,如褪黑素和皮质醇的分泌；-超昼夜节律：脉冲重复时间超过24小时，但短于1年，如女性激 素的周期性分泌。-激素的节律性分泌特征与年龄、激素类型和内分泌疾病等因素有 关，还受到体液和神经的精确调节。体液调节 神经调节第一节内分泌概述激素分泌的调节：体液调节-每种激素的分泌都有各自的体液调控机理，但最普遍的是封闭式 的负反馈调节。此外，靶细胞产生的代谢产物（或激素）在血液中积 聚到一定浓度后可反过来抑制上游激素的分泌。神经调节-神经系统也可调节激素的分泌。例如，内、外环境各种形式的刺 激经神经系统整合后可影响下丘脑神经内分泌细胞的分泌活动。第二节下丘脑和垂体下丘脑位置与分区：-下丘脑位于丘脑的腹部，第三脑室周围,分为三个区：前区或称视上区，包括视交叉上核、视上 核、室旁核等。中区或称结节区，包括正中隆起、弓状核、腹内侧核等。后区或称乳头区，包括背内侧核、乳头体 等。、-下丘脑视上核和室旁核的神经元轴突延 伸终止于神经垂体，形成下丘脑-垂体束。第二节下丘脑和垂体下丘脑的内分泌功能：下丘脑调节肽：-下丘脑促垂体区的肽能神经元分泌的肽类激素统称为下丘脑 调节肽（HRP）,包括各种释放激素和释放抑制激素，分别促进或 抑制腺垂体激素的分泌活动。下丘脑调节肽分泌的调节：-神经调节-激素调节第二节下丘脑和垂体下丘脑的内分泌功能：下丘脑调节肽分泌的调节：-神经调节-内外环境变化影响下丘脑调节肽的分泌。-神经递质单胺类物质：多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)和5-势&胺(5-HT)；肽类物质：脑啡肽、日-内啡肽神经降压素 P物质、,血管活性肠肽及胆 囊收缩素等。第二节下丘脑和垂体下丘脑的内分泌功能：下丘脑调节肽分泌的调节：-激素调节下丘脑-垂体-甲状腺轴下丘脑-垂体-肾上腺（皮质）轴 下丘脑-垂体-性腺轴。下丘脑一腺垂体-靶腺三大功能轴第二节下丘脑和垂体第二节下丘脑和垂体I腺垂体激素：垂体分泌的激素：-生长激素1)血液中GH以游离型和结合型(GHBP)两种形式存在。2)GH通过其靶细胞膜上的特异性受体而发挥其作用。-GH的生理作用：促进物质代谢和生长发育；作用于肝脏使其分泌生长 介素(SM)；促进代谢活动。-GH分泌的调节：GH分泌主要受到下丘脑的下行调节和GH的反馈涸节。另外，还有许多因素可影响GH的分泌。第二节下丘脑和垂体腺垂体激素：垂体分泌的激素：-催乳素-PRL的生理作用：促进乳腺的发育和乳汁的生成，还可促进生长、调节水盐代谢和性腺功能。-PRL分泌调节：PRL的分泌主要受下丘脑PRF和PIF的双重调节。第二节下丘脑和垂体腺垂体激素：垂体分泌的激素：-促激素：包括TSH、ACTH、FSH和LH,其中TSH、FSH和LH均为 双链糖蛋白。-TSH的生理作用：促进甲状腺的生长和合成、释放甲状腺激素 的功能活动。第二节下丘脑和垂体腺垂体激素：垂体分泌的激素：促黑（素细胞）激素：MSH是一种肽类激素，产生MSH的细胞分 散于腺垂体远侧部。MSH是阿黑皮素原（POMC）的衍生物，分a-MSH（14肽）、p-MSH（18肽）和y-MSH（12肽）三种。-MSH的生理作用：是促使黑素细胞生成黑色素以及黑色素颗粒的分 散。-MSH的分泌调节：主要受下丘脑MRF和MlF的调控。MRF促进MSH的分 泌，MIF则有抑制作用，平时以MlF的抑制作用占优势。MSH也可通过 反馈调节腺垂体MSH的分泌。第二节下丘脑和垂体神经垂体激素：神经垂体激素合成与运载：-合成：神经垂体激素由下丘脑视上核和室旁核神经元合成，包 括血管加压素(vasopressin,VP,也称抗利尿激素，ADH)和催 产素(oxytocin,OXT)两种。-运载：这两种激素与神经垂体激素运载蛋白(neurophysin)形成复合物后包装于囊泡中，以轴浆运输的方式经下丘脑-垂体束 运送并贮存在神经垂体。在适宜的刺激下，神经垂体激素和运载 蛋白以出胞的方式释放到血液中。第二节下丘脑和垂体神经垂体激素：血管加压素-生理作用：VP的作用包括抗利尿作用和升血压作用。此外，VP还 有增强记忆、调制疼痛等作用。-分泌调节：血浆晶体渗透压升高和循环血量降低，可分别通过脑 内渗透压感受器和心房及肺容量感受器调节VP的释放。当动脉血压 升高时，颈动脉窦压力感受器受到刺激，可反射性地抑制VP的释放,相反则促进VP的释放。催产素-生理作用：包括催产和排乳效应。-OXT通过神经-体液途径参与排乳反射。弟二p甲状腺激素甲状腺激素的合成与代谢甲状腺激素的生理作用甲状腺激素分泌的调节(a)弟二B甲状腺激素甲状腺激素甲状腺激素是酪氨酸的碘 化物，是唯一含卤族元素（碘）的激素，主要有四碘甲腺原氨 酸（T4）,即甲状腺素和三碘 甲腺原氨酸（T3）两种。甲状 腺也可合成少量逆三碘甲腺原 氨酸（rT3）,但无生物活性。T4、T3和rT3分别占分泌总量 的90%、的和1%。第三节甲状腺激素甲状腺激素的合成与代谢合成甲状腺激素的主要 原料是碘和甲状腺球蛋白。甲状腺过氧化物酶是甲 状腺激素合成的关键酶。甲状腺激素的合成过程 包括聚碘、活化、碘化与缩 合四个环节。图11-11甲状腺激素的合成与分泌数字标明主要的步骤：（1）碘的获取；（2）碘的氧化；（3）甲状腺球蛋白（TG）胞吐；（4）TG的碘化；（5）碘化酪氨酸的耦联；（6）TG的胞吞；（7）TG的水解；（8）T3和的释放；（9）脱碘 与MIT和DIT的形成；（10）碘的循环。TP：甲状腺过氧化物酶。第三节甲状腺激素甲状腺激素的贮存、释放、运输与代谢 储存：在腺泡腔内以胶体的形式储存于细胞外（腺泡腔内）。释放：甲状腺激素中T4量约占总量的90%以上，但T3的生物活性比 T4约大5倍。运输：甲状腺激素释放入血后，几乎99%的T4与蛋白质相结合，T3 主要以游离的形式存在。结合和游离状态的激素之间可互变，但只有 游离的激素才能进入细胞内，发挥生理作用。代谢：血浆中T3的半衰期为16-48小时，而T4可达2-6天。第三节甲状腺激素甲状腺激素的生理作用 调节新陈代谢(1)增强能量代谢(2)调节物质代谢(3)调节水和电解质更新 促进生长发育 调节器官和系统的功能 _ 此外，甲状腺激素可使心率加快、心肌收缩力增强、心输出量与心做功 增加。第三节甲状腺激素应激刺激甲状腺激素分泌的调节下丘脑腺垂体对甲状腺的调节甲状腺激素的反馈调节自身调节雌激素生长素 糖皮质激素TSH T4,T3交感神经甲状腺（自身调节）图甲状腺激素分泌的调节+表示促进或刺激 e表示抑制第四节调节钙与磷代谢的激素参与钙与磷代谢的激素主要有甲状旁腺激素(PTH)、甲状腺C细 胞分泌的降钙素(CT)和1,25-二羟维生素D3,三者作用于骨、肾小 管和小肠粘膜，共同维持体内血浆中钙和磷的稳态。三者统称为钙调 节激素。甲状旁腺激素-甲状旁腺激素的生理作用-PTH分泌的调节降钙素-降钙素的生理作用-降钙素分泌的调节 1,25-二羟维生素D3-1,25-(0H)2D3的生理作用 I：第四节调节钙与磷代谢的激素甲状旁腺激素甲状旁腺是位于甲状腺附近的小腺体，一般与甲状腺并列，通常有两 对，甲状旁腺由主细胞和嗜酸细胞组成。主细胞合成和分泌PTH,嗜酸 细胞的功能尚不清楚。甲状旁腺主细胞分泌的PTH是含有84个氨基酸的直链肽。PTH在血浆中的半衰期为2030分钟，主要在肝灭活，代谢产物经肾 排出体外，肾也有灭活PTH的作用。第四节调节钙与磷代谢的激素甲状旁腺激素的生理作用PTH是调节血钙和血磷水平最重要的激素，可使血钙升高，血磷降低。对骨的作用：PTH使骨钙溶解进入血液，使血钙升高。对肾的作用：PTH促进肾小管的远球小管和髓祥细段对钙的重吸收，使尿钙减少；抑制近球小管对磷的重吸收，尿中磷酸盐增加，血磷降低。对小肠的作用：促进小肠对钙和磷的吸收，使血钙升高。第四节调节钙与磷代谢的激素PTH分泌的调节低血钙甲状旁g8PTH合成的8反馈机制 Y肾小管细胞骨馅PTH低放进入循环0肠道11项重吸收lJ1.25-(OH)a 产生11钙重吸收小胧吸收钙t骨钙释放破件细胞t件重吸收(间接作用于 破骨细胞)t骨质降解y；低血碉BA.钙代谢的激素调节B.磷代谢的激素调节第四节调节钙与磷代谢的激素降钙素降钙素由甲状腺内部的滤泡旁细胞（C细胞）分泌，是由32个氨基酸 组成的多肽。CT的血浆半衰期小于1小时，主要在肾降解后排出。降钙素的生理作用-CT的主要作用是降低血钙和血磷，其作用与PTH相反。主要靶器官是 骨，对肾也有一定的作用。降钙素分泌的调节-CT的分泌主要受血钙浓度的调节。当血钙浓度升高时，CT的分泌增加;血钙浓度降低时，CT的分泌减少。-促胃液素、促胰液素和胰高血糖素等激素都可促进CT的分泌，其中以 促胃液素的作用最强。第四节调节钙与磷代谢的激素1,25-二羟维生素D3维生素D3是胆固醇的衍生物，也称胆钙化醇。1,25-(OH)2D3主要在靶细胞内以侧链氧化或羟化的方式灭 活，代谢产物在肝脏与葡萄糖醛酸结合后随胆汁排出，其中部 分在小肠内被吸收入血液，从而形成维生素D3的肝肠循环。第四节调节钙与磷代谢的激素1,25-(0H)2D3的生理作用对小肠的作用：促进小肠上皮吸收钙所必须的钙结合蛋白 的合成，由CaBP与Ca2+结合并转运Ca2+进入血液。促进小肠对 磷的吸收。对骨的作用：维持骨的正常更新，溶解并吸收老的骨质，提 高血钙、血磷水平，并可通过刺激成骨细胞的活动参与新骨的 钙化。对肾的作用：促进肾小管对钙和磷的重吸收，减少尿中钙和 磷的排出。第四节调节钙与磷代谢的激素1,25-(OH)2D3分泌的调节低血钙、低血磷和PTH均能增强肾1 a-羟化酶的活性，使25-羟维生素D3转化为1,25-(OH)2D3。1,25-(OH)2D3增多可反馈抑 制1 a-羟化酶的活性。此外，PRL与GH可促进1,25-(0H)2D3的生成，糖皮质激素则有 抑制作用。第五节胰岛内分泌胰腺既有外分泌功能，又有内分泌功能。胰岛细胞依其形态、染色特点和功能的不 同可分为：-分泌胰岛素(insul in)的B细胞，约 占6070%；-分泌胰高血糖素(glucagon)的A细 胞,约占20%；-分泌生长抑素(SS)的D细胞。-此外，还有少量分泌胰多肽的PP细胞 和分泌血管活性肠肽的D1细胞；胰导管 胰腺图胰岛的组织结构第五节胰岛内分泌胰岛素胰岛素分子结构：胰岛素是含51个氨基酸的 双链蛋白，由21肽的A链和30肽 的B链组成，两链之间有两个二 硫键（图1175）,还有一个链 内二硫键，如果二硫键被打开,胰岛素则失去活性。nh2苯缴母需组亮半甘丝组圣婴固里日随晏燮半甘盒甘f B链赖谷股 亮 丝 甘谷01甘蒙颉谷畲半半S商县半八 壳S丝灵酪葛亮谷门酪半门 放 胺 胺八脯霜亮丝甘谷甘缀甘甘甘竟否赢尽甘缀盒（:肽-苯 酪苏脯赖3Q）商 1F 精谷2精f A鞋 S图人胰岛素的化学结构第五节胰岛内分泌胰岛素胰岛素的生理作用：(1)对糖代谢的作用胰岛素促进全身组织，特别是肝、肌肉和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用，加速葡萄糖合成为糖原并贮存在肝和肌肉中，抑制糖异生，促进葡萄糖转变为脂 肪酸，贮存于脂肪组织，结果使血糖水平下降。(2)对脂肪代谢的作用胰岛素抑制脂肪组织中脂肪酶活性，减慢脂肪分解，同时又促进肝脏合成脂 肪酸并储存于脂肪细胞内，还能促进糖转变为脂肪。一(3)对蛋白质代谢的作用胰岛素既促进蛋白质合成，又抑制蛋白质分解。第五节胰岛内分泌胰岛素胰岛素分泌的调节：(1)血中代谢物质的作用：进食之后血糖升高，血糖可直接刺激胰岛B细胞分泌 胰岛素，同时也作用于下丘脑，通过迷走神经增加胰岛素的分泌。当血糖水平下 降时，胰岛素的分泌减少。(2)激素的作用：促胃液素、促胰液素、胆囊收缩素、抑胃肽和胰高血糖样多肽 等胃肠道激素均可促进胰岛素的分泌。胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和D细胞分泌 的生长抑素均可通过旁分泌途径分别促进或抑制B细胞分泌胰岛素。肾上腺素和去 甲肾上腺素也可抑制胰岛素的分泌。(3)神经调节：胰岛受迷走神经与交感神经的双重支配。迷走曾经通过乙酰胆碱 作用于M受体，促进胰岛素的分泌，还可通过刺激胃肠道激素而间接促进胰岛素的 分泌。交感神经则通过去甲肾上腺素作用于。受体，抑制胰岛素的分泌。第五节胰岛内分泌胰高血糖素胰高血糖素的生理作用：1）促进肝糖原分解和糖异生作用，使血糖水平升高。2）促进脂肪和蛋白质的分解，增强心肌收缩力，但抑制胃肠道平滑肌的运动。3）通过旁分泌方式促进胰岛素和生长抑素的分泌。第五节胰岛内分泌胰高血糖素胰高血糖素分泌的调节：(1)血中代谢物质的作用血糖是调节胰高血糖素分泌最重要的因素。(2)激素的作用胰岛素可通过降低血糖间接引起胰高血糖素的分泌。(3)神经调节交感神经通过a受体促进胰高血糖素的分泌，迷走神经则通过M受体抑制胰高血糖 素的分泌。第五节胰岛内分泌胰岛分泌的其他激素胰岛D细胞分泌的生长抑素有SS14和SS28两种，二者可通过旁分泌方 式抑制胰岛A、B和PP三种细胞的分泌活动，负向调节胰岛激素的分泌。胰岛PP细胞分泌的胰多肽是含36个氨基酸残基的直链多肽，有减慢 食物吸收的作用，但其确切的生理作用尚不清楚。第六节肾上腺肾上腺位于肾脏的上缘，其截面显示有两个主要区域，即边缘 的皮质（cortex）和中心的髓质（medul la）o 皮质起源于中胚层，由外向内分别由球状带（占皮质的25%）、束状带（占60%）和网状带（占15%）组成，三层细胞的形态和所 含酶不同，合成和分泌的激素也不同。髓质起源于外胚层，性质上属于神经细胞，不能再生（皮质细 胞在化学损伤后可再生），与皮质之间存在血管联系。皮层对于个体生存是必不可少的，而髓质并非如此。第六节肾上腺肾上腺皮质激素肾上腺皮质分泌的皮质激 素分盐皮质激素、糖皮质激 素和性激素三类。图 类固醇激素的生物合成途径第六节肾上腺肾上腺皮质激素的生理作用糖皮质激素的生理作用对物质代谢的影响：糖代谢：蛋白质代谢：脂肪代谢：7k 士卜代1 m影响器官系统的功能参与应激反应第六节肾上腺肾上腺皮质激素的生理作用糖皮质激素的生理作用对物质代谢的影响：影响器官系统的功能血细胞：血管系统：神经系统：消化系统：参与应激反应第六节肾上腺肾上腺皮质激素的生理作用糖皮质激素的生理作用对物质代谢的影响：影响器官系统的功能参与应激反应第六节肾上腺肾上腺皮质激素的生理作用盐皮质激素的生理作用促进肾远曲小管及集合管重吸收钠、水和排出钾，进而调节细 胞外液和循环血量的相对稳定。醛固酮还增加汗腺、唾液和肠腺中Na+的重吸收。_止匕外，盐皮质激素能增强血管平滑肌对儿茶酚胺的敏感性，其作用比糖皮质激素更强。/第六节肾上腺肾上腺皮质激素分泌的调节糖皮质激素分泌的调节盐皮质激素分泌的调节1）醛固酮的分泌主要受肾素-血管紧张素系统 的调节。2）血中K+和Na+浓度变化可以直接作用于球 状带细胞，影响醛固酮的分泌（详见第八章）。3）ACTH在应激情况下可使其分泌量稍有增加。图糖皮质激素分泌的调节第六节肾上腺髓质激素肾上腺髓质激素的合成与代谢肾上腺髓质的嗜铭细胞可分泌结构上相 似的两种激素：肾上腺素(epinephrine)和去甲肾上腺素(norepinephrine)。髓质激素合成后储存在细胞的囊泡内，当细胞受到刺激时再分泌到细胞外。髓质中 肾上腺素与去甲肾上腺素的比例大约为4：lo神经酪氨酸羟化酶酪氨酸ACTH肾上腺素去甲肾上腺素图肾上腺髓质激素的生物合成途径第六节肾上腺髓质激素的生理作用作用于中枢神经系统，提高其兴奋性，使机体处于警觉状态，反应灵敏。兴奋心脏和缩血管作用，使心输出量增加，血压升高，内脏血管收缩，骨骼 肌血管舒张且血流量增多，全身血液重新分配，以利于应急时重要器官得到更 多的血液供应。加深呼吸，使支气管舒张以增大肺通气量。加速肝糖原分解，使血糖水平升高，加速脂肪分解，使血中游离脂肪酸增多,葡萄糖与脂肪酸氧化过程增强，以适应机体在应急情况下对能量的需要。使胃肠道平滑肌舒张，但使竖毛肌和睫状肌收缩，导致动物毛发竖立、瞳孔 放大。第六节肾上腺髓质激素分泌调节 交感神经：肾上腺髓质受交感神经节前纤维支配，其末梢释放的 乙酰胆碱作用于髓质嗜铭细胞的N型胆碱能受体，引起髓质激素的释 放。ACTH的调节：ACTH可直接或间接通过糖皮质激素提高肾上腺髓质 细胞中的多巴胺B-羟化酶和PNMT的活性，促进髓质激素的合成。自身反馈调节：血液中髓质激素可负反馈抑制自身的分泌。谢谢12345678Pituitary Gland Thyroid Gland Thymus Gland Adrenal Glands Pancreas Testis