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第十二章 内分泌系统-生理学-中大

第十二章 内分泌系统-生理学-中大
第十二章 内分泌系统-生理学-中大

第十二章内分泌系统

(Endocrine System)

本章导读

当熟知了人体各器官系统在神经系统调控整合下,齐心协力地奏出动听的"生命进行曲"后,您知道人体内的内分泌系统是如何工作的吗?内分泌系统由人体各内分泌腺和分布于全身各组织的内分泌细胞组成,它通过分泌高效能的化学物质──激素来实现其对机体生理功能和内环境稳态的调控作用。别看它们其貌不扬,但在调节机体的新陈代谢、生长发育和生殖与行为等方面具有惊人的本领,是维持基本生命活动必不可少的。人体内六个主要的内分泌腺是脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰腺的胰岛、肾上腺及性腺。

脑垂体作为内分泌腺的"首领",除通过释放促激素有的放矢地管理着甲状腺、肾上腺及性腺外,还分泌某些专门负责骨骼生长、乳腺成熟与泌乳、命令黑色素细胞工作、管理肾脏排尿、升高血压和催产的激素。

甲状腺激素不像脑垂体激素那样专职,它的作用广泛,全面指挥和影响着人体各项生理功能,例如通过促进新陈代谢,命令蛋白质、脂肪、糖类充分"燃烧",释放出维持生命的能量;并与生长激素相互配合,让身体长得更健美结实;还能加强心跳,提高消化力,防止贫血,增强大脑智力和肌肉收缩。

胰腺中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素,两者相互协调与制约,共同维持机体血糖的平衡。

肾上腺分泌的盐、糖皮质激素分别调控着机体三大营养物质及水盐代谢,并在应激、造血、抗炎与抗过敏,以及升高血压等方面发挥重要作用。肾上腺髓质分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素作为强心剂,在生命垂危时维持血压和加强心脏的收缩。

甲状旁腺激素、降钙素和维生素D这三种激素默契配合,调节正常钙、磷代谢,从而维持骨骼坚硬的性质。

另外,健康人体内的前列腺素及褪黑素能配合其他内分泌腺一起工作,协调体内的许多生命环节。身体内的内分泌腺分散地定居于身体各处,但它们的工作并不是独立的,而是同机体其他器官一样,受人体生命活动的最高"司令部"大脑皮层的统帅。大脑与内分泌腺之间的联系非常巧妙,一种方式是由脑发出神经直接支配内分泌腺;另一种是通过下丘脑内分泌细胞分泌激素指挥脑垂体,再由脑垂体运用它的激素管辖其他靶腺;相反,其他内分泌腺又通过反馈机制影响腺垂体或下丘脑的功能。这就保证了内分泌腺可根据机体实际需要合成释放激素,维持血中激素的动态平衡,从而保持了机体内环境的稳定。

由上可见,内分泌是人体内一个多么奇异深邃的系统,具有各式各样的奇异功能。一旦某个内分泌腺发生疾病,将会引起一些稀奇古怪的病症。人们常说的巨人症、侏儒症、肢端肥大症、尿崩症、呆小病,糖尿病、骨质疏松及佝偻病;还有不太熟悉的柯兴氏综合症、阿狄森氏病、西蒙氏病等都是相应的内分泌激素紊乱的结果。所以在学习内分泌生理学知识的过程中要结合分析临床病症,为今后学习内分泌病理学、内分泌药理学以及临床内分泌学奠定扎实的基础。二十世纪70年代以后,随着内分泌基本理论与激素测定技术的突破,内分泌学进入了一个蓬勃发展的新时代。新激素、新理论、新病种层出不穷,多项科研成果荣获了世界最高的诺贝尔生理学医学奖。因此,医学生在学习内分泌生理学基本知识的同时,要结合目前内分泌学领域新知识、新理论、新技术发展迅速并具有广阔应用前景的特征,进行创新性、研究性地学习是非常重要的。

第一节概述

(Overview)

内分泌系统是由机体各内分泌腺和分散存在于某些组织器官中的内分泌细胞所构成的信号系统。它既能独立地完成信息传递,又能与神经系统在功能上紧密联系,相互配合,共同调节机体的各种功能活动,维持内环境的相对稳定,以适应内、外环境的变化。人体内主要的内分泌腺包括脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰岛、性腺及松果体和胸腺。内分泌细胞广泛分布于各组织器官中,如消化道粘膜、心、肺、肾、皮肤、胎盘,以及中枢神经系统的下丘脑等。这些内分泌腺或内分泌细胞依靠分泌一类高效能的生物活性物质──激素(hormone),在细胞与细胞之间进行化学信息传递,发挥其调节作用。内分泌系统庞大,分泌的激素种类繁多,作用广泛,涉及到生命进程中的所有组织器官。人的内分泌系统主要调节机体的新陈代谢、生长发育、水及电解质平衡、生殖与行为等基本生命活动,还参与个体情绪与

智力、学习与记忆、免疫与应激等反应。

随着内分泌学研究的迅速进展,发现越来越多的非内分泌细胞也能分泌化学信息物质,例如神经细胞分泌的肽类,组织细胞产生的前列腺素与生长因子,大鼠和人心房肌细胞提取的心房钠尿肽、血管内皮细胞分泌的NO和内皮素,以及由免疫活性细胞分泌的细胞因子等。它们是否应包括在激素范畴中,尚在争议。随着动物向高级阶段进化,在细胞之间传递信息的物质将会多种多样,错综复杂。研究认为人体所有细胞都有产生激素的共同基因,都具有合成和分泌激素的潜能。这扩展了激素的内涵与界限并对内分泌系统和激素的概念提出了新挑战。

大多数激素由内分泌细胞分泌后,经血液运输至远距离的靶组织或靶细胞发挥作用,这种作用方式称为远距分泌(telecrine);有些内分泌细胞分泌的激素经组织液直接弥散至邻近细胞而发挥作用,称为旁分泌(paracrine);下丘脑有某些神经内分泌细胞分泌的激素经神经纤维轴浆运输至末梢释放入血,称为神经分泌(neurocrine),所分泌的激素称为神经激素(neurohormone);另外,有些激素分泌后在局部扩散又反馈作用于产生该激素的内分泌细胞本身,这称为自分泌(autocrine)(图12-1)。

一、激素的分类

(Classification of hormones)

激素来源复杂,种类繁多,分类多样(表12-1)。现按其化学性质分为三大类。

(一)蛋白质和肽类激素该类激素分别由三个氨基酸到小分子蛋白质组成,主要包括下丘脑调节肽、腺垂体及神经垂体激素、甲状旁腺激素、降钙素、胰岛素、胃肠激素等。

(二)胺类激素主要为酪氨酸衍生物,包括甲状腺和肾上腺髓质激素。

(三)类固醇激素主要有肾上腺皮质激素与性腺激素。另外,胆固醇的衍生物──1,25-二羟维生素D3也被归为固醇类激素。

此外,前列腺素广泛存在于各种组织中,由花生四烯酸转化而成,称为脂肪酸衍生物激素。

二、激素作用的一般特性

(General characteristics of hormone action)

激素虽然种类繁多,作用复杂,但在对靶组织发挥调节作用中,表现出某些共同特性。

(一)激素的信息传递作用

激素在内分泌细胞与靶细胞之间充当"化学信使(chemical messenger)"的作用,仅是将生物信息传递给靶细胞,从而加速或减慢、增强或减弱其原有的生理生化反应。例如,生长激素促进生长发育,甲状腺激素增强代谢过程,胰岛素降低血糖。在反应过程中,激素既不添加新成分、引起新反应,也不提供额外能量。

(二)激素的高效能生物活性

生理状态下激素在血液中浓度甚微,一般在nmol/L,甚至pmol/L浓度,但其作用却非常明显。这主要是激素与受体结合后,在细胞内发生一系列酶促放大作用,形成了一个高效能的生物信息放大系统。例如,一分子的促甲状腺激素释放激素,可使腺垂体释放十万个分子的促甲状腺激素;0.1mg的促肾上腺皮质激素释放激素,可引起腺垂体释放1mg促肾上腺皮质激素,后者再引起肾上腺皮质分泌40mg糖皮质激素,放大了400倍。由此可见,如果内分泌腺分泌的激素稍有变化,即可引起机体功能明显改变。所以维持体液中激素水平相对稳定,对保证各组织器官功能正常极其重要。

(三)激素作用的相对特异性

激素的作用具有较高的组织和效应特异性,即某种激素由血液运输至全身各处后,虽然它们与全身组织细胞广泛接触,但仅选择性地作用于某些器官、组织及细胞,产生特定的生物学效应。激素作用的器官、组织或细胞,分别称为靶器官(target organ),靶组织(target tissue)和靶细胞(target cell)。有些激素专一地选择性作用于某一内分泌腺体,该腺体则被称为激素的靶腺(target gland)。激素作用的特异性与靶细胞上存在能与该激素发生特异性结合的受体有关。这种激素与靶细胞间的特异性关系是内分泌系统实现其调节作用的基础。体内各类激素作用的特异性差异很大,有的激素只作用于某一靶腺或靶细胞,如促甲状

腺激素仅作用于甲状腺腺泡细胞,促进甲状腺激素分泌;而有些激素作用比较广泛,如生长激素、甲状腺激素等,几乎可影响全身大多数组织细胞的代谢过程,这主要取决于各种激素受体在体内分布的范围。(四)激素间的相互作用

当多种激素共同参与调节机体某种生理活动时,激素间常出现协同作用(synergistic action)和拮抗作用(antagonistic action)。协同作用是指多种激素同时作用某一特定反应时,引起的效应比单独应用其中任何一种激素时的作用明显增强或减弱。肾上腺素和去甲肾上腺素对心脏的作用就是一个很好的例子。这两种激素中,每一种单独作用时可以增加心率,而以同一浓度共同作用时,则可以使得心率增加得更高,起到了协同作用;拮抗作用是指两种激素的效应相反,例如,胰岛素能降低血糖,而生长激素、肾上腺素、胰高血糖素以及糖皮质激素则起升高血糖的作用。另外,有的激素本身并不能直接对某些器官、组织的细胞产生生理效应,但它的存在却使另一种激素的作用明显增强,即对另一种激素的效应起支持作用,这种现象称为允许作用(permissiveness)。糖皮质激素对儿茶酚胺类激素具有显著的允许作用。糖皮质激素本身对心肌和血管平滑肌并无直接的收缩作用,但必须有它的存在,儿茶酚胺才能充分发挥其对心血管活动的调节作用。如果去除糖皮质激素,儿茶酚胺的缩血管作用大大减弱。近年来的研究发现,以上所述的激素间相互作用的机制十分复杂,可分别发生在受体、受体后的信息传递,以及胞内酶促反应等水平上。通过激素间的相互作用扩大了激素作用的范围,提高了激素调节作用的效力。

三、激素作用的原理

(Mechanisms of hormone action)

激素作用原理的研究是内分泌学基础理论研究的重要领域。近年来,随着分子生物学的发展,对二十世纪六十年代研究者提出的分别用来解释含氮类激素(蛋白质和肽类,以及胺类激素的统称)和类固醇激素作用机制的"第二信使学说"和"基因表达学说",进行了不断的补充与完善,从而使我们对激素作用机制的认识更加深入。激素对靶细胞发挥调节作用的实质是受体介导的细胞信号转导机制。它大体包括三个基本环节:激素受体的活化、激素-受体复合物的信号转导,以及由所转导的信号引起的靶细胞的生物效应。

(一)激素受体的活化与调节

1.激素受体的活化激素受体是指存在靶细胞中能识别并专一性结合某种激素,并引起各种生物学效应的功能蛋白质。各种激素都有其相应的特异性受体,而且同一细胞上可有多种激素受体。激素和受体结合形成的激素-受体复合物(hormone-receptor complex),引起受体本身构型的改变,称为受体活化(receptor activation)。活化后的受体可直接通过影响细胞膜上离子通道、酶活性以及效应蛋白而启动激素的作用。激素与受体结合表现出以下特性:

(1)特异性(specificity) 指受体能专一地与某种激素结合的特性;

(2)饱和性(saturation):激素受体的数量是有限的,如单个靶细胞上所含受体的数目通常在103~105之间。激素生物效应的强弱一般与结合受体的数量成正比。如细胞上所有受体结合部位均被激素占据,即为饱和。此时,激素的生物学作用达到上限;

(3)竞争性(competition) 指化学结构相似的不同物质可以竞争性地与同一受体结合,这意味着增加其中一个物质的浓度可抑制另一种物质与受体的结合量;

(4)亲和力(affinity) 指激素与其受体结合的能力。亲和力的不同表示同样的激素水平但与受体结合的量却不相同。

2.激素受体的调节指某些生理或病理因素对激素受体数量,以及受体与激素亲合力的影响。受体数量减少及亲和力降低称为受体下调(down-regulation)。反之,为上调(up-regulation)。激素受体经常处于不断合成和降解的动态平衡之中,这使受体的数量与激素的量相适应,从而调节靶组织对激素的敏感性和反应强度。当受体上调时,靶组织对激素反应的敏感性和强度增高;而下调时靶组织对激素反应的敏感性和强度降低,这是在受体水平发生的局部负反馈调节机制,对于维持激素-受体-反应之间动态平衡起重要作用。例如,胰岛素具有刺激靶细胞吸收葡萄糖的能力,但当血中胰岛素持续偏高时,又可使其受体下调,减弱胰岛素刺激细胞吸收葡萄糖的能力,从而维持血糖稳定。

受体调节机制非常复杂,尚不清楚。研究发现下调与激素-受体复合物内化(internalization)有关。现认为受体内化是指激素与受体结合,形成激素-受体复合物后入胞,并在细胞内被溶酶体降解的过程,也称受体介导性入胞作用(receptor-mediated endocytosis)。受体上调与储存在囊泡膜上的受体经出胞作用插入到

细胞膜上有关。另外,受体也受编码受体基因表达的调控。

(二)激素受体介导的细胞信号转导机制

一旦激素与靶细胞上的受体结合,便启动细胞信号转导机制,从而引起生物学效应。细胞信号转导过程(signal transduction processes)是指从激素受体活化到细胞产生效应之间所发生的一系列复杂反应。根据激素受体在细胞中的定位,将其分为细胞膜受体(plasma-membrane receptor)和胞内受体(intracellular receptor),它们分别通过不同的途径完成信号转导并产生生物学效应。

1.激素膜受体的信号转导

(1)G蛋白耦联受体途径

除甲状腺激素以外的其他蛋白质和肽类激素,以及胺类和前列腺激素属于非脂溶性物质,通过与膜受体结合而发挥作用。膜受体一般为跨膜糖蛋白,与激素结合后,必须通过胞膜中G-蛋白介导,调节效应器酶(effector enzyme)的活性,从而活化胞内第二信使实现其调节效应。G蛋白在膜受体和效应器酶之间发挥信息传递作用。所以,这类激素受体称为G-蛋白耦联受体(G-protein-coupled receptor)。这是目前所发现的作用最广泛的胞膜受体,它涉及到机体的各个组织器官。G蛋白重要的效应器酶有腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)、磷脂酶C(PLC)、磷酸二酯酶(PDE)和磷脂酶A2(PLA2)等。第二信使(second messenger)是将激素所携带的信息传递到细胞内,使之产生生理学效应的细胞内信使。根据G蛋白效应器酶以及胞内第二信使的不同,其主要反应途径包括:

1)AC-cAMP信号系统1965年由Sutherland提出,主要内容是:激素为第一信使,带着内外界环境变化的信息,作用于靶细胞膜上的相应受体,经G-蛋白耦联,激活膜内腺苷酸环化酶(AC),在Mg2+作用下,催化下ATP转变为环-磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP),则细胞内的cAMP作为第二信使,激活cAMP依赖的蛋白激酶(cAMP-dependent protein kinase,PKA),进而催化细胞内多种底物磷酸化,最后导致细胞发生生物效应,如细胞的分泌、肌细胞的收缩、细胞膜通透性改变,以及细胞内各种酶促反应等(图12-2)。

由G-蛋白活化的AC-cAMP介导的细胞反应系统是生物信息放大系统。一分子AC可以活化100个分子的cAMP,再经过二级放大100倍后,一分子激素引起100万个终产物产生。例如,一分子去甲肾上腺素能够引起肝脏产生和释放108个葡萄糖分子。这种生物信息放大系统是激素高效能性的基础。

G蛋白分为兴奋型G蛋白(Gs)和抑制型G蛋白(Gi)。Gs的作用是活化AC,使cAMP生成增多;Gi的作用是抑制AC的活化,使cAMP生成减少。有人提出细胞膜激素受体也分兴奋型(Rs)与抑制型(Ri)两种,他们分别与兴奋性激素与抑制性激素结合,分别启动Gs或Gi,再通过激活或抑制AC,使cAMP增加或减少而发挥作用。

G蛋白是鸟苷酸结合蛋白,由α、β、γ三个亚基构成。α亚基为催化亚单位,其上有鸟苷酸(GDP)结合位点。当激素未与受体结合时,G蛋白的三个亚基呈聚合状态,α亚基与GDP结合,G蛋白无活性;当激素与相应的受体结合后,GTP取代α亚基上的GDP,使α亚基与β、γ亚基分离,结果使G蛋白活化,活化G蛋白的主要功能是激活或抑制效应器酶的活性。

2)PLC-IP3和DAG信号系统胰岛素、催产素、催乳素以及下丘脑调节肽等与膜受体结合使其活化后,经G蛋白的耦联作用,激活膜内效应器酶-磷脂酶C(phosphoinositol-specific phospholipase C,PLC),它使磷脂酰二磷酸肌醇(phosphatidylinositol biphosphate,PIP2)分解,生成三磷酸肌醇(inositol triphosphate,IP3)和二酰甘油(diacylglycerol,DAG)。IP3和DAG作为激素的第二信使,在细胞内发挥信息传递作用。

IP3首先与内质网外膜上的Ca2+通道结合,使内质网释放Ca2+入胞浆,导致胞浆内Ca2+浓度明显增加,Ca2+与细胞内钙调蛋白(calmodulin,CaM)结合,激活蛋白激酶,促进蛋白质或酶磷酸化,从而调节细胞的功能活动。

DAG的作用主要是它能特异性激活蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)。PKC与PKA一样可使多种蛋白质或酶发生磷酸化反应,进而调节细胞的生物学效应(图12-3)。

另外,现认为第二信使还有鸟苷酸环化酶(cGMP)和Ca2+。在胞内cGMP则激活蛋白激酶G(PKG),使底物蛋白上的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化,诱导细胞生物学效应。Ca2+是机体内重要的第二信使,参与机体许多生理功能及病理机制的发生。

(2)酪氨酸蛋白激酶受体途径

胰岛素、生长激素、促红细胞生成素等激素受体本身具有酪氨酸蛋白激酶(protein tyrosine kinase,PTK)

活性,当激素与受体结合后,可使位于膜内区段上的PTK激活,进而使自身肽链和膜内蛋白底物中的酪氨酸残基磷酸化,经胞内一系列信息传递的级联反应,最后作用于细胞核内的转录因子,调控基因转录以及细胞内相应的生物学效应。

2.激素胞内受体介导的信号转导

细胞内受体分为胞浆受体与核受体。

胞浆受体是存在于靶细胞浆中的特殊可溶性蛋白质,能特异性地与相应的激素结合,形成激素-受体复合物,然后使激素由胞浆转移至核内发挥作用。

核受体是存在于核内能与相应激素结合,并对转录过程起调节作用的蛋白质。分子生物学技术研究发现,核受体是一条多肽链,分为激素结合结构域、DNA结合结构域和转录激活结构域。类固醇类激素分子量小,呈脂溶性,能透过细胞膜进入细胞,其中糖皮质激素受体主要位于胞浆;性激素受体分布于胞浆及核内;甲状腺激素与维生素D3受体定位于核内。

胞内受体信号转导机制的基本过程是:激素进入细胞,在胞浆内与受体结合形成激素-受体复合物,受体蛋白发生构型改变,将激素转移到核内;然后,激素与核内受体结合形成激素-核受体复合物后,附着于DNA上,加强基因转录,促进新的mRNA和蛋白质表达,引起细胞相应的生物学效应(图12-4)。

研究发现上述细胞信号转导途径间在一个或多个水平上存在相互交叉现象,即cAMP信号通路中的活化分子参与调控基因转录过程,而类固醇激素也可作用到细胞膜引起非基因效应。

第二节下丘脑和垂体

(Hypothalamus and Hypophysis)

下丘脑(Hypothalamus)位于丘脑下方,第三脑室的两侧。垂体(Hypophysis and pituitary)位于大脑底部,按其胚胎发育、形态和功能的不同,分为垂体前叶和后叶两大部分,垂体前叶为腺垂体(adenohypophysis),垂体后叶为神经垂体(neurohypophysis)。下丘脑与垂体在结构和功能上密切联系,把机体的神经与体液调节整合起来,对全身激素的分泌和代谢过程发挥调控作用。根据下丘脑和垂体结构和功能联系的特征,将其分为下丘脑-腺垂体和下丘脑-神经垂体两个功能系统。

一、下丘脑和腺垂体(The hypothalamus and adenohypophysis)

(一)下丘脑神经内分泌细胞及其与腺垂体的联系

下丘脑神经内分泌细胞(neuroendocrine cell)是指下丘脑具有内分泌功能的神经元。其分泌的激素称为神经激素。本世纪60年代初Halasz提出在下丘脑基底部存在下丘脑促垂体区(hypophysiotropic area),主要包括正中隆起、弓状核、视交叉上核、腹内侧核、视周核等。这里的神经元具有内分泌功能,同时又与中脑边缘系统以及大脑皮层等处发出的神经纤维构成突触,接受中枢神经系统的控制,将大脑等处传来的神经信号通过换能转变为激素信号,构成了下丘脑神经内分泌系统(hypothalamic neuroendocrine system)。下丘脑神经内分泌细胞按其形态不同分为神经内分泌大细胞(magnocellular neuroendocrine,MgC)及神经内分泌小细胞(parvocellular neuroendocrine,PvC)。MgC起自视上核和室旁核,合成垂体后叶激素。PvC 起源于弓状核、腹内侧核、背内侧核、视前区等部位,这类神经元末梢终止于正中隆起,分泌各种释放激素和释放抑制激素,经垂体门脉控制腺垂体的功能,构成了下丘脑-腺垂体功能系统(hypothalamus-adenohypophysial functional system)。

下丘脑与腺垂体之间的下丘脑垂体门脉系统(hypothalamic-hypophysial portal system)类似肝脏的门脉系统。这一循环特点,保证了下丘脑促垂体神经内分泌细胞的轴突末梢与门脉系统的第一级毛细血管网接触,将促进或抑制垂体的神经激素释放入垂体门脉系统,然后,沿垂体柄下行,在垂体前叶第二级毛细血管网释放出来,从而调节腺垂体激素的分泌(图12-5)。这是神经通过影响垂体,从而调控全身其他内分泌器官的一条非常重要而独特的血液循环途径,即所谓的门脉递质学说(portal vessel-chemo transmitter hypothesis)。用此学说可以解释许多中枢神经系统活动引起腺垂体分泌变化的现象,如鸽子见到镜中自己的形象引起排卵,紧张的考试使考生血中ACTH增加,情绪不安导致妇女月经不调等。最近研究发现从腺垂体到下丘脑也存在门脉血管,它起着腺垂体激素对下丘脑的反馈性调制作用。

(二)下丘脑调节肽及其调节

1.下丘脑调节性多肽下丘脑促垂体区正中隆起等部位的内分泌细胞均属于肽能神经元,分泌调节腺垂

体内分泌活动的肽类激素,称为下丘脑调节性多肽(hypothalamic regulatory peptide)。已知的下丘脑调节肽有九种,其中化学结构已明确的有五种,称为"激素";化学结构尚未清楚的有四种,暂称"因子"。下丘脑释放的调节性多肽及其化学性质和主要作用见表12-2。

腺、胃、肠、胰等,具有复杂的垂体外效应。

2.下丘脑激素分泌的调节反馈调节仍是下丘脑激素分泌的主要调控方式。其特点是层次多,既受下级靶腺分泌激素的长反馈(long-loop feedback)调节;又受腺垂体分泌激素的短反馈(short-loop feedback)调节;还有下丘脑自身超短反馈(ultrashort-loop feedback)调节。

下丘脑是神经-内分泌信息传递的枢纽。它接受来自边缘系统、大脑皮质、丘脑及脊髓等各方面传来的神经信息,因此,神经递质可通过直接或中间神经元的作用对下丘脑肽能神经元激素的分泌发生调节。例如,当机体受到寒冷刺激,可激发中枢神经系统产生去甲肾上腺素,从而增加TRH分泌,使TSH分泌增加。这是机体通过神经内分泌系统导致寒战和动员自由脂肪酸产热的重要机制之一。参与调节下丘脑肽类激素分泌的神经递质种类繁多,大致分两类:一是肽类物质,如脑啡肽、P物质、神经降压素、β-内啡肽、血管活性肠肽及胆囊收缩素等;二是单胺类物质,如多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)、5-羟色胺(5-HT)等。三种单胺类递质对某些下丘脑调节肽分泌的影响见表12-3。

表12-3 单胺类神经递质对下丘脑调节肽分泌的影响

NE:去甲肾上腺素DA:多巴胺5-HT:5-羟色胺+:分泌增加

ˉ:分泌减少(一):不变。

(三)腺垂体激素

腺垂体是体内最重要的内分泌腺。其含有五种不同的内分泌细胞,至少分泌七种激素,它们是生长激素(growth hormone,GH或somatotropin)、催乳素(prolactin,PRL)、促黑激素(melanocyte-stimulating hormone,MSH)、促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone,TSH)、促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)和两种促性腺激素:促卵泡激素(follicle-stimulating hormone,FSH)和黄体生成素(luteinizing,LH)。其中促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素和促性腺激素均有各自的靶腺,分别形成下丘脑-腺垂体-甲状腺轴、下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴,以及下丘脑-腺垂体-性腺轴,通过靶腺发挥作用。而生长激素、催乳素及促黑激素没有靶腺,直接调节机体生长、乳腺发育与黑色细胞等活动(图12-6)。由此可见,腺垂体的作用广泛而复杂。如果垂体前叶遭到破坏,后果是极其严重的。在临床上见到产后大出血破坏垂体前叶的妇女,乳房不分泌乳汁、毛发脱落、月经停止、身体疲乏、怕冷;严重的病例,任何轻微的感染或意外事件将使其丧生。另外,下丘脑-腺垂体-靶腺轴在内分泌疾病的诊断治疗中也非常重要,因为病症可能表现在靶腺机能失调,而病根有时却在腺垂体或下丘脑。

1.生长激素

(1)化学性质人的生长激素(hGH)含有191个氨基酸,分子量为22 000,其化学结构与人催乳素相似,故具有弱的催乳素作用。腺垂体生长激素分泌细胞约占垂体前叶细胞总数的30%~40%,所以,GH是腺垂体中含量最多的激素。在安静空腹状态下,正常成人血浆中GH浓度为1.6~3ng/ml,儿童或青春期可达6ng/ml。因长时间饥饿使体内蛋白及糖储存减少后,GH可达50ng/ml。血中GH半衰期仅为20~25min,而IGF-I半衰期可长达20h,这大大延长了GH的作用时间。

(2)生物学作用GH的主要作用是促进物质代谢和影响机体各个器官组织细胞的生长发育,对骨骼、肌肉及内脏器官的作用尤为明显,因此,GH也称为躯体刺激素(somatotropin)。生长激素还参与机体的应激反应,是机体重要的"应激激素"之一。

1)促生长的作用机体的生长受多种因素的影响,GH对出生后婴幼儿至青春期的发育至关重要。幼年动物切除垂体后,生长立即停止,如及时补充GH仍能正常生长。人幼年期GH分泌不足,则生长发育迟缓,甚至停滞,身材矮小,但智力正常,称为侏儒症(dwarfism);若GH分泌过多,则生长发育过度,身材高大,引起巨人症(giantism)。成年后GH过多,由于骨骺已钙化融合,长骨不再生长,只能刺激肢端骨、面骨及其软组织异常增生,出现手足粗大、下颌突出和内脏如肝与肾增大,形成肢端肥大症(acromegaly)。

GH的促生长作用是由于它能促进骨、软骨、肌肉以及其他组织细胞分裂增殖,蛋白质合成增加。然而,离体软骨培养实验发现,GH对软骨的生长并无直接作用,其促生长作用主要依靠生长介素(somatomedin,SM)的介导。生长介素是由GH诱导靶细胞,特别是肝脏产生。因其化学结构及促生长作用与胰岛素相似,又称为胰岛素样生长因子(insulin-like gowth factor,IGF)。目前,已分离出两种生长介素,即IGF-I和IGF-II。GH的促生长作用主要由IGF-I介导。IGF-II主要在胚胎期产生,对胎儿生长起重要作用。IGF-I是一种含有70个氨基酸的多肽,分子量为7 500。肝脏产生的IGF-I释放入血液后,与血中载体蛋白结合,输送至全身发挥作用。而在其他组织,如骨、肌肉、肾及心等产生的IGF-I则经旁分泌或自分泌方式,促进内脏器官的生长,但对脑组织发育一般无影响。血中的IGF-I含量取决于GH的水平,青春期随着生长素分泌增多血中IGF-I浓度明显增加,肢端肥大症患者血中IGF-I明显增高,而侏儒症患者血中IGF-I浓度及组织对IGF反应性均明显降低。IGF-I的分泌和作用还受个体营养状态和其他激素的影响,营养不良的儿童即使在血浆GH浓度升高的情况下,IGF-I的分泌仍减少。雌激素能刺激子宫和卵巢细胞分泌IGF-I。

生长介素最主要的作用是通过促进钙、磷、钠、钾、硫等元素及氨基酸进入软骨组织,加速DNA和RNA的翻译和转录,使蛋白质合成增加,从而促进软骨组织增殖和骨化,使长骨生长。另外,生长介素还能刺激多种组织细胞(肌肉、肝、脂肪以及成纤维细胞等)有丝分裂,加强细胞的增殖。

生长激素促生长作用还依赖于胰岛素和饮食中的碳水化合物。切除胰腺和食物中缺少碳水化合物的动物生长激素不再促其生长。这是因为机体生长代谢需要糖提供能量,以及胰岛素促进葡萄糖和氨基酸转运入胞的作用。

多种激素影响机体的生长发育,将它们的作用及其作用机理总结为表12-4。

①蛋白代谢GH直接促进氨基酸入胞,加速DNA转录和RNA翻译,增加体内蛋白合成;同时通过增强脂肪酸氧化供能,减少蛋白分解,以增加体内,特别是肌肉的蛋白质含量;

②脂肪代谢GH促进脂肪组织分解,加强脂肪酸向乙酰辅酶A的转换,使机体能源由糖代谢向脂

代谢转移。如GH过多时则动用大量脂肪,使肝脏产生乙酰乙酸增多,导致酮血症;

③糖代谢GH通过降低了骨骼肌及脂肪组织对葡萄糖的吸收、增加肝脏糖异生,及其"抗胰岛素效应",而降低葡萄糖利用,使血糖升高。抗胰岛素效应是指由于GH导致血中脂肪酸增加,从而消弱胰岛素增加组织利用葡萄糖的能力,和降低了骨骼肌和肝脏对葡萄糖敏感性的现象。由GH分泌增高引起高血糖所造成的糖尿,称为垂体性糖尿(diabetogenic)。

(3)分泌的调节人的GH分泌呈现明显的昼夜节律波动。在觉醒状态下,GH分泌较少,一般在睡眠后1~4h(慢波睡眠期)GH分泌达高峰,以后渐降低,分泌的量与年龄有关。GH夜间分泌量占全日分泌总量的70%,儿童分泌量多,随年龄增长而减少,50岁以后,GH的这种睡眠分泌高峰消失。另外,GH的分泌还受下丘脑生长激素释放激素(GHRH)与生长抑素(GHIH)的双重调节。正常情况下GHRH的调节作用占优势,促进GH的释放。GH的脉冲式分泌与GHRH的脉冲式释放同步。给正常人使用GHRH可引起GH 快速释放,30min达高峰并持续60~120min。而GHIH只是在应激状态下GH分泌过多时发挥抑制性调节作用。有研究表明血中的IGF-I能刺激下丘脑释放GHIH,从而抑制GH的分泌;IGF-I还能直接抑制体外培养的腺垂体细胞的GH基础分泌及GHRH刺激所引起的GH分泌,可见IGF-I可分别通过下丘脑和腺垂体两个水平对GH的分泌进行负反馈调节(图12-7)。其他因素对GH分泌的影响见表12-5。

2.催乳素

催乳素(PRL)是含199个氨基酸的多肽激素,分子量22 000,由腺垂体催乳素细胞合成和分泌。PRL 与hGH来自共同的激素前身物质,两者分子结构十分相似,因此,PRL也具有微弱的GH的作用。在垂体中PRL的含量只有GH的1/100。成人血浆中PRL水平很低,<20ng/ml,但在妊娠和哺乳期则显著增高达200ng/ml。PRL半衰期约为20min。

(1)生物学作用PRL作用极为广泛,并随动物种属不同而有差异。

1)对乳腺的作用人PRL具有刺激妊娠期乳腺生长发育,促进乳汁合成分泌并维持泌乳的作用。女性乳腺发育分为青春期、妊娠期和哺乳期。不同时期有不同的激素发挥作用。在青春期乳腺的生长发育主要依赖雌激素、孕激素、生长素、甲状腺激素、皮质醇,以及PRL等激素的协同作用;在妊娠期雌激素、孕激素及PRL一起进一步促进乳腺增生,使乳腺具备了泌乳的能力,但不泌乳。这是因为此时血中雌激素与孕激素水平较高,两者与PRL竞争乳腺细胞受体,使PRL暂时失去作用;分娩后来自胎盘的雌激素和孕激素突然降低,这时PRL立即发挥泌乳作用,并维持哺乳期乳汁的继续分泌。

2)对性腺的作用PRL对性腺的调节作用比较复杂。其对女性性腺的主要作用是:①抑制腺垂体促性腺激素(FSH和LH)对卵巢的作用,从而防止哺乳期女性排卵;②与黄体生成素(LH)协同,促进黄体形成,维持孕激素分泌;③通过上调LH受体,加强LH促排卵、黄体生成,以及孕、雌激素分泌的作用。但大剂量PRL则抑制卵巢雌激素和孕激素的合成。另外,在睾酮存在的情况下,PRL促进男性前列腺素及精囊的生长,增强LH对睾酮间质细胞的作用,使睾酮的合成增加。

在应激状态下,PRL、GH及ACTH分泌增加。它们是应激反应中腺垂体分泌的三大激素。再者,PRL 协同某些细胞因子促进淋巴细胞增殖,使B淋巴细胞分泌IgM和IgG,因此,PRL也参与机体免疫功能的调控。

(2)PRL分泌的调节

下丘脑分泌的催乳素释放因子(PRF)与催乳素释放抑制因子(PIF)分别促进和抑制PRL的分泌。下丘脑内侧基底部单胺神经元与PIF神经元发生突触联系,神经递质多巴胺促进PIF分泌,从而减少PRL的分泌;5-羟色胺则促进PRF分泌,使PRL分泌增加。正常情况下,下丘脑对PRL的分泌主要起抑制作用,多巴胺是最重要的抑制因子。现有人认为PIF可能就是多巴胺。另外,婴儿吸吮乳头通过典型的神经内分泌反射引起PRL大量分泌,促使乳腺分泌乳汁,以利于哺乳。

3.促黑(素细胞)激素

促黑激素(MSH)属多肽类激素,其结构与功能均与ACTH有密切关系,可能由腺垂体同类细胞分泌,两者也都接受血中肾上腺皮质激素负反馈调节。MSH主要作用是促进黑素细胞中酪氨酸酶的合成和活化,催化酪氨酸转变为黑色素,使皮肤、毛发、虹膜等部位颜色加深。肾上腺皮质功能不足的患者,负反馈作用减弱,使MSH分泌增多,发生皮肤色素沉着。下丘脑促黑激素释放因子(MRF)和促黑激素释放抑制

因子(MIF)分别促进和抑制MSH的分泌。

腺垂体分泌的促甲状腺激素(TSH)和促肾上腺皮质激素(ACTH)在本章第三、四节中详细讨论。促性腺激素释放(FSH和LH)在第十三章第一、二节中介绍。

二、下丘脑和神经垂体(The hypothalamus and neurohypophysis)

(一)下丘脑-神经垂体结构功能联系

下丘脑视上核(supraoptic nucleus,SON)、室旁核(paraventricular nucleus,PVN),主要由神经内分泌大细胞(MgC)组成,其合成和分泌神经激素:血管升压素(vasopressin,VP)和催产素(oxytocin,OXT)。视上核和室旁核神经元轴突构成的下丘脑-垂体神经束(hypothalamo -hypophysial nerve tract)(图12-5),穿过正中隆起内带投射到神经垂体。神经垂体主要由下丘脑-垂体神经束的无髓神经末梢与神经胶质细胞分化的神经垂体细胞组成,不含腺体细胞,不能合成激素,只是储存和释放下丘脑内分泌细胞分泌的神经激素的部位。因此,神经垂体被视为下丘脑的延伸部分,构成了下丘脑-神经垂体功能系统(hypothalamus- neurohypophysial pathway)。

(二)神经垂体激素的种类与生物合成

神经垂体激素分为血管升压素(VP)或称为抗利尿激素(antidiuretic hormone,ADH),和催产素(OXT)。两者都是九肽,只是第三与第八位氨基酸残基不同。人的VP第八位氨基酸为精氨酸,是升压作用所必需的,因此,称为精氨酸血管升压素(arginine vasopressin,AVP)。

VP和OXT都是由SON和PVN产生。SON以产生VP为主,PVN以OXT为主。VP和OXT先在核蛋白体上形成激素原后,与同时合成的神经垂体运载蛋白形成颗粒状复合物,包装在囊泡内。这些含激素的囊泡沿下丘脑-神经垂体束通过轴浆运输到神经垂体储存。当SON和PVN胞体受到刺激而兴奋时,产生电冲动沿下丘脑-神经垂体束下行,使末梢去极化,增加细胞膜对Ca2+的通透性,Ca2+快速内流使激素以出胞方式释放出来,由血液运至靶细胞发挥作用。

(三)神经垂体激素的生物学作用

1.血管升压素生理状态下血液中VP浓度很低,仅为1.0~1.5ng/L,半衰期为6~10min,对正常血压没有调节作用。但当机体大失血时,VP释放量明显增加,对升高和维持动脉血压起重要作用。研究报道当血容量降低15%~25%时,血管升压素的分泌率有时可高达正常量的50倍。血管升压素的主要生理作用是增加肾脏远曲小管和集合管对水的通透性,促进水的重吸收,增加尿的浓缩,产生抗利尿效应。因此又称其为抗利尿激素。目前比较明确的VP受体有V1和V2两型,V1受体主要分布于血管平滑肌,作用是使血管收缩;V2受体主要分布于肾脏远球小管和集合管,其效应是抗利尿作用。垂体分泌血管升压素障碍可引起尿崩症(diabetes insipidus),每日尿量达5~10L。有关血管升压素作用机理和分泌的调节,详见第四章第四节和第九章第五节。

2.催产素主要作用是促进乳腺排乳和刺激子宫收缩。

(1)对乳腺的作用哺乳期乳腺主要在PRL的作用下不断分泌乳汁并将其贮存在腺泡中。当乳腺腺泡周围肌上皮细胞收缩时,腺泡压力增加,使乳汁从腺泡经输乳管由乳头射出,此过程为射乳(milk ejection)。射乳是一种典型的神经内分泌反射,OXT在其中起重要作用。射乳反射的基本过程是吸吮乳头的感觉信息经传入神经传至下丘脑兴奋OXT神经元,神经冲动沿下丘脑-垂体束下行至神经垂体,使OXT释放入血,引起乳腺肌上皮细胞收缩,乳腺排乳。另外,OXT对乳腺也有营养作用,维持哺乳期乳腺不致萎缩。(2)对子宫的作用OXT可与子宫平滑肌细胞上特异受体结合,使Ca2+大量内流,提高胞内Ca2+浓度,通过钙调蛋白和蛋白激酶的作用,诱发子宫平滑肌细胞收缩。但此种作用与子宫功能状态有关。OXT对非孕子宫作用较弱,而对妊娠子宫作用较强。雌激素可提高子宫对OXT的敏感性,而孕激素的作用相反。特别在妊娠晚期,随着血中雌激素与孕激素比值的升高,子宫平滑肌对OXT的敏感性迅速增加,有利于分娩时子宫的阵发性收缩。再者,在分娩过程中胎儿刺激子宫颈也可促进OXT分泌,有助于子宫的进一步收缩。总之,OXT在分娩的全过程中均发挥重要作用。

第三节甲状腺(The Thyroid Gland)

甲状腺(Thyroid)是人体最大的内分泌腺,正常成人约重20~40g。甲状腺内含有大量大小不等的腺泡(follicles)。腺泡是由单层腺泡上皮细胞环绕而成的囊状结构,中心为腺泡腔,直径在100~300mm之间。

腺泡腔是激素的贮存库,充满由腺泡细胞分泌的胶质(colloid),其主要成分为甲状腺球蛋白(thyroglobulin,TG)。腺泡上皮细胞合成和释放的甲状腺激素以胶质的形式贮存于腺泡腔内。

在甲状腺腺泡细胞间和腺泡间结缔组织内含少量腺泡旁细胞(parafollicular cell),又称C细胞(clear cell),分泌降钙素,参与机体的骨代谢。

一、甲状腺激素的合成与代谢(Biosynthesis and metabolism of thyroid hormones)

甲状腺激素为酪氨酸碘化物,主要包括甲状腺素(thyroxin),又称四碘甲腺原氨酸(3,5,3?,5?-tetraiodothyronine,T4)和三碘甲腺原氨酸(3,5,3?-triiodothyronine,T3),化学结构见图12-9。T4占甲状腺分泌总量的93%,T3为7%。50%的T4生成后脱碘转变为T3发挥作用。两者的作用相同,但T3的活性比T4高4~5倍。另外,甲状腺也可合成极少量的逆-三碘甲腺原氨酸(3,3?,5?-triiodothyronine T3,或reverse T3,rT3),rT3不具有甲状腺激素的生物活性。

合成甲状腺激素的主要原料是甲状腺球蛋白和碘(iodine)。甲状腺球蛋白是一种大分子的糖蛋白,分子量为335 000,在腺泡上皮细胞内质网和高尔基氏体内合成,贮存于腺泡腔中。每个甲状腺球蛋白分子上含有大约70个酪氨酸残基,可与碘结合发生碘化合成T4或T3。血中碘来自食物,正常成人每天从饮食中摄取碘100~200μg,仅约有1/3~1/5进入甲状腺,其他由肾脏快速排泄。甲状腺含碘量为8 000mg 左右,占全身总碘量的90%。各种原因引起碘的缺乏,均可导致甲状腺激素合成减少。

(一)甲状腺激素合成的基本过程

1.腺泡细胞的聚碘

血液中的碘化物以I-形式存在,正常浓度为250mg/L,而甲状腺内I-浓度比血液高20~25倍,甲状腺腺泡细胞膜内静息电位为-50mV。因此,碘是被一种称为Na+,I--泵(iodide pump)的膜蛋白从血液逆电-化学梯度,经基底膜主动转运至甲状腺细胞内的。在此过程中Na+顺浓度梯度内流释放出的能量驱使I-的转运,该能量是由Na+-K+-ATP酶的激活而产生的(图12-8)。实验发现用哇巴因抑制Na+-K+-ATP 酶的活性,随着Na+进入腺泡细胞的减少,甲状腺的聚碘能力也降低。硫氰化物的SCN-及过氯酸盐的CIO4-能与I-发生竞争性转运,因而抑制甲状腺的聚碘功能。腺垂体分泌的TSH通过增强腺泡细胞碘泵的活性加强碘的转运。

2.I-的活化

I-的活化是指摄入腺泡细胞的I-经甲状腺过氧化物酶(thyroperoxidase,TPO)氧化变成I0或I3-的过程。活化的部位是腺泡上皮细胞顶端绒毛与腺泡腔交界处。I-必须经过活化才能与酪氨酸结合。如果阻断TPO系统或细胞先天缺乏此酶,甲状腺激素生成率即降至零。

3.酪氨酸碘化及甲状腺激素合成

酪氨酸的碘化是指甲状腺球蛋白分子的某些酪氨酸残基上氢原子被氧化碘(I2)所置换,合成一碘酪氨酸残基(monoiodotyrosine,MIT)和二碘酪氨酸残基(diiodotyrosine,DIT)的过程。此过程需要甲状腺碘化酶(iodinase enzyme)的催化。然后,一个MIT与一个DIT或两个DIT在TPO催化下相耦联生成T3或T4(图12-9)。

由上可见,甲状腺激素合成的上述各步骤都是在甲状腺球蛋白分子上进行,并需TPO的催化。甲状腺球蛋白分子上含有酪氨酸、MIT、DIT、T3及T4,其中,T4与T3之比为20:1,这个比值受甲状腺内含碘量的影响,含碘量增加,T4合成增加;反之,T3多。TPO是腺泡细胞生成的膜结合糖蛋白,分子量约为102 000,作为酶辅基的血红素化合物,在介导I-的活化、酪氨酸碘化及促进耦联作用中起关键性作用。此酶活性受腺垂体TSH的调控,大鼠摘除垂体48h后,酶活性消失,注射TSH后酶活性再现。硫脲类药物是TPO的强效抑制剂,可阻断甲状腺激素合成,在临床上被用来治疗甲亢。

(二)甲状腺激素的贮存、释放、运输与代谢

含有T3、T4以及MIT、DIT的甲状腺球蛋白由腺细胞分泌至腺泡腔以胶质形式贮存。甲状腺激素贮存量大,时间久,为其他激素之首。贮存的甲状腺激素可被机体利用长达2~3个月之久。因此,当甲状腺激素合成障碍后几个月才会出现甲状腺激素减少的症状。同样,临床上对甲亢病人使用抗甲状腺药物治疗后,疗效出现也较慢。

电镜和放射自显影的研究发现,当甲状腺受腺垂体TSH刺激后,腺泡细胞顶端(细胞-胶质界面)被激活伸出伪足,将含有T4、T3及其他碘化酪氨酸的甲状腺球蛋白吞饮入细胞。细胞内的溶酶体随之与胶质囊泡融合,水解甲状腺球蛋白,释放出T3、T4、MIT、DIT、多肽和氨基酸。T3和T4经腺泡细胞基底

膜扩散入血;而MIT和DIT在甲状腺的脱碘酶作用下脱碘,脱下的碘贮存在甲状腺内,被重新利用合成新的甲状腺激素。

血中99%以上的T3和T4与血清中的运载蛋白结合而运输。体内有三种主要的甲状腺激素转运蛋白:甲状腺激素结合球蛋白(thyroxine-binding globulin,TBG),占总结合量的60%;甲状腺结合前白蛋白(thyroxine-binding prealbumin,TBPA)和白蛋白,结合率分别为30%及10%。游离状态的甲状腺激素不足1%。血中结合性与游离性的甲状腺激素维持动态平衡。只有游离状态的甲状腺激素真正具备激素的活性。

甲状腺激素由血液释放入组织的特点:一是缓慢释放,T4与血浆蛋白亲和力强,血中半衰期7天;而T3亲和力低,半衰期1.5天。二是潜伏期长,甲状腺激素进入组织细胞,又立即与细胞内蛋白结合储存,慢慢被利用。给人注射大量T4,需经2~3天潜伏期后,机体代谢率才持续增加,一般在10~12天达高峰,15天时作用减半,某些作用可长达6周~2月。T3作用比T4快四倍,潜伏期为6~12h,最大作用发生在2~3天。

脱碘是甲状腺激素降解的主要途径。在肝、肾、骨骼肌等组织80%T4在脱碘酶作用下脱碘,生成T3与rT3。T4脱碘究竟转化为T3,还是rT3,取决于机体的状态。当机体生理活动需要更多的甲状腺激素时,如寒冷,T3生成增多;相反,当妊娠、饥饿、应激、代谢紊乱、肝病、肾功能衰竭时,rT3生成增多。T3或rT3可再经脱碘,分别转变为二碘、一碘或不含碘的甲状腺氨酸。另外20%T4与T3在肝内与葡萄糖醛酸或硫酸结合随胆汁排入肠腔,随粪便排出。肾脏也能降解少量的T4与T3,产物随尿排出。

二、甲状腺激素的生理作用(Physiological effects of thyroid hormones)

甲状腺激素在体内作用十分广泛,主要通过与核受体结合发挥生物学效应,但同时也能与核糖体、线粒体以及细胞膜上受体结合,影响多种基因的转录及转录后机制,促进组织细胞的物质与能量代谢和机体的生长发育。T3与核内受体结合亲和力比T4高10倍。因此,90%的甲状腺受体是与T3结合发挥作用,T4仅占10%。

(一)对基础代谢率的影响

甲状腺激素对机体最明显的作用就是加速体内物质的氧化,增加除大脑、脾及睾丸以外组织细胞的耗O2量和产热量,尤以心、肝、肾最明显。研究表明1mgT4可使机体产热量增加约4 200kJ,基础代谢率(BMR)提高28%。以耗O2量来分析,正常人约为250ml/min,在甲亢时可达400ml/min,而甲状腺功能减退时可减至150ml/min。临床上甲亢患者基础代谢率升高,怕热;而甲状腺功能低下患者反之。

甲状腺激素提高机体代谢率,增加产热量与Na+-K+-ATP酶密切相关。实验表明给动物注射甲状腺激素,心、肝及肌肉等组织的产热量与Na+-K+-ATP酶活性和数量同步增加,如用哇巴因阻断Na+-K+-ATP酶活性,则可完全阻断甲状腺激素的生热效应。另外,也发现当给动物T3、T4时,细胞线粒体的数量及体积与动物代谢率的增加成正比关系。因此,认为甲状腺激素还能增加线粒体的活性与数量,生成更多ATP,为细胞代谢提供能量。

(二)对物质代谢的影响

1.糖代谢甲状腺激素通过影响糖代谢相关酶的活性,参与调控糖代谢的所有环节,其作用呈双向性。一方面,通过促进小肠粘膜对糖的吸收,增强糖原分解与糖异生,并加强肾上腺素、胰高血糖素、生长素及糖皮质激素的升糖作用,使血糖升高;另一方面,通过增加胰岛素分泌,促进外周组织对糖的利用,增强糖酵解而使血糖降低。甲亢时,常表现为血糖升高,有时伴有糖尿。

2.脂肪代谢甲状腺激素促进脂肪分解,使血中游离脂肪酸增加,加速机体利用脂肪酸氧化供能;对胆固醇来说甲状腺激素既促其合成又加速其降解,但降解速度大于合成,加速胆固醇降解的机制主要与肝脏低密度脂蛋白(LDL2)受体上调有关。另外,甲状腺激素还增加胆固醇由胆囊的排泄率。总之,甲状腺激素使血浆胆固醇浓度降低。长期甲状腺功能低下,血浆胆固醇明显升高,易患动脉硬化。甲亢患者血中胆固醇含量降低,脂肪分解增强,产热量增加。

3.蛋白质代谢甲状腺激素加速肌肉、骨骼、肝、肾等组织蛋白质的合成,使细胞数量增多、体积增大,尿氮减少,表现为正氮平衡,有利于幼年时期机体的生长发育。但甲状腺激素分泌过多则又可加速组织蛋白质分解,特别是骨骼肌蛋白质的分解,故甲亢时出现肌肉消瘦乏力,并且尿中肌酸含量增加;又因骨骼蛋白分解,导致血钙升高和骨质疏松,生长发育停滞。甲状腺激素分泌不足时,蛋白质合成减少,但组织间粘蛋白增多,它可结合大量正离子和水分子,引发黏液性水肿(myxedema)。

(三)对生长发育的影响

甲状腺激素对机体的正常生长发育成熟是必需的。这取决于两点,一是甲状腺激素对生长激素分泌与作用的加强作用;二是甲状腺激素本身促组织分化、生长发育及成熟的作用。Gudernatsch于1912年发现甲状腺激素参与蝌蚪变蛙。切除甲状腺的蝌蚪只能发育成巨大蝌蚪而不能变成蛙,若及时补充甲状腺激素则又促使其向蛙转变。在人和哺乳类动物,甲状腺激素对生后幼儿期脑和骨的生长发育尤为重要。甲状腺激素能刺激骨化中心发育,软骨骨化,促进长骨与牙齿的生长,还能增强生长素的促生长作用。在胚胎期甲状腺激素即可诱导某些生长因子合成,促进神经元分裂,轴、树突形成,以及髓鞘及胶质细胞的生长。因此,在缺乏甲状腺激素分泌的情况下,大脑发育和骨骼成熟全都受损,导致呆小症(cretinism,克汀病)。值得提出的是,在胚胎期胎儿骨的生长并不必需甲状腺激素,所以各种原因造成甲状腺激素合成不足的胎儿,出生时身高可以基本正常,但是,脑的发育已受到不同程度的危害,在出生后数周至3~4个月就会表现出明显的智力障碍和生长迟缓。因此,出生后最初三个月内如能及时补充甲状腺激素,患儿常可恢复正常。目前,发达国家在婴儿出生后常规进行先天性甲状腺功能减退(congenital hypothyroidism)的检查。在缺碘地区,为预防呆小症的发生,在妊娠期注意补充碘。

(四)对器官系统的影响

1.心血管系统甲状腺激素对心脏的总效力是提高心肌收缩力、加快心率,增加心输出量。其作用机制一是直接增加心肌细胞β受体数量,强化肾上腺素的正性变力和正性变时作用;二是通过其受体促进心肌细胞肌浆网释放Ca2+,激活心肌收缩蛋白,增加心肌的兴奋性。

临床上常利用心率作为判断甲亢或甲低的一个敏感而重要的指标。甲亢患者常出现心肌肥大或心力衰竭。再者,因为甲状腺激素的强心作用,可导致甲亢患者动脉血压升高,以收缩压升高为主,舒张压稍降低或正常,脉压增大,平均动脉压基本保持正常。

2.神经系统甲状腺激素对成年已分化成熟神经系统的主要作用是兴奋,此效应持续终生。甲亢患者因中枢神经系统过度兴奋,常表现为易激动、注意力不集中、烦躁焦虑等,但又因甲状腺激素耗竭了神经肌肉的能量,及其对突触的兴奋作用,患者常感到持续性的疲劳和失眠;而甲状腺功能低下的人,则表情淡漠,心理活动贫乏、记忆力减退,过度嗜睡。甲状腺激素还能增加脊髓中控制肌张力的神经元的突触后兴奋,从而导致细小肌肉的震颤,这是甲亢的显著体征之一。检查时可让被检者伸出双手,其上放置一张薄纸,观察纸张的震颤,震颤的程度反映中枢神经受损的严重性。

3.对其他内分泌腺的影响甲状腺激素也参与调控机体组织对其他激素的需要量。例如甲状腺激素可通过提高糖代谢率,促进胰岛素的分泌;通过增加骨形成的代谢,促进甲状旁腺激素分泌;通过增加肝脏对肾上腺皮质激素的降解,反馈性促进ACTH的产生,从而增加肾上腺糖皮质激素的分泌率。

另外,甲状腺激素增强机体代谢率,增加组织O2消耗和CO2的产生,使呼吸运动加强;还能增加消化腺分泌与胃肠道运动,以增加食欲和食物的吸收,甲亢患者易腹泻,甲状腺功能低下患者易便秘;甲状腺激素对于维持性功能也是必需的,但其机制尚不清楚。

三、甲状腺激素分泌的调节(Regulation of thyroid secretion)

血中甲状腺激素水平维持稳定对保证机体正常代谢及功能发挥重要作用。甲状腺功能活动主要受下丘脑及腺垂体的调节。另外,甲状腺还有自身调节。

(一)下丘脑-腺垂体-甲状腺轴调控系统

在下丘脑-腺垂体-甲状腺轴调控系统中,甲状腺的功能主要受循环血中腺垂体分泌的促甲状腺激素(thyrotropin,TSH)水平的调节;同时下丘脑释放的促甲状腺激素释放激素(thyrotropin-releasing hormone,TRH)加强TSH的分泌,而当血中游离的T3和T4达到一定水平时,又能反馈地抑制TSH的分泌。见图12-10。1.促甲状腺激素TSH是腺垂体分泌的一种糖蛋白,分子量约28 000。TSH呈脉冲式分泌,每2h~4h出现一次高峰;在脉冲式释放基础上,还有日周期变化,清晨高,午后低,TSH的日节律性分泌受下丘脑生物节律产生神经元的控制。TSH通过与甲状腺腺泡细胞基底膜特异性受体(TSHR)结合,启动G蛋白-AC-cAMP和PLC-Ca2+信息转导途径发挥生物效应。自1989年Libert和Nagayama成功地克隆出人TSHR 的cDNA之后,现在已知人TSHR基因位于第14号染色体长臂,大约含有60 000碱基对,有10个外显子组成。TSHR分子并不是以前认为的双亚基二聚体结构,而只有一条肽链,一个亚基,分为细胞外功能区,跨膜区和细胞内区。

TSH是调控甲状腺腺泡细胞生长和甲状腺激素合成及分泌的主要因素。TSH加强甲状腺摄取碘及T3、T4合成的全过程,其作用机制概括为:

(1)加强腺泡内甲状腺球蛋白的水解,促进T3和T4的释放;

(2)加强碘泵活性,促进碘转运,有时可使腺泡细胞内碘浓缩高达正常的八倍;

(3)增加甲状腺球蛋白和TPO的mRNA含量,加强酪氨酸碘化,使MIT、DIT、T3和T4合成增加;长时间的TSH作用还导致甲状腺腺泡细胞增生增殖,细胞由立方形变为柱状,细胞内内质网增加、核糖体数量增多、高尔基复合体增大并变复杂、DNA合成增加,毛细血管也增生,甲状腺的血流量增加;缺乏TSH 时,腺体萎缩。

有些甲亢患者血中可出现人类刺激甲状腺免疫球蛋白(human thyroid-stimulating immunoglobulin,HTSI)。其化学结构与TSH相似,它能与TSH竞争甲状腺细胞膜受体而刺激甲状腺分泌和腺体细胞增生,引起甲亢。由于HTSI的作用,甲亢患者血中T3、T4明显增多,但TSH不增加。

2.促甲状腺激素释放激素(TRH) TRH由下丘脑正中隆起神经末梢分泌后,经下丘脑-垂体门脉血流运至腺垂体后,直接促进TSH的合成与释放。给人和动物注射TRH后1~2min血浆TSH增加,10~20min达高峰。腺垂体TSH细胞膜上的TRH受体与TRH结合后,可能通过IP3-DAG系统引起TSH分泌。

下丘脑TRH神经元接受大脑及其他部位神经元的传入信息的调控。例如,当机体处于寒冷环境中,该信息首先到达中枢神经系统,在刺激下丘脑体温调节中枢的同时,也刺激附近的TRH神经元,引起TRH 分泌,进而促进TSH分泌。神经递质去甲肾上腺素在其中发挥重要调制作用,如用药物阻断去甲肾上腺素的合成,机体对寒冷刺激引起的适应性反应明显减弱。另外,当机体受到严重创伤、手术等应激刺激,下丘脑释放生长抑素,从而抑制TRH的合成与释放,使腺垂体TSH释放减少。

3.T3和T4的反馈性调节甲状腺激素可反馈调节腺垂体TSH分泌。临床观察到,甲状腺功能低下的黏液性水肿患者,血中甲状腺激素水平较低,但TSH浓度升高;相反,有些甲亢患者,血中甲状腺激素浓度升高,而TSH含量下降,说明甲状腺激素对腺垂体释放TSH起负反馈调节作用。实验发现这种负反馈作用的机制是甲状腺激素能诱导腺垂体TSH细胞产生一种抑制性蛋白质,它使TSH合成与释放减少,同时使腺垂体对TRH的反应能力减弱。在甲状腺激素反馈抑制TSH分泌的过程中,T3可能起主要作用。

为探讨甲状腺激素的负反馈作用是直接作用于腺垂体,还是通过下丘脑间接影响腺垂体的问题,有人先向腺垂体内直接微量注射T4,在无全身反应的情况下,发现血中TSH水平明显下降,即使损毁下丘脑"促甲状腺区",排除TRH的作用,这种负反馈效应仍然出现。然后,又在体外孵育腺垂体薄片的培养液中加入T3或T4,结果腺垂体对TRH的敏感性降低。以上说明甲状腺激素的负反馈作用可直接发生在垂体水平。至于是否也发生在下丘脑水平,意见尚不统一。T3和T4对腺垂体TSH分泌的这种负反馈调节是经常而持续的,这对保持血中甲状腺激素的稳定具有重要的生理学意义。

(二)甲状腺的自身调节

甲状腺还能根据碘供应(血碘水平)的变化,适应性地调节自身摄取碘及合成甲状腺素的能力,因其不受神经及体液调节的影响,故称自身调节,它是一个有限度的、缓慢的调节。当血碘浓度增加时,最初甲状腺激素的合成增加,呈线性关系;但当血碘浓度超过1mmol/L,甲状腺摄碘能力开始下降;若血碘浓度达10mmol/L时,甲状腺聚碘作用完全消失;当血碘浓度高达正常血碘的100倍时,甲状腺摄碘、酪氨酸碘化及胶质入胞等功能均下降,导致甲状腺激素合成分泌减少。因为高血碘抑制甲状腺功能的所有环节,使甲状腺腺体缩小,特别是减少了甲状腺的血液供应。因此,一般在甲状腺手术前给患者服用碘剂,有利于减少手术出血,保证术中和术后的安全。过量碘引起的这种抗甲状腺作用称为wolff-ckaikoff效应,其机制目前尚不清楚。Wolff-chaikoff效应只是暂时的,如果持续加大碘剂量,甲状腺可"脱逸"此效应,激素的合成再次增加。这是因为对碘摄取抑制的同时伴随着甲状腺细胞内碘含量的减少,从而使激素合成继续进行。相反,当血碘含量不足时,甲状腺碘转运机制增强,使T3与T4合成和分泌增加。

(三)自主神经的调节

甲状腺腺泡接受交感神经肾上腺素能纤维和副交感神经胆碱能纤维双重支配,同时在甲状腺细胞膜上存在相应的a、b受体和M受体。实验证明肾上腺素能纤维兴奋促进甲状腺激素合成与释放,而胆碱能纤维则抑制甲状腺激素的分泌。

第四节肾上腺

(The Adrenal Glands)

肾上腺由在结构与功能上完全不同的髓质和皮质组成。它们构成了两个独立的内分泌腺体。肾上腺皮质分泌类固醇激素,其作用广泛,主要参与机体物质代谢的调节,是维持生命活动所必需的。肾上腺髓质嗜铬细胞分泌儿茶酚胺(catecholamine,CA),它们与交感神经构成功能系统共同发挥作用。

一、肾上腺皮质激素

(Adrenocortical hormones)

肾上腺皮质由外向内分为球状带、束状带和网状带。球状带细胞分泌盐皮质激素,主要是醛固酮(aldosterone);束状带细胞分泌糖皮质激素,主要是皮质醇(cortisol),其次为皮质酮(corticosterone),皮质酮的含量仅为皮质醇的1/20~1/10,生物活性为皮质醇的35%;网状带细胞分泌性激素,如脱氢表雄酮(dehydroepiandrodsterone,DEHA)和雌二醇(estradiol)(图12-11)。

(一)肾上腺皮质激素合成与代谢

合成肾上腺皮质激素的原料是胆固醇,主要来自血液。血浆中的胆固醇经与皮质细胞上的低密度脂蛋白(LDL)受体结合入胞,形成胆固醇酯贮存。应激情况下储存在皮质细胞内的胆固醇酯分解生成游离胆固醇后,随即被固醇转运蛋白转运入线粒体内,在裂解酶作用下变成孕烯醇酮,然后,在皮质各层细胞内线粒体和内质网中经多种羟化酶与氧化酶的作用进一步转化为各种皮质激素。图12-12显示肾上腺皮质激素合成的主要步骤,其中胆固醇转变为孕烯醇酮是皮质激素合成的限速步骤,也是ACTH调节的主要部位。由于肾上腺皮质各层细胞存在的酶系不同,所合成的皮质激素即不同。

皮质醇合成后即被释放入血。在血液中75%~80%的皮质醇与皮质类固醇结合球蛋白(corticosteroidbinding globulin,CBG或称皮质激素运载蛋白)结合;15%与血浆蛋白结合;5%~10%为游离状态。结合型与游离型皮质醇可以互相转化,呈动态平衡。只有游离状态的激素才能进入靶细胞发挥生物学效应。正常成人肾上腺平均每天产生皮质醇20mg,血中浓度为135mg/L(375nmol/L),半衰期为60~90min。但在应激情况下,ACTH刺激皮质醇日产生量高达100mg。

与皮质醇比较,醛固酮与CBG结合较弱,主要和白蛋白结合而运输。血浆中游离醛固酮占其血浆总浓度的30%~50%。醛固酮日分泌量为100mg,血浆浓度低,约为0.06mg/L(0.17nmol/L)以下,严重缺钠时可高达正常量的4~5倍。醛固酮半衰期短,为15~20min。肾上腺皮质激素都在肝中降解,其降解产物主要属17-羟类固醇(70%),由尿排出,故测定尿中17-羟类固醇的含量可反映肾上腺皮质激素的分泌水平。另外,皮质醇激素还可降解为17-氧类固醇,约占尿中排泄量的10%。性激素睾酮的代谢产物也是17-氧类固醇。因此,男性尿中17-氧类固醇来自睾丸分泌的睾酮和肾上腺皮质分泌的皮质醇及雄激素。(二)糖皮质激素

1.生物学作用

(1)对物质代谢的影响

1)糖代谢糖皮质激素(glucocorticoids)是调节糖代谢的重要激素之一。它主要通过加速肝糖原异生,减少组织糖的利用,而使血糖升高。其作用机制是①激活肝细胞糖原异生酶,并促进肝外组织,特别是肌肉蛋白质分解,释放氨基酸转移入肝合成糖原;②增强禁食期间肝脏对糖原异生激素(肾上腺素及胰高血糖素)的反应性;③抑制NADH氧化,减少糖酵解,从而降低外周组织细胞对葡萄糖的利用。另外,大剂量糖皮质激素能降低机体组织,特别是肌肉和脂肪对胰岛素的敏感性,产生抗胰岛素效应。因此,糖皮质激素缺乏时,可能会导致低血糖;而糖皮质激素过多时,引起血糖升高。有时血糖增加的程度足以引起尿糖,称为肾上腺糖尿病(adrenal diabetes)。

2)蛋白质代谢糖皮质激素能促使除肝脏以外的全身其他组织细胞内蛋白质减少,这是由于糖皮质激素减少氨基酸转运入肌肉和其他组织,抑制DNA、RNA和蛋白合成,并促进组织蛋白质分解的结果。因此,糖皮质激素分泌过多时出现肌肉消瘦、骨质疏松、皮肤变薄、淋巴系统免疫功能低下等体征。相反,糖皮质激素能促进氨基酸转运入肝,刺激肝细胞内RNA和蛋白质的合成,使肝脏蛋白增加。由于肝脏蛋白释放入血,血浆蛋白也相应增加。

3)脂肪代谢糖皮质激素对脂肪组织的主要作用是促进脂肪分解,使脂肪酸由脂肪组织向肝脏转移,导致血浆中脂肪酸浓度增加;它也加强细胞内脂肪酸氧化供能。特别在机体饥饿及应激情况下使机体供能由糖代谢向脂代谢转化。糖皮质激素动用脂肪供能的作用较胰岛素弱而出现得晚,是机体长期储备糖及

糖原的重要机制。尽管如此,脂肪沉积增加仍是糖皮质激素过量时出现的典型表现。糖皮质激素过多体内脂肪发生重新分布,主要沉积在面(moon face,满月脸)、颈、躯干(a buffalo-like torso,水牛背)和腹部,而四肢脂肪分解较强,储存减少,形成"向心性肥胖"。

(2)参与应激反应

当机体受到各种有害刺激,如创伤、感染、中毒、疼痛、缺氧、手术、寒冷、恐惧时,腺垂体立即释放大量ACTH,糖皮质激素也相应分泌增多。实验发现大鼠急性创伤后血中糖皮质激素在4~20min内增加了六倍。糖皮质激素分泌后,快速动用储存在细胞内的氨基酸和脂肪,为机体供能和重新合成维持生命和新细胞生成的急需物质,如葡萄糖、新的蛋白质、嘌呤、嘧啶及磷酸肌酸等,这对于机体保护自身,抵抗和耐受伤害性刺激特别重要。一般情况下糖皮质激素不动用肌肉收缩蛋白和神经蛋白。

应激(stress)反应机制十分复杂,据目前所知有多种激素参与该反应,除垂体-肾上腺皮质系统外,还有交感-肾上腺髓质系统、生长素、催乳素、血管升压素、β-内啡肽、胰高血糖素及醛固酮等。可见,应激反应是以ACTH和糖皮质激素分泌为主体,需多种激素协同,共同提高机体对有害刺激耐受力的非特异性反应。它对于维持生命活动,提高机体对环境刺激的适应能力,具有十分重要的生物学意义。(3)对其他组织器官的影响

1)对血细胞的作用注射糖皮质激素后几分钟血中淋巴细胞与嗜酸性粒细胞数量开始降低,数小时后达高峰。淋巴细胞和嗜酸性粒细胞减少已成为临床上诊断肾上腺皮质功能亢进的一个重要指标。其作用机制是糖皮质激素能抑制细胞分裂,促进细胞破坏,导致淋巴组织萎缩。所以长期应用糖皮质激素,能导致机体免疫功能降低,易患严重感染,有时使某些本来不会致死的感染如结核病复燃,甚至致死;相反,糖皮质激素的这种作用有利于对抗器官移植时出现的免疫性排斥反应。另外,糖皮质激素还能增强骨髓造血功能,使血中红细胞、血小板增多。所以肾上腺皮质功能亢进患者易患红细胞增多症,而功能低下者会出现贫血。

2)调节水盐代谢糖皮质激素具有弱的促进肾脏远曲小管和集合管保Na+排K+的作用;还能降低肾小球入球血管阻力,增加肾小球血浆流量,从而使肾小球滤过率增加,这有利于机体排水。肾上腺皮质功能不足者出现排水障碍,严重时导致"水中毒"。

3)对循环系统的作用①提高血管平滑肌对儿茶酚胺的敏感性(允许作用),有利于提高血管紧张性和维持正常血压;②降低毛细血管壁的通透性,减少血浆滤出,有利于维持血容量;③加强心肌细胞肾上腺素能b受体的表达,加强心肌收缩力。所以,当糖皮质激素分泌不足的个体发生应激反应时会出现顽固性休克;过量糖皮质激素可产生高血压。

另外,糖皮质激素还能促进胃内盐酸和胃蛋白酶的分泌,提高胃腺细胞对迷走神经和促胃液素的敏感性。因此,长期大量应用糖皮质激素可诱发或加重胃溃疡,溃疡病人应慎用糖皮质激素。糖皮质激素的作用广泛而复杂,大剂量的糖皮质激素还具有抗炎、抗过敏、抗毒及抗休克等作用。

2.糖皮质激素分泌的调节

正常或应激状态下糖皮质激素的分泌严格受腺垂体促肾上腺皮质激素(ACTH)调控,两者在血浆中的水平相平行。切除动物腺垂体,肾上腺皮质束状带及网状带萎缩,糖皮质激素分泌显著减少。实验表明肾上腺皮质束状带与网状带细胞膜上存在ACTH受体,ACTH与其受体结合后,启动细胞内cAMP-PKA信号系统,促进肾上腺皮质细胞增生分裂和刺激糖皮质激素合成与分泌。

(1)ACTH的化学性质腺垂体分泌的ACTH是一个含39个氨基酸的多肽,分子量4 500。ACTH分子上前24位氨基酸在各种动物中均相同,也是生物活性所必需的,25位氨基酸后可保护激素减慢降解,延长作用时间。目前,ACTH已能人工合成。腺垂体ACTH是由阿黑皮素原(POMC)经酶分解产生,同时还产生b-MSH。因此,ACTH也有促进黑素细胞产生黑色素的作用。

ACTH在脉冲性分泌基础上呈昼夜节律性,清晨觉醒前分泌达高峰,白天维持在较低水平,入睡后逐渐降低,午夜最低,随后又逐渐增多。ACTH分泌的日节律性受下丘脑CRH节律性释放的控制,并使糖皮质激素分泌也发生相应的变化。ACTH日分泌量为5~25mg,血中半衰期为10~25min,主要在血中被氧化或通过酶解灭活。

(2)ACTH分泌的调节下丘脑、腺垂体及肾上腺皮质三者共同构成相互协调的反馈性调节系统,即下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴(图12-13)。ACTH的分泌受下丘脑CRH的促进作用和血中糖皮质激素水平的负

反馈调节。各种应激刺激作用于中枢神经系统的不同部位,最后通过神经递质将信息汇集到下丘脑CRH 神经元,使其合成释放CRH增多,经垂体门脉系统刺激腺垂体促肾上腺皮质激素细胞分泌ACTH。实验发现缺乏CRH,ACTH的释放将大大减少。再者,当血中糖皮质激素浓度增多时,可反馈性的直接抑制下丘脑释放CRH及腺垂体合成释放ACTH,这种反馈调节称为长反馈,有利于维持血液中糖皮质激素水平的相对稳定。腺垂体ACTH分泌过多还可抑制下丘脑CRH神经元活动,这种反馈称为短反馈。

临床上长期大剂量应用糖皮质激素,可抑制下丘脑CRH神经元和腺垂体细胞,使CRH与ACTH分泌减少,以致患者肾上腺皮质趋于萎缩,分泌功能减退或停止。若此时突然停药,则可因体内糖皮质激素突然减少而导致严重后果。因此,应逐渐减量停药,最好在治疗过程中间断补充ACTH以促进肾上腺皮质功能恢复,并防止萎缩。

另外,血管升压素、催产素、血管紧张素、5-羟色胺、乙酰胆碱和儿茶酚胺等多种激素与神经肽参与ACTH分泌的调节。

(三)盐皮质激素

肾上腺皮质球状带分泌的盐皮质激素主要包括醛固酮、去氧皮质酮和去氧皮质醇,其中以醛固酮的生物活性最大,它的生物作用占90%。醛固酮及其他盐皮质激素对具有Na+-K+-ATP酶活性的组织细胞有重要生理作用,其主要作用是促进肾脏远曲小管和集合管重吸收钠及分泌钾,调节机体的水盐平衡,维持正常细胞外液容量及动脉血压。盐皮质激素的分泌主要受肾素-血管紧张素系统调节。此外,血K+和血Na+水平、ACTH也参与调节。(详细内容见第九章第五节)

二、肾上腺髓质激素

(Adrenomedullary hormones)

十九世纪初,人们能区分肾上腺髓质与皮质。一个世纪后纯化合成了肾上腺素髓质激素。肾上腺髓质是交感神经特殊的部分,既属于自主性神经系统又属于内分泌系统,其嗜铬细胞可被看成是无轴突的交感节后神经元,合成和分泌儿茶酚胺:肾上腺素(epinephrine,E)、去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)和多巴胺(dopamine,DA)。

(一)儿茶酚胺的合成与代谢

肾上腺髓质激素合成过程与肾上腺素能神经纤维合成去甲肾上腺素基本相同,其特点是肾上腺髓质嗜铬细胞胞浆中存在苯乙醇胺-N-甲基转移酶(phenylethanolamine-N-methyl -transferase,PNMT),可使去甲肾上腺素甲基化成为肾上腺素(图12-14)。肾上腺素与去甲肾上腺素合成后均贮存在嗜铬细胞囊泡内,前者占80%,后者占20%。血液中的去甲肾上腺素主要来自肾上腺素能神经纤维末梢,其次是肾上腺髓质;而肾上腺素主要来自肾上腺髓质。切除肾上腺的动物血浆去甲肾上腺素水平不变,但肾上腺素几乎降至零。

血中游离肾上腺素水平约为30pg/mL,去甲肾上腺素为300pg/mL,多巴胺为3.5pg/mL。体内的肾上腺素和去甲肾上腺素可在单胺氧化酶(monoamine oxidase,MAO)与儿茶酚-O-甲基转换酶(catechol-O-methyltransferase,COMT)的作用下灭活。

(二)儿茶酚胺的生物学作用

血液中肾上腺素和去甲肾上腺素通过与靶组织细胞膜上的b和a受体结合而发挥作用。它们分别对各组织器官的作用与交感神经相同,已在各相关章节讨论。在此主要强调它们对机体代谢的影响和在应急中的作用。

1.对代谢的影响肾上腺素和去甲肾上腺素由b受体介导,通过cAMP激活磷酸化酶,(1)促进肝脏和肌肉的糖原分解,使血糖增加;(2)促进脂肪分解,释放游离脂肪酸和甘油,使血中乳酸增加,并提高机体代谢率和产热量。产热量增加可能与两激素引起的血管收缩,减少散热,加强肌肉收缩有关。另外,肾上腺素还抑制肌肉和脂肪组织中胰岛素对葡萄糖的利用作用,促进胰高血糖素分泌,抑制胰岛素分泌。所以临床上以分泌去甲肾上腺素为主的肾上腺髓质肿瘤(pheochromocytomas)患者主要表现为严重而持续的高血压;而以分泌肾上腺素为主的嗜铬细胞瘤患者则以高血糖,尿糖及其他代谢紊乱为主。

循环血中多巴胺的生理功能不清楚,实验发现注射多巴胺引起肾及肠系膜血管扩张,并升高收缩压。因此,现提出用多巴胺治疗创伤性和心源性休克。

2.参与应急(emergency)反应肾上腺髓质受内脏大神经交感神经胆碱能节前纤维支配。当机体处于生理

安静状态时,血中儿茶酚胺浓度分泌非常低,几乎不参与机体代谢和功能的调节。但当机体在运动、低血糖、低血压、寒冷以及各种精神紧张(恐惧和愤怒)状态时,通过传入纤维到达延髓网状结构、下丘脑及大脑皮层,进而使交感神经兴奋释放乙酰胆碱,作用于肾上腺髓质嗜铬细胞胆碱能N型受体,使肾上腺素和去甲肾上腺素分泌增加(比正常高2~5倍),从而导致血糖升高,脂肪氧化分解,脉搏加速,心输出量增加,肌肉、脑与心血流量增加,以充分供给机体在紧急状态所需要的营养物质,并出现防御性以及相应的攻击性行为。

应激是加拿大学者Seyle提出的机体对伤害性刺激引起的由腺垂体-肾上腺皮质功能系统参与的一系列适应性反应。应急则是Cannon提出的机体在"紧急"情况时,交感-肾上腺髓质兴奋出现的综合性反应。以往学者强调二者的区别。但近十多年的研究认为机体应激是中枢神经系统调控下的整合反应过程,肾上腺髓质与肾上腺皮质共同参与其反应机制。

3.肾上腺髓质在交感神经系统中的作用机体某些组织器官直接受交感神经支配,同时还间接接受肾上腺髓质激素的作用。正常情况下,以交感神经活动为主,髓质激素几乎无作用;但当交感神经被破坏时,肾上腺素和去甲肾上腺素仍通过血液运输到组织器官发挥作用。另外,对机体无交感神经支配的组织器官,主要靠肾上腺素加强细胞的代谢。

(三)儿茶酚胺分泌的调节

1.交感神经的作用交感-肾上腺髓质作为一功能系统发挥作用,当交感神经兴奋时肾上腺髓质儿茶酚胺类激素分泌增加。将肾上腺去神经的动物放在寒冷环境中,与正常动物比较,其寒战出现的早而严重。2.ACTH的调节腺垂体分泌的ACTH可间接通过糖皮质激素或直接提高嗜铬细胞多巴胺b-羟化酶和PNMT 的活性,促进肾上腺髓质合成释放儿茶酚胺。

3.自身反馈性调节肾上腺髓质嗜铬细胞内去甲肾上腺素或多巴胺增多达一定阈值时,可反馈抑制酪氨酸b-羟化酶;肾上腺素合成增多则抑制PNMT的活性,从而限制儿茶酚胺的合成(图12-14)。反之,当胞浆儿茶酚胺含量减少时,即可解除对上述合成酶的抑制,使合成分泌儿茶酚胺增加。

在某些情况下机体代谢改变可影响儿茶酚胺的分泌。例如,低血糖的动物肾上腺素和去甲肾上腺素分泌增加,使糖原分解,血糖升高。

第五节胰岛

(Insula)

1869年,首先由Paul Langerhans提出在胰腺腺泡之间存在呈小岛分布的胰岛(insula)。1889年,Von Mering 和Minkowski实验观察到切除胰腺的狗很快出现多尿及消瘦等糖尿病的症状;如果移植部分胰腺组织到去胰腺的狗,则症状明显好转;再摘除移植的胰腺,糖尿病症状又重现。从而明确了胰腺与糖尿病的关系,并提出胰岛可能是胰腺的内分泌组织。现已知人及哺乳动物胰腺的胰岛细胞,根据其形态和染色的特点主要分为a细胞、b细胞及d细胞。b细胞约占胰岛细胞的60%~75%,主要分泌胰岛素(insulin);a细胞约占20%,分泌胰高血糖素(glucagon);另外,胰岛还有少量的D和F细胞分别分泌生长抑素和胰多肽,有关生长抑素及胰多肽的作用仍不清楚。胰岛素及胰高血糖素是机体调节正常糖、脂肪及蛋白质代谢的重要激素。因此,本节主要讨论胰岛素及胰高血糖素的生理学功能。

一、胰岛素

(Insulin)

胰岛素是1921年首先由Banting和Best从胰腺中提取的。1955年Sanger等阐明了牛胰岛素的氨基酸序列。1965年我国首先成功地获得了高生物活性的牛胰岛素结晶,开创了人类历史上人工合成生命物质的新创举。至80年代初人胰岛素制剂问世并用于临床,解决了长期以来采用牛或猪胰岛素治疗人糖尿病引发的过敏反应及其疗效低等问题。

人的胰岛素是含有51个氨基酸残基的小分子蛋白质,分子量5 808,由A链(21肽)和B链(30肽)借两个二硫键连接而成。两肽链间的二硫键是胰岛素活性所必需的。在胰岛b细胞内首先合成一个大分子的前胰岛素原(preproinsulin),然后加工修饰成86肽的胰岛素原(proinsulin),再经水解成为胰岛素和连接链(C肽)。

C肽无胰岛素活性,它与胰岛素共同释放入血。由于C肽的形成与胰岛素的合成同步,其数量与胰

岛素分泌量平行。因此测定血中C肽的含量可以反映b细胞的分泌功能。b细胞分泌时也有少量胰岛素原入血,但其生物学活性只有胰岛素的3%~5%。

正常人空腹状态下血清胰岛素水平为35~145pmol/L。血中胰岛素以游离和血浆蛋白结合两种形式存在,两者呈动态平衡,只有游离的胰岛素具备生物活性。正常人胰岛素在血中的半衰期只有5min。它主要在肝脏被胰岛素酶灭活,肌肉和肾也能灭活少量胰岛素。

(一)胰岛素受体及其作用机制

胰岛素通过与靶细胞受体结合,经酪氨酸蛋白激酶(TPK)途径发挥作用。

胰岛素受体是由两个a亚单位和两个b亚单位构成的四聚体跨膜糖蛋白,各亚单位间靠二硫键连接,其分子量约340 000。胰岛素与受体膜外a亚单位结合后,引起b亚单位酪氨酸酶磷酸化而被活化,然后触发胞浆内多种蛋白磷酸化或去磷酸化,从而发挥其生物学效应(图12-15)。

胰岛素受体的数量和亲和力受多种因素影响。胰岛素浓度增加,受体下调;胰岛素浓度降低,反之;饥饿时受体数量增加,而肥胖或肢端肥大症患者减少;肾上腺功能不足时胰岛素受体亲和力增加,而糖皮质激素分泌过多时减少。

(二)胰岛素的生物学作用

胰岛素作用广泛而复杂,主要作用是降低血糖,基本作用是促进糖的利用和脂肪、蛋白的合成储存。另外,它对氨基酸及电解质转运、多种酶和组织生长,以及能量储存也发挥独特的作用。胰岛素的生物学作用可按出现的时间顺序分为早、中及晚期。各期胰岛素的作用见表12-6。

表12-6 胰岛素的主要作用

促进组织细胞摄取血液中的葡萄糖,并加速葡萄糖在细胞中的氧化;(2)增强糖原合成,抑制糖原分解;(3)减少糖异生;(4)促进葡萄糖转变为脂肪酸,并贮存于脂肪组织。

2.对脂肪代谢的影响胰岛素促进脂肪合成与贮存,减少脂肪分解。主要作用机制是(1)促进葡萄糖进入脂肪细胞合成脂肪,即将葡萄糖的能量以脂肪的形式贮存于脂肪细胞;(2)抑制脂肪酶的活性,减少体内脂肪的分解;(3)促进肝脏合成脂肪酸,并转运至脂肪细胞中贮存。当肝糖原浓度达5%~6%(糖原贮存饱和时),糖原合成受抑制,肝将过多的糖转变为脂肪酸。

3.对蛋白质代谢及生长的影响胰岛素促进蛋白质合成,减少蛋白质分解。主要作用机制是(1)促进各种氨基酸向细胞内转运,特别对苯丙、缬、亮、异亮、酪氨酸有更强的作用;(2)加强核糖体的翻译、DNA和RNA生成过程,以及蛋白质合成酶的活性及作用;(3)抑制细胞溶酶体,减少蛋白质分解;(4)促进肝脏糖异生关键酶降解,减少糖异生,使原用于糖异生的氨基酸进行蛋白质合成。胰岛素增强蛋白质合成的过程与生长激素的作用协同,因此对机体的生长也有促进作用。

4.胰岛素与K+的关系胰岛素具有促进K+进入细胞,从而导致细胞外K+浓度降低的作用。实验发现给正常人注射胰岛素和葡萄糖能使其血钾水平降低,并能缓解肾功能衰竭患者的高血钾;当用胰岛素治疗糖尿病酸中毒时常发生低血钾。其机制与胰岛素增加细胞膜Na+-K+-ATP酶活性有关。

胰岛素缺乏时,由于各组织器官三大营养物质、电解质及能量代谢等紊乱,导致机体功能障碍(图12-16)。葡萄糖是脑组织代谢的唯一能源,并且葡萄糖进入脑细胞被利用不依赖胰岛素。因此,当血糖浓度降到0.2~0.5g/L时,易出现低血糖性休克,表现为晕厥(fainting)、惊厥(seizures),甚至昏迷(coma)。(三)胰岛素分泌的调节

1.血糖水平血中葡萄糖水平是胰岛素分泌反馈性调节的最重要因素。在空腹禁食条件下,正常人血糖水平为0.8~0.9g/L,此时胰岛素分泌甚微。血糖水平升高时,胰岛素分泌增加;当血糖水平降至正常时,胰岛素分泌量也迅速恢复到基础分泌水平。如果在高血糖持续刺激下,胰岛素分泌增加可分为两个时相:起始5min为第一时相,胰岛素分泌增加了10倍;在5~10min分泌量下降50%,15min后胰岛素分泌再度升高,在2~3h达高峰并持续较长时间,这为第二相。认为第一相胰岛素的分泌可能是由于葡萄糖作用于b细胞葡萄糖受体,使cAMP和Ca2+增加,引起b细胞释放贮存的激素;第二相可能是通过刺激b 细胞的胰岛素合成酶系,促进了胰岛素的合成与释放(图12-17)。

2.血液氨基酸和脂肪酸水平氨基酸和血糖对刺激胰岛素分泌有协同作用。仅有氨基酸时刺激胰岛素分泌的作用轻微,但当血糖和氨基酸水平同时升高时,胰岛素分泌成倍增加。在多种氨基酸中以精氨酸和赖氨酸的促分泌作用最强。血中脂肪酸和酮体大量增加时,也促进胰岛素分泌。

3.其他激素的作用胃肠激素中的胃泌素、促胰液素、胆囊收缩素和抑胃肽等均能促进胰岛素分泌,其中以抑胃肽的作用最明显,其意义是在食物消化期胰岛素即开始分泌,有利于机体提前对各种营养物质的代谢做好准备;再者,生长激素、甲状腺激素及皮质醇可通过升高血糖间接刺激胰岛素分泌,因此大剂量长期应用这些激素,可使b细胞衰竭而致糖尿病;另外,胰高血糖素和生长抑素可分别通过旁分泌刺激和抑制胰岛素分泌。还有肾上腺素和去甲肾上腺素可通过作用于b细胞的a2-肾上腺素能受体抑制胰岛素分泌,但b-肾上腺素能受体激动剂异丙基肾上腺素促进胰岛素的分泌。

4.神经调节胰岛细胞上分布有迷走神经和交感神经。刺激迷走神经可通过M-受体直接促进b细胞分泌胰岛素,也可通过胃肠激素间接引起胰岛素分泌。而交感神经兴奋可通过a2-肾上腺素能受体抑制胰岛素分泌。有证据表明神经调节主要维持胰岛细胞对葡萄糖的敏感性,对调节正常情况下的胰岛素分泌作用不大。

二、胰高血糖素

(Glucagon)

胰高血糖素由胰岛a细胞分泌,是由29个氨基酸构成的多肽链。人胰高血糖素分子量为3 485,在N端第1~6的氨基酸残基是其生物学活性所必需的。胰高血糖素血浓度为50~100ng/L,半衰期约5min,主要在肝脏灭活。

(一)胰高血糖素的生物学作用

胰高血糖素的作用与胰岛素相反,是促进物质分解代谢的激素。它的最重要功能是促进糖原分解和增强糖异生,从而使血糖升高。给动物仅注射1mg/kg胰高血糖素,在20min内血糖升高至0.2g/L(血糖浓度增加了25%)。此外,胰高血糖素还具有促进脂肪分解和生酮作用。胰高血糖素的靶器官主要是肝。

胰高血糖素升高血糖的机制是其与肝细胞膜受体结合后,通过cAMP-PKA系统,(1)活化磷酸化酶,加速肝糖原分解,同时抑制糖原合成酶的活性;(2)促进糖异生相关酶的基因表达,同时增加进入肝细胞氨基酸的量,增加糖异生作用。另外,胰高血糖素还激活脂肪酶促进脂肪分解,并加强脂肪酸的氧化供能使酮体生成增多。在饥饿或糖供应不足时,靠胰高血糖素维持血糖在一定水平。

胰高血糖素可通过旁分泌促进胰岛b细胞分泌胰岛素和D细胞分泌生长抑素。另外,大量的胰高血糖素具有增加心脏收缩力、组织血流(特别是肾脏血流)、胆汁分泌,以及抑制胃液分泌的作用。

(二)胰高血糖素分泌的调节

1.血糖水平与胰岛素分泌调节一样,血糖水平是调节胰高血糖素分泌的最主要因素。与胰岛素相反,低血糖时胰高血糖素分泌大量增加,使血糖增加。反之,高血糖时胰高血糖素分泌减少。

2.血中氨基酸水平血中氨基酸增加时,在促进胰岛素分泌的同时,也刺激胰高血糖素分泌,促使氨基酸快速转化为葡萄糖,以利于更多的糖被组织利用。大量运动后血中胰高血糖素浓度可增加4~5倍,但此时血糖浓度并不升高,其原因不清楚,认为此时胰高血糖分泌有利于机体防止运动性低血糖的发生。3.其他激素的调节作用(1)胰岛素胰岛素可通过降低血糖间接刺激胰高血糖素分泌;另外,胰岛素和D细胞分泌的生长抑素还可直接作用于相邻的a细胞,抑制胰高血糖素的分泌。(2)胃肠道激素研究发现口服氨基酸引起的胰高血糖素分泌效应较静脉注射氨基酸引起的效应强,提示刺激胰高血糖素分泌的因素可能与胃肠道激素有关。现已知,胆囊收缩素和胃泌素可刺激胰高血糖素的分泌,而促胰液素则抑制其分泌。

此外,血液中的长链脂肪酸和丙酮等也能抑制胰高血糖素的分泌。

第六节调节钙磷代谢的激素

(The Hormones that Control Calcium and Phosphorus Metabolism)

钙(Ca2+)是机体重要的生理性调节因子,参与机体许多重要的生理活动。神经肌肉对血中游离Ca2+ 浓度的变化非常敏感,当血Ca2+降低(hypocalcemia)时神经肌肉兴奋性异常增高,导致手足骨骼肌抽搐,严重者可使呼吸肌痉挛而造成窒息。图12-18显示正常体内钙的动态分布,胃肠道、肾及骨组织的功能

第十三章 内分泌系统疾病

第十三章内分泌系统疾病 一、内分泌系统标本观察方法 1. 甲状腺 肉眼观察:正常甲状腺H形,棕红色,分左右两个侧叶,中间以峡部相连。位于环状软骨下方。其表面光滑,有薄的纤维包膜,切面呈浅褐色、半透明(图13-01)。观察时应注意甲状腺的大小、形态、质地及色泽的变化,注意其表面是否光滑,包膜有无增厚、是否完整,有无结节形成,与周围的组织是否有粘连;切面有无弥漫性或局限性肿大,注意结节的大小,数量、颜色,有无包膜,边界是否清楚,对周围的组织有无挤压及浸润,结节内外是否伴有出血、坏死、囊性变、纤维化及钙化等改变。 光镜观察:甲状腺由滤泡组成,滤泡内充满胶质(图13-02a、b)。甲状腺形态和功能之间的关系密切,组织形态上的表现能反映出它的功能状态。滤泡上皮变低或扁平、滤泡变大、胶质量多且边缘整齐说明处于不活动状态;滤泡上皮变高、滤泡变小、胶质含量少是功能活跃的表现;上皮呈高柱状并向腔内呈乳头状增生,胶质边缘有吸收空泡说明处于高度活动状态。正常甲状腺滤泡处于不同的周期性活动状态,互相交替变化。 2. 肾上腺 肉眼观察:正常肾上腺左侧为半月形,右侧为三角形,黄褐色,表面有薄的纤维包膜(图13-03),切面外层为皮质,黄色,中心灰白或灰褐色为髓质。观察时注意肾上腺大小、形状有无异常,切面注意皮质厚度,皮髓质有无出血和结节形成。注意结节大小,颜色,质地,及与周围组织的关系。 光镜观察:肾上腺皮质占肾上腺的大部分,由外向内分为球状带、束状带及网状带。髓质血管丰富,其间分布着成团或索状排列的嗜铬细胞(图13-04)。 3. 垂体 肉眼观察:成人垂体位于蝶鞍的垂体凹,为对称的蚕豆状,分为红褐色的腺垂体和灰白色的神经垂体两个部分(图13-05)。 光镜观察:腺垂体细胞排列成团或滤泡状,其间有丰富的血管。细胞根据

第十一章 内分泌系统

第十一章内分泌系统 第一节概述 一、内分泌的基本概念 1、内分泌系统:是体内参与调节的又一类系统,它与神经系统共同调节机体的各种生理功能,使之适应体内外环境的变化。 2、内分泌腺:是一类没有分泌管道的,将分泌物直接释放到血液、淋巴液等组织间液中的无管腺。 内分泌腺包括:脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰岛、性腺等;及部位、器官中某些未独立的内分泌组织细胞,如下丘脑、肾、消化道粘膜处。 3、激素:内分泌腺分泌的化学物质,在体内能发挥巨大的生物活性功能。 二、激素的基本特征 1、激素的分类:按其化学本质分 1.1类固醇类(甾体类化合物):是由中胚层发育而来的内分泌腺(肾上腺皮质、性腺)产生的一类激素,它们不被消化液破坏,能口服吸收。 1.2含氮类:是由外、内胚层分化而来的内分泌腺(脑垂体、 甲状腺、甲状旁腺、胰岛、)产生的一类氨基酸衍生物、肽类、蛋白质类激素。它们易被胃、肠道分泌的消化液分解、破坏,临床上一般用于注射,不宜口服。

2、激素的共同特点:第一信使(第二信使是cAMP、Ca)2.1不发动新的代谢过程,但可以直接、间接加速或减缓代谢进程,从而影响机体的各种生理机能。 2.2它们的作用具有明显的特异性,针对特异的“靶器官”发挥其作用。 2.3它们作用时间的较长 2.4它们引起的生物学反应较缓慢 2.5它们在体内作用的范围较广泛 2.6它们一般通过血液传递,可在较远的距离进行调控 三、激素的作用机理 激素通过对“靶器官”受体的特定调节来发挥作用的。 1、调节作用与允许作用:调节作用如上述;允许作用激 素间的相互依存是发挥作用的条件。 2、信息传递与扩大作用: 3、生理与药理作用: 4、二种激素的作用机理 4.1含氮类激素: 含氮类激素+ 细胞膜受体二者结合受体变构激活cAMP 改变膜通透性控制DNA转录 改变中间代谢进程 4.2类固醇类激素的作用机理: 类固醇类激素穿过细胞膜与胞浆受体结合形

第十二章 内分泌系统-生理学-中大

第十二章内分泌系统 (Endocrine System) 本章导读 当熟知了人体各器官系统在神经系统调控整合下,齐心协力地奏出动听的"生命进行曲"后,您知道人体内的内分泌系统是如何工作的吗?内分泌系统由人体各内分泌腺和分布于全身各组织的内分泌细胞组成,它通过分泌高效能的化学物质──激素来实现其对机体生理功能和内环境稳态的调控作用。别看它们其貌不扬,但在调节机体的新陈代谢、生长发育和生殖与行为等方面具有惊人的本领,是维持基本生命活动必不可少的。人体内六个主要的内分泌腺是脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰腺的胰岛、肾上腺及性腺。 脑垂体作为内分泌腺的"首领",除通过释放促激素有的放矢地管理着甲状腺、肾上腺及性腺外,还分泌某些专门负责骨骼生长、乳腺成熟与泌乳、命令黑色素细胞工作、管理肾脏排尿、升高血压和催产的激素。 甲状腺激素不像脑垂体激素那样专职,它的作用广泛,全面指挥和影响着人体各项生理功能,例如通过促进新陈代谢,命令蛋白质、脂肪、糖类充分"燃烧",释放出维持生命的能量;并与生长激素相互配合,让身体长得更健美结实;还能加强心跳,提高消化力,防止贫血,增强大脑智力和肌肉收缩。 胰腺中的胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素,两者相互协调与制约,共同维持机体血糖的平衡。 肾上腺分泌的盐、糖皮质激素分别调控着机体三大营养物质及水盐代谢,并在应激、造血、抗炎与抗过敏,以及升高血压等方面发挥重要作用。肾上腺髓质分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素作为强心剂,在生命垂危时维持血压和加强心脏的收缩。 甲状旁腺激素、降钙素和维生素D这三种激素默契配合,调节正常钙、磷代谢,从而维持骨骼坚硬的性质。 另外,健康人体内的前列腺素及褪黑素能配合其他内分泌腺一起工作,协调体内的许多生命环节。身体内的内分泌腺分散地定居于身体各处,但它们的工作并不是独立的,而是同机体其他器官一样,受人体生命活动的最高"司令部"大脑皮层的统帅。大脑与内分泌腺之间的联系非常巧妙,一种方式是由脑发出神经直接支配内分泌腺;另一种是通过下丘脑内分泌细胞分泌激素指挥脑垂体,再由脑垂体运用它的激素管辖其他靶腺;相反,其他内分泌腺又通过反馈机制影响腺垂体或下丘脑的功能。这就保证了内分泌腺可根据机体实际需要合成释放激素,维持血中激素的动态平衡,从而保持了机体内环境的稳定。 由上可见,内分泌是人体内一个多么奇异深邃的系统,具有各式各样的奇异功能。一旦某个内分泌腺发生疾病,将会引起一些稀奇古怪的病症。人们常说的巨人症、侏儒症、肢端肥大症、尿崩症、呆小病,糖尿病、骨质疏松及佝偻病;还有不太熟悉的柯兴氏综合症、阿狄森氏病、西蒙氏病等都是相应的内分泌激素紊乱的结果。所以在学习内分泌生理学知识的过程中要结合分析临床病症,为今后学习内分泌病理学、内分泌药理学以及临床内分泌学奠定扎实的基础。二十世纪70年代以后,随着内分泌基本理论与激素测定技术的突破,内分泌学进入了一个蓬勃发展的新时代。新激素、新理论、新病种层出不穷,多项科研成果荣获了世界最高的诺贝尔生理学医学奖。因此,医学生在学习内分泌生理学基本知识的同时,要结合目前内分泌学领域新知识、新理论、新技术发展迅速并具有广阔应用前景的特征,进行创新性、研究性地学习是非常重要的。 第一节概述 (Overview) 内分泌系统是由机体各内分泌腺和分散存在于某些组织器官中的内分泌细胞所构成的信号系统。它既能独立地完成信息传递,又能与神经系统在功能上紧密联系,相互配合,共同调节机体的各种功能活动,维持内环境的相对稳定,以适应内、外环境的变化。人体内主要的内分泌腺包括脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰岛、性腺及松果体和胸腺。内分泌细胞广泛分布于各组织器官中,如消化道粘膜、心、肺、肾、皮肤、胎盘,以及中枢神经系统的下丘脑等。这些内分泌腺或内分泌细胞依靠分泌一类高效能的生物活性物质──激素(hormone),在细胞与细胞之间进行化学信息传递,发挥其调节作用。内分泌系统庞大,分泌的激素种类繁多,作用广泛,涉及到生命进程中的所有组织器官。人的内分泌系统主要调节机体的新陈代谢、生长发育、水及电解质平衡、生殖与行为等基本生命活动,还参与个体情绪与

第13章内分泌系统

第13章内分泌系统 一、选择题(单选题) 1.盐皮质激素由何处分泌 A A 肾上腺球状带B肾上腺束状带C肾上腺网状带 D垂体结节部 E 垂体中间部 2.糖皮质激素主要分泌处是 B A 肾上腺球状带B肾上腺束状带C肾上腺网状带 D垂体结节部 E 垂体中间部 3.细胞质内含有嗜铬颗粒的细胞是 C A 肾上腺皮质细胞B促肾上腺皮质激素细胞C肾上腺髓质细胞 D交感神经节细胞E催乳激素细胞 4.生长激素由何处分泌 A A 垂体远侧部B垂体神经部 C 视上核D室旁核 E 弓状核 5.肢端肥大症是由垂体哪种细胞分泌过盛引起的:C A 垂体细胞B嗜碱性细胞C嗜酸性细胞D嫌色细胞E中间部嗜碱性细胞 6.腺垂体分为 B A 前叶和后叶 B 远侧部,结节部,中间部 C 前叶和漏斗部 D远侧部,中间部和漏斗 E 前叶,中间部和正中隆起 7.垂体细胞是 D A 内分泌细胞 B 神经元 C 神经内分泌细胞 D 神经胶质细胞 E 上皮细胞 8.下列哪种器官不属于内分泌腺 E A 甲状腺 B 甲状旁腺 C 肾上腺 D 脑垂体 E 胸腺 9.分泌甲状旁腺激素的细胞是 A A 主细胞 B 嗜碱性细胞 C 滤泡旁细胞D嗜铬细胞E嗜酸性细胞

10.分泌促肾上腺皮质激素的细胞是 E A肾上腺球状带细胞 B 肾上腺束状带细胞C肾上腺网状带细胞 D 垂体远侧部嗜酸性细胞E垂体远侧部嗜碱性细胞 11.垂体远侧部腺细胞主要受下列哪种激素调节: C A 下丘脑视上核分泌的激素B下丘脑室旁核分泌的激素 C下丘脑弓状核(漏斗部)分泌的激素 D 神经垂体分泌的激素E结节部分泌的激素12.抗利尿激素合成于: D A下丘脑弓状核(漏斗部) B下丘脑结节部C下丘脑视上核和室旁核 D下丘脑视上核 E 下丘脑视旁核 13.女性体内产生雄激素的细胞是:C A 肾间质细胞 B 胰岛细胞 C 肾上腺网状带细胞 D 肾上腺束状带细胞 E 垂体嗜酸性细胞 14. 滤泡旁细胞分泌D A松弛素 B催乳素 C生长素 D降钙素 E促脂素 15.下丘脑神经内分泌细胞分泌的激素不含有 C A加压素 B催产素 C催乳激素 D释放抑制激素 E释放激素 16.Herring body内含 E A生长激素 B催乳激素 C卵泡刺激素 D黄体生成素 E催产素 17.Herring body含有 B A卵泡刺激素 B抗利尿激素 C黄体生成素 D促甲状腺激素 E生长激素 18.不属于腺垂体远侧部的结构是 C A嗜酸性细胞 B嗜碱性细胞 C赫令体 D嫌色细胞 E窦状毛细胞 19.分泌生长激素的是 A A垂体远侧部嗜酸性细胞B垂体远侧部嗜碱性细胞C下丘脑视上核细胞 D下丘脑室旁核细胞E胰岛D细胞

生理学-第十一章内分泌练习题及答案

生理学-第十一章内分泌练习题及答案

第十一章内分泌 一、填空题 1.激素可按化学性质分为①和② 两大类。类固醇激素主要由③ 和④分泌,它们是⑤、 ⑥、⑦、⑧和⑨ 等五种,其余绝大部分属于○10 。也有人把脂肪酸衍生物和固醇类激素单列,则激素可被分为四类。 2.大多数含氮激素作为①信使,与靶细胞膜上的相应受体结合后,通过细胞内的 ②信使发挥调节作用。类固醇激素则进入靶细胞内,与相应的受体结合,调节③ _______,诱导蛋白质合成,引起相应的生物效应。 3.下丘脑促垂体区神经元分泌的肽类激素经①运输到②,调节其活动。 4.腺垂体分泌的激素有①、 ②、③、④、⑤、 ⑥和⑦,其中⑧和⑨合称为促性腺激素。

5.生长素的主要作用是①和②。 6.神经垂体激素包括①和②两种。它们产生于下丘脑③核和④核的神经元。 7.血管升压素的主要作用是促进肾①,即具有②作用,高浓度时还有③作用。缩宫素的生理作用则是促进具有泌乳功能的乳腺④和⑤子宫。 8.甲状腺激素主要有①和②两种。甲状腺激素能使机体产热③;它对生长的作用,主要是影响④和⑤的生长发育。 9.调节机体钙、磷代谢的主要激素是 ①、②和③。 10.肾上腺皮质球状带主要分泌①,束状带主要分泌②,网状带主要分泌③。糖皮质激素以影响④代谢为主,而盐皮质激素则以影响⑤代谢为主。 11.大剂量糖皮质激素还具有①、 ②、③和④等药理作

用。 12.应急反应主要是由①系统参与的,而应激反应主要是由②系统参与的。实际上,引起应急反应的各种刺激,也是引起③的刺激。当机体受到应激刺激时,同时引起④和⑤,两者共同维持机体的适应能力。 13.胰岛素的主要生理功能是①血糖,它是人体唯一的②血糖的激索。血糖浓度升高时,胰岛素分泌量③,胰高血糖素分泌量④。 14.褪黑素是由①产生的激素,它对下丘脑-垂体-性腺轴和下丘脑-垂体-甲状腺轴的活动均有②作用。生理剂量的褪黑素还具有促进③作用。 二、选择题 [A型题] 1.调节机体功能活动的两大信息传递系统是() A.cAMP与cGMP B.Ca2+、IP 与DG 3 C.第一信使与第二信使

第十一章 内分泌系统疾病

第十一章内分泌系统疾病 1.符合单纯性甲状腺肿的描述是 A.男性多于女性 B.老年患者多见 C.甲状腺多呈结节状肿大 D.一般不伴有甲状腺功能异常 E.属良性肿瘤 C 1.不符合 ...结节性甲状腺肿的描述是 A.结节具有完整的包膜 B.结节不压迫周围甲状腺组织 C.常有纤维组织增生 D.常有出血、坏死 E.一般不伴有甲状腺功能异常 A 1.不符合 ...地方性甲状腺肿的描述是 A.多见于内陆山区、半山区 B.女性患者多见 C.可引起克汀病 D.与缺碘有关 E.与甲状腺素合成障碍有关 E 1.青春期甲状腺肿发生的原因是 A.缺碘 B.甲状腺素合成障碍 C.机体对碘和甲状腺素的需求增加 D.药物影响酪氨酸的转化 E.碘在肠道吸收障碍 C 1.弥漫性胶样甲状腺肿的肉眼特点是 A.甲状腺弥漫肿大、光滑、质软 B.甲状腺弥漫肿大、多结节状 C.甲状腺轻度肿大、质硬 D.甲状腺内单一结节形成、质软、边界清楚 E.甲状腺内单一结节形成、质硬、边界不清 A 1.结节性甲状腺肿的肉眼特点是 A.甲状腺弥漫肿大、光滑、质软 B.甲状腺弥漫肿大、多结节状 C.甲状腺轻度肿大、质硬 D.甲状腺内单一结节形成、质软、边界清楚 E.甲状腺内单一结节形成、质硬、边界不清 B 1.弥漫性胶样甲状腺肿的镜下特点是 A.滤泡显著扩大,类胶质潴留 B.滤泡上皮增生与复旧混杂 C.滤泡上皮增生呈柱状 D.多级乳头形成

E.肉芽肿形成 A 1.结节性甲状腺肿的镜下特点是 A.滤泡显著扩大,类胶质潴留 B.滤泡上皮增生与复旧混杂,多数结节形成 C.滤泡上皮增生呈柱状 D.多级乳头形成 E.肉芽肿形成 B 2.最常见的甲状腺功能亢进的原因是 A. Graves病 B.毒性结节性甲状腺肿 C.毒性甲状腺腺瘤 D.甲状腺素摄入过多 E.垂体腺瘤(分泌TSH) A 2.不符合 ...Graves病的描述是 A.又称Basedow病 B.又称毒性弥漫性甲状腺肿 C.是一种自身免疫性疾病 D.T3、T4分泌过高 E.继发于甲状腺炎 E 2. Graves病中,引起甲状腺素分泌过高的抗体是 A.甲状腺生长免疫球蛋白 B.甲状腺生长抑制免疫球蛋白 C.甲状腺刺激免疫球蛋白和TSH结合抑制免疫球蛋白 D.抗甲状腺线粒体抗体 E.抗核抗体 C 2. Graves病中,引起甲状腺腺上皮增生的抗体是 A.甲状腺生长免疫球蛋白和甲状腺生长抑制免疫球蛋白 B. TSH结合抑制免疫球蛋白 C.甲状腺刺激免疫球蛋白 D.抗甲状腺线粒体抗体 E.抗核抗体 A 2.不符合 ...Graves病的临床表现的是 A.男性多见 B.甲状腺肿大 C.代谢率增高 D.心悸、多食、多汗、消瘦、易激动 E.可伴有眼球突出 A 2. Graves病的甲状腺肉眼特点是 A.甲状腺弥漫肿大、光滑、质软,伴有血管杂音 B.甲状腺弥漫肿大、多结节状 C.甲状腺轻度肿大、质硬 D.甲状腺内单一结节形成、质软、边界清楚 E.甲状腺内单一结节形成、质硬、边界不清 A

生理学试题及答案第十一章-内分泌

生理学试题及答案第十一章-内分泌

第十一章内分泌 一、名词解释 1、激素 2、神经分泌 3、激素的允许作用 4、下丘脑调节肽 5、应激反应 二、填空题 1、激素可按化学性质分为和两大类。 2、下丘脑促垂体区神经元分泌的肽类激素经运输到腺垂体,调节其活动。 3、腺垂体分泌的激素 有、、、、、和,其中 和合称为促性腺激素。 4、神经垂体激体包括和两种。它们产生于和的神经元。 5、血管升压素的主要作用是,即具有抗利尿作用,高浓度时还有作用。

催产素的生理作用则是和。 6、甲状腺激素主要有和两种。甲状腺激素能使肌产热;它对生长的作用,主要是影响的生长发育。 7、调节机体钙、磷代谢的主要激素是、、。 8、肾上腺皮质球状带主要分泌,束状带主要分泌,网状带主要分泌。糖皮质激素以影响三大物质(蛋白质、脂肪和糖)代谢为主,而盐皮质激素则以影响水盐代谢为主。 9、大剂量糖皮质激素还具有、、、等药理作用。 10、应急反应主要是由参与,而应激反应主要是由参与的。实际上,引起应急反应的各种刺激,也是引起应激反应的刺激。当机体受到应激刺激时,同时引起应激反应和应急反应,两者共同维持机体的适应能力。 11、胰岛素的主要生理功能是,血溏

浓度升高时,胰岛素分泌量,胰高血糖素分泌量。 三、选择题 1、神经激素是指() A、存在于神经系统的激素 B、作用于神经细胞的激素 C、由神经细胞分泌的激素 D、使神经系统兴奋的激素 E、调节内分泌腺功能的激素 2、体内大多数由内分泌腺释放的激素转送到靶组织的方式是() A、远距分泌 B、腔分泌 C、旁分泌 D、自分泌 E、神经分泌 3、下列哪种激素属类固醇激素() A、肾素 B、胰岛素 C、生长激素 D、氢化可的松 E、甲状腺激素 4、下列哪种激素不是含氮类激素() A、肾上腺素 B、生长抑素 C、促卵泡素 D、雄性激素 E、胰高血糖素 5、下列哪种激素属于含氮激素() A、1,25-二羟维生素D3 B、雌二醇 C、睾酮 D、醛固酮 E、促甲状腺激素 6、下列不属于激素作用的特征的是()

生理学第十一章内分泌试题及答案

第十一章内分泌 【测试题】 一、名词解释 1. 激素( hormone) 2. 长反馈( loog-loop feedback) 3. 应激( stress) 4. 允许作用( permissive action) 5. 黏液性水肿( myxedema) 6. 碘阻滞效应( Wolff Chaikoff effect) 7. 肢端肥大症( acromegaly) 8. 应急学说( emergency reaction hypothesis) 9. 下丘脑调节肽( hypothalamic regulatory peptide) 10. 内分泌( endocrine) 11. 自分泌( autocrine) 12. 侏儒症( dwarfism) 13. 靶细胞( target cell) 14. 上调作用( up regulation) 15. 呆小症( cretinism) 16. 腔分泌( solinocrine) 17. 组织激素( tissue hormone) 二、填空题 18. 根据化学结构, 激素可分为 19. 激素的作用方式有: 、以及三类。、、、和。 20. 内分泌腺分泌水平的相对稳定主要是经过 21. 细胞膜受体介导的激素作用机制主要建立在机制实现的。 学说基础上, 细胞内受体介导的 激素作用机制主要建立在学说基础上。 22. 下丘脑的肽能神经元主要存在于、与内。 23. 腺垂体是体内最重要的内分泌腺, 能分泌七种激素, 其中、、 和、均有各自的靶腺, 是经过调节靶腺的活动而发挥作用。 24. 生长激素能诱导靶细胞产生一种具有促生长作用的肽类物质, 称为。

第十二章 内分泌系统疾病

一选择题 A型题 1、垂体性侏儒症的特征是: A一种遗传性疾病 B身体各部非对称性发育 C常合并克汀病 D患者智力正常 E患者常夭折 2、垂体发生的肿瘤中最常见的是: A 嫌色性细胞腺瘤 B 嗜酸性细胞腺瘤 C 嗜碱性细胞腺瘤 D 垂体腺瘤 E 颅咽管瘤 3、垂体坏死最常见的原因是: A 长期接受类固醇激素的治疗 B 头部外伤 C 脑肿瘤 D 分娩后垂体梗死 E 垂体的肿瘤 4、青春期后骨骺已闭合,生长激素分泌过多可能引起:A肢端肥大症 B多毛症 C巨人症 D男性化 E过早衰老 5、抗利尿激素的生成部位在下列何处? A下丘脑 B垂体茎 C垂体后叶 D垂体前叶 F 肾脏 6、关于单纯性甲状腺肿,下列的记述哪一项是正确的? A 男性显著多与女性 B 年龄越大发病者越多 C 甲状腺多呈结节状肿大 D 一般不伴有功能亢进或功能低下 E 从病变性质来说,可以看作是良性肿瘤 7、关于结节性甲状腺肿,下列的记述哪一项是错误的? A 结节具有完整的包膜 B 结节对周围甲状腺组织无明显压迫作用 C 滤泡上皮上有乳头状增生者癌变率高

D 结节内常有出血坏死纤维增生等改变 E 从弥漫性甲状腺肿可以移行为结节性甲状腺肿 8、新生儿或幼儿时期甲状腺功能低下,表现为: A黏液水肿 B弥漫性增生性甲状腺肿 C弥漫性胶样甲状腺肿 D克汀病 E佝偻病 9、关于慢性纤维性甲状腺炎,下列哪一项是错误的? A 甲状腺质地甚硬如木样 B 不侵犯全部甲状腺组织 C 甲状腺内纤维增生显著,但与周围组织没有粘连 D 没有疼痛和发热 E 组织内淋巴细胞浸润量少 10、下列肿瘤中,哪一项不属于甲状腺滤泡性肿瘤? A 胚胎性腺瘤 B 胎儿性腺瘤 C 单纯性腺瘤 D 乳头状腺瘤 E 胶样腺瘤 11、恶性甲状腺肿瘤中哪一种发病数量多,而恶性度最低,十年存活率最高: A 滤泡性癌 B 乳头状腺癌 C 髓样癌 D 未分化癌 E 肉瘤 12、有血中降钙素增多的甲状腺肿瘤是: A 嗜酸性细胞腺瘤 B 乳头状腺癌 C 胎儿型腺癌 D 髓样癌 E 未分化癌 13、对肾上腺皮质腺瘤来说,下列记述中哪一项是错误的? A 病变常为单侧性单发的肿瘤 B 腺瘤通常皆具有包膜 C 腺瘤一般皆较小 D 功能性肿瘤临床上均表现为柯兴氏综合症 E 非功能性肿瘤少见 14、能引起血中甲状腺素过多,导致甲状腺毒症最常见的疾病是: A毒性腺瘤 B毒性甲状腺肿 C毒性结节性甲状腺肿 D亚急性甲状腺炎 E垂体促甲状腺细胞腺瘤

第十二章内分泌系统疾病.

第十二章内分泌系统疾病 一、名词解释 1. 非毒性甲状腺肿( nontoxic goiter) 2. 粘液水肿( myxedema) 3.亚急性甲 状腺炎( subacute thyroiditis ) 4. Riedel 甲状腺肿( Riedel's goiter ) 5. 库欣综合症( Cushing's syndrome) 6. 肢端肥大症( acromegaly ) 7. 毒性甲状腺肿 ( toxic goiter ) 8. 克汀病( Cretinism ) 9. 桥本甲状腺炎( Hashimoto 's thyroiditis ) 10. 甲状腺髓 样癌( medullary carcinoma of thyroid ) 11. 糖尿病( diabetes mellitus ) 12. Zollinger-Ellison 综合征( Zollinger-Ellison syndrome) 13. APUD 瘤( amine precursor uptake and decarboxylation tumor ) 二、 A 型题 1.在垂体腺瘤的形态学分类中,以那种类型最多见 A. 嗜酸性细胞腺瘤 B. 嗜碱细胞腺瘤 C. 嫌色细胞腺瘤 D. 混合性腺瘤 E. 以上都不是 2.在垂体腺瘤的功能分类中,以那种类型最多见 A. 促性腺激素细胞腺瘤 B. 催乳素细胞腺瘤 C. 促皮质素细胞腺瘤 D. 生长素细胞腺瘤 E. 无功能性细胞腺瘤 3.Sheehan综合征最常见的原因是 A. 垂体肿瘤 B. 脑肿瘤 C. 脑外伤 D. 分娩时大出血 E. 长期接受类固醇激素的治疗 4. 甲状腺癌中,以哪种类型的发病最多,恶性度最低, 5 年生存率最高 A. 滤泡性癌 B. 乳头状癌 C. 髓样癌 D. 未分化癌 E. 嗜酸细胞癌 5. 最常出现砂粒体的甲状腺癌是 A. 髓样癌 B. 乳头状癌 C. 滤泡性癌 D. 未分化癌 E. 鳞状细胞癌

最新生理学试题及答案第十一章-内分泌

第十一章内分泌 一、名词解释 1、激素 2、神经分泌 3、激素的允许作用 4、下丘脑调节肽 5、应激反应 二、填空题 1、激素可按化学性质分为和两大类。 2、下丘脑促垂体区神经元分泌的肽类激素经运输到腺垂体,调节其活动。 3、腺垂体分泌的激素有、、、、、 和,其中和合称为促性腺激素。 4、神经垂体激体包括和两种。它们产生于和的神经元。 5、血管升压素的主要作用是,即具有抗利尿作用,高浓度时还有作用。催产素的生理作用则是和。 6、甲状腺激素主要有和两种。甲状腺激素能使肌产热;它对生长的作用,主要是影响的生长发育。 7、调节机体钙、磷代谢的主要激素是、、。 8、肾上腺皮质球状带主要分泌,束状带主要分泌,网状带主要分泌。糖皮质激素以影响三大物质(蛋白质、脂肪和糖)代谢为主,而盐皮质激素则以影响水盐代谢为主。 9、大剂量糖皮质激素还具有、、、等药理作用。 10、应急反应主要是由参与,而应激反应主要是由参与的。实际上,引起应急反应的各种刺激,也是引起应激反应的刺激。当机体受到应激刺激时,同时引起应激反应和应急反应,两者共同维持机体的适应能力。 11、胰岛素的主要生理功能是,血溏浓度升高时,胰岛素分泌量,胰高血糖素分泌量。

三、选择题 1、神经激素是指() A、存在于神经系统的激素 B、作用于神经细胞的激素 C、由神经细胞分泌的激素 D、使神经系统兴奋的激素 E、调节内分泌腺功能的激素 2、体内大多数由内分泌腺释放的激素转送到靶组织的方式是() A、远距分泌 B、腔分泌 C、旁分泌 D、自分泌 E、神经分泌 3、下列哪种激素属类固醇激素() A、肾素 B、胰岛素 C、生长激素 D、氢化可的松 E、甲状腺激素 4、下列哪种激素不是含氮类激素() A、肾上腺素 B、生长抑素 C、促卵泡素 D、雄性激素 E、胰高血糖素 5、下列哪种激素属于含氮激素() A、1,25-二羟维生素D3 B、雌二醇 C、睾酮 D、醛固酮 E、促甲状腺激素 6、下列不属于激素作用的特征的是() A、信息传递 B、特征性 C、高效性 D、相互作用 E、广泛性 7、激素作用一般特性的共同点是() A、由内分泌细胞粗面内质网合成 B、以cAMP为第二信使 C、受体位于靶细胞膜上 D、对靶细胞有严格特异性 E、有高效能的生物放大作用 8、糖皮质激素本身没有缩血管效应,但能加强去甲上肾腺素的缩血管作用, 这称为() A、协同作用 B、致敏作用 C、增强作用 D、允许作用 E、辅助作用 9、血中激素浓度很低,而生理效应十分明显是因为:() A、激素的半衰期长 B、激素的特异性强 C、激素作用有靶细胞 D、激素间有相互作用 E、激素具有高效能生物放大系统 10、下列哪种物质属于第一信使() A、Ca2+ B、cAMP C、cGMP D、肾上腺素 E、5’-AMP 11、类固醇激素作用机制的第一步是与靶细胞的() A、胞膜受体结合 B、胞浆受体结合 C、核受体结合 D、兴奋型G-蛋白结合 E、抑制型G-蛋白结合 12、第二信使cAMP 的作用是激活() A、DNA酶 B、磷酸化酶 C、蛋白激酶 D、腺苷酸环化酶 E、磷酸二酯酶 13、实验观察到,抑制腺苷酸环化酶后,胰高血糖素分解糖原的作用不再出现,表明介导其

病理生理学第十一章内分泌系统复习思考题

第十一章内分泌系统复习思考题一、单项选择题: 1.调节人体生理功能的生物信息传递系统包括 A. 神经系统和免疫系统 B. 内分泌系统和免疫系统 C. 神经系统和内分泌系统 D. 中枢神经系统和外周神经系统 E. 第一信号系统和第二信号系统 2.激素传递的方式不包括 A. 血液运送 B. 经组织液扩散 C. 神经轴浆运输 D. 经腺体导管分泌 E. 自分泌 3.下列哪种激素属于胺类激素 A. 胰岛素 B. 甲状腺激素 C. 性腺激素 D. 胃肠激素 E. 肾上腺皮质激素 4.关于激素的信息传递作用,下列哪项是正确的 A. 加强或减弱靶组织的生理生化过程 B. 为靶组织活动提供额外能量 C. 为靶组织代谢添加新成分 D. 内分泌系统的信息是电信号 E. 以上都不对 5.当激素受体上调时 A. 激素- 受体复合物内化 B. 受体结合部位全部被激素占据 C. 靶组织对激素的反应减弱 D. 激素受体的数量增多 E. 激素受体的亲和力减弱 6. G蛋白耦联膜受体介导的第二信使不包括 A. cAMP B. IP3 和DG C. cGMP D. Ca2+ E. PIP2 7. 下列哪项不参与下丘脑激素分泌的调控? A. 靶腺分泌激素的长反馈调节 B. 腺垂体分泌激素的短反馈调节 C. 下丘脑自身超短反馈调节 D. 神经垂体分泌的激素

E. 单胺类神经递质 8.影响人体神经系统发育最重要的激素是 A. 雌激素和睾酮 B. 促甲状腺激素 C. 甲状腺激素 D. 生长激素 E. 糖皮质激素 9.关于甲状腺腺泡细胞的聚碘作用错误的是 A. 需要激活Na+,K+-ATPase产生能量 B. 依靠腺泡细胞基底膜上Na+/I- 泵的帮助 C. 当Na+顺浓度差内流时抑制I-的转运 D. 是逆电-化学梯度进行的 E. TSH 能加强腺泡细胞的聚碘作用 10.生物活性最高的甲状腺激素是 A. T4 B. T3 C. rT3 D. DIT 和MIT E. 酪氨酸 11.关于生长介素错误的是 A. 主要由肝脏产生 B. 又称为“胰岛素样生长因子(IGF)” C. 血中IGF含量与GH水平呈反比关系 D. 介导GH的促生长作用 E. 对脑组织的发育一般无影响 12.下列抑制生长激素分泌的因素是 A. 血糖降低 B. 血中游离脂肪酸增加 C. 慢波睡眠期 D. 创伤及应激 E. 雌激素、睾酮 13.关于催乳素对乳腺的作用错误的是 A. 促进青春期乳腺的生长发育 B. 促进妊娠期乳腺的增生和乳汁的合成 C. 妊娠期乳腺不泌乳是因其与雌激素的协同作用 D. 维持哺乳期乳汁分泌 E. 分娩后催乳素立即发挥泌乳作用 14.血管加压素的生理作用是 A. 升高血糖 B. 增加血容量 C. 升高和维持动脉血压 D. 增加肾脏远曲小管和集合管对水的重吸收 E. 增加肾脏远曲小管和集合管对Na+的重吸收15.下列哪种激素不利于人体的生长发育? A. 生长激素 B. 胰岛素

人体机能学练习题(第十三章 内分泌)

第十三章内分泌 一、名词解释 1.激素;2.应急; 3.应激4.下丘脑调节肽 二、填空题 1.内分泌腺所分泌的生物活性物质称为,凡能被激素作用的细胞称为。激素靶细胞 2.下丘脑与垂体之间存在系统和系统。下丘脑-腺垂体下丘脑-神经垂体 3.幼年时期缺乏生长素将患;成年后生长素过多则出现。侏儒症肢端肥大症 4.血管升压素和催产素产生于下丘脑和的神经元。视上核室旁核 5.生长素的释放和分泌受下丘脑分泌的和的双重调节。GHRH GHRIH 6.GH的促进生长作用是由于它能促进、、 和其它组织细胞分裂增殖,蛋白质合成增加。它的这种作用是通过介导的。骨软骨肌肉胰岛素样生长因子 7.生理浓度的生长素能蛋白质的合成,脂肪的分解,糖的利用。促进促进抑制 8.甲状腺功能亢进患者基础代谢率,可促使蛋白质,血糖,血胆固醇。增高分解升高偏低 9.甲状腺机能主要受和的调节。下丘脑-腺垂体-甲状腺轴自身调节机制 10.甲状腺激素主要有和。T3 T4 11.甲状腺激素主要影响和的生长和发育。脑长骨 12.呆小症是由于幼年时期缺乏所引起;而侏儒症是由于幼年时缺乏所致。甲状腺激素生长素 13.促进人体生长的激素有、、和。甲状腺激素生长素胰岛素性激素 14.醛固酮是由肾上腺皮质所分泌的,其主要作用是。球状带保钠排钾 15.能够增强机体对有害刺激耐受力的激素是。肾上腺皮质激素 16.胰岛素的主要生理功能是促进代谢,调节浓度。合成血糖17.人体唯一降低血糖的激素是。胰岛素 18.血糖浓度升高时,胰岛素分泌。增多 19.糖皮质激素能蛋白质的分解;并蛋白质合成。促进抑制 20.皮质醇主要影响代谢,而醛固酮则以影响代谢为主。三大营养物质水盐 21.肾上腺皮质分泌的三大激素为糖皮质激素、和。盐皮质激素性激素

生理学第十一章_内分泌试题及答案

第十一章 内分泌 【测试题】 一、名词解释 1. 激素(hormone) 2. 长反馈(loog-loop feedback) 3. 应激(stress) 4. 允许作用(permissive action) 5. 黏液性水肿(myxedema) 6. 碘阻滞效应(Wolff Chaikoff effect) 7. 肢端肥大症(acromegaly) 8. 应急学说(emergency reaction hypothesis) 9. 下丘脑调节肽(hypothalamic regulatory peptide) 10. 内分泌(endocrine) 11. 自分泌(autocrine) 12. 侏儒症(dwarfism) 13. 靶细胞(target cell) 14. 上调作用(up regulation) 15. 呆小症(cretinism) 16. 腔分泌(solinocrine) 17. 组织激素(tissue hormone) 二、填空题 18. 根据化学结构,激素可分为、以及三类。 19. 激素的作用方式有:、、、和。 20. 内分泌腺分泌水平的相对稳定主要是通过机制实现的。 21. 细胞膜受体介导的激素作用机制主要建立在学说基础上,细胞内受体介导的 激素作用机制主要建立在学说基础上。 22. 下丘脑的肽能神经元主要存在于、与内。 23. 腺垂体是体内最重要的内分泌腺,能分泌七种激素,其中、、 和、均有各自的靶腺,是通过调节靶腺的活动而发挥作用。 24. 生长激素能诱导靶细胞产生一种具有促生长作用的肽类物质,称为。

25. 患闭经溢乳综合症的妇女,临床表现为闭经、溢乳与不孕,患者一般都存在无排卵与 雌激素水平低落,而血中浓度却异常增高。 26. 神经垂体不含腺细胞,不能合成激素,其储存和释放的激素来源于下丘脑的 和,其中抗利尿激素主要由产生;而缩宫素则主要是由产生。 27. 甲状腺激素主要有和两种;食物中的是合成甲状腺激素不可缺少的重要 原料。 28. 对成年人甲状腺激素的作用主要是中枢神经系统及交感神经的兴奋性。 29. 降钙素是由甲状腺细胞分泌的肽类激素,主要作用是降低血钙和血磷,其主 要靶器官是,对也有一定的作用。 30. 肾上腺皮质在组织结构上由外向内依次为、和,分别分 泌、和。 31. 肾上腺皮质功能亢进时,糖皮质激素对身体不同部位的作用不同,能增加四 肢的分解,而使腹、面、两肩及背部合成增加,以致出现“满月脸”、“水牛背”等特殊体形。 32. 糖皮质激素可使红细胞、血小板和中性粒细胞数目,使淋巴细胞和嗜酸性粒细 胞数目。 33. 启动并维持乳腺泌乳的激素是,促进乳腺排乳的激素是。 34. 醛固酮是调节机体水盐代谢的重要激素,有保、保和排的 作用。 35. 肾上腺髓质的内分泌细胞是细胞,其直接受神经胆碱能节前纤维支 配。 36. 下丘脑和腺垂体通过相联系,下丘脑和神经垂体是通过相 联系。 37. 哺乳动物的胰岛细胞依其形态和染色特点,可分为五种类型,其中A细胞可分 泌;B细胞数分泌;D细胞分泌;D1细胞的数量很少,分泌;F细胞分泌。 38.长期大量应用生长素、皮质醇、甲状腺激素以及胰高血糖素等激素时,有可能使 细胞衰竭而导致病。 39.甲状腺机能亢进时,血胆固醇水平正常。 40. 甲状旁腺激素是由甲状旁腺细胞分泌的直链肽,有升高和降低 的作用。 三、选择题

第12章内分泌系统

第12章内分泌系统 一、授课章节 12.1概述 12.2脑垂体及其功能 12.3甲状腺及其功能 12.4肾上腺及其功能 二、学时安排 2学时 三、教学目标 1.脑垂体的位置。 2.腺垂体分泌激素及其功能 3.神经垂体分泌激素及其功能 4.甲状腺素和降钙素的功能。 5.肾上腺皮质部分泌的激素及功能。 四、教学重点、难点分析 重点: 1.脑垂体的位置及分泌的些激素。 2.甲状腺的位置及分泌的些激素。 3.肾上腺的位置及分泌的激素。 难点: 1.腺垂体分泌激素及其功能 2.神经垂体分泌激素及其功能 3.甲状腺素和降钙素的功能。 4.肾上腺皮质部分泌的激素及功能。 五、教具 内分泌标本及挂图 六、教学方法 讲授法,多媒体课件。 七、教学过程 Ⅰ.导入

复习旧课:中枢神经系统和周围神经系统的组成。反射弧的基本过程。十二对脑神经口诀。脑和脊髓膜的层次分布。内脏神经(自主神经)和躯体神经的区别。 本次课的学习要介绍的是1.脑垂体、甲状腺、肾上腺的位置及分泌的激素种类和作用。 II.新课 12.1 内分泌的概述 内分泌的概述的特点:激素是通过内分泌腺产生的 提示:内分泌腺无输出管,属无管腺,其分泌物称为激素。有脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺和松果体等。 一、内分泌系统的组成 内分泌系统由机体内的内分泌腺或散在的内分泌组织或细胞组成。内分泌腺无输出管,属无管腺,其分泌物称为激素。有脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺和松果体等。散在的内分泌组织或细胞有胰腺内的胰岛、卵巢内的卵泡细胞和黄体细胞、睾丸内的间质细胞等。 二、激素 1.概念激素是由内分泌细胞分泌的、少量高效调节机体生长发育和繁殖等生理活动的物质。激素分泌出来后,经血液或淋巴带到特定的细胞、组织、器官,激活或抑制机体的生理反应。所作用的细胞、组织、器官分别称为靶细胞、靶组织和靶器官。 2.激素的作用特点 (1)特异性,即某种激素只能对某些组织细胞或某些代谢过程发生调节作用。 (2)高效性,激素是一种高效能的生物活性物质,很小的剂量就能产生很强的作用 (3)激素本身不是营养物质,不能产生能量,只对某些生理机能有促进或抑制作用。 (4)不同的激素,在体内的分泌速度、作用快慢和灭活速度不同。 3.激素的种类按化学类别可分为:

生理学复习题——11内分泌

第十一章内分泌 一、单项选择题 1.下列激素不属于腺垂体分泌的是( ) A.促性腺激素B.促肾上腺皮质激素C.促甲状腺素 D.催产素E.催乳素 2.不属于下丘脑调节性多肽的是( ) A.促甲状腺素释放激素B.生长素释放激素 C.生长抑素D.促性腺激素E.催乳素释放因子 3.合成抗利尿激素的主要部位是( ) A.下丘脑视上核B.腺垂体C.神经垂体 D.甲状腺C细胞E.甲状旁腺 4.抗利尿激素的主要生理作用是( ) A.促进肾小管对Na+的重吸收B.促进肾小管分泌H+ C.促进肾小管分泌K+D.使血管收缩,血压升高 E.提高远曲小管和集合管对水的通透性 5.某男性,18岁,身高1.1米, 智力低下,性发育延迟,其原因是幼年时缺乏( ) A.生长素B.甲状腺激素C.垂体激素 D.胰岛素E.肾上腺素和性腺激素 6.维持甲状腺激素相对稳定主要依靠( ) A.下丘脑的调节性多肽B.腺垂体的促激素 C.甲状腺的自身调节D.下丘脑—腺垂体—甲状腺轴的作用 E.甲状腺激素的正反馈调节 7.食物中长期缺碘可引起( ) A.甲状腺功能亢进B.甲状腺组织萎缩 C.单纯性甲状腺肿D.腺垂体功能减退 E.神经垂体功能减退 8.呆小症是由于( ) A.幼年时生长素分泌不足B.幼年时生长素分泌过多 C.婴幼儿时期甲状腺功能减退D.糖皮质激素分泌过多 E.胰岛素分泌不足 9.对甲状旁腺素生理作用的下列说明,错误的是( ) A.促进溶骨过程、动员骨Ca2+入血B.促进肾小管重吸收Ca2+ C.抑制骨小管对磷酸盐的重吸收D.间接促进肠道吸收Ca2+

E.降低血钙,升高血磷 10.不属于胰岛素的生理作用是( ) A.促进组织细胞对糖的摄取、贮存和利用B.促进脂肪的分解和利用 C.促进蛋白质的合成D.促进K+进入细胞内 E.促进DNA、RNA的合成 11.胰岛素不能降低( ) A.血糖浓度B.血脂肪酸浓度C.血氨基酸浓度 D.血K+浓度E.血Na+浓度 12.调节胰岛素分泌的最重要因素是( ) A.血中脂肪酸B.血中氨基酸C.血糖 D.胃肠激素E.血钠 13.肾上腺髓质分泌( ) A.性激素B.肾上腺素与去甲肾上腺素 C.胰高血糖素D.盐皮质激素E.胰岛素 14.肾上腺素可使( ) A.心输出量增加B.冠脉血流量增加 C.总外周阻力升高D.支气管平滑肌舒张 E.糖元合成,血糖降低 15.促使远曲小管和集合管保钠排钾的激素主要是( ) A.糖皮质激素B.盐皮质激素C.抗利尿激素 D.雌激素E.雄激素 16.增强机体对有害刺激的耐受力参与应激反应的是( ) A.生长素B.胰岛素C.雄激素D.甲状腺激素E.糖皮质激素17.过量时能使脂肪异常分布的激素是( ) A.糖皮质激素B.盐皮质激素C.雄激素 D.雌激素E.孕激素 18.下列激素中,不能促进蛋白质合成的是( ) A.生长素B.甲状腺激素C.胰岛素 D.盐皮质激素E.雄激素 二、多项选择题题 1.激素的一般特征包括( ) A.特异性B.换能作用C.高效能作用D.适应现象E.相互作用2.腺垂体分泌的促激素有( )

第十三章 内分泌系统

第十三章内分泌系统 一、试题部分 (一)、填空题 1.内分泌细胞分泌的激素按其化学性质分为( )、和( )两大类。 2.分泌类固醇激素细胞的超微结构特点是含有丰富的( )和呈管状嵴的( );分泌含氮激素细胞的超微结构特点是有膜被( ),还有( )、( )等细胞器。 3.甲状腺滤泡壁是上皮,滤泡内充满,即。 4.甲状腺的功能受垂体远侧部细胞分泌的调控。 5.甲状旁腺的腺细胞有( )和( ),其中( )分泌甲状旁腺激素,具有( )的功能。

6.肾上腺皮质分( )、( )和( )三个带,依次分泌( )、( )和( )。 7.位于甲状腺滤泡上皮细胞之间及滤泡之间有一种( )细胞,胞质染色( ),含有( )颗粒,该细胞分泌( )。 8.肾上腺髓质细胞胞质内含( )颗粒,根据颗粒所含物质的不同,髓质细胞分为( )细胞和( )细胞。 9.脑垂体远侧部的腺细胞可分为( )、( )和( )。 10.脑垂体远侧部的嗜酸性细胞分( )和( )两类。 11.脑垂体神经部无髓神经纤维主要来源于( )和( )的轴突 12.腺垂体分泌的( )与卵泡发育和精子发生有关,而( )可促进排卵和雄激素分泌。

13.生长激素分泌过多,在幼年引起,成年引起。 (二)、单选题 1.肾上腺髓质内有( ) A.嗜酸性细胞 B.嫌色细胞 C.嗜中性细胞 D.嗜锇细胞 E.嗜铬细胞 2.垂体细胞是一种( ) A.神经胶质细胞 B.结缔组织细胞

C.神经元 D.色素细胞 E.上皮细胞 3.关于脑垂体神经部的结构成分,哪项错误( ) A.分泌神经元 B.垂体细胞 C.无髓神经纤维 D.丰富的毛细血管网 E.赫令体 4.垂体门脉系统第二级毛细血管网位于 ( )

第十一章 内分泌系统疾病

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 第十一章内分泌系统疾病 第十一章内分泌系统疾病 1. 符合单纯性甲状腺肿的描述是 A. 男性多于女性 B. 老年患者多见 C. 甲状腺多呈结节状肿大D. 一般不伴有甲状腺功能异常 E. 属良性肿瘤 C 1. 不符合...结节性甲状腺肿的描述是 A. 结节具有完整的包膜 B. 结节不压迫周围甲状腺组织 C. 常有纤维组织增生 D. 常有出血、坏死 E. 一般不伴有甲状腺功能异常 A 1. 不符合...地方性甲状腺肿的描述是 A. 多见于内陆山区、半山区 B. 女性患者多见 C. 可引起克汀病 D. 与缺碘有关 E. 与甲状腺素合成障碍有关 E 1. 青春期甲状腺肿发生的原因是 A. 缺碘 B. 甲状腺素合成障碍 C. 机体对碘和甲状腺素的需求增加 D. 药物影响酪氨酸的转化 E. 碘在肠道吸收障碍 C 1. 弥漫性胶样甲状腺肿的肉眼特点是 A. 甲状腺弥漫肿大、光滑、质软 B. 甲状腺弥漫肿大、多结节状 C. 甲状腺轻度肿大、质硬 D. 甲状腺内单一结节形成、质软、边界清楚 E. 甲状腺内单一结节形成、质硬、边界不清 A 1. 结节性甲状腺肿的肉眼特点是 A. 甲状腺弥漫肿大、光滑、质软 B. 甲状腺弥漫肿大、多结节状 C. 甲状腺轻度肿大、质硬 D. 甲状腺内单一结节形成、质软、边界清楚 E. 甲状腺内单一结节形成、质硬、边界不清 B 1. 弥漫性胶样甲状腺肿的镜下特点是 A. 滤泡显著扩大,类胶质潴留 B. 滤泡上皮增生与复旧混杂 C. 滤泡上皮增生呈柱状 D. 多级乳头形成 E. 肉 1 / 11

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