动物生理:第十一节内分泌系统上课用.ppt
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1、第十一节 内 分 泌,第一节 概 述,(经典)内分泌:最早是指一特化的细胞群组成的腺体,它们没有导管,其分泌物直接入内环境。内分泌系统:是由内分泌腺和分散存在于某些组织器官的内分泌细胞组成的一个重要的信息传递系统。内分泌腺:(图)内分泌腺是没有导管的腺体(也叫无管腺),其分泌物由腺细胞直接分泌入体液,并以体液为媒介在体内传播信息。动物体内主要的内分泌腺有垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、性腺、松果体等。内分泌细胞:分散存在于组织器官中的内分泌细胞也比较广泛,如消化道粘膜、心、肾、肺、皮肤、胎盘、脂肪等组织均存在各种各样的内分泌细胞,下丘脑还存在有兼有内分泌功能的神经细胞。,(一)激素的概念,专指
2、在生理状态下,由某些组织细胞产生,弥散进入组织,通过血液循环到达机体的远处组织,发挥特殊生理作用的一类化学物质。,由动物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,经组织液或血液传递而发挥其调节作用,这种化学物质就称为激素。,神经激素(neurohormone),局部激素(local hormone),外激素(pheromone),1.远距分泌(telecrine),大多数激素进入血液,经血液循环到达远距离的靶细胞而发挥生理作用,即传统的内分泌概念。,2.旁分泌(paracrine),某些激素进入组织液或细胞间液,通过扩散到达邻近的靶细胞起作用。,3.自身分泌(autocrine)
3、,内分泌细胞分泌的激素在局部扩散,又返回作用于该内分泌细胞而发挥反馈作用。,4.神经分泌(neurocrine),神经细胞分泌的化学信使(神经递质)由轴突末梢释放,经突触传递至突触后细胞,影响其生理功能。,5.表分泌(epicrine),激素还可通过细胞间的微管连接到达另一细胞起调节作用。,激素的分类,一、激素的分类 激素按化学性质可分为三大类:1.含氮激素:肽类和蛋白质激素:垂体、甲状旁腺、胰岛、消化道等分泌的激素。易被胃肠消化液分解破坏,一般不宜口服。胺类激素:肾上腺髓质、甲状腺分泌的激素。2.类固醇(甾体)激素:肾上腺皮质和性腺分泌的激素。类固醇激素都是由胆固醇合成的,可以口服。3.固醇
4、类激素,促甲状腺(激)素释放激素 促性腺(激)素释放激素生长激素释放抑制激素(生长抑素)生长激素释放激素促肾上腺皮质(激)素释放激素 促黑(素细胞)激素释放因子促黑(素细胞)激素释放抑制因子 催乳素释放因子催乳素释放抑制因子 升压素(抗利尿激素)催产素 促肾上腺皮质激素促甲状腺激素 卵泡刺激素(促卵泡激素)黄体生成素(间质细胞刺激激素)促黑(素细胞)激素生长激素 催乳素促脂解素 降钙素甲状旁腺激素 生长介素胰高血糖素 胰岛素胃泌素 促胰液素 胆囊收缩素-促胰酶素 抑制素绒毛膜促性腺激素 内啡肽脑啡肽 神经降压素P物质 肾素心钠素(心房钠尿肽)胸腺(激)素激肽,1.1.含氮激素-肽、蛋白质类,1
5、.2.含氮激素-胺类激素,去甲肾上腺素肾上腺素甲状腺素(四碘甲腺原氨酸)三碘甲腺原氨酸逆-三碘甲腺原氨酸褪黑(激)素,2.类固醇(甾体)激素,糖皮质激素(如皮质醇)盐皮质激素(如醛固酮)睾酮雌二醇孕酮1,25-二羟胆钙化醇,(四)激素的一般特性,1信息传递作用,激素既不能提供能量也不能发动新的反应,仅仅起“信使”的作用,将生物信息传递给效应细胞,发挥增强或减弱效应细胞内原有的生理生化过程的作用。,其作用主要包括:,调节物质代谢,维持代谢的稳态。调节细胞的分裂和分化,保证机体的正常生长、发育和成熟,并影响衰老过程。影响中枢神经系统和植物性神经系统的发育和功能。调节生殖器官的发育和成熟,并保证生殖
6、过程正常进行。与神经系统密切配合,使机体更有效地适应内外环境的变化。,2作用的相对特异性,进入体液中的激素只选择地作用于某些器官、组织和细胞,这样一种现象称为激素作用的特异性。被激素选择作用的器官、组织和细胞,分别称为靶器官、靶组织和靶细胞。,激素作用的特异性与靶细胞膜上存在的能与该激素发生特异性结合的受体有关。,3高效能生物放大作用,激素在血液中的浓度通常都很低,一般在纳摩尔(nmol/L),甚至在皮摩尔(p mol/L)数量级,但其作用显著。这是由于激素与靶细胞的受体结合后,细胞内发生一系列酶促放大作用,一个接一个,逐级放大效果,形成一个效能极高的生物放大系统。,0.1ug的促肾上腺皮质激
7、素释放激素可使腺垂体释放1ug促肾上腺皮质激素,后者在引起肾上腺皮质分泌40ug的糖皮质激素,最终可产生约6000ug糖原储备的细胞效应。,4激素间的相互作用,当多种激素共同参与某一生理活动的调节时,激素与激素之间往往存在着协同作用或拮抗作用,这对维持其功能活动的相对稳定起着重要作用。,协同作用:生长素血糖糖皮质激素拮抗作用:胰岛素血糖胰高血糖素,有的激素本身并不能直接对某些器官、组织或细胞产生生理效应,然而由于它的存在,可使某一种激素的作用明显增强,即对另一种激素的调节起支持作用,这种现象称为允许作用。,允许作用(permissive action),(五)激素的合成、分泌、转运和代谢,1激
8、素的合成,肽类和蛋白质激素的合成,在细胞核内DNA中的遗传信息转录到mRNA,在胞浆中通过mRNA的翻译过程形成多肽激素链,前激素原,激素原,内质网裂解,降解,脱去无活性的肽段,有活性的激素,类固醇激素、胺类激素的合成,是依靠细胞浆或分泌小泡内制造的各种专门的酶,通过一系列酶促反应过程以胆固醇、酪氨酸等为原料而合成的。,2激素的分泌,内分泌细胞合成激素后释放到细胞外或血液中的过程,称为激素的分泌。,含氮类激素 胞吐作用,类固醇激素 单纯扩散,激素分泌后经过血液循环或体液扩散到靶细胞的过程,称为激素的转运。,4.激素的代谢,3激素的转运,激素从释放出来直到失活并被消除的过程,称为激素的代谢。代谢
9、的速度通常以半衰期表示,即激素的浓度或活性在血液中减少一半所需要的时间来表示。,4.激素的代谢,激素的受体(receptor):靶细胞上能识别并专一性结合某种激素,继而引起各种生物效应的功能蛋白质,它是细胞接受激素信息的装置。,1、细胞膜受体 2、细胞内受体,三、激素作用的机制,当激素与受体结合时,可使其特异性受体或邻近受体的亲和力与数量增加称为增量调节或上调。减少称为减量调节或下调。,胞浆受体和核受体,四、激素作用的机制(一)激素受体:指靶细胞上能识别并专一性结合 某种激素,继而引起各种生物效 应的功能蛋白质。1.激素受体的分类 细胞膜受体:G蛋白耦联受体和酪氨酸蛋白酶受体 结构分为:膜外区
10、段、质膜部分和膜内区段 细胞内受体:分为胞浆受体和核受体 结构分为:激素结合结构域、DNA结合结构域 和转录激活结构域,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,激素受体(靶细胞)生物效应(一)含氮激素的作用机制第二信使学说 激素(第一信使)+胞膜受体 激活膜内腺苷酸环化酶 生物效应 蛋白激酶 胞内cAMP 磷酸化(第二信使)第二信使:cAMP、cGMP、Ca2、三磷酸肌醇、二酰甘油蛋白激酶(PKA)、蛋白激酶 C(PKC)、蛋白激酶 G(PKG),华中师范大学生命科学学院 张铭编制,(二)类固醇激素的作用机制基因表达学说 激素(第一信使)+胞浆受体 核受体(核膜)生物 生成新的mRNA 调控DNA
11、的转录过程 效应 诱导蛋白质合成(调节基因表达)五、激素的测定方法 1.生物学测定法 2.化学测定法 3.放射免疫测定法 4.激素测定的其他方法,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,四、激素分泌的调节(图),(一)下丘脑-腺垂体-靶腺轴的调节 甲状腺激素、肾上腺皮质激素和性腺激素(二)反馈调节 上述调节轴中存在长反馈、短反馈、超短反馈;大多数激素存在负反馈,少部分激素存在正反馈(分娩时,催产素的分泌;排卵前,雌激素 GnRH LH的分泌调节)(三)神经调节:直接或间接调节(四)其它:生物节律、相互调节、自身调节,第二节下丘脑与垂体,下丘脑,神经垂体,下丘脑垂体束,下丘脑促垂体区,腺垂体,垂体门
12、脉,一、下丘脑,视上核,室旁核,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,下丘脑神经垂体 视上核(主泌 ADH)下丘脑垂体束 神经垂体释放入血 室旁核(主泌 OXT)轴浆运输下丘脑腺垂体 调节性多肽 腺垂体 垂体门脉系统,生长激素催乳素促黑激素促甲状腺激素促肾上腺皮质激素促性腺激素,视交叉上核腹侧内核室周核弓状核正中隆起等,促垂体区,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,(一)下丘脑调节肽,下丘脑分泌的调节肽有9种:,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,(二)调节下丘脑肽能神经元活动的调节物质 下丘脑肽能神经元可分为两大类:一类是肽类递质:如脑啡肽、-内啡肽、神经 降压素、P物质、血管活性肠 肽及胆囊
13、收缩素等;一类是单胺类递质:主要有多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)5-羟色胺(5-HT)。,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,二、腺垂体 腺垂体是体内最重要的内分泌腺。它可分泌七种激素 生长素 growth hormone,GH 催乳素 prolactin,PRL 促黑激素 melanophore stimulating hormone,MSH 促甲状腺激素 throid stimulating hormone,TSH 下丘脑-垂体-甲状腺轴 促肾上腺皮质激素 adrenocorticotropic hormone,ACTH 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴 促性激素 卵泡刺激素 follic
14、le stimulating hormone,FSH 黄体生成素 luteinizing hormone,LH 下丘脑-垂体-性腺轴,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,(一)生长素(GH)1.生长素的作用1)促进生长作用 幼年期:分泌缺乏侏儒症 分泌过多巨人症 成人期:分泌过多肢端肥大症,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,巨人症,肢端肥大症,9岁,33岁,16岁,52岁,侏儒症,2)促进代谢作用 蛋白质:促进氨基酸进入细胞,加速蛋白质合成。糖:抑制葡萄糖利用使血糖升高(升糖作用)脂肪:促进脂肪分解,增强脂肪酸氧化,提供能量。,2.生长素分泌的调节1)下丘脑对GH分泌的双重调节 GHRH(生
15、长素释放激素)促进其分泌 GHRIH(生长抑素)抑制其分泌2)反馈调节(见图)3)影响GH分泌的其他因素睡眠:觉醒睡眠,入睡60分钟左右达高峰代谢:血糖,GH分泌 氨基酸、脂肪酸,GH分泌运动、应激刺激 GH分泌甲状腺激素、雌激素 GH分泌,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,(二)催乳素(PRL)1.催乳素的作用1)对乳腺及泌乳的作用 青春期:促进乳房发育主要是雌激素作用,PRL与其他激素起协调作用。妊娠期:PRL使乳房发育,具备泌乳能力但并 不泌乳。分娩后:PRL发挥催乳(始动)并维持乳腺泌 乳的作用。,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,2)对性腺的作用 具有刺激卵泡 LH受体生成的作用
16、 LH+LH受体促进排卵、生成黄体及分泌 孕激素、雌激素3)对男性的作用 PRL+睾酮促进前列腺、精囊的生长,促 进睾酮合成增加。4)在应激反应中的作用 应激状态下,PRL、ACTH、GH一同升高。,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,2.催乳素分泌的调节 PRF(催乳素释放因子)促进分泌 PIF(催乳素释放抑制因子)抑制分泌 TRH(促甲状腺激素释放激素)促进分泌 吸乳反射促进分泌(三)促黑激素(MSH)促黑激素的作用:主要作用于黑色素细胞,生成黑色素。,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,三、神经垂体 神经垂体有两种激素:血管升压素(vasopressin,VP或 antidiuretic
17、 hormone,ADH)催产素(oxytocin,OXT)(一)血管升压素的作用(ADH)血管升压素受体 V1:血管平滑肌 V2:肾小管1.收缩血管:大剂量(脱水或失血时)升压-抗利尿作用 2.抗利尿:生理剂量(正常生理状态)促进远曲小管、集合管对水的重吸收。,华中师范大学生命科学学院 张铭编制,(二)催产素的作用1.对乳腺的作用(哺乳期)1)射乳反射:神经冲动下丘脑-神经垂体催产素 肌上皮细胞收缩 乳汁排出 射乳反射是条件反射(吸吮乳头、婴儿啼哭等)2)维持哺乳期乳腺不致萎缩的作用。2.对子宫的作用 促进子宫平滑肌收缩:妊娠子宫非孕子宫 子宫对催产素的敏感性:雌激素,孕激素,华中师范大学生
18、命科学学院 张铭编制,三、下丘脑激素分泌的调节 受高级中枢及外周传入信息的影响,其中的神经递质如下:1、递质*肽类物质:-内啡呔和脑啡呔可抑制CRH和GnRH的释放,但可促进TRH和GHRH的释放。*单胺类物质单胺类递质 TRH GnRH GHRH CRH PRF NE DA(-)5-HT,*近年发现:垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)下丘脑PACAP腺垂体(cAMP)生长因子、细胞因子调节腺垂体的生长发育及分泌功能。,2、下丘脑激素分泌的反馈调节(图),垂体的内分泌功能垂体有腺垂体和神经垂体(图)一、腺垂体(为体内最重要的内分泌腺)包括远侧部、中间部和结节部,有内分泌功能的颗粒细胞可分泌相
19、应的激素。七种激素:TSH、ACTH、FSH、LH、GH、PRL、MSH。其中TSH、ACTH、FSH和LH有靶腺,为“促激素”。分别构成下丘脑腺垂体甲状腺轴、下丘脑腺垂体肾上腺皮质轴、下丘脑腺垂体性腺轴。而GH、PRL、MSH直接作用于靶组织和细胞而发挥效应。(图),二、神经垂体(产生神经垂体激素)(图)下丘脑视上核和室旁核产生的升压素(VP)、催产素(OXT),先与运载蛋白结合形成复合物包于囊泡中,以轴浆运输的方式经下丘脑神经垂体束到达神经垂体贮存。当需要时释放。VP和OXT均为九肽。(一)升压素(VP)即ADH 生理作用:(通过AC-cAMP-PKA途径)1、生理剂量:通过V2受体,起抗
20、利尿作用 2、大剂量:通过V1受体,收缩外周小动脉门脉高压引起食道血管曲张出血和肺出血时常用ADH止血。(二)催产素OXT 1、生理作用:分娩时剌激子宫收缩和在哺乳期促进乳汁排出。,对乳腺作用:射乳反射(图);OXT使乳腺肌上皮细胞收缩,促进排乳;OXT营养乳腺,使哺乳期乳腺丰满。对子宫的作用:OXT对非妊娠子宫较弱,而对妊娠子宫有促进收缩作用。低剂量产生节律收缩,大剂量产生强直收缩。但,OXT并非引起子宫收缩的始动因素。对学习与记忆、痛觉调制、体温调节有作用。2、OXT分泌的调节 在射乳反射过程中,可引起PRL、OXT释放,促进乳汁分泌与排出,加速子宫复原;也可引起下丘脑DA能神经元兴奋,使
21、DA和-内啡肽释放增多GnRH FSH、LH哺乳期停经;,(三)催乳素和催产素的区别:催乳素由腺垂体分泌 催产素由神经垂体分泌 催乳素促进乳汁分泌 催产素促进乳汁排出小结:(1)本节重点是生长素、催乳素、催产素及升压素的生理作用。(2)注意催产素与催乳素的不同。,第三节 甲状腺 甲状腺是最大的内分泌腺,重20-25g。它由单层上皮细胞围成的腺泡组成,腺泡上皮细胞是合成甲状腺激素的部分,腺泡腔内充满胶质。一、甲状腺激素的合成与代谢 四碘甲腺原氨酸(甲状腺素)T4 三碘甲腺原氨酸T3 逆T3(图)*原料:碘和甲状腺球蛋白(TG)约含碘8000g,占全身的90%TG为甲状腺上皮细胞分泌的。*贮存:腺
22、泡腔胶质,(一)合成过程(图)1、腺泡聚碘:血中I-为250g/L,由Na+-I-转运体转运至胞内,继发性耗能,是由Na+-K+-ATP酶活动所至。2、I-的活化:微绒毛与腺泡腔交界处,I-在过氧化酶(TPO)的催化下,活化成I0、I2 3、酪氨酸碘化与甲状腺激素的合成(耦联):活化的碘取代TG上的酪氨酸残基上的氢,生成MIT和DIT。MIT+DIT=T3,2DIT=T4。TPO是由甲状腺腺泡上皮细胞合成的含铁卟啉的蛋白质,其合成与活性受TSH调节。TPO参与碘的活化、碘化及合成(耦联),硫氧嘧啶与硫脲类药可抑制其活性。,(二)贮存、释放、运输和代谢 1贮存:在TG上形成的甲状腺激素,贮存于腺
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- 动物 生理 第十 一节 内分泌系统 上课
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