内分泌系统的结构与功能特点
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内分泌系统结构与功能内分泌系统是人体一个重要的调节系统,其结构复杂,涉及多种器官和组织。
它起着稳定人体内环境、调控体内各器官的功能以及维持生理平衡的作用。
一、内分泌系统的结构内分泌系统主要由以下组成部分构成:1. 内分泌腺体:包括垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、性腺等。
这些腺体分泌激素,并将其释放到血液中。
激素是内分泌系统起主要作用的化学信使。
2. 靶组织和器官:包括皮肤、骨骼、肌肉、心血管系统、免疫系统、消化系统、神经系统等。
这些组织和器官含有相应的受体,能够对激素作出反应。
3. 体液:包括血液和淋巴液。
激素通过血液或淋巴液传递到靶组织和器官,从而发挥调节作用。
二、内分泌系统的功能内分泌系统有以下几个重要功能:1. 调节生长和发育:内分泌系统通过分泌生长激素和性激素等调节人体的生长和发育过程。
例如,垂体分泌生长激素促进骨骼和肌肉的生长发育。
2. 维持代谢平衡:内分泌系统通过分泌胰岛素、促甲状腺激素和肾上腺皮质激素等,调节人体的能量代谢和物质转化过程。
例如,胰岛素能够降低血糖浓度,促进葡萄糖的利用。
3. 调节心血管功能:内分泌系统通过分泌肾上腺素、醛固酮等,影响心血管系统的功能。
肾上腺素能够加速心率和收缩血管,增加心脏收缩力和血压。
4. 控制生殖和性功能:内分泌系统通过性腺激素的分泌,调节人体的生殖和性功能。
例如,卵巢激素能够控制女性的月经周期和妊娠过程。
5. 维持内环境稳定:内分泌系统通过调节人体的电解质平衡、水平衡和酸碱平衡等,维持内环境的稳定状态。
例如,甲状腺激素能够促进体内能量代谢,控制体温和心血管功能。
三、内分泌系统的调节机制内分泌系统的调节主要靠负反馈机制来实现。
当某种激素分泌过多时,会抑制相应的腺体继续分泌激素;而当某种激素分泌不足时,会刺激腺体分泌更多的激素。
这样通过负反馈机制,使激素的分泌维持在一个相对恒定的水平上。
此外,内分泌系统还受到外界刺激和神经系统的调节。
例如,当人体遇到危险或应激时,垂体会释放促肾上腺皮质激素释放激素,进而刺激肾上腺皮质分泌肾上腺素应对应激反应。
内分泌系统的结构与功能特点内分泌系统由内分泌腺和分布于各组织的激素分泌细胞(或细胞团)以及它们所分泌的激素组成。
一、内分泌腺和激素分泌细胞1 .内分泌腺人体的内分泌腺主要包括:①下丘脑和神经垂体(垂体后叶);②松果体;③腺垂体(垂体前叶和中叶);④甲状腺;⑤甲状旁腺;⑥内分泌胰腺(包括胰岛和胰岛外的激素分泌细胞);⑦肾上腺皮质和髓质;⑧性腺(皋丸或卵巢)。
此外,也有人将胸腺和胎盘列为内分泌腺,但它们的主要功能不是内分泌调节。
2 .弥散性神经-内分泌细胞系统亦称为胺前体摄取和脱羧(amine precursor uptake and de -carboxylation , APUD)细胞系统。
这些细胞主要分布于脑、胃、肠、胰和肾上腺髓质。
在其他组织中,也散布有数目不等的APUD 细胞,主要合成和分泌肽类与胺类激素。
3 .组织的激素分泌细胞非内分泌组织的细胞也往往具有激素和/或细胞因子的合成和分泌功能如心房肌细胞(ANP)、脂肪细胞(leptin)、血管内皮细胞(内皮素)、成纤维细胞(FGF)等。
二、激素分泌细胞的结构特点1 .合成肽类激素的细胞这类细胞的共同特点是:①与激素合成相关的内质网和高尔基体含量丰富;②胞浆内含有膜包裹的分泌颗粒,颗粒内含肤类激素及其前体;③细胞常排列成索状或团块状,有时形成滤泡或具有特殊分化的膜结构。
神经内分泌(neuroendocrine)细胞除上述特征外,还具有神经电活动、神经元突触连接结构和对神经递质有生理反应等特点。
胃、肠、胰等组织的APUD细胞胞浆透明,可单个或三五成群夹杂在主质细胞间隙中。
2 .合成类固醇类激素的细胞此类细胞的共同特点有:①与激素合成有关的滑面内质网含量丰富,线粒体晴常呈管泡状,但无分泌颗粒;②胞浆的脂质小滴较多,其中含有供激素合成的胆固醇;③细胞呈弥散性或成群分布。
三、激素内分泌激素(endocrine hormone) 是细胞分泌的微量活性物质,由血液输送至远处组织并通过受体而发挥调节作用的化学信使物质。
内分泌系统的解剖和生理学内分泌系统是人体中的一个重要系统,它由多个内分泌腺体和分泌激素的组织组成。
本文将详细介绍内分泌系统的解剖结构和生理功能。
一、内分泌系统的解剖结构1. 主要内分泌腺体内分泌系统的主要腺体包括松果体、垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰腺和肾上腺等。
这些腺体负责合成、储存和释放各种激素,调节人体的生理功能和代谢过程。
- 松果体:位于大脑的中央,在神经内分泌调节中起重要作用,主要分泌调节激素如褪黑素。
- 垂体:位于脑下垂体窝内,分为前叶和后叶。
前叶主要分泌促腺激素,如促甲状腺素、促肾上腺皮质激素等;后叶主要储存和释放催产素和抗利尿激素等。
- 甲状腺:位于颈部前方,分泌甲状腺激素,调节新陈代谢、生长和发育。
- 甲状旁腺:位于甲状腺附近,主要分泌甲状旁腺激素,调节钙离子代谢。
- 胰腺:胰腺内同时含有内分泌腺体和外分泌腺体。
内分泌腺体主要由Langerhans小岛细胞构成,分泌胰岛素和胰高血糖素等。
- 肾上腺:位于肾脏上方,由髓质和皮质组成。
髓质部分分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,皮质部分分泌皮质醇等激素。
2. 其他重要组织除了上述主要内分泌腺体外,还有一些其他重要组织也参与内分泌调节。
- 胃肠道:胃、肠道和胰腺等消化系统器官分泌多种激素,如胃动素、胰高血糖素抑制肽等,调节消化功能和食欲。
- 生殖腺:睾丸和卵巢分泌性激素,调节生殖发育和性功能。
- 脂肪组织:脂肪组织释放脂肪酸和脂肪细胞因子,参与能量代谢和胰岛素抵抗。
二、内分泌系统的生理功能内分泌系统通过合成、储存和释放激素,调节体内生理功能的平衡。
1. 调节代谢和能量平衡内分泌系统中的激素参与调节机体的能量代谢和血糖平衡。
甲状腺激素通过调节基础代谢率影响能量消耗,胰岛素和胰高血糖素调节血糖水平,脂肪组织激素参与脂肪代谢和能量平衡调控。
2. 调节生长和发育生长激素、甲状腺激素和性激素等对体格生长发育起重要作用。
生长激素促进骨骼、肌肉和器官的生长发育,甲状腺激素对大脑和骨骼发育至关重要,性激素调节第二性征的发育和生殖系统功能的成熟。
内分泌系统的结构和功能解析内分泌系统是人体最为复杂的一个系统,与人体生理和生化过程紧密相关,其合理、平衡地运行对于人类的健康至关重要。
本文将全面解析内分泌系统的结构和功能,帮助读者更加理解这个神秘但重要的系统。
一、内分泌系统的结构内分泌系统由内分泌腺组成,这些腺体位于全身各处,主要有脑垂体、甲状腺、副甲状腺、胸腺、肾上腺、胰腺、卵巢和睾丸等。
1.脑垂体脑垂体位于下丘脑下部,分前叶和后叶。
前叶主要分泌生长激素、睾酮、促黄体激素、卵泡刺激激素等。
而后叶则主要分泌抗利尿激素和催产素等。
2.甲状腺甲状腺位于颈部前方,分泌甲状腺激素。
这种激素影响代谢和发育,对身体健康和生长非常重要。
3.肾上腺肾上腺位于肾脏上方,是内分泌系中最为重要的腺体之一。
肾上腺分为髓质和皮质两部分。
髓质主要分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,而皮质则分泌丰富的类固醇激素,影响体内代谢、糖代谢和水盐平衡。
4.胃肠道胃肠道是人体内分泌系统中的重要部分,主要分泌胃泌素、胰高血糖素、肾上腺素等。
这些激素在食物消化、血糖控制等方面具有至关重要的作用。
二、内分泌系统的功能1.代谢和能量平衡内分泌系统的一个主要功能是调节代谢过程,维持人体能量平衡。
这包括控制胰岛素和糖皮质激素等的分泌,这些激素与血糖调节和脂肪代谢等有关。
2.生长和发育内分泌系统还控制人体的生长和发育。
例如,生长激素可以促进骨骼和肌肉的生长,以及蛋白质合成等。
而性激素则在进入青春期时开始分泌,促进次生性征的发育和生殖成果的发生。
3.免疫和炎症内分泌系统还与人体的免疫系统和炎症反应紧密相关。
它可以影响免疫细胞的数量和功能,从而影响人体对病原体的反应。
肾上腺皮质激素在炎症反应过程中也有重要的作用。
4.情感和行为内分泌系统可以与人体的情感和行为有关,例如肾上腺素和去甲肾上腺素等可以影响人体的心理状态和体力。
性激素也与意欲、性行为等方面有直接关联。
5.水和电解质平衡内分泌系统在人体的水和电解质平衡方面也担当着重要的角色。
内分泌系统的结构与功能内分泌系统是人体重要的调节系统之一,它由分泌内分泌激素的内分泌腺体组成,通过激素的分泌和传递,调节身体的生长、发育、代谢和各种生理功能的平衡。
本文将介绍内分泌系统的结构与功能。
一、内分泌系统的结构内分泌系统由下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺、卵巢(或睾丸)等腺体组成,这些腺体分布在全身各个部位,彼此之间通过血液循环相互联系。
这些腺体分泌的激素通过血液传输到靶细胞,发挥其调节作用。
1. 下丘脑-垂体系统下丘脑位于脑的底部,与垂体相连,是内分泌系统的主要调节中心,控制和调节垂体前叶和后叶的激素分泌。
垂体前叶分泌促进性腺激素、生长激素、促肾上腺皮质激素等;垂体后叶释放催产素和抗利尿激素。
2. 甲状腺甲状腺位于颈部前方,分泌三种重要的激素:甲状腺素、三碘甲状腺原氨酸和钙调素。
甲状腺素调节机体代谢率、生长和发育,三碘甲状腺原氨酸参与体温调节,钙调素调节体内钙离子水平。
3. 肾上腺肾上腺位于肾脏上方,分为外腺和内腺两部分。
外腺分泌肾上腺皮质激素,如皮质醇和醛固酮,调节体内水盐平衡和抗炎反应;内腺分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,通过激活交感神经系统对应激产生反应。
4. 胰腺胰腺位于腹腔内,同时具有内分泌和外分泌功能。
内分泌部分由胰岛细胞组成,分泌胰岛素和胰高血糖素,调节血糖水平,维持能量代谢平衡。
5. 卵巢(或睾丸)卵巢和睾丸是女性和男性的生殖腺,不仅参与生殖功能,也分泌多种激素。
卵巢分泌雌激素和孕激素,调节女性的生殖、月经周期和妊娠;睾丸分泌睾丸激素,维持男性的性特征和生殖功能。
二、内分泌系统的功能内分泌激素通过与体内的受体结合,进入靶细胞,通过调节基因转录和翻译,发挥其调节功能。
内分泌系统的功能包括以下几个方面:1. 生长发育调节生长激素、甲状腺素和性激素等参与机体的生长发育调节,影响个体的身高、体重和各组织器官的形成与发育。
2. 代谢调节甲状腺素、胰岛素、皮质醇等参与机体能量代谢的调节。
内分泌系统的结构与功能特点内分泌系统由内分泌腺和分布于各组织的激素分泌细胞(或细胞团)以及它们所分泌的激素组成。
一、内分泌腺和激素分泌细胞1 .内分泌腺人体的内分泌腺主要包括:①下丘脑和神经垂体(垂体后叶);②松果体;③腺垂体(垂体前叶和中叶);④甲状腺;⑤甲状旁腺;⑥内分泌胰腺(包括胰岛和胰岛外的激素分泌细胞);⑦肾上腺皮质和髓质;⑧性腺(皋丸或卵巢)。
此外,也有人将胸腺和胎盘列为内分泌腺,但它们的主要功能不是内分泌调节。
2 .弥散性神经-内分泌细胞系统亦称为胺前体摄取和脱羧(amine precursor uptake and de -carboxylation , APUD)细胞系统。
这些细胞主要分布于脑、胃、肠、胰和肾上腺髓质。
在其他组织中,也散布有数目不等的APUD 细胞,主要合成和分泌肽类与胺类激素。
3 .组织的激素分泌细胞非内分泌组织的细胞也往往具有激素和/或细胞因子的合成和分泌功能如心房肌细胞(ANP)、脂肪细胞(leptin)、血管内皮细胞(内皮素)、成纤维细胞(FGF)等。
二、激素分泌细胞的结构特点1 .合成肽类激素的细胞这类细胞的共同特点是:①与激素合成相关的内质网和高尔基体含量丰富;②胞浆内含有膜包裹的分泌颗粒,颗粒内含肤类激素及其前体;医.学教.育网搜.集整理③细胞常排列成索状或团块状,有时形成滤泡或具有特殊分化的膜结构。
神经内分泌(neuroendocrine)细胞除上述特征外,还具有神经电活动、神经元突触连接结构和对神经递质有生理反应等特点。
胃、肠、胰等组织的APUD细胞胞浆透明,可单个或三五成群夹杂在主质细胞间隙中。
2 .合成类固醇类激素的细胞此类细胞的共同特点有:①与激素合成有关的滑面内质网含量丰富,线粒体晴常呈管泡状,但无分泌颗粒;②胞浆的脂质小滴较多,其中含有供激素合成的胆固醇;③细胞呈弥散性或成群分布。
三、激素内分泌激素(endocrine hormone) 是细胞分泌的微量活性物质,由血液输送至远处组织并通过受体而发挥调节作用的化学信使物质。
但现代内分泌学已将激素的范围扩展到具有局部调节作用的旁分泌活性物质和具有细胞自身调节作用的自分泌活性物质。
分子结构清楚者称为激素,结构尚不明确者称为因子(factors)。
(一)激素分类在人体内,已知的激素和因子已有200 多种,一般根据化学结构分为四类。
1 .胺类激素和蛋白质激素亦称为含氮激素,均由氨基酸残基组成分子的一级结构。
由前激素原(prepro-hornlone)基因(DNA)编码,转录mRNA 后在核糖体翻译出肽链,形成的前激素原再经裂肽酶作用和化学修饰加工,形成具有生物活性的激素。
2 .胺类激素其原料为氨基酸,如儿茶酚胺由酪氨酸转化而来;色氨酸在脱羧酶或羧化酶催化下生成血清素或褪黑素(melatonin)。
3 .氨基酸类激素由氨基酸衍生而来,如甲状腺激素(thyroid hormones,TH)由酪氨酸经碘化、偶联而成。
4.类固醇类激素其骨架结构为环戊烷氢菲。
在肾上腺皮质、性腺或其他组织内,经链裂酶、羟化酶、脱氢酶、异构酶等作用后,转变为糖皮质激素(如皮质醇)、盐皮质激素(如醛固醇)、雄激素(如睾酮与二氢睾酮)、雌激素(如雌二醇)、孕激素(如孕酮)。
在肝和肾内,胆钙化醇可被先后羟化为25-(OH)D3及1,25-(OH)2D3。
(二)激素的合成与贮存如前所述,肽激素的合成与一般蛋白质相同,激素以分泌颗粒形式贮存。
非肽类激素的合成方式各异。
激素在体内的贮存量十分有限,但贮存在甲状腺滤泡细胞外腔中的TH可满足机体数个月之需。
(三)激素分泌方式1.内分泌(endocrine)分泌的激素先进入毛细血管,再经腺体静脉进入体循环(下丘脑激素先进入垂体门脉系统,内分泌胰腺激素先进入门静脉),随血液分布于机体各组织器官中,与靶细胞的特异受体结合发挥调节作用。
2.旁分泌(paracrine)一般不进入血液,仅(或主要)在局部发挥作用。
3.自分泌(autocrine)自分泌激素反馈作用于自身细胞,是细胞自身调节的重要方式之一。
4.胞内分泌(intracrine)由胞浆合成的激素直接转运至胞核,影响靶基因的表达。
5.神经分泌(neurocrine)神经激素由神经细胞分泌,借轴浆流沿神经轴突运送至所支配(或贮存)的组织(如神经垂体),或经垂体门脉系统到达腺垂体,调节靶细胞的激素合成和分泌。
此外,还有并邻分泌(juxtacrine)、腔分泌(solinocrine)和双重分泌(amphicrine)等激素分泌方式,后两者是激素进入腺腔、腺导管或消化道的一种分泌现象,腔分泌只分泌激素而双重分泌可同时分泌激素和外分泌物质。
(四)激素转运激素的转运载体为蛋白质,具有与激素结合的相对特异性。
例如,血浆白蛋白和甲状腺素转运蛋白(transthyretin)可转运小分子激素物质,其特异性不高。
特异性转运蛋白主要有甲状腺素结合球蛋白(TBG)、性激素结合球蛋白(SHBG)、皮质醇结合球蛋白(CBG)、胰岛素结合蛋白、医.学教.育网搜.集整理GH 结合蛋白、IGF 结合蛋白、胰高糖素样肽-1 结合蛋白等。
(五)激素的降解与转换肽类激素的半衰期短,一般约3~7min 。
类固醇类激素的半衰期依激素的类型和分子结构而异,但一般均较肤类激素长,多数为数小时,少数可长达数周以上。
激素在改变分子结构或在体内代谢后,其半衰期可缩短或延长,例如25-(OH) D3 的半衰期约2~3 周,经肾小管上皮细胞1a-羟化转变为l,25-(OH)2D3后,其半衰期明显缩短(6~8h)。
T4和睾酮在外周组织中可分别转化为T3 和二氢睾酮,其生物活性均增加。
多数激素在肝、肾和外周组织降解为无活性的代谢产物,故肝、肾功能减退往往影响激素的灭活。
例如,肝功能严重障碍者,雌激素的降解明显减慢,半衰期延长。
肤类激素亦可在合成该激素的细胞内降解,并形成调节激素代谢和生物活性的另一途径。
例如,甲状旁腺主细胞内的PTH 水解酶与PTH 颗粒共存于同一分泌颗粒中,这可能是防止过多PTHS 、分泌的一种保护性机制。
(六)激素的分泌节律1 .生物节律人体中的生物节律(biological rhythms)可发生于一个细胞、一种组织或器官、一个生物个体或一个生物群体。
许多激素的分泌具有脉冲节律性。
在激素清除率相对恒定状态下,激素的血浓度主要受分泌脉冲频率和振幅的影响。
血浓度变化周期自数分钟(如神经递质)、数小时(如LH 、TRH 、睾酮、皮质醇、生长激素、泌乳素、TSH 、醛固酮等)、数天(如FSH) ,至数周(月经周期调节激素)、数月(季节性节律,如T4 、l ,25 -(OH )2 D3 、妊娠)不等。
在人的一生中,同一激素的节律分泌也是变化的。
一般来说,激素的半衰期越短、脉冲变化越明显。
2 .昼夜节律个体的生长、发育、代谢和环境变化及神经-内分泌的“生物钟”现象与下丘脑的视上核活动有关,并与褪黑素的昼夜节律分泌有密切联系,而褪黑素的分泌又是由光照和血清素能神经调节的。
在病理情况下,激素的节律性分泌可有显著改变,如Cushing 综合征患者的皮质醇昼夜节律消失往往先于血皮质醇浓度的升高,测定皮质醇及ACTH 的昼夜节律性有助于Cushing 综合征的早期诊断。
3 .血液激素浓度的昼夜变化下丘脑昼夜活动的节律性和激素脉冲性分泌引起垂体激素的血浓度波动。
例如,血皮质醇的昼夜节律是垂体ACTH 节律性分泌(来源于CRH 分泌的节律性)的反映。
4 .尿液成分浓度的昼夜变化尿液中的激素、激素分解产物、电解质或其他成分的昼夜变化是代谢调节激素、进食、体力活动、肾脏调节等多种因素共同作用的结果。
在相对恒定条件下,尿量、钙、钾、钠、儿茶酚胺及其他代谢产物均有昼夜节律性波动。
白昼排出较多,夜间排出减少,差值可达1 倍以上。
(七)血浆激素组分的不均一性激素组分包括激素原、活性激素变异体、活性激素单体、二聚体、多聚体、激素的分解片段等,肽类激素和类固醇类激素均存在血浆激素组分的不均一现象。
分析测定结果时必须考虑测定的组分范围及其临床意义。
(八)激素合成与分泌的调节途径1 .内分泌调节激素要发挥对靶组织(靶细胞)的调节作用,必须具备下列基本条件:①激素具有正常的“生物活性”(即激素的分子结构正常),变异型激素或激素原的活性下降或缺乏;②如激素为非水溶性物质,转运时要与激素转运蛋白结合,将激素运抵靶细胞。
有时,水溶性激素(如胰岛素、IGF 、GH 等)也以与转运蛋白结合的形式运输,其意义可能是减少游离激素的浓度波动和降解,转运蛋白起着贮存、缓冲和调节激素活性的功能;③靶细胞受体的结构、受体-激素结合的特异性和亲和力正常;④受体后信号转导系统和级联反应(cascade reaction)系统的结构和功能正常;⑤促激素与靶激素或被调节代谢物之间形成正性兴奋或负性抑制的反馈调节环,使激素的分泌量或代谢物浓度迅速而严格地控制在机体所需的范围内;⑥靶细胞对激素的反应性和激素整体活动的协调性需要免疫调节和(或)神经调节参与。
以上调节环路的任何步骤异常都可能导致内分泌代谢疾病。
2 .旁分泌/自分泌调节旁分泌和自分泌是局部激素调节和组织重建(remodehng)调节的主要方式。
机体根据各组织器官的功能不同,表现出不同的局部调节系统和调节机制。
例如,内分泌胰腺的A 、B 、D 细胞的调节具有同种细胞之间的整合性和协调性,以保证对血糖浓度快速而精细的调节。
而在睾丸组织中,由内分泌和旁分泌激素、细胞因子、生长因子、代谢产物等组成的局部调节系统是维持正常的睾丸激素分泌和睾丸生殖功能所必需的。
(九)激素与神经系统及免疫系统的相互联系神经系统主要借下丘脑与内分泌系统建立起神经一内分泌调节联系。
下丘脑的活动由更高级神经中枢(大脑皮质)通过神经递质控制,外部环境刺激通过传入神经在神经中枢转换成化学信号,并由一些神经元进行分析整合,最后通过兴奋性或抑制性神经递质影响下丘脑的神经激素分。
下丘脑的释放激素或释放抑制激素经垂体门脉系统进入腺垂体,促进或抑制垂体激素的分,并进一步影响靶腺的功能。
另一方面,垂体激素也可通过血液循环、脑脊液或垂体门脉系统的逆向血流与扩散作用反馈作用于下丘脑甚至更高级神经中枢。
其他内分泌激素(如皮质醇、T3、T4、儿茶酚胺、雌二醇等)也对中枢神经系统有重要调节作用。
免疫系统的免疫应答、免疫调节和免疫监视等功能均与神经-内分泌有密切联系。
一方面,神经-内分泌调控着免疫功能;另一方面,免疫应答的信使物质和免疫效应物(抗体、细胞因子等)又对神经一内分泌系统有明显影响。
许多内分泌疾病的病因与自身免疫反应有关,激素对靶细胞的效应常需局部细胞因子的介导,形成复杂的细胞水平及基因水平的调节网络。