内分泌系统

人体内全身功能调节系统之一。对机体适应外环境的变化、保持内环境的稳定、维持生命活动正常进行有重要作用,并与神经系统免疫系统组成统一的神经-内分泌-免疫调节网络。神经系统、内分泌系统及免疫系统的对比见表1。

图

内分泌系统的存在形式

人体的内分泌系统有几种不同的存在形式:

以器官形式单独存在的内分泌腺

人体有七种经典的内分泌腺:垂体(前叶和后叶)、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺(皮质和髓质)、胰腺的胰岛、睾丸或卵巢。它们分散在身体各处,各有自己专职的内分泌功能。脑垂体是内分泌腺的“首领”,它能指挥并控制某些内分泌腺的活动。松果体和胸腺也是内分泌腺,它们主要在胎儿期和儿童期发挥作用,成年后萎缩,目前对其剩余的内分泌功能尚不完全了解。

散布在非内分泌器官中的内分泌细胞

各种类型的消化道粘膜细胞可制造多种消化道激素,以帮助消化食物和吸收营养;脑、肺、胰腺、精囊、前列腺和子宫等器官可分泌前列腺素,以调节肌肉、血管等的功能。肾脏中的肾小球旁细胞可以制造与血压升高有关的肾素。

兼有内分泌功能的非内分泌细胞

下丘脑的某些神经细胞可分泌下丘脑激素,用以调节垂体促激素的分泌;肾细胞可分泌促红细胞生成素,以刺激骨髓造血;胎盘滋养层细胞可分泌多种激素以利于妊娠的继续。

内分泌系统的组成

由内分泌腺体和细胞组成。

(1)下丘脑→垂体→靶腺→周围组织的轴系,如GH、ACTH、TSH、GnH(促性腺激素)。

(2)下丘脑→垂体→周围组织的轴系,如PRL。

(3)下丘脑→周围组织,如ADH、OT(催产素)。

(4)植物神经→内分泌腺→周围组织,如肾上腺素、去甲肾上腺素。

(5)内分泌腺→周围组织,如胰岛素、甲状旁腺激素、降钙素。

(6)非内分泌组织内分泌细胞→周围组织,如肾素、胃肠道激素、心钠素、内皮素等。

内分泌激素的分泌方式

有以下几种(表2及图1)。

表2 图1 循环分泌

经典的内分泌激素自内分泌腺分泌出来后,直接进入血液或淋巴液。运送至全身,选择性地作用于它所管辖的靶器官和组织的细胞受体上。由于这些激素在分泌后,经循环系统到达人体周围的组织去发挥作用,故又称为远距分泌。内分泌腺的这种分泌方式与胰腺、唾液腺、汗腺等外分泌腺不同,后者分泌的物质是通过导管输送到身体表面或与外界相通器官的腔道中。

邻分泌

内分泌细胞分泌的激素不经过血液或淋巴液,而是弥散透过狭小的细胞间隙后直接调节和影响邻近的另一种内分泌细胞或其他细胞的功能。内分泌细胞的这种分泌方式称为邻分泌。例如胰岛的 A、B及D细胞相互之间毗邻接触,在功能上互相影响。A细胞分泌的升高血糖的胰升糖素,可兴奋B细胞分泌降低血糖的胰岛素和D细胞分泌的生长抑素;胰岛素反过来可抑制胰升糖素,并可能也抑制生长抑素的分泌;而生长抑素对胰岛素和胰升糖素的分泌又都有抑制作用(图2)。这三种细胞的互相联系,有助于决定在一定的代谢环境中保持激素间的适当比例和平衡,这对于体内糖代谢平衡的调节具有重要意义。

图 神经内分泌

下丘脑的一些神经元经传入神经兴奋后,能分泌各种下丘脑激素,这些激素可沿神经细胞的轴突输送至垂体后叶,在该处储存及释放,或通过在下丘脑和垂体间的一套特殊的血管系统──垂体门脉系统到达垂体,促使或抑制某种垂体前叶激素及其相应靶腺激素的分泌。下丘脑实为一神经内分泌换能器,它把神经信息转换为内分泌信息,这样就把这两种人体功能调节系统直接相连,使它们的作用互相补充与配合。

20世纪80年代发现中枢神经的下丘脑、垂体、周围神经组织如脊髓及周围神经,非神经系统的胰腺及胃肠道,可以交叉地分泌一些下丘脑激素、垂体激素神经递质及胃肠道激素,称之为脑肠肽,分泌脑肠肽细胞属APUD细胞;中枢神经的单胺(如多巴胺)在垂体催乳素细胞上作用为神经激素,而在神经系统中作用为神经递质,甚至发现下丘脑与视网膜、脊髓及其他脑区也有神经相连;有些内分泌腺有周围神经支配,因此神经内分泌的概念已扩展为内分泌轴系不同水平内分泌细胞分泌的激素与各类神经结构间的关系。

内分泌腺体和细胞对机体的调节作用,通过其分泌的激素完成。激素是高度分化的内分泌细胞合成并直接分泌入体液包括细胞间液的化学信息物质,在生理浓度范围(10-9~10-12g)下作用于靶细胞,引起有效的生理效应。

自分泌

内分泌细胞或其他分泌信息物质的非内分泌细胞分泌至细胞间隙的胺或肽类物质返回与分泌细胞表面的受体结合,对细胞本身功能起调节作用。这种分泌方式对临床疾病的发病机制有重要临床意义,如早期肿瘤细胞分泌的表皮生长因子返回促使肿瘤本身增殖。

内分泌的生理作用

有以下几种:

(1)生殖。性分化、青春发育、生精、排卵。

(2)生长发育、生长的限制。

(3)维持内环境的稳定。调节体液的量和组成成分,保持机体内环境理化因素的动态平衡,如水和电解质平衡、酸碱平衡,生命体征恒定。

(4)能量的生成、利用和贮存。调节机体的新陈代谢过程,包括对消化道及消化腺活动的调节。

(5)应激。增强机体对有害刺激和环境条件急剧变化的抵抗和适应能力。

内分泌激素分泌的调节

内分泌腺的分泌水平所以能保持相对稳定,并有相应变化,主要通过以下方面调节。

神经系统对内分泌激素的调节

大脑皮质与内分泌细胞间的联系方式有两种,一种是通过下丘脑植物中枢神经系统调节周围内分泌腺体及组织,另一种是通过下丘脑这低一级的神经中枢,直接对内分泌腺的分泌进行调节。下丘脑前部视上核及室旁核分泌抗利尿激素(ADH)及催产素,沿神经纤维输送并贮藏至垂体后叶以待释放;下丘脑正中隆突内的神经核,分泌下丘脑释放与抑制激素,经垂体门脉系统运送至垂体前叶,调节垂体前叶各促激素的合成或释放。下丘脑肽能神经细胞分泌下丘脑释放及抑制激素,又受中枢神经的各种神经递质及其靶激素反馈调节。

下丘脑垂体靶腺轴的反馈调节

除神经系统的领导外,内分泌腺体间也存在着上下级的从属关系。上级内分泌腺分泌的促激素可控制(促进或抑制)下级内分泌腺靶激素的分泌。受控的下级内分泌腺,分泌的靶激素也对上级神经系统和(或)内分泌腺体的功能进行调节,不断纠正和调整上级控制部分对下级受控部分的作用,使内分泌系统的自身调节更为精确及完善。内分泌系统中控制部分和受控部分的这种联系,称为反馈性调节作用。反馈性调节有两种类型:

(1)负反馈作用。即反馈信息的效果最终是抑制受控腺体的分泌。概括地说就是某促激素作用于靶细胞引起特定生理效应,当靶腺激素及此效应达到一定水平时,便返回抑制这一促激素的分泌;反之,当靶腺激素及其引起的效应降到低于某一水平时,反馈抑制作用消失,该促激素的分泌即增加。通过负反馈调节,内分泌腺的激素分泌水平能保持在适当范围,不致过高过低。具体到每个内分泌腺体,负反馈调节的形式是多样的。

(2)正反馈作用。即反馈信息的效果最终是加强受控腺体的分泌。正反馈作用与负反馈作用相反,当血中靶腺激素浓度增高时,便能兴奋而不是抑制相应促激素的分泌。如月经周期的滤泡期,在垂体促性腺激素的兴奋下,卵巢雌激素的分泌逐渐增多,到一定程度时,对下丘脑-垂体促性腺激素的释放起兴奋作用,于是垂体促性腺激素的分泌骤增,引起排卵。

靶腺激素间的相互调节

如胰岛中胰岛素、胰升糖素及生长抑素分泌间的彼此调节。

代谢物质的反馈调节

代谢产物如血糖浓度调节胰岛素、胰升糖素、儿茶酚胺及生长激素的分泌。血钙水平的变化影响甲状旁腺激素(PTH)及降钙素(CT)分泌。细胞外液容量及渗透压调节抗利尿激素 (ADH)、醛固酮及肾素的分泌等。

自然界对激素分泌的影响

如昼夜改变对激素分泌节律的影响;体温对甲状腺轴激素分泌的作用;光照改变松果体褪黑素的分泌;睡眠期与GH分泌的关系;应激动员ACTH等激素的分泌等。

不受反馈调节控制的激素有:

(1)男性之雌激素来自雄激素在周围组织的转换,其水平不反馈影响垂体促黄素(LH)分泌;女性卵巢在LH控制下合成的雄激素也不影响LH分泌;

(2)胎盘激素

(3)异位分泌激素。

内分泌系统
参考书目
  1. J.D. Wilson & D.W. Foster,Introduction of Hormones and Hormone Action,In J.D.Wilson & D.W.Foster,William’s Textbook of Endocrinology,ed.,W.B.Saunders Co.Philadelphia,1985.

参考文章