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生理学垂体:垂体 腺垂体 生长素 GH催乳素 PRL 神经垂体 催产素 OXT
来源:医学全在线 更新:2007/8/24 字体:
垂体按其胚胎发育和功能、形态的不同,分为腺垂体和神经垂体两部分。腺垂体来自胚胎口凹的外胚层上皮,是由6种腺细胞组成的上皮细胞。神经垂体来自间脑底部的漏斗,主要由下丘脑-垂体束的无髓神经纤维和神经胶质细胞分化而成的神经垂体细胞组成。垂体以漏斗与下丘脑相连。由于在形成与功能上下丘脑与垂体的联系非常密切,可将它们看作一个功能单位。

    腺垂体与神经垂体的内分泌功能迥然不同,现分别叙述。

    一、腺垂体

    腺垂体是体内最重要 的内分泌腺。它由不同的腺细胞分泌七种激素:由生长素细胞分泌生长素(GH);由促甲状腺激素细胞分泌促甲状腺激素(TSH);由促肾上腺皮质激素细胞分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)与促黑(素细胞)激素(MSH);由促性腺激素细胞分泌卵泡刺激素(FSH)与共同体生成素(LH);由催乳素细胞分泌催乳素(PRL)。在腺垂体分泌的激素中,TSH、ACTH、FSH与LH均有各自的靶腺,分别形成:①下丘脑-垂体-甲状腺轴;②下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴;③下丘脑-垂体-性腺轴。腺垂体的这些激素是通过调节靶腺的活动而发挥作用的,而GH、PRL与MSH则不通过靶腺,分别直接调节个体生长、乳腺发育与泌乳、黑素细胞活动等。所以,腺垂体激素的作用极为广泛而复杂。

    (一)生长素

    人生长素(human growth hormone,hGH)含有191个氨基酸,分子量为22000,其化学结构与会催乳素近似,故生长素有弱催乳素作用,而催乳素有弱生长素作用。不同种类动物的生长素,其化学结构与免疫性质等有较大差别,除猴的生长素外,其他动物的生长素对人无效。近年利用DNA重组技术可以大量生产hGH,供临床应用。人GH的化学结构见图11-6.医学 全在.线提供

    1.生长素的作用 GH的生理作用是促进物质代谢与生长发育,对机体各个器官与各种组织均有影响,尤其是骨骼、肌肉及内脏器官的作用更为显著,因此,GH也称为躯体刺激素(somatotropin)。

    (1)促进生长作用:机体生长受多种激素的影响,而GH是起关键作用的调节因素。幼年动物摘除垂体后,生长即停止,如及时补充GH则可使其生长恢复。人幼年时期GH,将出现生长停滞,身材矮小,称为侏儒症;如GH过多则患巨人症。人成年后GH过多,由于长骨骨骺已经钙化,长骨不再生长,只能使软骨成分较多的手脚肢端短骨、面骨及其软组织生长异常,以致出现手足粗大、鼻大唇厚、下颌突出等症状,称为肢端肥大症。正常成年男子在空腹安静状态下,血浆中GH浓度不超过5μg/L,成年女子不超过10μg/L.而巨人症与肢端肥大症患者血中GH浓度可明显增高。

   
图11-6 人生长素的化学结构 (黑柱处代表二硫键)

    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,离体软骨培养实验发现,将GH加入到去垂体动物的软骨培养液中,对软骨的生长无效,而加入正常动物的血浆却有效,说明GH对软骨的生长并无直接作用,而在正常动物血浆中存在某种有促进生长作用的因子。实验研究证明,GH主要诱导肝产生一种具有促生长作用的肽类物质,称为生长介素(somatomedin,SM),因其化学结构与胰岛素看近似,所以又称为胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF)。目前已分离出两种生长介素,即IGF-I和IGF-Ⅱ,它们分子组成的氨基酸有70%是相同的。IGF-I是含有70个氨基酸的多肽,GH的促生长作用主要是通过IGF-I作介导的。IGF-Ⅱ是含有67个氨基酸的多肽,它主要在胚胎期产生,对胎儿的生长起重要作用。血液中的IGF-I含量信号2于GH的水平,摘除垂体的大鼠血中IGF-I含量降低,注射GH后,血中IGF-I含量增加,并与GH的剂量呈依赖式。活动期肢端肥大症患者血中IGF-I含量明显增高而侏儒症患者血中IGF-I含量明显低于正常。给人注射GH,往往需要12-18h后,血中IGF-I含量才会升高,所以当血中GH浓度有急剧变化时,在一定时间内血中IGF-I的含量可维持相对稳定,在青春期,随着GH分泌增多,血中IGF-I的浓度也相应增加。

    给幼年动物注射生长介素能明显刺激动物生长,身长增高,体重增加,IGF-Ⅱ比IGF-I的促生长作用更强。生长介素主要的作用是促进软骨生长,它除了可促进硫酸盐进入软髓组织外,还促进氨基酸进入软骨细胞,增强DNA、RNA和蛋白质的合成,促进软骨组织增殖与骨化,使长骨加长。

    血中的生长介素,绝大部分与生长介素结合蛋白结合,被运送到全身各处除肝外,肌肉、肾、心与肺等组织也能产生生长介素,可能以旁分泌的方式,以局部起作用。

    (2)促进代谢作用:GH可通过生长介素促进氨基酸进入细胞,加速蛋白质合成,包括软骨、骨、肌肉、肝、肾、心、肺、肠、脑以皮肤等组织的蛋白质合成增强;GH促进脂肪分解,增强脂肪酸氧化,抑制外周组织摄取与利用葡萄糖,减少葡萄糖的消耗,提高血糖水平。GH对脂肪与糖代谢的作用似乎与生长介素无关,机制尚不清楚。

    近年研究证明,血中的生长介互可对GH分泌有负反馈调节作用。IGF-I能刺激下丘脑释放GHRIH,从而抑制GH的分泌。IGF-I还能直接抑制培养的腺垂体细胞GH的基础分泌和GHRH刺激的GH分泌,说明IGF-I可通过下丘脑和垂体两下水平对GH分泌进入负反馈调节。

    除了上述的调控机制外,还有许多因素可以影响GH的分泌:

    (1)睡眠的影响:人在觉醒状态下,GH分泌较少,进入慢波睡眠后,GH分泌明显增加,约在60min左右,血中GH浓度达到高峰。转入异相睡眠后,GH分泌又减少。看来,在慢波睡眠其GH分泌增多,对促进生长和体力恢复是有利的。50岁以后,GH这种分泌峰消失。

    (2)代谢因素的影响:血中糖、氨基酸与脂肪酸均能影响GH的分泌,其中以低血糖对GH分泌的刺激作用最强。当静脉注射胰岛素使血糖降至500mg/L以下时,经30-60min,血中GH浓度增加2-10倍。相反,血糖升高可使GH浓度降低。有人认为,在血糖降低时,下丘脑GHRH神经元兴奋性提高,释放GHRH增多,GH分泌增加,可减少外周组织对葡萄糖的利用,而脑组织对葡萄糖的利用可基本不受影响。血中氨基酸与脂肪酸增多可引起GH分泌增加,有利于机体对这些物质的代谢与利用。

    此外,运动、应激刺激、甲状腺激素、雌激素与睾酮无法能促进GH分泌。在青春其,血中雌激素或睾酮浓度增高,可明显地增加GH分泌,这是在期GH分泌较多的一个重要因素。

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