激素的合成、貯存、釋放、運(yùn)輸以及在體內(nèi)的代謝過(guò)程,有許多類似的地方,但這部分內(nèi)容大多數(shù)屬于生物化學(xué)范疇,本章僅就和生理學(xué)密切有關(guān)的方面簡(jiǎn)述如下:
合成和貯存
不同結(jié)構(gòu)的激素,其合成途徑也不同。肽類激素一般是在分泌細(xì)胞內(nèi)核糖體上通過(guò)翻譯過(guò)程合成的,與蛋白質(zhì)合成過(guò)程基本相似,合成后儲(chǔ)存在胞內(nèi)高爾基體的小顆粒內(nèi),在適宜的條件下釋放出來(lái)。胺類激素與類固醇類激素是在分泌細(xì)胞內(nèi)主要通過(guò)一系列特有的酶促反應(yīng)而合成的。前一類底物是氨基酸,后一類是膽固醇。如果內(nèi)分泌細(xì)胞本身的功能下降或缺少某種特有的酶,都會(huì)減少激素合成,稱為某種內(nèi)分泌腺功能低下;內(nèi)分泌細(xì)胞功能過(guò)分活躍,激素合成增加,分泌也增加,稱為某內(nèi)分泌腺功能亢進(jìn)。兩者都屬于非生理狀態(tài)。 各種內(nèi)分泌腺或細(xì)胞貯存激素的量可有不同,除甲狀腺貯存激素量較大外,其他內(nèi)分泌腺的激素貯存量都較少,合成后即釋放入血液(分泌),所以在適宜的刺激下,一般依靠加速合成以供需要。
激素的分泌及其調(diào)節(jié)
激素的分泌有一定的規(guī)律,既受機(jī)體內(nèi)部的調(diào)節(jié),又受外界環(huán)境信息的影響。激素分泌量的多少,對(duì)機(jī)體的功能有著重要的影響。
1、激素分泌的周期性和階段性由于機(jī)體對(duì)地球物理環(huán)境周期性變化以及對(duì)社會(huì)生活環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果,使激素的分泌產(chǎn)生了明顯的時(shí)間節(jié)律,血中激素濃度也就呈現(xiàn)了以日、月、或年為周期的波動(dòng)。這種周期性波動(dòng)與其它刺激引起的波動(dòng)毫無(wú)關(guān)系,可能受中樞神經(jīng)的“生物鐘”控制。 2、激素在血液中的形式及濃度激素分泌入血液后,部分以游離形式隨血液運(yùn)轉(zhuǎn),另一部分則與蛋白質(zhì)結(jié)合,是一種可逆性過(guò)程。即游離型+結(jié)合蛋白結(jié)合型,但只有游離型才具有生物活性。不同的激素結(jié)合不同的蛋白,結(jié)合比例也不同。結(jié)合型激素在肝臟代謝與由腎臟排出的過(guò)程比游離型長(zhǎng),這樣可以延長(zhǎng)激素的作用時(shí)間。因此,可以把結(jié)合型看作是激素在血中的臨時(shí)儲(chǔ)蓄庫(kù)。激素在血液中的濃度也是內(nèi)分泌腺功能活動(dòng)態(tài)的一種指標(biāo),它保持著相對(duì)穩(wěn)定。如果激素在血液中的濃度過(guò)高,往往表示分泌此激素的內(nèi)分泌腺或組織功能亢進(jìn);過(guò)低,則表示功能低下或不足。
3、激素分泌的調(diào)節(jié)已如前述激素分泌的適量是維持機(jī)體正常功能的一個(gè)重要因素,故機(jī)體在接受信息后,相應(yīng)的內(nèi)分泌腺是否能及時(shí)分泌或停止分泌。這就要機(jī)體的調(diào)節(jié),使激素的分泌能保證機(jī)體的需要;又不至過(guò)多而對(duì)機(jī)體有損害。引起各種激素分泌的刺激可以多種多樣,涉及的方面也很多,有相似的方面,也有不同的方面,但是在調(diào)節(jié)的機(jī)制方面有許多共同的特點(diǎn),簡(jiǎn)述如下。
當(dāng)一個(gè)信息引起某一激素開(kāi)始分泌時(shí),往往調(diào)整或停止其分泌的信息也反饋回來(lái)。即分泌激素的內(nèi)分泌細(xì)胞隨時(shí)收到靶細(xì)胞及血中該激素濃度的信息,或使其分泌減少(負(fù)反饋),或使其分泌再增加(正反饋),常常以負(fù)反饋效應(yīng)為常見(jiàn)。最簡(jiǎn)單的反饋回路存在于內(nèi)分泌腺與體液成分之間,如血中葡萄糖濃度增加可以促進(jìn)胰島素分泌,使血糖濃度下降;血糖濃度下降后,則對(duì)胰島分泌胰島素的作用減弱,胰島素分泌減少,這樣就保證了血中葡萄糖濃度的相對(duì)穩(wěn)定。又如下丘腦分泌的調(diào)節(jié)肽可促進(jìn)腺垂體分泌促激素,而促激素又促進(jìn)相應(yīng)的靶腺分泌激素以供機(jī)體的需要。當(dāng)這種激素在血中達(dá)到一定濃度后,能反饋性的抑制腺垂體、或下丘腦的分泌,這樣就構(gòu)成了下丘腦——腺垂體——靶腺功能軸,形成一個(gè)閉合回路,這種調(diào)節(jié)稱閉環(huán)調(diào)節(jié),按照調(diào)節(jié)距離的長(zhǎng)短,又可分長(zhǎng)反饋、短反饋和超短反饋。要指出的是,在某些情況下,后一級(jí)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素也可促進(jìn)前一級(jí)腺體的分泌,呈正反饋效應(yīng),但較為少見(jiàn)。 在閉合回路的基礎(chǔ)上,中樞神經(jīng)系統(tǒng)可接受外環(huán)境中的各種應(yīng)激性及光、溫度等刺激,再通過(guò)下丘腦把內(nèi)分泌系統(tǒng)與外環(huán)境聯(lián)系起來(lái)形成開(kāi)口環(huán)路,促進(jìn)各級(jí)內(nèi)分泌腺分泌,使機(jī)體能更好地適應(yīng)于外環(huán)境。此時(shí)閉合環(huán)路暫時(shí)失效。這種調(diào)節(jié)稱為開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)。
激素的代謝
激素從分泌入血,經(jīng)過(guò)代謝到消失(或消失生物活性)所經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)短不同。為表示激素的更新速度,一般采用激素活性在血中消失一半的時(shí)間,稱為半衰期,作為衡量指標(biāo)。有的激素半衰期僅幾秒;有的則可長(zhǎng)達(dá)幾天。半衰期必須與作用速度及作用持續(xù)時(shí)間相區(qū)別。激素作用的速度取決于它作用的方式;作用持續(xù)時(shí)間則取決于激素的分泌是否繼續(xù)。激素的消失方式可以是被血液稀釋、由組織攝取、代謝滅活后經(jīng)肝與腎,隨尿、糞排出體外。