保 三 b506100085 廖 誼 青 Endocrine 內 分 泌 系 統 功 能 * 神 經 系 統 與 內 分 泌 系 統 是 維 持 身 體 恆 定 的 兩 大 系 統, 藉 由 偵 測 身 體 的 生 理 狀 況 加 以 調 節 神 經 與 內 分 泌 系 統 的 機 能, 以 維 持 身 體 內 在 環 境 的 恆 定 * 內 分 泌 系 統 除 了 個 別 的 作 用 外, 各 器 官 亦 能 相 互 影 響, 或 共 同 調 節 身 體 內 某 一 特 別 物 質 與 生 理 功 能 * 傳 統 內 分 泌 器 官 包 括 : 下 視 丘 hypothalamus 腦 下 垂 體 pituitary gland 甲 狀 腺 thyroid gland 副 甲 狀 腺 parathyroid gland 胸 腺 thymus 胰 臟 pancreas 腎 上 腺 adrenal gland 與 性 腺 * 在 男 性 為 睪 丸 testis, 在 女 性 為 卵 巢 ovary 非 傳 統 性 內 分 泌 器 官 有 一 些 臟 器 會 分 泌 物 質 到 血 液 中, 作 用 於 遠 處 的 身 體 生 理 功 能, 也 被 視 為 內 分 泌 器 官 如 心 房 細 胞 分 泌 心 房 鈉 泌 素 ANP, 肺 臟 將 血 管 收 縮 素 原 vasopressinogen 轉 變 成 血 管 收 縮 素 1(vasopressin I), 腎 臟 分 泌 紅 血 球 生 成 素 erythropoietin 及 腎 素 renin, 皮 膚 可 將 維 生 素 D 先 質 prevetamin D 轉 變 成 維 生 素 D3, 而 肝 臟 則 可 分 泌 類 胰 島 素 生 長 因 子 insulin like growth factor;igf 內 分 泌 器 官 的 相 互 協 調 * 內 分 泌 系 統 的 兩 大 協 調 系 統 分 別 控 制 了 身 體 應 付 緊 急 狀 況 及 生 殖 機 能 的 表 現 - 下 視 丘 腦 下 垂 體 腎 上 腺 縱 軸 hypothalamus-pituitary-adrenal gland axis; HPA - 下 視 丘 腦 下 垂 體 性 腺 縱 軸 hypothalamus-pituitary-gonad axis; HPG * 其 他 內 分 泌 器 官 亦 可 互 相 調 控, 其 中 以 腦 下 垂 體 為 最 重 要 的 內 分 泌 器 官 它 可 以 分 泌 刺 激 激 素 或 者 抑 制 激 素 調 控 下 游 內 分 泌 器 官 的 功 能, 下 游 的 器 官 亦 可 用 負 回 饋 系 統 抑 制 腦 下 垂 體 的 分 泌 內 分 泌 器 官 的 成 長 與 發 育 : 下 視 丘 與 腦 下 垂 體 * 胎 兒 的 下 視 丘 在 懷 孕 四 周 由 前 腦 分 化 產 生, 約 在 6~8 周 時 就 可 以 分 泌 激 素 第 14 周 時 便 發 育 成 熟 * 腦 下 垂 體 的 發 育 從 懷 孕 的 第 三 周 開 始 出 現 原 生 雛 形,8 周 大 時 形 成 腦 下 垂 體 的 前 葉 及 間 葉 下 視 丘 的 部 份 神 經 細 胞 沿 著 腦 下 垂 體 幹 柄 下 行 到 腦 下 垂 體 後 聚 集 形 成 腦 下 垂 體 的 後 葉 腦 下 垂 體 要 在 7 個 月 大 時 才 發 育 成 熟, 但 可 在 12 周 時 開 始 分 泌 各 種 激 素 內 分 泌 器 官 的 成 長 與 發 育 : 甲 狀 腺 與 副 甲 狀 腺 * 甲 狀 腺 從 咽 喉 上 皮 簷 垂 開 始 發 育, 隨 後 降 至 咽 喉 管 形 成 雙 葉 膨 大 狀 在 第 7 周 甲 狀 腺 移 到 氣 管 位 置, 第 三 個 月 發 育 完 成 開 始 分 泌 甲 狀 腺 素 * 胎 兒 的 副 甲 狀 腺 素 在 懷 孕 的 10~12 周 開 始 分 泌, 但 是 胎 兒 體 內 的 鈣 離 子 濃 度 主 要 由 母 親 血 液 中 的 鈣 離 子 透 過 胎 盤 調 控 1
內 分 泌 器 官 的 成 長 與 發 育 : 胰 臟 內 分 泌 腺 及 腎 上 腺 * 胎 兒 胰 臟 的 內 分 泌 系 統 在 懷 孕 第 四 周 形 成 分 泌 昇 糖 素 的 a 細 胞 及 體 抑 素 的 D 細 胞 較 早 發 育 分 泌 胰 島 素 的 b 細 胞 則 在 較 後 才 發 育 完 成 * 胎 兒 腎 上 腺 由 體 腔 的 上 皮 細 胞 衍 生 而 來, 它 分 泌 大 量 的 類 固 醇 類 激 素, 有 部 份 提 供 胎 盤 合 成 雌 激 素 在 懷 孕 12 周 即 可 測 到 胎 兒 皮 質 素 的 分 泌 腎 上 腺 的 髓 質 是 由 交 感 神 經 特 化 而 成, 懷 孕 的 第 10~15 周 即 可 測 出 腎 上 腺 髓 素 內 分 泌 器 官 的 成 長 與 發 育 : 性 腺 性 腺 在 男 性 胎 兒 第 7 周 時 分 化 為 睪 丸, 萊 狄 氏 細 胞 Leydig s cell 也 同 時 形 成 15 周 時 可 以 測 到 睪 固 酮 testosterone 的 存 在, 它 可 以 促 進 雄 性 外 生 殖 器 的 形 成 並 抑 制 雌 性 外 生 殖 器 的 形 成 雌 性 胎 兒 因 為 沒 有 睪 固 酮 的 作 用, 因 此 雌 性 外 生 殖 器 得 以 發 育 卵 巢 ( 包 含 濾 泡 及 生 殖 細 胞 ) 約 在 懷 孕 的 20 周 才 逐 漸 發 育, 但 是 性 腺 的 成 熟 一 直 要 到 青 春 期 才 算 真 正 成 熟 激 素 (Hormones); 荷 爾 蒙 * 激 素 除 了 維 持 身 體 內 在 環 境 的 恆 定 外, 其 他 的 功 能 包 含 腦 下 垂 體 分 泌 黃 體 激 素 (LH) 促 濾 泡 成 熟 激 素 (FSH), 可 以 促 進 性 腺 的 成 熟 成 熟 的 性 腺 所 分 泌 的 性 激 素 (sex hormone) 與 LH FSH 共 同 作 用 可 促 進 生 殖 細 胞 ( 精 子 和 卵 子 ) 的 成 熟 * 腦 下 垂 體 分 泌 的 生 長 激 素 及 其 他 器 官 的 生 長 因 子 可 促 進 組 織 的 生 長 和 分 化 發 育 * 甲 狀 腺 素 (thyroxine) 胰 島 素 (insulin) 及 昇 糖 素 (glucagon) 則 影 響 血 液 中 葡 萄 糖 的 濃 度 及 細 胞 對 葡 萄 糖 的 吸 收 和 釋 放 及 新 陳 代 謝 速 率 和 方 向 * 當 身 體 面 對 緊 急 狀 況 時, 腎 上 腺 的 髓 質 分 泌 物 ( 腎 上 腺 素 epinephrine) 及 皮 質 分 泌 物 ( 皮 質 醇 cortisol) 可 以 調 節 生 理 狀 態 以 應 付 緊 急 事 件 的 發 生 激 素 的 結 構 及 作 用 方 式 * 內 分 泌 系 統 對 生 理 功 能 的 影 響 便 包 含 維 持 體 內 環 境 的 恆 定 生 殖 生 長 與 發 育 代 謝 速 率 及 方 向 的 改 變 與 緊 急 應 變 的 協 調 等 各 項 功 能 * 特 定 細 胞 接 受 特 定 激 素 刺 激 會 產 生 反 應 ; 主 要 是 靠 細 胞 內 受 體 與 特 定 激 素 結 合 後 產 生 激 素 訊 息 傳 遞 與 作 用 * 標 的 細 胞 (target cell) 對 激 素 的 生 化 性 反 應, 取 決 於 激 素 與 受 體 的 濃 度 及 受 體 與 激 素 交 互 作 用 的 親 和 力 * 激 素 在 血 液 內 的 濃 度 約 為 10-11~10-9M, 因 此 受 體 須 依 賴 對 激 素 分 子 的 專 一 性 (specificity) 及 較 強 的 親 和 力 (affinity) 加 以 辨 識 激 素 分 子 並 強 化 及 放 大 激 素 分 子 所 傳 遞 的 生 理 訊 息 * 激 素 的 分 子 依 其 化 學 結 構 的 不 同, 分 成 三 大 類 (1) 胺 基 酸 分 子 衍 生 物 (2) 類 固 醇 (3) 多 胜 肽 類 激 素 的 結 構 及 作 用 方 式 * 胺 基 酸 衍 生 物 的 激 素 : 有 由 酥 胺 酸 (tyrosine) 衍 生 的 (1) 兒 茶 胺 類 激 素, 如 正 腎 上 腺 素 及 腎 上 腺 素 皆 2
由 腎 上 腺 髓 質 所 分 泌 兒 茶 胺 類 激 素 的 作 用 類 似 多 胜 肽 類 稍 後 討 論 (2) 甲 狀 腺 素 亦 由 酥 胺 酸 衍 生 而 來, 它 進 入 標 的 細 胞 核 內 與 接 受 器 (receptor) 結 合 後 作 用 在 細 胞 DNA 的 特 定 區 域, 影 響 DNA 的 轉 錄 作 用 (transcription) 及 隨 後 的 蛋 白 質 合 成 進 而 改 變 細 胞 的 生 理 功 能 * 胺 基 酸 衍 生 物 還 有 松 果 腺 (pineal gland) 所 分 泌 的 黑 色 素 (melanin) 是 由 色 胺 酸 (tryptophan) 所 衍 生 而 來, 和 生 理 時 鐘 的 調 整 有 關 * 多 胜 肽 類 激 素 主 要 是 由 下 視 丘 腦 下 垂 體 及 胰 臟 所 分 泌, 作 用 機 制 主 要 是 由 標 的 細 胞 表 面 的 接 受 器 和 激 素 結 合 後 改 變 細 胞 膜 的 通 透 性, 影 響 細 胞 質 中 的 電 荷 ph 值 及 滋 養 質 的 濃 度, 透 過 細 胞 質 內 的 酵 素 活 性 及 數 量 的 改 變, 促 使 細 胞 的 活 性 代 謝 及 分 泌 產 生 變 化 而 達 成 激 素 的 生 理 作 用 * 標 的 細 胞 表 面 的 接 受 器 數 量 和 種 類 影 響 激 素 的 活 性 * 激 素 被 稱 為 第 一 訊 息, 細 胞 內 膜 上 特 定 的 分 子 被 激 素 - 接 受 器 複 合 體 驅 動 稱 為 第 二 訊 息, 其 中 最 重 要 的 是 環 狀 腺 嘌 呤 核 甘 單 磷 酸 (cyclic adenosin monophosphate; c-amp) * 類 固 醇 激 素 ; 主 要 由 性 腺 及 腎 上 腺 皮 質 所 產 生, 皆 由 膽 固 醇 (cholesterol) 所 衍 生 出 來, 此 類 激 素 可 以 穿 過 細 胞 膜 與 細 胞 質 內 的 接 受 器 結 合 後 進 入 細 胞 核 此 激 素 - 接 受 器 複 合 體 辨 認 特 定 的 DNA 序 列, 啟 動 或 加 速 轉 錄 作 用 加 速 訊 息 RNA(messenger RNA) 的 合 成, 最 後 使 蛋 白 質 合 成 增 加 影 響 細 胞 的 生 理 功 能 激 素 的 分 泌 形 態 及 控 制 * 激 素 以 間 歇 脈 衝 的 方 式 分 泌, 某 些 激 素 則 有 發 育 上 的 差 異, 例 如 GH 在 嬰 幼 日 間 平 均 量 比 成 人 高, 在 夜 間 的 分 泌 量 更 高 * 激 素 的 分 泌 亦 有 週 期 性 的 變 化, 例 如 人 類 黃 體 激 素 (LH) 約 28 天 分 泌 量 會 突 然 升 高 稱 為 黃 體 激 素 湧 現, 隨 後 馬 上 消 退, 這 個 期 間 不 會 超 過 24 小 時 * 分 泌 的 機 制 是 回 饋 機 制 系 統 調 節, 其 中 包 含 正 回 饋 系 統 (positive feedback) 及 負 回 饋 系 統 (negative feedback) * 當 下 視 丘 釋 放 GnRH 時 會 刺 激 腦 下 垂 體 前 葉 分 泌 FSH 及 LH,FSH 及 LH 則 刺 激 卵 巢 分 泌 雌 性 素 及 助 孕 素 當 血 液 中 助 孕 素 及 雌 性 素 量 未 達 特 定 濃 度 時, 雌 性 素 和 助 孕 素 會 以 正 回 饋 的 方 式 刺 激 下 視 丘 及 腦 下 垂 體 分 泌 GnRH FSH 及 LH, 但 是 當 血 液 中 的 雌 性 素 和 助 孕 素 濃 度 到 達 一 定 量 時, 雌 性 素 和 助 孕 素 則 透 過 負 回 饋 機 制 抑 制 下 視 丘 及 腦 下 垂 體 的 分 泌 激 素 的 刺 激 及 交 互 作 用 * 激 素 的 刺 激 方 式 有 三 種 模 式,(1) 體 液 的 刺 激, 如 高 血 糖 時 刺 激 胰 島 素 分 泌 (2) 神 經 直 接 的 刺 激, 如 交 感 神 經 刺 激 腎 上 腺 髓 素 的 分 泌 (3) 激 素 的 刺 激 作 用, 也 是 最 普 遍 的 一 種, 如 皮 促 素 促 進 皮 質 醇 的 釋 放 * 激 素 在 體 內 的 交 互 作 用 可 分 為 兩 種,(1) 單 一 激 素 多 種 功 能, 例 如 性 腺 的 類 固 醇 激 素 ; 睪 丸 分 泌 的 搞 固 酮 可 以 影 響 外 生 殖 器 的 發 育 精 子 的 成 熟 及 第 二 性 徵 的 表 現 等 作 用 ; 睪 固 酮 的 作 用 機 制 是 相 同 的 只 是 在 不 同 的 細 胞 就 有 不 同 的 結 果 (2) 眾 多 激 素 共 同 對 一 種 功 能 產 生 調 節 ; 例 如 血 液 中 的 葡 萄 糖 濃 度 就 是 由 包 含 胰 島 素 昇 糖 素 腎 上 腺 髓 質 皮 質 醇 生 長 素 等 來 調 節 * 人 體 用 如 此 複 雜 的 調 節 系 統 有 兩 種 重 要 的 生 理 意 義 :(1) 可 以 很 精 確 的 調 節 體 內 的 環 境, 以 維 持 較 穩 定 的 恆 定 系 統 (2) 補 償 性 功 能, 當 眾 多 的 激 素 共 同 調 節 一 種 物 質 時, 若 其 中 一 種 激 素 缺 乏, 其 他 激 3
素 可 以 替 代, 以 維 持 生 理 機 能 的 運 轉 內 分 泌 系 統 各 器 官 的 生 理 功 能 * 下 視 丘 * 腦 下 垂 體 : 前 葉 及 後 葉 * 甲 狀 腺 * 胸 腺 * 胰 臟 內 分 泌 * 腎 上 腺 * 性 腺 4
Principles of Hormonal Control Systems Hormone 結 構 和 合 成 1.Hormone 分 三 類 : a. Protein and polypeptide Hormones 胺 肽 類 激 素 大 多 以 大 分 子 形 式 生 成 後 再 經 過 切 割 而 成 最 多 種 類 的 ligand 親 水 性, Target receptors 在 細 胞 膜 上 胺 基 酸 構 成 Peptide ligand (<50 個 胺 基 酸 ) Protein ligand (>50 個 胺 基 酸 ) EX: Oligopeptides (3 10 amino acids) Angiotensin II( 血 管 張 力 素 II), Antidiuretic hormone( 抗 利 尿 激 素 ), Gonadotropin-releasing hormone( 促 性 腺 激 素 釋 放 激 素 ), oxytocin( 催 產 素 ), and Thyrotropin-releasing hormone( 促 甲 狀 腺 素 釋 放 激 素 ) Polypeptides (14 199 amino acids) Adrenocorticotropic hormone( 腎 上 腺 皮 質 激 素 ), Atrial natriuretic peptide( 心 房 排 鈉 素 ), Calcitonin( 降 鈣 素 ), Corticotropin-releasing hormone( 促 腎 上 腺 皮 質 激 素 釋 放 激 素 ), Glucagon( 升 糖 素 ), Growth hormone( 生 長 激 素 ), Growth hormone releasing hormone( 生 長 激 素 釋 放 激 素 ), Insulin( 胰 島 素 ), Parathyroid hormone( 副 甲 狀 腺 素 ), Prolactin( 催 乳 素 ), and Somatostatin( 生 長 抑 素 ) Glycoproteins (92 amino acids, 112 18 amino acids) Follicle-stimulating hormone(fsh, 促 濾 泡 刺 激 素 ), Human chorionic gonadotropin( 人 類 絨 毛 膜 性 腺 激 素 ), Inhibin( 抑 制 素 ), Luteinizing hormone(lh, 促 黃 體 生 成 素 ), and Thyroid-stimulating hormone ( 促 甲 狀 腺 素 ) * 抑 制 素 -- 一 種 由 雌 性 動 物 的 卵 泡 顆 粒 細 胞 和 雄 性 動 物 的 睾 丸 的 支 持 細 胞 分 泌 的 糖 蛋 白 激 素 合 成 與 分 泌 圖 5
*Preprohormone 前 前 激 素 Prohormone 前 激 素 b. Amine Hormones 從 tyrosine 或 其 他 胺 基 酸 衍 生 而 來 Tyrosine catecholamines (Dopamine, epinephrine, norepinephrine) * 腎 上 腺 髓 質 是 變 形 的 交 感 神 經 節. 腎 上 腺 髓 質 的 腎 上 腺 素 分 泌 量 比 正 腎 上 腺 素 分 泌 量 多 四 倍 Thyroid hormones (T3,T4) --- 從 兩 個 Tyrosine 而 來 6
多 為 親 水 性, Thyroid hormones 例 外 Target receptors 在 細 胞 膜 上 Histamine 從 histidine 而 來 Serotonin 從 tryptophan 而 來 c. Steroid Hormones 主 要 從 腎 上 腺 皮 質 和 性 腺 分 泌 腎 上 腺 皮 質 激 素 --- 從 膽 固 醇 衍 生 而 來 從 膽 固 醇 衍 生 而 來 --- 性 腺 激 素 7
親 脂 性, 進 入 目 標 細 胞 血 漿 中 carrier 會 攜 帶 細 胞 內 接 受 器 EX: cortisol, aldosterone, estrogen, testosterone Hormone 在 血 液 中 的 運 輸 胜 肽 類 激 素 及 兒 茶 酚 胺 類 是 溶 解 在 血 漿 中 的 水 分 輸 送, 而 固 醇 類 及 甲 狀 腺 素 則 主 要 是 以 與 血 漿 中 的 蛋 白 質 結 合 的 形 式 來 輸 送 8
Hormone 的 代 謝 與 排 出 1. 肝 臟 及 腎 臟 是 將 酵 素 從 血 漿 中 分 解 及 排 泄 的 主 要 器 官 2. 有 些 激 素 在 分 泌 後 才 會 在 標 的 器 官 或 其 他 器 官 被 代 謝 成 更 具 活 性 的 分 子 激 素 的 作 用 機 轉 1.Hormone 接 受 器 a. 固 醇 類 及 甲 狀 腺 素 的 受 體 位 於 標 的 細 胞 的 細 胞 內, 而 胜 肽 類 激 素 及 兒 茶 酚 胺 的 受 體 則 位 於 細 胞 膜 上 b. 激 素 可 造 成 其 本 身 及 其 他 激 素 受 體 的 向 上 及 向 下 調 節. 一 種 激 素 可 經 由 第 二 種 激 素 誘 導 產 生 受 體 以 增 加 此 激 素 的 作 用, 則 第 二 種 激 素 的 存 在 對 此 激 素 的 作 用 可 能 是 必 需 的 * 甲 狀 腺 素 使 腎 上 腺 素 的 接 受 器 增 加 2. 激 素 與 受 體 結 合 所 引 起 的 事 件 a. 胜 肽 激 素 與 兒 茶 酚 胺 的 作 用 : 胜 肽 類 激 素 與 兒 茶 酚 胺 類 激 素 的 受 體 位 於 細 胞 膜, 激 素 與 受 體 結 合 活 化 後, 受 體 便 引 起 一 種 或 多 種 的 訊 息 傳 遞 路 徑 而 改 變 膜 電 位 或 改 變 細 胞 內 蛋 白 質 的 活 性 b. 固 醇 類 及 甲 狀 腺 激 素 作 用 經 由 固 醇 類 及 甲 狀 腺 激 素 活 化 的 細 胞 內 受 體 具 有 轉 錄 因 子 的 功 能, 可 與 細 胞 核 內 的 DNA 結 合, 誘 使 DNA 轉 錄 成 mrna, 造 成 特 定 蛋 白 質 的 合 成 量 增 加 控 制 Hormone 分 泌 的 輸 入 大 多 數 的 激 素 以 短 促 的 脈 動 方 式 分 泌, 且 分 泌 的 形 態 受 三 種 輸 入 訊 號 所 控 制 9
1. 血 漿 中 礦 物 質 離 子 與 有 機 養 分 的 控 制 2. 神 經 的 控 制 10
* 神 經 系 統 影 響 激 素 分 泌 的 路 徑 : a. 位 於 下 視 丘 的 神 經 元 可 分 泌 激 素, 有 些 軸 突 中 止 於 腦 下 腺 後 葉 b. 自 主 神 經 系 統 控 制 腎 上 腺 髓 質 及 其 他 許 多 內 分 泌 腺 體 的 激 素 分 泌 3. 其 他 激 素 的 控 制 激 素 分 泌 序 列 性 控 制 的 標 準 型 態 : 下 視 丘 分 泌 的 腦 下 腺 控 制 激 素 ( 激 素 1) 控 制 了 腦 下 腺 前 葉 的 激 素 分 泌 ( 激 素 2), 腦 下 腺 前 葉 的 激 素 再 對 第 三 個 內 分 泌 腺 體 所 分 泌 的 激 素 進 行 調 控 內 分 泌 失 調 的 種 類 11
1. 下 視 丘 及 腦 下 腺 的 控 制 系 統 The Hypothalamus and Pituitary Gland *Portal vessels, which deliver hypothalamic hormones to the pituitary, they connect two capillary beds. *Hypothalamus and posterior pituitary gland: nervous tissues Anterior pituitary gland: derived from the roof of the mouth 2. 腦 下 腺 後 葉 : a. 腦 下 腺 後 葉 激 素 : 細 胞 本 體 位 於 下 視 丘 的 神 經 元, 其 軸 突 中 止 於 腦 下 腺 後 葉, 釋 放 催 產 素 及 血 管 加 壓 素 b. Supraopticnuclei ( 視 上 核 )&Paraventricular nuclei ( 視 旁 核 )of hypothalamus 12
* 腦 下 垂 體 後 葉 是 部 份 下 視 丘 神 經 末 端 匯 集 所 在, 主 要 儲 存 抗 利 尿 激 素 ADH 及 催 產 素 oxytocin, 此 兩 種 激 素 是 多 胜 肽 類 激 素 ADH 主 要 功 能 在 增 加 腎 小 管 對 水 的 通 透 性 促 進 水 分 的 回 收 及 升 高 尿 液 滲 透 壓 次 要 的 功 能 是 作 用 在 中 樞 神 經 系 統, 降 低 體 溫, 增 進 短 期 記 憶 另 外 ADH 也 可 以 協 同 ACTH 對 緊 迫 的 作 用, 並 增 加 血 管 收 縮, 又 稱 血 管 收 縮 素 (vasopressin) *ADH 的 分 泌 主 要 由 血 漿 中 的 滲 透 壓 的 高 低 調 節, 滲 透 壓 接 受 器 (osmoreceptor) 是 中 樞 神 經 的 特 化 細 胞, 位 於 大 腦 中 不 具 血 腦 障 壁 的 區 域, 當 滲 透 壓 接 受 器 的 細 胞 喪 失 水 分, 始 腦 下 垂 體 後 葉 釋 放 ADH 除 此 以 外 當 體 內 水 分 喪 失 超 過 8% 或 長 久 站 立 使 心 輸 出 量 降 低, 中 樞 血 量 亦 降 低, 也 會 使 ADH 釋 放 * 催 產 素 的 主 要 功 能 是 促 使 乳 腺 (mammary gland) 的 腺 泡 (alveoli) 及 乳 腺 小 管 周 圍 的 機 上 皮 細 胞 (myoepithelial cell) 收 縮, 以 排 出 乳 汁 ; 在 分 娩 前, 催 產 素 的 大 量 分 泌, 促 使 子 宮 肌 肉 壁 收, 以 使 胎 兒 順 利 分 娩 催 產 素 在 排 卵 分 娩 泌 乳 及 遇 到 緊 迫 時, 分 泌 量 會 上 升, 嬰 兒 的 吸 允 乳 頭 的 動 作, 亦 會 引 起 視 丘 脊 幹 (spinothalamic) 的 反 射 作 用, 導 致 催 產 素 的 分 泌 量 增 加 3. 下 視 丘 及 腦 下 腺 前 葉 a. 腦 下 腺 前 葉 激 素 13
* 腦 下 垂 體 前 葉 所 分 泌 的 激 素 分 成 四 大 類 ; 腎 上 腺 皮 質 激 素 相 關 激 素, 醣 蛋 白 累 激 素, 生 長 素, 泌 乳 素 * 這 類 激 素 包 含 有 黑 色 細 胞 激 素 (melanocyte stimulating hormone; MSH), 腎 上 腺 皮 質 激 素 (adrenocorticotropic hormone;acth), 激 脂 素 (lipotrophin), b- 腦 內 啡 (b-endophin) *MSH: 有 兩 種 主 要 結 構,13 個 胺 基 酸 所 組 成 的 a-msh 和 由 22 個 胺 基 酸 所 組 成 的 b-msh, 可 能 和 生 理 時 鐘 的 調 控 有 關 因 為 其 組 成 類 似 ACTH, 大 量 分 泌 時 有 相 同 效 果 *ACTH: 由 39 個 胺 基 酸 所 組 成, 主 要 的 功 能 是 刺 激 腎 上 腺 皮 質 層 分 泌 腎 上 腺 皮 質 激 素 (cortisol) 當 個 體 遭 遇 緊 急 狀 況, 神 經 系 統 刺 激 腦 下 垂 體 分 泌 ACTH, 促 使 腎 上 腺 皮 質 激 素, 當 皮 質 醇 分 泌 過 高 時 會 藉 由 負 回 饋 系 統 抑 制 ACTH 的 分 泌 *lipotrophin: 主 要 的 功 能 是 刺 激 體 內 脂 肪 細 胞 的 脂 質 分 解 (lipolysis) 釋 放 出 脂 肪 酸 及 甘 油, 使 產 生 ATP 提 功 能 量 *b-endorphin: 可 能 和 疼 痛 的 抑 制 有 關 * 此 類 激 素 由 a,b 兩 個 多 胜 肽 類 次 單 元 體 及 碳 水 化 合 物 所 組 成, 包 括 甲 狀 腺 促 素 (TSH), 濾 泡 促 素 (FSH) 及 黃 體 促 素 (LH) 他 們 的 a 單 元 相 同, 是 由 89 個 胺 基 酸 所 組 成, 因 此 對 接 受 器 的 專 一 性 由 b 單 元 體 及 碳 水 化 合 物 來 決 定 * 甲 狀 腺 促 素 的 主 要 功 能 在 刺 激 甲 狀 腺 分 泌 甲 狀 腺 素 (thyroxin; T4,T3) 這 類 細 胞 約 佔 腦 下 垂 體 前 葉 的 15% * 分 泌 濾 泡 促 素 的 細 胞 試 嗜 鹼 性 的, 這 些 細 胞 有 些 只 分 泌 FSH, 有 些 則 分 泌 FSH 及 LH FSH 的 主 要 功 能 會 刺 激 卵 巢 濾 泡 內 的 顆 粒 細 胞 (granulosa cell) 及 卵 母 細 胞 (oocyte) 發 育 與 成 熟 並 促 進 卵 母 細 胞 減 數 分 裂 一 直 到 青 春 期 來 臨,FSH 及 LH 才 有 明 顯 的 週 期 變 化 * 黃 體 激 素 的 分 泌 與 FSH 相 似,LH 的 主 要 功 能 是 刺 激 卵 巢 的 鞘 細 胞 (theca cell) 及 睪 丸 萊 狄 氏 細 胞 (Leydig's cell) 的 生 長 及 分 泌 在 成 熟 的 雌 性,LH 可 誘 導 排 卵 (ovulation) 巢 的 產 生 及 黃 體 的 形 成, 在 雄 性 則 可 促 成 精 子 生 成 (spermatogenesis), 而 且 可 刺 激 卵 巢 及 睪 丸 分 泌 性 類 固 醇 14
激 素 * 生 長 素 屬 於 多 胜 肽 類 但 是 不 含 碳 水 化 合 物, 而 且 多 胜 汰 鏈 間 有 2~3 個 雙 硫 鍵 新 生 兒 血 易 中 的 生 長 素 濃 度 相 當 高, 這 是 新 生 兒 的 下 視 丘 控 制 系 統 尚 未 完 全 成 熟 的 緣 故 幼 兒 時 期 生 長 素 分 泌 不 足 會 造 成 侏 儒 症 (dwarfism), 而 分 泌 過 多 則 造 成 巨 人 症 (giantism) * 泌 乳 素 是 由 激 乳 細 胞 (lactotroph cell) 所 分 泌, 主 要 功 能 在 促 進 懷 孕 時 期 乳 腺 的 成 長 及 分 娩 後 刺 激 乳 汁 分 泌 b. 腦 下 腺 控 制 激 素 *Hypothalamus : Secretion of Hypophysiotropic Hormones ( 腦 下 腺 控 制 激 素 ) ( Anterior Pituitary ) 受 emotions 影 響 Iinfluenced by the metabolic state of the individual Delivered to the anterior pituitary via the hypothalamic-hypophyseal portal system Usually initiates a three-hormone sequence * 下 視 丘 位 於 視 丘 下 方, 視 神 經 後 方 ; 在 視 徑 管 及 乳 凸 體 前 端 之 間 分 泌 神 經 激 素 神 經 激 素 分 泌 至 腦 下 垂 體 前 葉 的 門 脈 系 統, 進 入 腦 下 垂 體 後 被 腦 下 垂 體 的 細 胞 所 吸 收 而 影 響 腦 下 垂 體 前 葉 的 內 分 泌 細 胞 功 能 * 位 於 上 視 叉 及 側 腦 室 旁 的 大 神 經 細 胞 分 泌 抗 利 尿 激 素 (ADH) 及 催 產 素 (oxytocin), 這 兩 者 儲 存 在 細 胞 末 端 而 這 些 細 胞 的 末 端 延 伸 至 腦 下 垂 體 後 葉, 其 功 能 在 後 葉 部 份 討 論 * 下 視 丘 其 他 的 激 素 會 刺 激 或 抑 制 腦 下 垂 體 前 葉 激 素, 包 含 有 ; GHRH(growth hormone releasing hormone), 可 促 進 GH 的 分 泌 GHIH(growth hormone inhibiting hormone), 會 抑 15
制 GH 的 分 泌 GnRH(gonadotropin releasing hormone), 促 進 FSH LH 的 釋 放 CRH(corticotropin releasing hormone), 促 進 ACTH 的 分 泌 TRH(thyrotropin releasing hormone), 促 進 TSH 的 分 泌 c. 腦 下 腺 控 制 激 素 的 神 經 調 控 * 促 腎 皮 釋 素 - 促 腎 皮 素 - 皮 質 素 序 列 *Stress 作 用 輸 入 經 由 神 經 通 路 進 入 下 視 丘 * 皮 質 素 作 用 在 --- 下 視 丘 ( 抑 制 促 腎 皮 釋 素 的 分 泌 ) --- 腦 下 腺 前 葉 ( 降 低 促 腎 皮 素 的 分 泌 ) 對 此 系 統 產 生 負 回 饋 d. 對 下 視 丘 及 腦 下 腺 前 葉 的 激 素 回 饋 控 制 * 長 路 徑 負 回 饋 是 由 序 列 中 第 三 個 激 素 作 用 在 下 視 丘 及 腦 下 腺 前 葉 * 短 路 徑 負 回 饋 則 是 由 腦 下 腺 前 葉 激 素 作 用 在 下 視 丘 16
e. 非 序 列 內 的 激 素 在 下 視 丘 及 腦 下 腺 前 業 所 扮 演 的 角 色 : 不 屬 於 某 特 定 序 列 的 激 素 也 可 能 影 響 該 序 列 中 下 視 丘 或 腦 下 腺 前 葉 激 素 的 分 泌. EX: 即 使 動 情 素 的 分 泌 不 受 泌 乳 素 控 制, 動 情 素 還 是 會 大 幅 增 進 泌 乳 素 的 分 泌 The Thyroid Gland 1. 甲 狀 腺 素 是 身 體 中 唯 一 含 碘 的 物 質, 每 天 身 體 所 需 的 碘 約 500 ug 從 食 物 來 的 碘 離 子 (I-), 經 身 體 吸 收 後 進 入 血 液, 甲 狀 腺 泡 (thyroid follicle) 經 過 TSH 的 活 化 後 吸 收 碘 離 子 (I-), 碘 離 子 經 甲 狀 腺 過 氧 脢 (thyroid peroxidase) 及 過 氧 化 氫 的 作 用, 使 I- 轉 變 成 I+, 成 為 活 性 碘 TSH 同 時 作 用 在 甲 狀 球 蛋 白 (tyroglobulin) 使 I+ 與 甲 狀 球 蛋 白 結 合 產 生 碘 化 (iodization) 及 偶 合 作 用 (coupling), 形 成 碘 化 甲 狀 球 蛋 白 蛋 白 質 分 解 作 用 proteolysis 會 形 成 四 碘 T4, 三 碘 T3, 二 碘 (DIT), 單 碘 (MIT) 的 甲 狀 腺 素 T4 及 T3 合 成 後 存 在 甲 狀 腺 泡 內, 受 到 TSH 刺 激 或 血 17
液 中 T4 及 T3 減 少 時 再 分 泌 出 來 2. 血 液 中 的 甲 狀 腺 素 結 合 蛋 白 (thyroid hormone-binding globulin; TBG), 白 蛋 白 前 質 (prealbumin), 及 白 蛋 白 (albumin) 會 結 合 T4 或 T3 將 他 們 運 送 到 標 的 細 胞 3. 甲 狀 腺 素 的 分 泌 主 要 是 由 下 視 丘 分 泌 TRH, 刺 激 腦 下 垂 體 分 泌 TSH TSH 促 進 甲 狀 腺 素 泡 細 胞 對 碘 的 主 動 運 輸, 也 促 進 碘 與 甲 狀 球 蛋 白 的 碘 化 作 用 加 速 T4,T3 的 合 成 循 環 中 若 是 T4,T3 濃 度 過 高 時 會 抑 制 腦 下 垂 體 分 前 葉 分 泌 TSH 抑 制 T4,T3 合 成 及 釋 放 4. 甲 狀 腺 素 對 身 體 所 有 的 組 織 皆 有 生 理 上 作 用 總 體 來 說, 甲 狀 腺 素 可 促 進 各 組 織 的 生 長 及 代 謝 速 率 與 分 化, 微 觀 而 言, 甲 狀 腺 素 促 進 氧 耗 量 (oxygen comsumption), 影 響 酵 素 的 濃 度 與 活 性, 其 中 包 含 了 營 養 物 質 維 生 素 礦 物 質 的 代 謝 及 協 調 其 他 內 分 泌 腺 如 腎 上 腺 及 胰 島 腺 的 分 泌 及 功 能 5. 甲 狀 腺 亦 促 進 蛋 白 質 的 合 成 和 分 解, 這 個 作 用 是 依 賴 甲 狀 腺 素 對 身 體 組 織 產 熱 作 用 加 以 調 節, 因 此 加 速 蛋 白 質 的 代 謝, 也 增 加 氮 的 排 泄 由 於 甲 狀 腺 素 對 碳 水 化 合 物 代 謝 的 調 節 作 用, 因 此 會 促 進 肝 醣 分 解 (glycogen lysis) 及 醣 質 新 生 作 用 (gluconeogenesis), 抑 制 肝 醣 的 合 成 總 括 而 言, 甲 狀 腺 素 可 促 進 成 熟 個 體 的 正 常 生 長 及 促 進 幼 兒 器 官 的 發 育, 胚 胎 時 期 則 可 促 進 各 組 織 的 分 化 嬰 幼 兒 時 期 甲 狀 腺 素 分 泌 不 足, 會 引 起 呆 小 症 (cretinism), 影 響 智 力 及 骨 骼 的 發 育 6. 甲 狀 腺 內 另 外 還 有 一 種 稱 為 C 細 胞 者, 此 種 細 胞 會 分 泌 降 鈣 素 (calcitonin), 降 鈣 素 的 主 要 功 能 在 於 降 低 循 環 中 的 鈣 離 子 濃 度, 此 種 降 低 血 鈣 的 功 能 主 要 是 靠 活 化 生 骨 細 胞 (osteoblasts) 的 生 骨 作 用, 吸 收 血 液 中 的 鈣 離 子 並 且 抑 制 蝕 骨 細 胞 (osteoclasts) 的 的 作 用, 減 少 鈣 離 子 從 骨 中 釋 出 還 會 促 進 腎 臟 對 鈣 離 子 排 泄 並 抑 制 小 腸 對 鈣 離 子 的 吸 收, 全 部 作 用 就 會 使 血 液 中 鈣 離 子 濃 度 下 降 7. 對 鈣 離 子 濃 度 有 影 響 的 激 素 除 了 降 鈣 素 外, 還 有 副 甲 狀 腺 的 主 細 胞 (chief cell) 分 泌 的 副 甲 狀 腺 素 副 甲 狀 腺 素 的 作 用 和 降 鈣 素 相 反, 他 會 增 加 血 鈣 濃 度 維 生 素 D 由 維 生 素 D 先 質 (provitamin D) 在 皮 膚 經 紫 外 線 照 射 形 成 維 生 素 D3, 經 肝 臟 及 腎 臟 酵 素 的 作 用 成 為 活 化 的 維 生 素 D, 可 促 進 小 腸 對 鈣 離 子 的 吸 收 8. 降 鈣 素 副 甲 狀 腺 素 及 維 生 素 D 三 種 互 相 調 控 血 液 中 鈣 離 子 的 濃 度, 維 持 體 內 鈣 離 子 的 平 衡 合 成 1. 甲 狀 腺 的 囊 泡 細 胞 分 泌 三 碘 甲 狀 腺 素 及 甲 狀 腺 素 2. 許 多 細 胞 的 細 胞 膜 含 有 可 將 甲 狀 腺 素 轉 變 成 三 碘 甲 狀 腺 素 的 酵 素 * 18
*(1) 碘 化 物 與 鈉 離 子 共 同 運 輸 (2) 擴 散 (3) 碘 化 物 受 到 氧 化 且 附 著 在 TG 的 酪 胺 酸 環 上 (4) 經 碘 化 的 MIT 或 DIT 再 加 上 一 個 DIT 形 成 T3 或 T4 (5)TG 包 含 著 T3 和 T4, 受 內 吞 作 用 (6) 溶 小 體 酶 從 TG 釋 放 T3 和 T4 *Colloid = Luman of follicle *MIT : 3 單 碘 酪 胺 酸 (monoiodotyrosine) DIT : 3,5 二 碘 酪 胺 酸 (diiodotyrosine) 3.T3 與 T4 的 合 成 是 由 甲 狀 腺 球 蛋 白 在 甲 狀 腺 囊 泡 腔 中 受 到 一 連 串 的 碘 化 作 用. 在 甲 狀 腺 球 蛋 白 上 被 碘 化 的 酪 胺 酸 成 對 結 合 後, 產 生 T3 或 T4 4. 甲 狀 腺 過 氧 化 酶 負 責 合 成 T3 或 T4 功 能 1.TSH 促 進 T3 或 T4 的 所 有 合 成 步 驟,TSH 也 促 進 囊 泡 對 碘 化 物 的 吸 收 2.TSH 會 使 甲 狀 腺 組 織 增 生 ( 肥 大 ), 過 量 的 TSH 則 會 造 成 甲 狀 腺 腫 作 用 1.T3,T4 會 增 進 代 謝 速 率, 也 因 此 會 促 進 卡 路 里 的 消 耗! 2. 交 感 神 經 系 統 的 作 用 受 到 甲 狀 腺 素 而 強 化, 此 為 允 許 作 用 19
3. 甲 狀 腺 素 是 生 長 及 發 育 所 必 要 的 --- 尤 其 是 對 於 胎 兒 及 兒 童 時 期 的 神 經 系 統 臨 床 舉 例 1.Hyperthyroidism (Grave's disease) 葛 瑞 夫 氏 症 a. increases nervousness and irritability b. results in edema and fat accumulation behind the eyes ( 凸 眼 症 ) 2.Hypothyroidism (Cretinism) 呆 小 症 a. during fetal or early developmental life b. results in reduced growth and mental retardation 升 鈣 素 與 降 鈣 素 Adrenal Glands (cortex and medulla) 1. 腎 上 腺 皮 質 a. 腎 上 腺 位 於 腎 臟 上 方, 分 成 皮 質 和 髓 質 兩 部 份 其 中 皮 質 又 可 以 分 成 三 層 分 泌 不 同 類 固 醇 激 素 絲 球 區 (zona glomerulosa) 分 泌 醛 固 酮 (aldosterone); 束 狀 區 (zona fasiculata) 分 泌 皮 質 醇 (cortisol); 網 狀 區 (zona reticularis) 分 泌 去 輕 異 雄 酮 (DHEA) * 此 三 層 都 可 分 泌 glucocorticoids 和 sex hormone, 但 aldosterone 僅 由 絲 球 帶 分 泌 20
b. 腎 上 腺 皮 質 所 分 泌 的 類 固 醇 激 素 依 功 能 可 分 成 醣 皮 質 素 及 礦 物 皮 質 素 兩 類, 醣 皮 質 素 包 含 皮 質 醇 及 皮 質 酮 (corticosterone), 礦 物 皮 質 素 包 含 醛 固 酮 及 去 氧 皮 質 酮 (dexoycorticosterone) 兩 種 此 外 腎 上 腺 亦 分 泌 作 用 力 微 弱 的 雄 性 素, 如 去 氫 異 雄 酮 硫 化 脫 氫 異 雄 酮 與 異 烯 酮 2. 醣 皮 質 的 回 饋 系 統 a. 醣 皮 質 素 的 分 泌 主 要 是 靠 回 饋 機 制 系 統 的 作 用, 即 下 視 丘 鳩 受 外 來 環 境 的 刺 激 ( 緊 迫 ), 或 其 他 訊 息 時 會 分 泌 CRH,CRH 刺 激 腦 下 垂 體 前 葉 ACTH 的 分 泌 作 用 在 腎 上 腺 皮 質, 促 使 皮 質 分 泌 雄 性 素 礦 物 皮 質 素 及 醣 皮 質 素 ( 主 要 是 皮 質 醇 的 分 泌 ) b. ACTH 會 對 分 泌 CRH 的 下 視 丘 產 生 抑 制 性 的 回 饋 作 用, 稱 為 短 程 回 饋 (short loop feedback), 抑 制 CRH 的 分 泌 而 皮 質 醇 除 了 對 腦 下 垂 體 ACTH 的 分 泌 會 有 短 程 負 回 饋 外, 亦 會 對 下 視 丘 CRH 分 泌 產 生 長 程 負 回 饋 作 用 (long loop feedback) 而 調 節 釋 放 至 血 液 中 的 醣 皮 質 素 濃 度 c. 釋 放 到 血 液 中 的 醣 皮 質 素 液 也 需 要 結 合 白 蛋 白, 大 約 只 有 5% 游 離 的 醣 皮 質 素 可 以 行 使 生 理 功 能 3. 醣 皮 質 素 的 生 理 功 能 a. 醣 皮 質 素 對 生 理 功 能 的 調 節 有 重 大 的 影 響, 這 些 功 能 大 部 分 是 透 過 其 他 激 素 影 響 同 化 (anabolic) 作 用 或 者 異 化 (catabolic) 作 用 來 達 成 調 節 生 理 功 能 發 炎 反 應 : 身 體 受 到 傷 害 時 免 疫 系 統 活 化 產 生 發 炎 及 免 疫 反 應 醣 皮 質 素 藉 由 穩 定 溶 小 體 (lysosome) 的 細 胞 膜 抑 制 溶 解 脢 (lysozyme) 釋 出, 減 少 微 血 管 通 透 性, 降 低 白 血 球 移 至 發 炎 區 而 抑 制 發 炎 反 應 的 進 行 對 循 環 系 統 而 言 : 由 於 醣 皮 質 素 有 部 分 礦 物 皮 質 素 的 功 能, 可 以 促 進 腎 小 管 對 鈉 的 吸 收 及 鉀 的 分 泌 以 維 持 體 葉 的 恆 定 此 外 亦 調 節 血 管 的 收 縮 及 舒 張 對 胎 兒 : 胎 兒 器 官 的 分 化 及 生 長 需 要 醣 皮 質 素 加 以 輔 助 才 可 以 正 常 發 育, 尤 其 促 進 肺 臟 中 的 張 力 素 形 成, 才 能 產 生 肺 部 表 面 張 力 使 胎 兒 在 出 生 後 可 以 正 常 呼 吸 對 中 間 代 謝 的 調 節 : 醣 皮 質 素 會 促 進 肝 臟 細 胞 的 醣 質 新 生 作 用, 將 胺 基 酸 甘 油 及 脂 肪 酸 轉 成 葡 萄 糖 釋 放 血 液 中 促 使 血 糖 升 高 或 合 成 肝 醣 儲 存 在 肝 臟 以 外 的 組 織, 醣 皮 質 素 抑 制 細 胞 對 胺 基 酸 的 吸 收, 因 此 蛋 白 質 合 成 下 降, 血 液 中 的 胺 基 酸 濃 度 升 高 醣 皮 質 素 也 會 促 進 脂 肪 細 胞 分 解 產 生 脂 肪 酸 和 甘 油 供 應 醣 質 新 生 作 用 醣 皮 質 素 也 會 降 低 脂 肪 細 胞 對 葡 萄 糖 的 吸 收, 降 低 脂 質 合 成, 降 低 肌 肉 及 其 他 細 胞 對 胺 基 酸 的 運 送, 降 低 蛋 白 質 的 合 成 速 率 這 樣 導 至 血 液 中 的 葡 萄 糖 胺 基 酸 甘 油 及 脂 肪 酸 的 濃 度 增 加, 促 進 肝 臟 的 醣 質 新 生 作 用 產 生 高 血 糖 現 象 以 供 應 緊 急 狀 況 所 需 要 大 量 的 能 源 礦 物 皮 質 素 以 醛 固 酮 為 主, 是 腎 上 腺 最 外 層 區 域 所 分 泌, 主 要 功 能 是 維 持 體 液 的 平 衡, 當 身 體 大 量 失 水 或 者 失 血 時, 腦 下 垂 體 分 泌 血 管 收 縮 素 原 (angiotensinogen), 在 腎 的 近 腎 絲 球 器 (juxtaglomerular apparatus) 也 會 分 泌 腎 素 使 得 血 管 收 縮 素 原 轉 變 成 血 管 收 縮 素 I(angiotensin I), 血 管 收 縮 素 I 由 肺 臟 微 血 管 的 轉 換 酵 素 轉 變 成 血 管 收 縮 素 II, 血 管 收 縮 素 II 再 促 進 醛 固 酮 的 分 泌 醛 固 酮 作 用 在 遠 端 小 管, 促 進 遠 端 小 管 對 鈉 再 吸 收 作 用, 使 水 分 保 持 在 體 內 鈉 的 再 吸 收 是 一 種 主 動 運 輸, 鈉 吸 收 時 鉀 會 被 排 出 造 成 血 液 中 鉀 離 子 的 下 降 除 了 血 管 收 縮 素 外, 鉀 離 子 濃 度 上 升 與 ACTH 作 用 均 會 促 進 醛 固 酮 分 泌 4.Cushing's Syndrome: 由 ACTH 分 泌 增 加 造 成 glucocorticoids 過 量 所 引 起 蛋 白 質 分 解 快, 皮 下 組 織 變 薄, 黏 膜 發 育 差, 傷 口 不 易 癒 合, 毛 髮 長 的 慢, 稀 疏 不 整 齊 四 肢 脂 肪 少, 積 於 腹 壁, 顏 面, 背 部, 造 成 駝 背 21
許 多 胺 基 酸 在 肝 內 轉 成 葡 萄 糖, 血 糖 升 高, 引 起 非 胰 島 素 所 能 治 療 的 糖 尿 病 (Insulinresistant diabetes mellitus) 體 內 水 及 鹽 份 滯 留, 造 成 月 亮 臉 glucocorticoids 直 接 作 用 於 血 管, 造 成 高 血 壓 glucocorticoids 引 起 骨 質 分 解 : 蛋 白 質 過 度 分 解 阻 止 新 骨 生 成 Glucocorticoids 有 抗 為 生 素 D 作 用 Glucocorticoids 增 加 絲 球 體 過 濾 速 率, 促 使 鈣 的 排 泄 5.Addison's disease : Adrenocortical hypofunction 6. 腎 上 腺 髓 質 a. 在 皮 質 內 部, 體 積 較 小, 可 用 鉻 酸 鹽 染 成 棕 色, 因 而 稱 為 嗜 鉻 組 織 (Chromaffine tissue) b. 由 類 似 交 感 神 經 節 的 細 胞 所 構 成, 由 交 感 神 經 支 配 分 泌 腎 上 腺 素 當 身 體 遇 到 緊 迫 時, 將 交 感 神 經 被 興 奮, 分 佈 在 腎 上 腺 髓 質 的 交 感 神 經 節 前 神 經 末 梢 刺 激 髓 質 細 胞 分 泌 正 腎 上 腺 素 及 腎 上 腺 素 腎 上 腺 素 的 主 要 功 能 是 增 加 心 臟 的 收 縮 心 搏 速 率 及 血 壓 上 升, 促 進 肝 臟 細 胞 及 肌 肉 中 儲 存 的 肝 醣 分 解 以 供 應 肌 肉 收 縮 所 需 要 的 能 量 另 外 增 加 脂 肪 細 胞 脂 質 的 釋 放, 導 致 血 流 加 速, 血 糖 濃 度 上 升 腎 上 腺 素 的 作 用 在 受 到 刺 激 後 30 秒 內 即 可 達 到 最 高 點, 這 種 瞬 間 調 節 的 作 用, 可 以 協 助 動 物 脫 離 困 境 Pancreatic Islets 1. 胰 臟 有 兩 大 功 能 ;(1) 外 分 泌 功 能, 主 要 是 分 泌 胰 液 促 進 小 腸 內 物 質 的 消 化 (2) 內 分 泌 功 能, 主 要 是 維 持 血 糖 的 平 衡 胰 臟 的 內 分 泌 細 胞 主 要 分 佈 在 蘭 氏 小 島 的 區 域 內 共 有 三 種 細 胞 * 外 分 泌 腺 的 部 份 為 複 合 式 管 泡 腺 ( compound tubuloacinar gland ), 其 內 分 泌 腺 部 份 稱 為 胰 島 ( pancreatic islets ) 或 稱 蘭 氏 小 島 ( islets of langerhans ) 2. 昇 糖 素 (Glucagon): 由 細 胞 所 分 泌, 主 要 作 用 在 肝 臟 細 胞, 促 使 儲 存 的 肝 醣 分 解 成 葡 萄 糖, 使 血 糖 濃 度 升 高 昇 糖 素 亦 促 使 脂 肪 細 胞 分 解 成 脂 肪 酸, 也 使 其 他 組 織 中 的 蛋 白 質 分 解 成 胺 基 酸 這 些 原 料 被 肝 臟 吸 收 藉 由 醣 質 新 生 作 用 合 成 更 多 葡 萄 糖 釋 放 到 血 液 中 3. 體 抑 素 (Somatostatin): 由 D 細 胞 所 分 泌, 是 胰 臟 內 分 泌 細 胞 中 比 例 最 少 的, 與 下 視 丘 所 分 泌 相 同 的 生 長 素 抑 制 因 子, 但 是 主 要 作 用 在 消 化 道, 會 抑 制 消 化 道 對 食 物 的 吸 收 與 利 用 和 胰 島 素 與 昇 糖 素 的 分 泌 4. 胰 島 素 (Insulin): 由 細 胞 所 分 泌, 其 作 用 與 昇 糖 素 相 反, 它 促 進 組 織 細 胞 對 葡 萄 糖 的 吸 收, 轉 換 成 ATP 以 供 細 胞 利 用, 因 此 導 致 血 糖 下 降 胰 島 素 亦 促 進 肝 臟 細 胞 將 葡 萄 糖 合 成 肝 醣 脂 肪 細 胞 合 成 脂 肪, 其 他 組 織 細 胞 合 成 蛋 白 質 5. 當 胰 島 素 缺 乏 時 血 糖 無 法 被 細 胞 吸 收 而 導 致 血 糖 濃 度 升 高, 當 血 糖 濃 度 超 過 腎 臟 細 胞 所 能 回 收 的 最 大 負 荷 時, 多 餘 的 血 糖 便 會 排 放 至 尿 液 中 造 成 糖 尿 病 (diabetes mellitus; DM) 幼 兒 時 期 的 糖 尿 病 通 常 是 屬 於 遺 傳 原 因 造 成 的, 由 於 細 胞 膜 上 的 葡 萄 糖 運 輸 器 (glucose transporter) 結 構 上 的 缺 陷, 無 法 有 效 的 將 葡 萄 糖 輸 送 至 細 胞 內, 因 而 造 成 血 糖 的 上 生 及 糖 尿 病 的 產 生 Glucocorticoids Cortisol 22
1. 主 要 為 可 體 松 (Cortisol) 2. 功 能 有 受 壓 力 刺 激 而 分 泌, 調 節 壓 力 反 應 長 期 壓 力 會 使 免 疫 下 降 ( 此 處 所 指 的 壓 力 是 一 般 的 壓 力, 如 考 試 所 產 生 的 緊 張 ; 腎 上 腺 素 所 反 應 的 則 是 緊 急 狀 况 下 的 壓 力 所 產 生 ) 3. 會 影 響 血 糖 濃 度 和 脂 質 蛋 白 質 醣 類 的 代 謝 : 降 低 血 糖 的 利 用, 轉 而 利 用 脂 質 和 蛋 白 質 產 生 能 量 促 糖 質 新 生 4. 抑 制 免 疫 反 應, 因 為 抗 體 之 類 的 免 疫 蛋 白 質 被 糖 質 新 生 了 可 利 用 可 體 松 (Cortisol) 等 類 似 藥 物 降 低 免 疫 系 統 的 過 敏 反 應 5. 促 皮 下 脂 肪 堆 積 滿 月 臉 (moon face) ** 過 多 : 庫 欣 症 (Cushing's Disease) 水 牛 肩 和 滿 月 臉 ** 過 少 : 愛 迪 生 氏 症 (Addison's Disease) 皮 膚 色 素 沉 積, 皮 下 脂 肪 不 足 Gonadal hormones 1. FSH 與 LH 是 由 腦 下 垂 體 前 葉 分 泌 的 蛋 白 質 荷 爾 蒙, 主 要 的 功 能 和 生 殖 生 理 有 關 對 男 性 而 言,FSH 刺 激 Seminiferous Tubules 製 造 精 子,LH 影 響 Leydig Cells 分 泌 Testosterone, 再 作 用 到 Seminiferous Tubles 上 2. 性 現 在 男 性 是 睪 丸 (testis), 在 女 性 是 卵 巢 (ovary), 相 對 於 成 人 而 言, 幼 兒 的 性 腺 功 能 不 顯 著 腦 下 垂 體 所 分 泌 促 濾 泡 激 素 及 黃 體 激 素 對 睪 丸 及 卵 巢 影 響 十 分 微 小, 必 須 等 到 青 春 期 性 腺 受 到 大 量 的 促 濾 泡 激 素 及 黃 體 激 素 的 刺 激 才 有 明 顯 的 生 殖 生 理 功 能 3. 睪 丸 主 要 分 泌 睪 固 酮 (testosterone) 使 精 子 成 熟, 並 促 進 男 性 第 二 性 徵 及 相 關 行 為 的 表 現 ( 鬍 鬚 體 毛 變 聲 外 生 殖 器 的 成 長 等 ) 除 生 殖 能 外, 睪 固 酮 也 會 促 進 肌 肉 細 胞 內 蛋 白 質 合 成, 藉 由 負 回 饋 機 制 抑 制 黃 體 促 素 及 濾 泡 促 素 的 分 泌 4. 成 熟 的 卵 巢 分 泌 雌 激 素 及 助 孕 素 人 類 主 要 的 雌 激 素 是 雌 二 醇, 主 要 功 能 是 促 進 卵 巢 內 的 濾 泡 及 卵 的 成 熟, 並 促 進 女 性 第 二 性 徵 的 表 現 助 孕 素 可 促 進 受 精 卵 沿 著 輸 卵 管 移 動 維 持 子 宮 內 膜 厚 度 使 胚 胎 著 床 及 發 育 5. 女 性 的 生 殖 生 理 週 期 稱 為 月 經 週 期 其 最 主 要 的 調 控 機 制 主 要 靠 腦 下 垂 體 的 黃 體 激 素 與 促 濾 泡 成 熟 激 素 及 卵 巢 的 雌 激 素 與 助 孕 素 相 互 間 的 調 控 所 表 現 出 來 的 週 期 性 變 化 The endocrine Response to Stress Cortisol( 可 體 松 ) 的 生 理 功 能 腎 皮 質 素 ( 可 體 松 ) 能 保 持 標 的 細 胞 對 腎 上 腺 素 及 正 腎 上 腺 素 的 反 應 能 力, 亦 能 反 應 免 疫 系 統 的 正 常 運 作, 同 時 保 持 生 理 上 的 能 量 恆 定, 以 及 促 使 胎 兒 時 期 的 組 織 正 常 發 育 Stress 中 的 Cortisol 功 能 1.Stress 作 用 可 以 活 化 CRH,ACTH,cortisol 這 些 hormone 的 內 分 泌 功 能,stress 的 作 用 意 指 任 何 可 以 或 可 能 干 擾 生 理 恆 定 的 感 受 性 或 物 理 性 因 子 *CRH: 促 腎 上 腺 皮 質 釋 放 激 素 ACTH: 促 腎 上 腺 皮 質 素 2. 面 對 stress, 一 般 的 生 理 反 應 會 增 加 血 液 中 腎 皮 質 素 的 濃 度. 因 此, 糖 質 新 生, 脂 肪 分 解 會 增 強, 胰 島 素 作 23
用 會 被 抑 制 使 血 液 中 的 能 量 來 源 ( 葡 萄 糖, 三 酸 甘 油 ) 增 加, 以 面 對 緊 迫 的 處 境 交 感 神 經 系 統 面 對 stress 的 反 應 * 感 受 到 stress 時, 交 感 神 經 系 統 會 促 使 腎 上 腺 髓 質 分 泌 腎 上 腺 素. 正 腎 上 腺 素 由 交 感 神 經 元 末 梢 分 泌, 伴 隨 著 血 液 中 的 腎 上 腺 素 使 身 體 產 生 幾 種 反 應 來 面 對 緊 迫. 包 括 增 加 心 跳 速 率, 心 跳 強 度, 呼 吸 速 度 及 骨 骼 肌 中 的 血 液 量, 也 能 增 加 血 液 中 的 代 謝 能 源 壓 力 時 其 它 Hormone 的 釋 放 *β- 腦 內 啡 與 促 腎 上 腺 皮 質 素 共 同 釋 放, 可 能 有 減 輕 疼 痛 的 作 用 * 血 管 加 壓 素 使 促 腎 上 腺 皮 質 素 分 泌, 並 作 用 使 腎 臟 增 進 對 水 份 的 保 留 生 理 壓 力 與 疾 病 * 慢 性 的 心 理 壓 力 可 能 導 致 免 疫 抑 制, 而 且 這 被 認 為 可 能 會 促 成 某 種 形 式 的 癌 症 * 生 長 激 素 主 要 影 響 : Table 5 Endocrine Control of Growth 24
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骨 頭 成 長 1. 造 骨 細 胞 在 Epiphyseal growth plate 的 邊 緣 將 軟 骨 轉 化 成 硬 骨, 同 時 在 生 長 板 上 又 加 了 一 層 新 的 軟 骨 時, 骨 骼 便 加 長 了 2. 當 Epiphyseal growth plate 完 全 被 轉 換 成 硬 骨 時, 生 長 便 停 止 了 環 境 因 素 對 成 長 的 影 響 1. 影 響 生 長 最 主 要 的 環 境 因 子 是 營 養 與 疾 病 2. 出 生 前 及 嬰 兒 期 的 營 養 不 良 可 能 會 造 成 不 可 逆 的 生 長 遲 滯 及 心 智 遲 緩 影 響 生 長 的 激 素 * 不 同 的 激 素 及 生 長 因 子 分 別 在 不 同 時 期 發 生 作 用 1.Growth hormone 和 Insulin-Like Growth Factors : a. 生 長 激 素 是 出 生 後 的 生 長 最 主 要 的 刺 激 因 子, 在 青 春 期 時 分 泌 量 最 高 b. 生 長 激 素 可 刺 激 肝 臟 及 其 他 細 胞 釋 放 Insulin-Like Growth Factors (IGF - I), 而 IGF-I 則 以 自 泌 或 旁 泌 的 方 式 ( 可 能 亦 以 內 分 泌 的 方 式 ) 刺 激 細 胞 分 裂.IGF-I 的 分 泌 與 活 性 可 受 個 體 營 養 狀 況 及 除 了 生 長 激 素 之 外 的 許 多 激 素 所 影 響 c. 生 長 激 素 可 直 接 作 用 於 細 胞, 刺 激 蛋 白 質 的 合 成, 主 要 在 肌 肉 d.igf-i 對 於 正 常 胎 兒 時 期 體 重 的 成 長 及 神 經 系 統 的 成 熟 都 是 必 需 的. 出 生 前, 刺 激 IGF-I 分 泌 的 因 子 則 屬 未 知 e.igf-ii 的 分 泌 與 生 長 激 素 無 關. 出 生 前, IGF-II 是 很 重 要 的 細 胞 分 裂 因 子 2.Thyroid Hormones a. 生 長 激 素 的 合 成 與 其 促 進 生 長 的 作 用 都 需 要 甲 狀 腺 素, 這 兩 個 激 素 是 孩 童 期 及 青 春 期 的 正 常 生 長 所 必 需 的, 且 對 於 嬰 兒 期 腦 部 的 發 育 也 是 必 需 的 3.Insulin 26
a. 胰 島 素 對 於 IGF-I 的 生 成 是 必 需 的. 且 可 抑 制 蛋 白 質 分 解, 這 對 生 長 來 說 特 別 重 要. 胰 島 素 刺 激 生 長 的 作 用 主 要 發 生 在 胎 兒 時 期. 4.Sex Hormones * 性 腺 激 素 可 刺 激 生 長 激 素 及 IGF-I 分 泌, 在 青 春 期, 睪 固 酮 和 雌 性 素 主 要 是 藉 由 刺 激 生 長 激 素 分 泌 來 促 進 骨 骼 生 長, 但 這 些 激 素 也 會 造 成 Epiphyseal growth plate 的 癒 合. 睪 固 酮 也 能 刺 激 蛋 白 質 合 成 5.Cortisol * 高 濃 度 的 腎 皮 質 素 能 抑 制 DNA 合 成 及 生 長 激 素 分 泌. 腎 皮 質 素 還 會 經 由 抑 制 造 骨 細 胞 及 刺 激 蝕 骨 而 使 骨 骼 分 解 * 可 刺 激 蛋 白 質 分 解 臨 床 舉 例 1. Giantism ( 巨 人 症 )- hypersecretion during childhood 2. Acromegaly ( 肢 端 肥 大 症 )- hypersecretion during adulthood 3. Dwarfism ( 侏 儒 症 )- hyposecretion during childhood 鈣 的 恆 定 Hormone 控 制 Metabolic Bone Disease 臨 床 舉 例 Endocrine Control of Ca2+ Homeostasis 27