激素的合成、貯存、釋放、運輸以及在體內的代謝過(guò)程,有許多類(lèi)似的地方,但這部分內容大多數屬于生物化學(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
不同結構的激素,其合成途徑也不同。肽類(lèi)激素一般是在分泌細胞內核糖體上通過(guò)翻譯過(guò)程合成的,與蛋白質(zhì)合成過(guò)程基本相似,合成后儲存在胞內高爾基體的小顆粒內,在適宜的條件下釋放出來(lái)。胺類(lèi)激素與類(lèi)固醇類(lèi)激素是在分泌細胞內主要通過(guò)一系列特有的酶促反應而合成的。前一類(lèi)底物是氨基酸,后一類(lèi)是膽固醇。如果內分泌細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(chēng)為某種內分泌腺功能低下;內分泌細胞功能過(guò)分活躍,激素合成增加,分泌也增加,稱(chēng)為某內分泌腺功能亢進(jìn)。兩者都屬于非生理狀態(tài)。 各種內分泌腺或細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。
激素的分泌及其調節
激素的分泌有一定的規律,既受機體內部的調節,又受外界環(huán)境信息的影響。激素分泌量的多少,對機體的功能有著(zhù)重要的影響。
1、激素分泌的周期性和階段性由于機體對地球物理環(huán)境周期性變化以及對社會(huì )生活環(huán)境長(cháng)期適應的結果,使激素的分泌產(chǎn)生了明顯的時(shí)間節律,血中激素濃度也就呈現了以日、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轉,另一部分則與蛋白質(zhì)結合,是一種可逆性過(guò)程。即游離型+結合蛋白結合型,但只有游離型才具有生物活性。不同的激素結合不同的蛋白,結合比例也不同。結合型激素在肝臟代謝與由腎臟排出的過(guò)程比游離型長(cháng),這樣可以延長(cháng)激素的作用時(shí)間。因此,可以把結合型看作是激素在血中的臨時(shí)儲蓄庫。激素在血液中的濃度也是內分泌腺功能活動(dòng)態(tài)的一種指標,它保持著(zhù)相對穩定。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、激素分泌的調節已如前述激素分泌的適量是維持機體正常功能的一個(gè)重要因素,故機體在接受信息后,相應的內分泌腺是否能及時(shí)分泌或停止分泌。這就要機體的調節,使激素的分泌能保證機體的需要;又不至過(guò)多而對機體有損害。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,但是在調節的機制方面有許多共同的特點(diǎn),簡(jiǎn)述如下。
當一個(gè)信息引起某一激素開(kāi)始分泌時(shí),往往調整或停止其分泌的信息也反饋回來(lái)。即分泌激素的內分泌細胞隨時(shí)收到靶細胞及血中該激素濃度的信息,或使其分泌減少(負反饋),或使其分泌再增加(正反饋),常常以負反饋效應為常見(jiàn)。最簡(jiǎn)單的反饋回路存在于內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穩定。又如下丘腦分泌的調節肽可促進(jìn)腺垂體分泌促激素,而促激素又促進(jìn)相應的靶腺分泌激素以供機體的需要。當這種激素在血中達到一定濃度后,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,這種調節稱(chēng)閉環(huán)調節,按照調節距離的長(cháng)短,又可分長(cháng)反饋、短反饋和超短反饋。要指出的是,在某些情況下,后一級內分泌細胞分泌的激素也可促進(jìn)前一級腺體的分泌,呈正反饋效應,但較為少見(jiàn)。 在閉合回路的基礎上,中樞神經(jīng)系統可接受外環(huán)境中的各種應激性及光、溫度等刺激,再通過(guò)下丘腦把內分泌系統與外環(huán)境聯(lián)系起來(lái)形成開(kāi)口環(huán)路,促進(jìn)各級內分泌腺分泌,使機體能更好地適應于外環(huán)境。此時(shí)閉合環(huán)路暫時(shí)失效。這種調節稱(chēng)為開(kāi)環(huán)調節。
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(cháng)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(chēng)為半衰期,作為衡量指標。有的激素半衰期僅幾秒;有的則可長(cháng)達幾天。半衰期必須與作用速度及作用持續時(shí)間相區別。激素作用的速度取決于它作用的方式;作用持續時(shí)間則取決于激素的分泌是否繼續。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。