生理學/激素作用的一般特性

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生理學

內分泌
- 內分泌概述
  - 激素的分類
  - 激素作用的一般特性
  - 激素作用的機制

激素雖然種類很多，作用複雜，但它們在對靶組織發揮調節作用的過程中，具有某些共同的特點。

內分泌系統與神經系統一樣，是機體的生物信息傳遞系統，但兩者的信息傳遞形式有所不同。神經信息在神經纖維上傳輸時，以電信號為信息的攜帶者，在突觸或神經-效應器接頭外處，電信號要轉變為化學信號，而內分泌系統的信息只是把化學的形式，即依靠激素在細胞與細胞之間進入信息傳遞。不論是哪種激素，它只能對靶細胞的生理化過程起加強或減弱的作用，調節其功能活動。例如，生長素促進生長發育，甲狀腺激素增強代謝過程，胰島素降低血糖等。在這些作用中，激素既不能添加成分，也不能提供能量，僅僅起著「信使」的作用，將生物信息傳遞給靶組織，發揮增強或減弱靶細胞內原有的生理化生化近程的作用。

（二）激素作用的相對特異性

激素釋放進入血液被運送到全身各個部位，雖然他們與各處的組織、細胞有廣泛接觸，但有此激素只作用於某些器官、組織和細胞，這稱為激素作用的特異性。被激素選擇作用的器官、組織和細胞，分別稱為靶器官、靶組織和靶細胞。有些激素專一地選擇作用於某一內分泌腺體，稱為激素的靶腺。激素作用的特異性與靶細胞上存在能與該激素髮生特異性結合的受體有關。肽類和蛋白質激素的受體存在於靶細胞膜上，而類固醇激素與甲狀腺激素的受體則位於細胞漿或細胞核內。激素與受體相互識別並發生特異性結合，經過細胞內複雜的反應，從而激發出一定的生理效應。有些激素作用的特異性很強，只作用於某一靶腺，如促甲狀腺激素只作用於甲狀腺，促腎上腺皮質激素只作用於腎上腺皮質，而垂體促性腺激素只作用於性腺等。有些激素沒有特定的靶腺，其作用比較廣泛，如生長素、甲狀腺激素等，它們幾乎對全身的組織細胞的代謝過程都發揮調節作用，但是，這些激素也是與細胞的相應受體結合而起作用的。

（三）激素的高效能生物放大作用

激素在血液中的濃度都很低，一般在納摩爾（n mol/L）,甚至在皮摩爾（p mol/L）數量級，雖然激素的含量甚微，但其作用顯著，如1mg的甲狀腺激素可使機體增加產熱量約4200000 J（焦耳）。激素與受體結合後，在細胞內發生一系列酶促放大作用，一個接一個，逐級放大效果，形成一個效能極市制生物放電系統。據估計，一個分子的胰高血糖素使一個分子的腺苷酸環化酶激活後，通過cAMP-蛋白激酶。可激海參10000個分子的磷酸化酶。另外，一個分子的促甲狀腺激素釋放激素，可使腺垂體釋放十萬個分子的促甲狀腺激素。0.1μg的促腎上腺皮質激素釋放激素，可引起腺垂體釋放1μg促腎上腺皮持激素，後者能引起腎上腺皮質分泌40μg糖皮質激素，放大了400倍。據此不難理解血中的激素濃度雖低，但其作用卻非常明顯，所以體液中激素濃度維持相對的穩定，對發揮激素的正常調節作用極為重要。

（四）激素間的相互作用

當多種激素共同參與某一生理活動的調節時，激素與激素之間往往存在著協同作用或拮抗作用，這對維持其功能活動的相對穩定起著重要作用。例如，生長素、腎上腺素、糖皮質激素及胰高血糖素，雖然使用的環節不同，但均能提高血糖，在升糖效應上有協同作用；相反；胰島素則以降低血糖，與上述激素的升糖效應有拮抗作用。甲狀旁腺激素與1，12-二羥維生素D₃對血鈣的調節是相輔相成的，而降鈣素則有拮抗作用。激素之間的協同作用與拮抗作用的機制比較複雜，可以發生在受體水平，也可以發生在受體後信息傳遞過程，或者是細胞內酶促反應的某一環節。例如，甲狀腺激素可使許多組織（如心、腦等）β-腎上腺素能受體增加，提高對兒茶酚胺的敏感性，增強其效應。孕酮與醛固醛在受體水平存在著拮抗作用，雖然孕酮與醛固酮受體的親和性較小，但當孕酮濃度升高時，則可與醛固酮競爭同一受體，從而減弱醛固酮調節水鹽代謝的作用。前列環素（PGI₂）可使血小板內cAMP增多，從而抑制血小板聚集；相反，血栓素A₂（TXA₂）卻能使血小板內cAMP減少，促進血小板的聚集。

另外，有的激素本身並不能直接對某些器官、組織或細胞產生生理效應，然而在它存在的條件下，可使另一種激素的作用明顯增強，即對另一種激素有調節起支持作用。這種現象稱為允許作用（permissive action）。糖皮質激素的允許作用是最明顯的，它對心肌和血管平滑肌並元收縮作用，但是，必須有糖皮質激素有存在，兒茶酚胺才能很好地發揮對心血管的調節作用。關於允許作用的機制，至今尚未完全清楚。過去認為，允許作用是由於糖皮質激素抑制兒茶酚-O-甲基移位酶，使兒茶酚胺降解速率減慢，導致兒茶酚胺作用增強。現在通過對受體和受體水平的研究，也可以調節受體介導的細胞內住處傳遞過程，如影響腺苷酸環化酶的活性以及cAMP的生成等。