第三节甲状腺与甲状旁腺 一、甲状腺 (一)、甲状腺的位置、形态和结构 甲状腺是人体最大的内分泌腺,约重20一25g。甲状腺的实质由大量滤泡构 成。滤泡是单层上皮细胞围成的囊状结构,是甲状腺的分泌单位。滤泡上皮细胞 具有较强的从血液中摄取碘和酪氨酸的能力,是甲状腺素合成与释放的部位。滤 泡腔内充满胶状物,主要成分为甲状腺球蛋白,是甲状腺激素的贮存库。在滤泡 上皮细胞之间和滤泡间结缔组织内还有少量散在的滤泡旁细胞,又称C细胞,分 泌降钙素。 (二)、甲状腺激素的合成与释放 甲状腺激素包括甲状腺素,又称四碘甲腺原氨酸(thyroxin,.3,5,3',5 -tetraiodothyronine,T4)和三碘甲腺原氨酸(3,5,3'-triiodothyronine,T3)。 两者都是酪氨酸碘化物。 (1)T3与T4的合成 合成甲状腺激素的主要原料是甲状腺球蛋白和碘。甲状腺球蛋白 (thyroglobulin,TG)是一种糖蛋白,它在滤泡上皮细胞内合成,贮存于滤泡腔中。 每个TG分子上有许多酪氨酸残基,可与碘结合发生碘化合成T4或T3。血液中 碘需要不断由食物提供,人体每天从饮食中摄取100~200μg碘,约1/3被甲状 腺摄取。 ①碘的摄取与活化:甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。血液中- 浓度为250mg/L,腺体内1-浓度比血液高20~25倍,而甲状腺滤泡上皮细胞膜 静息电位为-50mv。因此I-可能是通过滤泡上皮基底部细胞膜碘泵,逆电-化学 梯度主动转运入细胞内。实验证明。哇巴因能抑制ATP酶活性,随着Na+入甲状 腺滤胞上皮受到抑制,妨碍了聚碘作用,因此,碘是伴随Na+同时进入细胞内, I-的转运可能是继发性主动转运过程。 甲状腺功能亢进,聚碘能力加强,摄入碘量增加 甲状腺功能低下时,聚碘能力明显减弱。 ②酪氨酸碘化及T3与T4的合成
第三节 甲状腺与甲状旁腺 一、甲状腺 (一)、甲状腺的位置、形态和结构 甲状腺是人体最大的内分泌腺,约重 20~25g。甲状腺的实质由大量滤泡构 成。滤泡是单层上皮细胞围成的囊状结构,是甲状腺的分泌单位。滤泡上皮细胞 具有较强的从血液中摄取碘和酪氨酸的能力,是甲状腺素合成与释放的部位。滤 泡腔内充满胶状物,主要成分为甲状腺球蛋白,是甲状腺激素的贮存库。在滤泡 上皮细胞之间和滤泡间结缔组织内还有少量散在的滤泡旁细胞,又称 C 细胞,分 泌降钙素。 (二)、甲状腺激素的合成与释放 甲状腺激素包括甲状腺素,又称四碘甲腺原氨酸(thyroxin,3,5,3ˊ,5ˊ -tetraiodothyronine, T4)和三碘甲腺原氨酸(3,5,3ˊ-triiodothyronine,T3)。 两者都是酪氨酸碘化物。 (1)T3 与 T4 的合成 合 成 甲 状 腺激 素 的 主要 原 料 是甲 状 腺 球蛋 白 和 碘。 甲 状 腺球 蛋 白 (thyroglobulin,TG)是一种糖蛋白,它在滤泡上皮细胞内合成,贮存于滤泡腔中。 每个 TG 分子上有许多酪氨酸残基,可与碘结合发生碘化合成 T4 或 T3。血液中 碘需要不断由食物提供,人体每天从饮食中摄取 100~200μg 碘,约 1/3 被甲状 腺摄取。 ①碘的摄取与活化:甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。血液中 I- 浓度为 250mg/L,腺体内 I-浓度比血液高 20~25 倍,而甲状腺滤泡上皮细胞膜 静息电位为-50mv。因此 I-可能是通过滤泡上皮基底部细胞膜碘泵,逆电-化学 梯度主动转运入细胞内。实验证明。哇巴因能抑制 ATP 酶活性,随着 Na+入甲状 腺滤胞上皮受到抑制,妨碍了聚碘作用,因此,碘是伴随 Na+同时进入细胞内, I-的转运可能是继发性主动转运过程。 甲状腺功能亢进,聚碘能力加强,摄入碘量增加。 甲状腺功能低下时,聚碘能力明显减弱。 ②酪氨酸碘化及 T3 与 T4 的合成
摄入滤泡上皮细胞的-,在细胞顶端绒毛与滤泡腔交界处,经细胞内过氧 化酶催化,迅速氧化为活性碘,活化过程可能由-变为2或与过氧化酶形成某 种复合物。活化的碘能与甲状腺球蛋白分子中某些酪氨酸残基上第3位和第5 位的+置换,生成一碘酪氨酸残基(MIT)和二碘酪氨酸残基(DIT),然后一个 分子的MIT和一个分子DIT发生耦联,生成三碘甲腺原氨酸(T3)。 (2)T3与T4的释放、运输与代谢途径 ①释放 甲状腺受到TSH的刺激时,腺上皮细胞伸出伪足,将滤泡腔中的甲状腺球 蛋白吞饮入腺细胞,在胞浆内与溶酶体融合形成吞饮小体,在溶酶体的蛋白水解 酶作用下,甲状腺球蛋白水解,分离出来的T3与T4可透过毛细血管进入血液循 环,也有微量的MIT和DIT释放入血。由于甲状腺球蛋白分子上的T4含量比T3 多,所以甲状腺分泌的激素中T4的占90%,T3分泌量较少。 ②运输释放入血液的T3和T4,约99%与血浆蛋白结合,与甲状腺激素结 合的蛋白质有三种,既:甲状腺激素结合球蛋白(thyroxine-binding globulin, TBG):前蛋白(TBPA):清蛋白也能结合甲状腺激素。其中以TBG最多,占6O%。 甲状腺激素游离状态存在的不足1%,结合状态与游离状态两者之间在血液中维 持动态平衡。只有游离型的甲状腺激素才能进入组织发挥生理作用。由于T3与 血浆蛋白亲合力小,主要以游离状态存在,因此血中游离的T3释放量虽少,但 生物活性较高,约是T4的5倍。 (3)代谢甲状腺激素降解的主要途径是脱碘,80%T4与T3在组织中脱碘酶的 作用下脱碘,T4脱碘生成T3与rT3,血液中75%的T3来自于T4.20%T4与T3 在肝降解,与葡萄糖醛酸或硫酸结合后,随胆汁入肠道,由粪便排出。甲基硫氧 嘧啶等药物能抑制外周组织脱碘生成T3的过程。妊娠、肌饿及代谢素乱等应激 情况下,均促进T4转化为rT3或T3脱碘时形成二碘、一碘或不含碘的甲状腺氨 酸。脱下的碘可被再利用,作为合成甲状腺激素的原料, (三)甲状腺激素的生理作用 甲状腺激素的主要作用是促进新陈代谢,促进和维持机体生长与发育过程。 它既能加强组织分解代谢,使耗02量、产热量及能量的增加:又能促进组织细
摄入滤泡上皮细胞的 I-,在细胞顶端绒毛与滤泡腔交界处,经细胞内过氧 化酶催化,迅速氧化为活性碘,活化过程可能由 I-变为 I2 或与过氧化酶形成某 种复合物。活化的碘能与甲状腺球蛋白分子中某些酪氨酸残基上第 3 位和第 5 位的 H+置换,生成一碘酪氨酸残基(MIT)和二碘酪氨酸残基(DIT),然后一个 分子的 MIT 和一个分子 DIT 发生耦联,生成三碘甲腺原氨酸(T3))。 (2)T3 与 T4 的释放、运输与代谢途径 ①释放 甲状腺受到 TSH 的刺激时,腺上皮细胞伸出伪足,将滤泡腔中的甲状腺球 蛋白吞饮入腺细胞,在胞浆内与溶酶体融合形成吞饮小体,在溶酶体的蛋白水解 酶作用下,甲状腺球蛋白水解,分离出来的 T3 与 T4 可透过毛细血管进入血液循 环,也有微量的 MIT 和 DIT 释放入血。由于甲状腺球蛋白分子上的 T4 含量比 T3 多,所以甲状腺分泌的激素中 T4 的占 90%,T3 分泌量较少。 ②运输 释放入血液的 T3 和 T4,约 99%与血浆蛋白结合,与甲状腺激素结 合的蛋白质有三种,既:甲状腺激素结合球蛋白(thyroxine-binding globulin, TBG);前蛋白(TBPA);清蛋白也能结合甲状腺激素。其中以 TBG 最多,占 60%。 甲状腺激素游离状态存在的不足 1%,结合状态与游离状态两者之间在血液中维 持动态平衡。只有游离型的甲状腺激素才能进入组织发挥生理作用。由于 T3 与 血浆蛋白亲合力小,主要以游离状态存在,因此血中游离的 T3 释放量虽少,但 生物活性较高,约是 T4 的 5 倍。 (3)代谢 甲状腺激素降解的主要途径是脱碘,80%T4 与 T3 在组织中脱碘酶的 作用下脱碘,T4 脱碘生成 T3 与 rT3,血液中 75%的 T3 来自于 T4。20%T4 与 T3 在肝降解,与葡萄糖醛酸或硫酸结合后,随胆汁入肠道,由粪便排出。甲基硫氧 嘧啶等药物能抑制外周组织脱碘生成 T3 的过程。妊娠、肌饿及代谢紊乱等应激 情况下,均促进 T4 转化为 rT3 或 T3 脱碘时形成二碘、一碘或不含碘的甲状腺氨 酸。脱下的碘可被再利用,作为合成甲状腺激素的原料, (三)甲状腺激素的生理作用 甲状腺激素的主要作用是促进新陈代谢,促进和维持机体生长与发育过程。 它既能加强组织分解代谢,使耗 O2 量、产热量及能量的增加;又能促进组织细
胞内DNA、RNA、蛋白质的合成。 (1)对代谢的影响 ①产热效应甲状腺激素能加速体内物质氧化过程,增加体内大多数组织细胞的 耗02量和产热量,提高机体基础代谢率,以维持体温的恒定具有重要意义。甲 状腺功能亢进时,产热量增加,基础代谢率升高,患者怕热多汗,体温偏高。甲 状腺功能减退患者,皮肤凉而喜热恶寒,基础代谢率较正常人低。 ②对三大物质代谢的影响 A.糖代谢:促进小肠对糖的吸收和肝糖原分解,增加肾上腺素、胰高血糖素、 生长素及糖皮质素的生糖作用,使血糖升高促进外周组织对糖的利用,可使血 糖降低,但前者作用较强。 B.脂代谢:甲状腺激素促进脂肪酸氧化分解,加速肝组织胆固醇合成,又能促进 胆固醇降解,但降解速度快于合成。甲状腺功能亢进时,血浆胆固醇降低,脂肪 分解增强,产生大量热量。功能减退时,血浆胆固醇明显升高,易患动脉硬化。 C蛋白质代谢:甲状腺激素作用于肌肉、骨骼、肝、肾等组织细胞的核受体,刺 激DNA转录过程,促进mRNA形成,加强蛋白质及各种酶的合成,利于幼年时期 机体生长与发育。 甲状腺激素分泌过多,则蛋白质分解加速,骨骼肌蛋白大量分解,肌肉收缩无力, 消瘦乏力。骨骼蛋白分解,导致血钙升高和骨质疏松 甲状腺激素分泌不足时,蛋白质合成减少,但组织间隙的粘蛋白增多,粘蛋白具 有多价负离子,可结合大量正离子和水分子,引起皮下组织水潴留,产生粘液性 水肿。 (2)对生长与发育的影响 促进机体生长与发育成热必需的激素,尤对脑和骨的生长和发育影响最重要。 甲状腺激素可直接加强组织细胞的分化与细胞内DNA的合成,促进蛋白质合成。 刺激骨化中心发育,软骨骨化,促进长骨与牙齿的生长发育,还可增强生长素对 组织的作用。甲状腺激素能促进神经元树突和轴突的形成,髓鞘及胶质细胞的生 长、使蛋白质、磷脂、酶及递质的合成增多,促进脑组织发育。 胚胎期缺碘造成甲状腺激素合成不足,或出生后甲状腺功能低下,出现明显 的脑组织发育障碍,致使智力迟钝,长骨生长停滞,身材矮小的特征疾病,称为
胞内 DNA、RNA、蛋白质的合成。 (1)对代谢的影响 ①产热效应 甲状腺激素能加速体内物质氧化过程,增加体内大多数组织细胞的 耗 O2 量和产热量,提高机体基础代谢率,以维持体温的恒定具有重要意义。甲 状腺功能亢进时,产热量增加,基础代谢率升高,患者怕热多汗,体温偏高。甲 状腺功能减退患者,皮肤凉而喜热恶寒,基础代谢率较正常人低。 ②对三大物质代谢的影响 A.糖代谢:促进小肠对糖的吸收和肝糖原分解,增加肾上腺素、胰高血糖素、 生长素及糖皮质素的生糖作用,使血糖升高.促进外周组织对糖的利用,可使血 糖降低,但前者作用较强。 B.脂代谢:甲状腺激素促进脂肪酸氧化分解,加速肝组织胆固醇合成,又能促进 胆固醇降解,但降解速度快于合成。甲状腺功能亢进时,血浆胆固醇降低,脂肪 分解增强,产生大量热量。功能减退时,血浆胆固醇明显升高,易患动脉硬化。 C.蛋白质代谢:甲状腺激素作用于肌肉、骨骼、肝、肾等组织细胞的核受体,刺 激 DNA 转录过程,促进 mRNA 形成,加强蛋白质及各种酶的合成,利于幼年时期 机体生长与发育。 甲状腺激素分泌过多,则蛋白质分解加速,骨骼肌蛋白大量分解,肌肉收缩无力, 消瘦乏力。骨骼蛋白分解,导致血钙升高和骨质疏松。 甲状腺激素分泌不足时,蛋白质合成减少,但组织间隙的粘蛋白增多,粘蛋白具 有多价负离子,可结合大量正离子和水分子,引起皮下组织水潴留,产生粘液性 水肿。 (2)对生长与发育的影响 促进机体生长与发育成熟必需的激素,尤对脑和骨的生长和发育影响最重要。 甲状腺激素可直接加强组织细胞的分化与细胞内 DNA 的合成,促进蛋白质合成。 刺激骨化中心发育,软骨骨化,促进长骨与牙齿的生长发育,还可增强生长素对 组织的作用。甲状腺激素能促进神经元树突和轴突的形成,髓鞘及胶质细胞的生 长、使蛋白质、磷脂、酶及递质的合成增多,促进脑组织发育。 胚胎期缺碘造成甲状腺激素合成不足,或出生后甲状腺功能低下,出现明显 的脑组织发育障碍,致使智力迟钝,长骨生长停滞,身材矮小的特征疾病,称为
呆小症(cretinism)(克汀病)。出生后最初3个月内及时用甲状腺激素治疗, 常可恢复正常。在缺碘的地区预防呆小症时,应在妊娠期补充碘,故治疗呆小症 必须抓住时机,否则难以奏效。 (3)对神经系统的影响 成年人的神经系统己分化健全,甲状腺激素主要表现为兴奋中枢神经系统作 用。甲状腺功能亢进患者,易激动、注意力不易集中、烦燥不安、喜恕无常、多 语、失眠、肌纤维震颤,严重时可发生惊厥。 甲状腺功能减退患者,则出现记忆力减退,行动迟缓,表情淡漠,嗜睡等中 枢神经系统兴奋性降低的表现。 (4)其他作用 甲状腺激素可使心率加快,心缩力增强,心输出量增加,收缩压升高。组织 由于耗氧量增加而相对缺氧,以致小血管舒张,外周阻力降低,舒张压稍降低或 正常,脉压增大。目前认为,甲状腺激素可直接作用于心肌,可能增加心肌细胞 膜上B受体的数量,促进肾上腺素对心肌细胞内的作用,使细胞内cAMP生成增 多。甲状腺激素与受体结合后,促进心肌细胞肌质网释放C2+,激活与心肌收 缩有关的蛋白质,提高心肌收缩力。甲状腺功能亢进患者可因此而出现心肌肥大 或心力衰竭。 二、甲状旁腺 (一)甲状旁腺的位置、形态和结构 (二)甲状旁腺素的生理作用 甲状旁腺素(PTH)是甲状旁腺主细胞合成和分泌的多肽激素。它通过骨和 肾来实现升高血钙,降低血磷的作用:①对骨的作用。PTH能动员骨钙入血,使 血钙升高。它可作用于骨细胞膜系统,促使C转运入细胞外液,这是PTH动员 骨钙入血的快速效应,仅数分钟内即可发生。此外,还可加强破骨细胞的活动, 使骨钙大量入血,这一效应为延缓效应,在PTH作用后12~14小时开始,几天 或几周后达高峰。两个效应互相配合,不仅能迅速升高血钙,而且能维持很长时 间。②对肾的作用。PTH能抑制近球小管对磷酸盐的重吸收,又能促进远球小管 对C的重吸收,通过肾可保钙排磷.③激活近曲小管上皮细胞内1,25-羟化酶
呆小症(cretinism)(克汀病)。出生后最初 3 个月内及时用甲状腺激素治疗, 常可恢复正常。在缺碘的地区预防呆小症时,应在妊娠期补充碘,故治疗呆小症 必须抓住时机,否则难以奏效。 (3)对神经系统的影响 成年人的神经系统已分化健全,甲状腺激素主要表现为兴奋中枢神经系统作 用。甲状腺功能亢进患者,易激动、注意力不易集中、烦燥不安、喜恕无常、多 语、失眠、肌纤维震颤,严重时可发生惊厥。 甲状腺功能减退患者,则出现记忆力减退,行动迟缓,表情淡漠,嗜睡等中 枢神经系统兴奋性降低的表现。 (4)其他作用 甲状腺激素可使心率加快,心缩力增强,心输出量增加,收缩压升高。组织 由于耗氧量增加而相对缺氧,以致小血管舒张,外周阻力降低,舒张压稍降低或 正常,脉压增大。目前认为,甲状腺激素可直接作用于心肌,可能增加心肌细胞 膜上β受体的数量,促进肾上腺素对心肌细胞内的作用,使细胞内 cAMP 生成增 多。甲状腺激素与受体结合后,促进心肌细胞肌质网释放 Ca2+,激活与心肌收 缩有关的蛋白质,提高心肌收缩力。甲状腺功能亢进患者可因此而出现心肌肥大 或心力衰竭。 二、甲状旁腺 (一)甲状旁腺的位置、形态和结构 (二) 甲状旁腺素的生理作用 甲状旁腺素(PTH)是甲状旁腺主细胞合成和分泌的多肽激素。它通过骨和 肾来实现升高血钙,降低血磷的作用:①对骨的作用。PTH 能动员骨钙入血,使 血钙升高。它可作用于骨细胞膜系统,促使 Ca2 转运入细胞外液,这是 PTH 动员 骨钙入血的快速效应,仅数分钟内即可发生。此外,还可加强破骨细胞的活动, 使骨钙大量入血,这一效应为延缓效应,在 PTH 作用后 12~14 小时开始,几天 或几周后达高峰。两个效应互相配合,不仅能迅速升高血钙,而且能维持很长时 间。②对肾的作用。PTH 能抑制近球小管对磷酸盐的重吸收,又能促进远球小管 对 Ca2 的重吸收,通过肾可保钙排磷。③激活近曲小管上皮细胞内 1,25-羟化酶
使胆钙化醇最后在肾内转化成活性形式的1,25-二羟胆钙化醇,经血液运至肠, 促进肠吸收钙。若因甲状腺手术不慎,误将甲状旁腺切除或损伤甲状旁腺血管, 可使病人发生低血钙抽搐,如果喉肌痉挛,可引起室息。应及时补充钙剂(PTH 尚不能用于临床),可暂时缓解症状。 第四节胰岛 一、胰岛的位置、形态和结构 胰岛是在胰脏腺泡之间的散在的细胞团,是胰的内分泌部分。 胰岛细胞按其染色和形态学特点,主要分为A细胞、B细胞、D细胞及PP细胞。 1.A细胞约占胰胰岛细胞的20%,分泌胰高血糖素(glucagon): 2.B细胞占胰岛细胞的60%-70%,分泌胰岛素(insulin): 3.D细胞占胰岛细胞的10%,分泌生成抑素:PP细胞数量很少,分泌胰多 肽(pancreatic polyeptide)。 二、胰岛素的生理功能 胰岛素是促进合成代谢、调节血糖稳定的主要激素。 1.对糖代谢的调节胰岛素促进组织、细胞对葡萄糖的摄取和利用,加速葡萄糖 合成为糖原,贮存于肝和肌肉中,并抑制糖异生,促进葡萄糖转变为脂肪酸,贮 存于脂肪组织,导致血糖水平下降。胰岛素缺乏时,血糖浓度升高,如超过肾 糖阀,尿中将出现糖,引起糖尿病。 2.对脂肪代谢的调节胰岛素促进肝合成脂肪酸,然后转运到脂肪细胞贮存。在 胰岛素的作用下,脂肪细胞也能合成少量的脂肪酸。胰岛素还促进葡萄糖进入脂 肪细胞,除了用于合成脂肪酸外,还可转化为ā-磷酸甘油,脂肪酸与ā-磷酸 甘油形成甘油三酯,贮存于脂肪细胞中,同时,胰岛素还抑制脂肪酶的活性,减 少脂肪的分解。胰岛素缺乏时,出现脂肪代谢素乱,脂肪分解增强,血脂升高, 加速脂肪酸在肝内氧化,生成大量酮体,由于糖氧化过程发和障碍,不能很好处 理酮体,以致引起酮血症与酸中毒。 3.对蛋白质代谢的调节胰岛素促进蛋白质合成过程,其作用可在蛋白质合成的 各个环节上:①促进氨基酸通过膜的转运进入细胞:②可使细胞核的复制和转录
使胆钙化醇最后在肾内转化成活性形式的 1,25-二羟胆钙化醇,经血液运至肠, 促进肠吸收钙。若因甲状腺手术不慎,误将甲状旁腺切除或损伤甲状旁腺血管, 可使病人发生低血钙抽搐,如果喉肌痉挛,可引起窒息。应及时补充钙剂(PTH 尚不能用于临床),可暂时缓解症状。 第四节 胰岛 一、 胰岛的位置、形态和结构 胰岛是在胰脏腺泡之间的散在的细胞团, 是胰的内分泌部分。 胰岛细胞按其染色和形态学特点,主要分为 A 细胞、B 细胞、D 细胞及 PP 细胞。 1.A 细胞约占胰胰岛细胞的 20%,分泌胰高血糖素(glucagon); 2.B 细胞占胰岛细胞的 60%-70%,分泌胰岛素(insulin); 3.D 细胞占胰岛细胞的 10%,分泌生成抑素;PP 细胞数量很少,分泌胰多 肽(pancreatic polyeptide)。 二、胰岛素的生理功能 胰岛素是促进合成代谢、调节血糖稳定的主要激素。 1.对糖代谢的调节 胰岛素促进组织、细胞对葡萄糖的摄取和利用,加速葡萄糖 合成为糖原,贮存于肝和肌肉中,并抑制糖异生,促进葡萄糖转变为脂肪酸,贮 存于脂肪组织,导致血糖水平下降。 胰岛素缺乏时,血糖浓度升高,如超过肾 糖阈,尿中将出现糖,引起糖尿病。 2.对脂肪代谢的调节 胰岛素促进肝合成脂肪酸,然后转运到脂肪细胞贮存。在 胰岛素的作用下,脂肪细胞也能合成少量的脂肪酸。胰岛素还促进葡萄糖进入脂 肪细胞,除了用于合成脂肪酸外,还可转化为 α-磷酸甘油,脂肪酸与 α-磷酸 甘油形成甘油三酯,贮存于脂肪细胞中,同时,胰岛素还抑制脂肪酶的活性,减 少脂肪的分解。 胰岛素缺乏时,出现脂肪代谢紊乱,脂肪分解增强,血脂升高, 加速脂肪酸在肝内氧化,生成大量酮体,由于糖氧化过程发和障碍,不能很好处 理酮体,以致引起酮血症与酸中毒。 3.对蛋白质代谢的调节 胰岛素促进蛋白质合成过程,其作用可在蛋白质合成的 各个环节上:①促进氨基酸通过膜的转运进入细胞;②可使细胞核的复制和转录