导图社区 生理学-内分泌
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编辑于2023-12-28 20:24:53内分泌
考点
不参与应激
胰岛素
甲状腺激素
不参与产热
胰岛素
糖皮质激素
不参与血糖调节
雌激素
激素
激素传递信息的主要方式
远距分泌
旁分泌
胰岛A细胞--胰高血糖素
胰岛B细胞--胰岛素
生长抑素
上游促进下游,下游抑制上游
自分泌
神经内分泌
ADH/OX
激素的分类
胺类激素
酪氨酸
NA/NE
A/E
作用于膜受体
T3/T4--脂溶性
胞核核受体
色氨酸
褪黑素
肽类激素
胰岛素
PTH
下丘脑调节肽
有很多,做题时用排除法做
类固醇类激素
糖皮质激素(GC)
盐皮质激素(醛固酮)
性激素
维生素D3
甘烷酸类激素(花生四烯酸)
TAX2
LT(白三烯)
PGE2/PGI2
脂溶性激素--作用于胞核、胞浆受体
细胞的信号转导

受体类型
肾上腺素能受体--G蛋白耦联受体
ACh作用于M、N受体
M受体--G蛋白耦联受体
N受体--离子通道型受体
γ-GABA受体
A/C受体--离子通道受体
B受体--G蛋白耦联受体
G蛋白耦联受体介导的信号传导

主要的信号蛋白和第二信使
G蛋白耦联受体
七次跨膜受体
胞内侧的C端有丝/苏氨酸残基化的磷酸位点
作用
调节离子通道活动
调节细胞生长、代谢细胞骨架结构
通过改变转录因子的活性而调控基因表达
G蛋白(鸟苷酸结合蛋白)
是由三个亚单位构成的异源三聚体G蛋白
α亚单位--主要的功能亚单位
结合GTP/GDP的能力
GTP酶活性
分解GTP为GDP
β亚单位
γ亚单位
状态

激活态--与GTP集合:信号传导
霍乱毒素可持续激活G蛋白
激活态的G蛋白解离成α亚单位-GTP复合物(α-GTP)和βγ复合体两部分
失活态--与GDP结合:中断信号的转导
G蛋白效应器
效应器酶
AC(腺苷酸环化酶)--胞膜上
AMP→cAMP
PLC(磷脂酶C)--胞膜上
PIP2→DG+IP3
DG(甘油二酯)
激活PKC
生产花生四烯酸→PG、LT
结合肌浆网雷诺定受体→胞内钙离子↑
激活PKC
生产钙调蛋白(CaM)→CaM-K
PLA2(磷脂酶A2)

磷酸二酯酶(PDE)
膜离子通道
M型ACh受体激活的内向整流钾通道
由βγ复合体直接激活
膜转运蛋白
第二信使
cAMP(环-磷酸腺苷)
cGMP(环-磷鸟苷)
IP3(三磷酸肌醇)
DG/DAG(二酰甘油)
钙离子
花生四烯酸及其代谢产物(PG、LT)
PIP3(不是PIP2)
蛋白激酶
使底物蛋白发生磷酸化的酶类
由第二信使激活的蛋白激酶--第二信使依赖性的蛋白激酶
PKA(cAMP依赖性蛋白激酶)
PKC(钙离子依赖性蛋白激酶)
被磷酸化的蛋白质
带电特性发生改变
构象发生改变
若底物蛋白也是一种蛋白激酶,便可出发瀑布样依次磷酸化反应--磷酸化级联反应
常见的信号转导通路
受体-G蛋白-AC-cAMP-PKA通路
代表配体
胰高血糖素、Ach、A/E、ACTH、PTH
G蛋白受体耦联的G蛋白不同,功能不同
Gs
激活态的Gs能激活AC,提高胞质中的cAMP;
β-肾上腺素能受体、多巴胺D1受体、前列腺素受体、血管紧张素V2受体可通过Gs激活AC,加速cAMP的产生
Gi
激活态的Gi能抑制AC,降低胞质中的cAMP
α2肾上腺素受体、5-HT1受体、多巴胺D2受体则激活Gi并抑制AC,减少胞内cAMP的产生
PDE(磷酸二酯酶)催化cAMP生成5’-AMP,进而减弱或终止cAMP的信使分子作用
PKA磷酸化的底物蛋白不同,效应也不同
在肝细胞内激活磷酸化激酶而促进肝糖原分解
在心肌细胞使钙离子通道磷酸化而增强心肌收缩
在脑内海马的锥体神经元抑制钙离子激活的钾通道而产生去极化
在细胞核内通过cAMP反应元件结合蛋白、cAMP反应元件调节子、活化转录因子等介导和调节靶基因的表达,生成新的蛋白质,进而改变细胞功能
cAMP可直接作用于膜离子通道,如直接门控超极化激活的环核苷酸门控阳离子通道
受体-G蛋白-PLC-IP3-Ca2+和DG-PKC通路
代表配体
A/E、γ-GABA、ACh
受体:5-HT2受体、α1肾上腺素能受体
G蛋白激活下游的PLC,PLC在分解膜磷脂中的PIP2
IP3
水溶性物质
激活内质网或肌质网等非钙离子库膜中的IP3受体(化学门控钙通道),引起钙离子库释放钙离子,升高胞质中的钙离子,进而启动钙离子信号系统
可被IP3磷酸单脂酶降解而消除
DG
脂溶性物质
与钙离子和磷脂酰丝氨酸一起激活PKC,PKC在进一步磷酸化下游蛋白质而改变生理功能
DG可被PLA2等作用下降解而终止其第二信使的作用
但经PLA2降解的产物,如花生四烯酸又可激活PKC,而花生四烯酸的代谢产物如前列腺素、白三烯又能进一步发挥信使功能
PKC催化的产物多为膜蛋白
Na-H交换体被磷酸化可增强Na-H交换,升高胞质内PH
心室肌细胞的钠泵、钙泵和Na-Ca交换体可被磷酸化可促进胞质中钙离子的排出
钙离子信号系统

胞质内钙离子浓度升高
钙离子-钙调蛋白复合物(Ca-CaM)
CaMK、AC、PDE、钙调磷酸酶等
激活PKC
蛋白质磷酸化
发生广泛的生物效应
与肌钙蛋白结合
肌肉收缩
膜电位发生变化
与雷诺顶受体结合
肌质网释放钙离子--正反馈
所有的肾上腺素能受体都是G蛋白耦联受体
PKA通路/PKC通路
ACh、γ-GABA、NA、A
PKA通路
胰高血糖素、ACTH
PKC通路
离子通道型受体介导的信号传导
非选择性阳离子受体通道
自主神经节前纤维N1型阳离子受体通道
骨骼肌终板膜N2型ACh受体阳离子通道
被ACh激活,产生以钠离子内流为主的离子流
促离子型谷氨酸受体(iGluR)
氯离子通道
甘氨酸通道受体(GlyR)
回返性抑制--突触后抑制
γ-氨基丁酸A受体(GABAAR)
开放后引起氯离子内流,使膜电位变得更负,导致神经元兴奋性降低而产生抑制
电压门控通道
肌细胞膜中的电压门控钠通道
由N2型ACh受体阳离子通道产生的膜电位变化所激活
机械门控通道
平滑肌细胞膜中的机械门控钙通道
酶联型受体介导的信号传导
酶联型受体
本身具有酶活性或者与酶相结合的膜受体
单次跨膜
酪氨酸激酶受体/酪氨酸激酶结合型受体
酪氨酸激酶受体(TKR)
受体本身具有酪氨酸激酶活性
配体为各种生长因子
表皮生长因子
血小板源性生长因子
成纤维细胞生长因子
干细胞生长因子
胰岛素
酪氨酸激酶结合型受体(TKAR)
本身没有酶活性,被激活后才在胞内测与胞质中的酪氨酸激酶结合,并使之结合
配体
各种生长因子和肽类激素
促红细胞生成素
干扰素
白细胞介素
生长激素
催乳素
瘦素
细胞代谢、生长、增殖、分化、存活
鸟苷酸环化酶受体
单次跨膜
配体
心房钠尿肽(ANP)
脑钠尿肽(BNP)
被激活后通过GC活性,催化GTP生成cGMP
cGMP可激活PKG(cGMP依赖性的蛋白激酶G)
NO
其作用的受体也使胞质中的可溶性GC,也是通过cGMP-PKG作用路发挥作用
丝/苏氨酸激酶受体
配体
TGF-β
转化生长因子-β(TGF-β)受体
该受体被激活后使Smad蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化而激活,并转为到细胞核中,调控基因表达;
招募型受体通道
核受体通道
激素作用的一般特征
相对特异性
信使作用
高效性
相互作用
协同作用
GH/A/GC/胰高血糖素--血糖↑
拮抗作用
胰岛素/胰高血糖素
PTH/降钙素
允许作用
儿茶酚胺的允许作用
竞争作用
盐皮质激素/孕激素
下丘脑-垂体分泌
下丘脑调节肽

TRH(促甲状腺激素释放激素)
TSH(促甲状腺激素)
甲状腺→T3/T4
CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)
ACTH(促肾上腺皮质激素)
肾上腺皮质→GC
GnRH(促性腺激素释放激素)
FSH/LH
睾丸/卵巢→性激素
GHRH/SS
GH
MRH/MIH
MSH
PRF/PIF
PRH
调节
TSH、ACTH、FSH/LH--垂体分泌
有靶器官
TSH--甲状腺
ACTH--肾上腺
FSH/LH--性腺
受靶腺激素调节
受到下丘脑和靶腺的双重调节
GH、MSH、PRH
受到下丘脑释放激素/抑制激素的调节
主要受代谢产物调节
甲状旁腺激素、降钙素--血钙调节
胰岛素、胰高血糖素--血糖调节
受到下丘脑神经调节
ADH
催产素(缩宫素)--OX
各种激素的内分泌
生长激素(GH)

生理作用
促进生长--长时效应
促进骨骼、肌肉、内脏的生长发育--躯体刺激素
幼年
分泌过少--侏儒症
分泌过多--巨人症
成年
分泌过多--肢端肥大症
对神经系统发育无作用
调节新陈代谢--即时效应
能量来源由糖代谢想脂肪代谢转移;
糖代谢--升血糖
血中游离脂肪酸增加可抑制骨骼肌和脂肪组织摄取葡萄糖,减少葡萄糖的消耗
降低外周组织胰岛素对葡萄糖的敏感性
GH分泌过多时--垂体性糖尿
脂肪代谢--促进脂肪分解
GH为脂解激素
激活脂肪酶,促进脂肪分解,增加脂肪酸氧化,使机体糖代谢向脂肪代谢转移--RQ↓
蛋白质代谢--促进蛋白质合成
促进氨基酸向细胞内转运,并抑制蛋白质分解,增加蛋白质含量
作用机制
激活靶细胞上生长激素受体(GHR)和诱导靶细胞产生IGF实现生物学效应
GHR
GH可以与两分子GH结合,使受体二聚化
二聚化的GHR可以招募细胞质中酪氨酸激酶活性的蛋白如JAK2
JAK2-STATs通路
JAK2-SHC通路
IGF-1
有肝脏产生
作用于软骨和软组织,促进机体生长
调节
受到GHRH(下丘脑生长激素释放激素)/SS(生长抑素)的双重调节
GHRH对GH的分泌起到经常性调节作用
SS只有在应激时GH分泌过多才抑制GH的分泌
受到IGF-1的负反馈调节
CRH、ADH也可促进GH的分泌
饥饿、运动、低血糖、应激--GH分泌增加
低血糖刺激最显著
甲状腺激素、胰高血糖素、雌激素、睾酮均能刺激GH的分泌
夜间分泌占70%--睡觉长个子
甲状腺激素(T3/T4)
合成
滤泡上皮细胞
T4--90%
T3--9%
活性最强
rT3--1%
无活性
胎儿生长发育的12周之前的甲状腺不具有聚碘和合成TH的能力,生长发育的TH有母体提供
储存
滤泡腔
唯一能大量将合成的激素储存在细胞外
合成原料
甲状腺球蛋白(TG)
T3/T4的前体
提供酪氨酸
碘
甲状腺过氧化物酶(TPO)
抑制剂-APD
PTU(丙硫氧嘧啶)
MMI(甲硫咪唑)
合成过程--均受到TSH的调控

聚碘
Na-I同向转运体(继发性主动转运)
无需TPO催化
活化
碘离子→碘原子
碘化(取代)
碘原子取代TG上的酪氨酸
缩合

MIT+DIT=T3/rT3
DIT+DIT=T4
TPO调控
TSH调控
释放
体内储存的甲状腺可供使用 50~120天
因此临床上服用抗甲状腺药物要3个月才起效
溶菌酶可促进激素释放入血
碘剂抑制溶菌酶的活性--抑制TH释放
用于甲状腺腺危象
用于甲状腺手术 术前准备
禁用于普通甲亢
抑制释放,但不抑制合成
T4--80~100μg/d:全部由甲状腺产生
T3--20~30μg/d
20%:来自甲状腺
80%:T4→T3
β受体阻断剂可抑制此过程--普萘洛尔
运输、降解
运输
甲状腺激素结合球蛋白(TBG)
甲状腺激素转运蛋白
白蛋白(清蛋白)
意义
血液在TH库--TT3/TT4:99%、FT3/FT4:1%;
防止TH在肾小球滤过
降解
部位
肝、肾、骨髓
方式--脱碘
作用

促进生长发育
促进胎儿和新生儿脑的发育
TH能协同GH调控幼年期的生长发育
幼年期分泌不足--克汀症:智力迟缓、身材短小、牙齿发育不全
调节新陈代谢
能量代谢
TH能使全身绝大部分组织基础耗氧量增加,产热量增加
机制
促进线粒体体积增大,数量增加,加速呼吸过程,加强氧化磷酸化
促进线粒体膜的解偶联蛋白的激活
促进钠泵的转录,使耗氧量增加
哇巴因能消除TH的产热
ATP减少,ADP增多;
物质代谢--双向性
糖代谢--总体升血糖
升血糖
加速小肠黏膜对葡萄糖的吸收
促进肝糖原分解
促进肝脏糖异生
增强肾上腺素、胰高血糖素素、皮质醇和生长激素的生糖效应
降血糖
加强脂肪、肌肉等外周组织对葡萄糖的利用和对葡萄糖的氧化
甲亢患者常表现为进食后血糖迅速升高,甚至出现糖尿,但血糖又能很快降低;
脂质代谢--降血脂
脂肪:促分解>促合成
分解机制
提高脂肪细胞cAMP水平和激素敏感脂肪酶的活性
增加脂肪组织对脂解激素如儿茶酚胺、胰高血糖素的敏感性
合成机制
诱导白色脂肪组织细胞的分化、增殖,促进脂肪聚集
胆固醇:促清除作用>促合成作用
合成胆固醇
促进HMGCoA还原酶的活性,合成胆固醇
清除胆固醇
促进7-α羟化酶,使胆固醇合成胆盐
增加LDL受体的利用,使更多的胆固醇从血清中清除
甲亢患者表现为体脂消耗增加,总脂量减少,血胆固醇低于正常
蛋白质代谢
生理情况下,TH促进蛋白质的合成--正氮平衡
TH分泌过多时,则促进蛋白质的分解--负氮平衡
甲亢时
以骨骼肌为主的外周组织蛋白分解加速,可引起尿酸含量增加,尿氮排泄增加,肌肉收缩无力
骨基质蛋白分解,钙离子析出,导致血钙升高,骨质疏松
甲减时
蛋白质合成减少,组之间黏蛋白沉积,可结合大量阳离子和水分子,引起粘液性水肿
维生素代谢
TH是维持维生素正常代谢所需要
影响器官系统的功能
对神经系统的影响
兴奋神经系统
增加神经细胞β肾上腺素能受体的数量和亲和力,提高神经细胞对儿茶酚胺的敏感性
甲亢
易躁动、烦躁不安、喜怒无常、失眠多梦、注意力分散等神经系统兴奋的表现
甲减
记忆力减退、言语和行动迟缓、表情淡漠、少动嗜睡等兴奋性减低
对心脏的影响
心率增快、心肌收缩力增强、心输出量和心肌耗氧量增加
机制
TH直接促进心肌细胞释放钙离子
增强肌球蛋白ATP酶的活性
增加心肌细胞膜上的β受体数量和亲和力,提高心肌对儿茶酚胺的敏感性
甲亢--心动过速、心律失常甚至出现心衰
对消化系统的影响
TH可促进消化道运动和消化腺的分泌
甲亢时--食欲亢进,胃肠运动增加,肠吸收减少,甚至出现顽固性吸收不良和腹泻
甲减--食欲减退,胃肠运动减少可出现腹胀和便秘
对呼吸系统影响
增加呼吸频率和深度
促进肺泡表面活性物质合成
对泌尿系统影响
增加GFR,促进水排出的作用
对内分泌功能的影响
负反馈调节TRH和TSH的分泌
调节
下丘脑-腺垂体-甲状腺轴的调节
下丘脑对腺垂体的调节
TRH促进TSH的合成和释放
通过TRH受体耦联的G-PLC通道
SS抑制TSH分泌,与TRH的作用拮抗
寒冷刺激信号促进TRH的释放,进而促进TSH和TH的释放
饥饿时,TRH分泌减少,抑制TH的分泌
白细胞介素、肿瘤坏死因子促进去甲肾上腺素释放,间接释放TRH
生长激素、生长抑素、多巴胺、5-羟色胺抑制TRH的分泌
TSH
对甲状腺的作用
促进TH的合成和分泌
促进钠泵的表达,提高碘的主动转运
促进TG基因表达,提高TG的含量
增加TPO的表达和含量,促进TG的碘化以及MIT/DIT/TH的合成增加
合成机制
使滤泡细胞伸出伪足,吞饮胶质中的TG
增加溶酶体中TG水解酶的活性,加速TG的分解,增加TH的分泌
释放机制
维持甲状腺滤泡生长发育
使腺体增大
增加血流量
保护细胞,不宜凋亡
分泌调节
受到TRH和TH的双重调节
Graves时,TH的负反馈抑制作用很强,甚至可以导致TSH细胞对TRH反应缺失
其他激素的调节
雌激素可以增强TSH对TRH的敏感性
女人甲亢较多
生长激素和糖皮质激素抑制TSH对TRH的敏感性
肾上腺皮质亢进时、或应用GC导致TH减少,在很冷状态下BMR下降,御寒能力减弱
甲状腺激素的负反馈调节
TH抑制TSH/TRH的分泌
T3对TSH的抑制作用更强
甲状腺功能的自身调节
血碘水平(1mmol/L)开始升高时,可诱导碘的活化和TH的合成
碘(10mmol/L)升高到一定水平后反而碘的活化,使TH合成减少
神经调节
交感神经促进TH的释放
交感神经-甲状腺轴作用意义则是在内、外环境急剧变化时能够确保应急情况下对TH的需求
迷走神经抑制TH的释放
在TH分泌过多时进行抗衡
甲状腺滤泡细胞上有α、β、M受体
免疫调节
甲状腺自身抗体
甲状腺球蛋白抗体(TGAb)
抗甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)
促甲状腺素受体抗体(TRAb)
刺激抗体(TSAb)
可导致甲状腺毒症
刺激阻断抗体(TSBAb)
可以竞争结合TSH,抑制TSH的作用,引起甲减
PTH/CT/1,25-VItD3

钙总量--1300g,磷总量--600g
99%的钙和86%的磷是以骨盐形式存在于骨骼和牙齿中
血钙浓度--2.25~2.75mmol/L
1,25-二羟维生素D3(钙三醇)--升钙升磷
维生素D3在肝内生产25-羟维生素D3,然后肾脏经1α-羟化酶的作用下生成1、25-二羟维生素D3
生物作用--双升
对小肠的作用
促进小肠黏膜上皮细胞对钙的吸收
通过Na-磷转运体,促进小肠黏膜对磷的吸收
升钙升磷
对骨的作用
骨吸收--直接作用
促进前破骨细胞的分化,增加破骨细胞的数量,增强骨质溶解,使骨钙和骨磷释放入血,升高血钙和血磷
骨吸收引起的高血钙和高血磷又促进骨钙沉积和骨的矿化
骨形成--间接作用
促进成骨细胞合成并分泌骨钙素直接刺激成骨作用,增强骨的形成
对肾脏的作用
与PTH协同促进肾小管对钙磷的重吸收
钙三醇还能抑制PTH基因转录以及甲状旁腺细胞增殖;增强骨骼肌钙和磷的转运,缺乏维生素D可导致肌无力
调节
血钙水平
其他因素
PTH
诱导1α-羟化酶,促进钙三醇的生成
临床
儿童缺乏维生素D可导致佝偻病
成人缺乏维生素D可发生骨软化症和骨质疏松症
PTH(甲状旁腺激素)
合成
甲状旁腺主细胞
清晨最高
排泄
在肝内裂解为无活性的片段,经肾脏排出
生物作用--升钙降磷
对肾脏的作用
促进肾远曲小管和集合管对钙的重吸收,减小尿钙排泄,升高血钙
抑制近端小管和远端小管对磷的重吸收,促进尿磷的排泄
升高血钙,降低血磷
抑制近端小管重吸收Na、HCO3-、水的重吸收
甲状旁腺亢进时,可导致HCO3-吸收障碍,同时又Cl-的重吸收增加,引起高氯性酸血症,加重对骨组织的脱盐作用
激活肾脏1α-羟化酶,促进1,25-二羟维生素D3的合成,间接促进钙磷的代谢
对骨的作用--取决于PTH应用方式和剂量

大剂量、持续性应用PTH使破骨细胞增强,促进骨吸收,加速骨基质的溶解,同时将骨钙和骨磷持续性地释放到细胞外液中去,使血钙和血磷浓度升高,最终可使骨量减少,骨质疏松
快速效应--促进骨液中钙离子释放入血
慢速效应--促进破骨细胞的活动
机制
PTH刺激成骨细胞释放多种刺激因子(M-CSF、RANKL)
刺激因子诱导前破骨细胞分化为成熟的破骨细胞
破骨细胞与骨表面接触,将细胞内的溶酶体酶以及酸性物质释放出来,促进骨吸收
小剂量、间歇应用PTH则促进成骨细胞活动增强,促进骨形成,骨量增加
使成骨细胞释放IGF-1等生长因子,使成骨细胞继续分化成骨细胞,且能抑制骨细胞凋亡
调节
血钙是主要的调节因素
其他因素
血磷升高、降钙素大量分泌使血钙降低可间接刺激PTH的产生
儿茶酚胺、组胺促进PTH的分泌
血镁浓度降低使,可间接抑制PTH的分泌
临床
PTH分泌过少(甲状旁腺损伤),引起血钙过低,神经和肌肉的兴奋性异常增高,发生受阻抽搐,严重时可发生呼吸机痉挛导致窒息
PTH分泌过高(甲旁亢),导致骨质过度溶解、骨量减少、骨质疏松及血钙过高--肾结石、木僵等状态
降钙素(CT)
合成
甲状腺C细胞(滤泡旁细胞)
作用--降钙降磷
对骨的作用
直接迅速抑制破骨细胞的活动,减弱骨吸收和溶骨过程,减少骨钙和骨磷的释放
促进成骨细胞的活动,增强骨过程,骨组织钙磷沉积增加,减少骨钙、磷的释放
对儿童的调节更重要
对肾脏的作用
减少肾小管对钙、磷、镁、钠、率的重吸收
调节
血钙水平
与PTH相比,CT的调节快速而短暂。故对高钙饮食引起血钙水平的恢复起到重要作用
临床
CT治疗骨吸收过度的病,如Paget骨病,以及绝经期妇女或衰老过程中骨量过快丢失所导致的骨质疏松症
其他因素调节骨的代谢
糖皮质激素可以促进骨吸收,长期应用GC可导致继发性骨质疏松
雌激素又抑制骨吸收、减少骨吸收的作用
故绝经后的妇女雌激素水平降低,容易发生骨质疏松症;
胰岛素/胰高血糖素
胰岛
α(A)细胞--分泌胰高血糖素
β(B)细胞--分泌胰岛素
δ(D)细胞--分泌生长抑素(SS)
上游促进下游,下游抑制上游
胰岛素--肽类激素
胰岛素的作用机制
胰岛素
在血液中与血浆蛋白结合和游离两种形式存在,只有游离的胰岛素有活性
胰岛素受体
酪氨酸激酶受体
肝细胞和脂肪细胞胰岛素受体最多
结构
两个α亚单位,两个β亚单位组成的四聚体跨膜蛋白
α亚单位位于细胞外--胰岛素结合的部位
β亚单位有3个结构域
N端为膜外结合域
中间氨基酸氨基组成跨膜结合域
C端为膜内结合域,具有酪氨酸激酶活性
作用机制

IRS(胰岛素受体底物)
MAPK通路--促进生长
PI3K/AKT通路--降低血糖和促进生长
胰岛素生物作用
与胰岛素受体结合后,可引起
即刻作用
发生在数秒内,通过转运蛋白的磷酸化,促进靶细胞葡萄糖、氨基酸以及钾离子的内向转运
快速作用
发生在数分钟内,通过调节相关酶的活性,促进糖原合成、糖酵解、蛋白质合成
延缓作用
发生在数小时和数天后,调控基因表达,促进脂肪、蛋白质和细胞生长
对糖代谢的作用
体内唯一降血糖的激素
减少血糖的来源(抑制肝糖原分解和糖异生)和增加血糖的去路(抑制肝糖原分解、促进外周氧化利用、转化为非糖物质)
促进糖原的合成,抑制糖原的分解
胰岛素增加肝脏糖原合酶的活性促进糖原合成
抑制磷酸化化酶活性阻止肝糖原的分解
抑制糖异生
糖异生的前体物质--乳酸、丙酮酸、甘油以及生糖氨基酸等非糖物质
肝脏是糖异生的主要器官
胰岛素抑制关键酶的活性
葡糖-6-磷酸酶
果糖1,6-二磷酸酶
促进外周组织对葡萄糖的转运和氧化利用
葡萄糖转运体(GLUT)
对胰岛素敏感的是GLUT4,广泛存在于对胰岛素敏感的靶细胞(骨骼肌、心肌、脂肪等细胞)
胰岛素可通过PI3-K途使靶细胞内的GLUT4增加,促进对葡萄糖的转运
促进葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性促进葡糖糖的氧化利用,生成ATP
对脂肪代谢的作用--脂肪合成增加,抑制分解
促进脂肪的合成和存储
促进葡萄糖进入脂肪细胞,合成α-磷酸甘油,再结合生成甘油三酯
进入肝细胞内过多的葡萄糖转化为脂肪酸,在生成甘油三酯
生成的甘油三酯被VLDL转运至脂肪细胞储存
抑制脂肪的分解与利用
抑制激素敏感性脂肪酶的活性,减少脂肪细胞中甘油三酯的分解,从而抑制脂肪酸进入血液
增阿吉大多数组织对葡萄糖的利用,从而减少对脂肪的利用
胰岛素缺乏可导致脂肪代谢紊乱,脂肪分解加强,脂肪酸的储存减少,脂肪酸在肝内氧化为过多同体,可引起酮症酸中毒,甚至可以昏迷;
对蛋白质的作用--促进蛋白质合成,抑制分解
促进蛋白质的合成,抑制蛋白质的分解
加速氨基酸转运入细胞内
加速复制、转录、反应等过程
加强核糖体的功能,促进mRNA的翻译过程
阻止氨基酸转化为糖类,抑制肝糖异生
糖尿病患者因为血糖升高后的渗透性利尿引起多尿,继而多饮并且由于葡萄糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱,出现体重减轻,负氮平衡,身体消瘦
对生长的作用
直接作用
通过胰岛素受体实现
间接作用
通过促生长因子的作用实现
通常与GH协同时作用更强
胰岛素的分泌调节

营养成分的调节作用
血糖水平

血糖升高促进分泌
血糖降低抑制分泌
血中氨基酸和脂肪酸水平
精氨酸和赖氨酸刺激胰岛素分泌最强
血中氨基酸和葡糖糖对胰岛素的刺激具有协同效应
血中游离脂肪酸和酮体也能刺激胰岛素的分泌
长时间高血糖、高血脂、高氨基酸可持续刺激胰岛素分泌,导致胰岛β细胞衰竭,胰岛素分泌不足而导致糖尿病
激素的调节作用
胰岛激素
胰高血糖素
通过旁分泌的方式直接刺激β细胞分泌胰岛素
通过升高血糖的方式间接刺激胰岛素分泌
胰岛素
自分泌负反馈调节
生长抑素
旁分泌方式抑制胰岛素的分泌
垂体腺苷酸环化酶(AC)激活肽促进分泌
胃肠激素--促进分泌
促胃液素、促胰液素、缩胆囊素--通过升高血糖间接促进分泌
抑胃肽--前馈调节
其他激素
生长激素、糖皮质激素、甲状腺激素--升高血糖间接刺激分泌
长期使用这些刺激可使β细胞衰竭而导致糖尿病
GHRH、TRH、CRH、胰高血糖素样肽、VIP--促进分泌
神经调节
迷走神经兴奋释放Ach
作用于β细胞膜上的M受体,促进胰岛素分泌
刺激胃肠激素的分泌而间接促进胰岛素分泌
交感神经兴奋释放NA/NE
作用于β细胞膜上的α受体抑制胰岛素分泌
跑步时,能发生低血糖吗?
也可以作用于β受体,刺激胰岛素分泌(在α受体受阻的情况下)
神经调节主要使维持胰岛β细胞对胰岛素的敏感性
运动使交感神经兴奋抑制胰岛素分泌可防止低血糖
胰高血糖素
靶器官--肝脏
作用机制
通过Gs-cAMP-PKA途径或Gq-PLC-IP3/DG-PKC途径激活肝细胞内的糖原磷酸化酶、脂肪酶和与糖异生有关的酶
生物作用
促进肝糖原分解、减少肝糖原的合成以及增强糖异生的作用
减少肝内脂肪酸合成甘油三酯,促进脂肪酸分解,使通体生成增加
抑制肝内蛋白质的合成,促进其分解,同时增加氨基酸进入肝细胞的量,加速使氨基酸转化为葡萄糖--增强糖异生
促进胰岛素、生长抑素的分泌
上游促进下游
调节
血糖和氨基酸水平
血糖降低,分泌增加
氨基酸对胰岛素和胰高血糖素都有刺激作用·
血中氨基酸增加时,促进胰岛素分泌的同时也能促进胰高血糖素防止低血糖的发生
激素调节
胰岛素和生长抑素以旁分泌的方式抑制胰高血糖素的分泌;胰岛素还以降低血糖间接促进胰高血糖素分泌
胃肠激素
缩胆囊素、促胃液素促进分泌
促胰液素抑制分泌
神经调节
交感神经兴奋,通过α细胞上β受体促进分泌
迷走神经兴奋,通过M受体抑制分泌
GC
肾上腺皮质束状带合成
90%为皮质醇(又叫氢化可的松)
10%为皮质酮
生物学作用
对物质代谢的影响
糖代谢--升高血糖
增强肝内糖异生和糖原合成所需酶的活性,利用外周组织,尤其是肌肉组织蛋白质分解产生的氨基酸,加速肝糖原异生
抑制NADH的氧化,从而减少,从而减少葡萄糖酵解,降低外周组织对葡萄糖的利用
抑制胰岛素与其受体结合,降低组织细胞对胰岛素的敏感性,使肌肉组织、脂肪组织对糖利用减少
临床上肾上腺皮质亢进或大量应用GC会导致肾上腺尿病
脂肪代谢
提高四肢脂肪酶的活性,促进脂肪分解,并向肝脏转移,增强脂肪酸在肝内的氧化,有利于糖异生
饥饿或应激情况下,细胞能从糖代谢向脂代谢转化
GC引起的高血糖能激发促进胰岛素分泌增加,反而加强脂肪 的合成,增强脂肪沉积
临床
肾上腺皮质亢进或大量应用GC--库欣综合征
体内脂肪重新分配,主要分布于面、颈、躯干和腹部,而四肢减少,形成“满月脸”“水牛背”、四肢消瘦的“向心性肥胖”
蛋白质代谢
肝外抑制蛋白质合成,加速其分解,减少氨基酸转运至肌肉等肝外组织,为肝糖异生提供原料
却能促进肝外组织产生的氨基酸转运入肝,提高肝内蛋白质合成酶的活性,促进肝内蛋白质合成
GC分泌过多,可出现肌肉消瘦、骨质疏松、皮肤变薄
参与应激反应
提高机体耐受能力
ACTH、GC大量分泌
儿茶酚胺(NA/A)、催乳素、生长激素、血管升压素、β-内啡肽、胰高血糖素、醛固酮-----分泌增加
甲状腺激素降解增加,分泌减少
对比应激和应急反应
应激反应
定义
当机体遭受到伤害性刺激时,腺垂体立即释放大量ACTH,并使GC快速大量分泌,引起机体发生非特异性的适应反应;
伤害性刺激--创伤、手术、感染、中毒、疼痛、缺氧、寒冷、强烈精神刺激、精神紧张
交感神经活动增强
NA/NE分泌增加
内分泌变化
ACTH、GC迅速增加
儿茶酚胺、催乳素、生长激素、血管升压素、β-内啡肽、胰高血糖素和醛固酮等激素的分泌也明显增加。
干扰项
甲状腺激素分泌增加
甲状腺激素分泌过多--甲状腺危象
胰岛素分泌增加
生理意义
一定程度的应激反应有利于机体对抗应激原,在整体功能全面动员的基础上,提高机体对有害刺激的耐受能力,减轻各种不良反应
副作用
而强烈或持久的应激刺激将引起机体过强的应激反应,可对机体造成伤害,甚至导致应激性疾病,如严重创伤、大面积烧伤、大手术等可引起应激性溃疡。
应急反应
定义
在紧急情况下发生的交感-肾上腺髓质系统活动增强的适应性反应
遭遇恐惧、愤怒、焦虑、搏斗、运动、低血糖、低血压、寒冷等刺激
机体变化
交感神经末梢释放的去甲肾上腺素和肾上腺髓质急剧分泌的大量儿茶酚胺类激素(可达基础水平的1000倍)使机体处于警觉状态,反应极为机敏;
心率加快,心输出量增加,血压升高,全身血量重新分配(皮肤、黏膜、内脏血流减少,心、脑及骨骼肌血流量增加);
呼吸加深加快
血糖升高,脂肪分解,葡萄糖、脂肪氧化增强,以满足机体在紧急情况下骤增的能量需求。
区别
应激
增强机体对伤害性刺激的耐受能力,机体已经受到伤害;
应急
动员机体的潜在能力,以提高机体对突变环境的应变能力
对组织器官的影响
对血细胞的影响
增强骨髓造血功能--增加血中红细胞、血小板的数量
增加血液中外周中性粒细胞的数量
使淋巴细胞和嗜酸性粒细胞减少
GC可以治疗淋巴细胞性白血病,但长期应用GC会导致免疫功能下降,发生感染
呼吸系统
GC还能促进胎儿肺泡表面活性物质的生长,防止发生新生儿呼吸窘迫综合征
舒张支气管--允许作用
对循环系统的影响
提高心肌、血管平滑肌对儿茶酚胺的敏感性(允许作用)
抑制前列腺素的合成,降低毛细血管的通透性,减少血浆滤过,维持循环血量
GC分泌不足的患者,在应激时可发生低血容量休克
对胃肠道的影响
GC促进胃腺分泌盐酸和胃蛋白酶原
GC抑制PG的合成--去抑制作用
也能促进胃腺细胞对迷走神经与促胃液激素的敏感性
长期应用GC会导致消化性溃疡
调节水盐平衡
保钠排钾--醛固酮的1/500
降低入球小动脉阻力,增加肾血浆流量和GFR,还能抑制ADH的分泌--促进肾排水
肾上腺皮质减退,可导致排水障碍,甚至引起水中毒,补充GC可缓解
大量服用GC减少肠系膜吸收钙离子,还能抑制肾小管对钙、磷的重吸收
可导致骨质疏松症
神经系统
GC促进神经系统的兴奋性