内分泌腺和外分泌腺活动的调节
(一)内分泌腺活动的调节
内分泌腺分泌的激素在血中的水平能随不同的机体功能状态而发生相适应的变化,这同内分泌腺的活动受多方面因素的调节有关。大脑皮质受到来自体内外环境因素变化的刺激时,可通过调节下丘脑的活动,影响体内甲状腺激素、肾上腺皮质激素和性激素等的分泌释放,这种轴向调节表现出内分泌活动的整体性调节;下丘脑肽能神经细胞的神经内分泌活动,起到整合神经和内分泌两个系统功能的作用,使激素分泌释放的水平能得到更精确的控制,也是内分泌腺活动调节的主要机制。此外,内环境中某些理化因素和激素间的相互作用,也可影响内分泌腺的活动。
1.下丘脑调节肽和腺垂体对内分泌腺活动的调节
(1)下丘脑-腺垂体-靶腺轴的活动:下丘脑促垂体区的肽能神经细胞分泌多种调节腺垂体活动的神经肽,称为下丘脑调节肽(hypothalamus regulatory peptide)。腺垂体分泌的激素作用于相应的靶腺,促进靶腺激素的合成与分泌并维持靶腺的正常功能(或作用于靶器官而发挥其生理作用)。靶腺激素又反过来对腺垂体和下丘脑的功能产生影响(图5-14)。所以,三者是以下丘脑-腺垂体-靶腺轴进行活动的。体内有三条重要的轴,分别是:下丘脑-腺垂体-甲状腺轴、下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质轴和下丘脑-腺垂体-性腺轴。

图5-14 下丘脑-腺垂体-靶腺轴的活动及调节 注:实箭头示刺激作用或作用方向;虚箭头示负反馈机制产生的抑制作用
在激素分泌过程中,由靶腺分泌的激素反过来影响调节其分泌的过程,这种方式为激素分泌的反馈调节。它是一个自动控制系统,靶腺分泌的激素与相应的调节中枢或调节过程之间,具有双向的信息联系,即构成一个功能网络。体内各种内分泌腺的分泌水平能够保持相对稳定,主要是通过负反馈调节机制来实现的。复杂的负反馈涉及到几个环节(长、短、超短反馈)间的相互作用。多环节相互作用的结果,保证了某一信息引起激素开始分泌时,减少或停止其分泌的信息也同时发生,以确保激素释放量适应生理的需要。
从图5-14可见,下丘脑促垂体区的肽能神经细胞还接受边缘系统和大脑皮质等处传来的神经信息的刺激,它们具有将大脑等处传来的神经信息转变为激素信息的作用。当体内外环境急剧变化,如手术、创伤、失血、寒冷和恐惧等时,机体处于紧急状态,高位中枢根据从感觉系统传入的信息以控制下丘脑的活动,下丘脑直接改变腺垂体的分泌水平,进而间接地影响受腺垂体控制的各种靶腺的活动。由于来自高位中枢的影响持续存在,必须在环境刺激因素消除时,激素的分泌才回到原有水平,这就使机体对环境的适应更趋完善。
(2)下丘脑调节肽对腺垂体激素分泌的促进与抑制:从上已知,腺垂体与下丘脑构成一个紧密联系的功能单位(functional unit),起着上连大脑皮质、下接靶腺的“桥梁”作用。下丘脑肽能神经细胞分泌的调节肽,经门脉循环到达腺垂体,通过下丘脑对腺垂体分泌活动的控制,完成了神经信息传递转变为化学信息传递的过程。
下丘脑分泌的调节肽有:促甲状腺激素释放激素(thyrotropin-releasing hormone,TRH)、促肾上腺皮质素释放激素(corticotropin-releasing hormone,CRH)、促性腺素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)、生长激素释放激素(growth hormone releasing hormone,GRH)和生长激素释放抑制激素或生长抑素(growth hormone releasing inhibiting hormone,GIH)、催乳素释放因子(prolactin releasing factor,PRF)和催乳素释放抑制因子(prolactin releasing inhibiting factor,PIF)、促黑素细胞激素释放因子(melanocyte-stimulating hormone releasing factor,MRF)和促黑素细胞激素释放抑制因子(melanocyte-stimulating hormone release inhibiting factor,MIF)。受这些调节肽调节并由腺垂体分泌的激素有:促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone,TSH)、促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)、促卵泡激素(follicle stimulating hormone,FSH)和黄体生成素(luteinizing hormone,LH)、生长激素(growth hormone,GH)、催乳素(prolactin,PRL)及促黑素(melanocyte stimulating hormone,MSH)。
腺垂体在分泌任一激素过程中,均受下丘脑分泌的一种或一种以上的激素的促进或抑制,前者促进腺垂体分泌,后者则抑制其分泌,促进因素使腺垂体分泌的某种激素增多后,反过来又成为抑制因素(图5-15),综合作用的结果,保证了腺垂体分泌的激素水平、靶腺分泌的激素水平和靶器官的生理功能等得以维持相对稳定。
2.激素间的相互作用 体内某些内分泌腺或内分泌细胞分泌的激素对另一些内分泌腺的活动具有刺激或抑制作用。例如,由消化管黏膜内的K、G、I和S四种内分泌细胞,分别分泌释放的抑胃肽、促胃液素、缩胆囊素和促胰液素,均具有刺激胰岛素分泌的作用。其生理意义在于,当食物尚在消化管中,有关消化食物的信息就到达胰岛,使胰岛素分泌增多,为即将消化吸收入血的糖、脂肪和氨基酸的利用和合成做好准备,否则就可能产生血糖过高并超过肾糖阈,导致部分葡萄糖从尿中丢失。由下丘脑神经细胞分泌的生长抑素和生长激素释放激素,前者对垂体的生长激素细胞产生抑制作用,后者产生促进效应,二者共同调节生长激素的分泌,保证机体的正常生长发育。在幼年时,生长激素分泌过多会产生“巨人症”;分泌缺乏则会产生“侏儒症”(见生命的发生和运动)。

图5-15 下丘脑调节肽对腺垂体分泌激素的促进与抑制作用 注:实箭头示促进作用或作用方向;虚箭头示抑制作用
3.神经系统对内分泌腺活动的调节 除上述来自体内外的各种刺激,通过大脑皮质作用于下丘脑肽能神经细胞调节内分泌腺的分泌活动外,体内不少内分泌腺的分泌活动还直接或间接地受自主神经系统的调节。受双重神经支配的内分泌腺,两种神经对其分泌活动的作用通常是对抗的。如迷走神经通过兴奋胰岛β细胞膜上的M受体,促进胰岛素的分泌;交感神经和肾上腺素通过兴奋其细胞膜上的α受体抑制其分泌。迷走神经通过兴奋胰岛α细胞膜上的M受体,抑制胰高血糖素的分泌;交感神经通过兴奋β受体,促进其分泌。两种神经对胰岛素和胰高血糖素分泌的对抗作用,使得神经系统从兴奋和抑制两个方面灵敏地调节胰岛α和β细胞的活动,有利于两种激素引起的代谢活动与当时机体的功能状态紧密配合。如运动时,交感神经-肾上腺髓质系统兴奋性增高,促进胰高血糖素分泌而抑制胰岛素分泌,使血糖升高以满足机体代谢增强的需要。
4.内环境理化因素的影响 体内有一部分内分泌腺或内分泌细胞,可对内环境中某些理化性质的变化直接做出相应的反应,如高血K+和低血Na+可刺激肾上腺皮质球状带释放醛固酮,醛固酮主要通过促进肾远曲小管和集合管对Na+的重吸收和对K+的分泌,实现其保Na+排K+的作用。又如血浆晶体渗透压升高,刺激下丘脑视上核和室旁核分泌血管升压素增多,血管升压素通过促进肾集合管对水的重吸收,有助于血浆晶体渗透压恢复到正常水平。(https://www.daowen.com)
(二)外分泌腺活动的调节
外分泌腺的分泌活动除个别的只受神经因素的调节,多数既受神经因素又受体液因素的调节。
1.汗腺活动的调节 分布于机体全身皮肤的汗腺,受交感胆碱能神经支配。在温热性刺激下,来自皮肤温度感受器的传入冲动,尤其是中枢血液温度的局部刺激作用,使下丘脑、大脑皮质和脊髓的温热性出汗中枢兴奋,交感胆碱能神经传出冲动增多,乙酰胆碱同汗腺细胞膜上的M受体结合,引起汗腺细胞分泌活动增强。汗液来自于血浆,在流经汗腺管腔的起始部时,有部分NaCl被重吸收。醛固酮具有促进汗腺导管重吸收Na+的作用,由于NaCl被重吸收,排出的汗液是低渗的,故机体大量出汗会导致高渗性脱水(失水大于失Na+)。
2.呼吸道黏膜活动的调节 支气管受交感神经和迷走神经的支配。前者兴奋使支气管平滑肌舒张,后者兴奋使支气管平滑肌收缩和腺体分泌增多。在动物实验中,施以全身麻醉,由于交感神经兴奋性降低而迷走神经兴奋性相对增高,迷走神经传出冲动增加,引起喉头痉挛、支气管平滑肌收缩和黏液分泌增多,使肺通气阻力增大,故常需进行气管插管,以保持肺通气的顺利进行。
3.消化腺活动的调节 消化腺的分泌活动受神经和体液因素的调节。在调节活动过程中,有的主要受神经因素的调节,有的则以体液因素调节占优势。
(1)唾液分泌的调节:唾液腺的分泌活动只受神经调节。交感神经兴奋时,唾液腺分泌较多的黏稠唾液;迷走神经兴奋时,分泌大量稀薄的唾液。
(2)胃液分泌的调节:迷走神经兴奋和促胃液素均具有促进胃液分泌的作用,前者主要促进酶的分泌,后者主要促进胃酸的分泌。抑胃肽和促胰液素具有抑制胃液分泌的作用。
(3)胰液分泌的调节:胰液的分泌主要受体液因素的调节。促胰液素和缩胆囊素二者对胰液的分泌具有协同作用,前者主要促进水和碳酸氢盐的分泌,后者主要促进各种胰酶的分泌。迷走神经和促胃液素均可促进胰液的分泌,胰高血糖素和生长抑素等则抑制胰液的分泌。
(4)胆汁分泌的调节:肝是体内最大的外分泌腺体,肝细胞能分泌胆汁。交感神经和迷走神经对肝胆汁分泌的影响较小,促胃液素和促胰液素都具有促进肝胆汁分泌的作用,缩胆囊素具有促进胆囊收缩以利于胆汁的释放。胆汁中的胆盐在回肠吸收入血,通过肠肝循环亦可促进肝细胞分泌胆汁。
4.乳腺活动的调节 乳房主要由第2到第6肋间神经外侧皮支和前支、以及锁骨上神经和胸前神经支配。在乳房皮肤、血管、乳头及乳腺组织等处有交感神经支配。乳腺的生长发育和泌乳等过程,主要受体液因素的调节。
女性青春期乳腺发育主要由雌激素刺激,孕激素、生长激素、催乳素和甲状腺激素等起一定的协同作用。妊娠期,催乳素、人胎盘生长激素、雌激素和孕激素等使乳腺进一步发育、增生,并使其具有泌乳的能力,但此时并不泌乳。这是由于此时血中雌激素和孕激素浓度过高,抑制催乳素的泌乳作用。分娩后,血中雌激素和孕激素浓度明显降低,对催乳素的抑制作用解除,催乳素刺激和维持泌乳的作用得以发挥。不过泌乳功能还需在胰岛素、缩宫素和糖皮质激素存在的条件下才能维持不致中断。哺乳期,乳腺不断分泌乳汁并贮存于腺泡中。在哺乳时,婴儿吸吮乳头的动作,引起传入神经冲动,经脊髓传入至下丘脑,一方面使下丘脑催乳素释放激素神经细胞兴奋,引起腺垂体分泌催乳素;另一方面,使室旁核和视上核合成分泌缩宫素,缩宫素作为传出信息直达乳腺,使乳腺腺泡周围的肌上皮细胞收缩,将乳汁挤入乳腺导管并射出。