第二节 下丘脑与垂体的内分泌
下丘脑和垂体在结构和功能上均联系紧密,共同构成了下丘脑–垂体功能单位。包括下丘脑-神经垂体系统和下丘脑–腺垂体系统(图11-5)。下丘脑的一些神经元同时具有内分泌细胞的特点,可以分泌出生物活性物质,进入体液,参与机体功能活动的调节。

一、下丘脑–腺垂体系统
下丘脑与腺垂体之间通过垂体门脉系统发生功能联系。垂体上动脉先进入下丘脑内侧基底部的促垂体区域,形成初级毛细血管网,然后汇集成几条垂体长门脉血管进入垂体,再次形成次级毛细血管网,通过这种结构,实现了下丘脑和腺垂体之间的信息沟通。下丘脑促垂体区的神经元将分泌出的激素,释放到门脉系统的血液中,随血液运输至腺垂体,调节腺垂体的活动。
(一)下丘脑调节肽
由下丘脑促垂体区神经元分泌出的能调节腺垂体功能活动的肽类激素的统称为下丘脑调节肽(HRP)。目前确定的主要有9种:①促甲状腺激素释放激素(TRH);②促性腺激素释放激素(GnRH);③生长抑素;④生长素释放激素(GHRH);⑤促肾上腺皮质激素释放激素(CRH);⑦催乳素释放抑制因子(PIF);⑧促黑激素释放因子(MRF);⑨促黑激素释放抑制因子(MIF)。
(二)腺垂体激素
腺垂体主要可以分泌7种激素。其中促甲状腺素、促肾上腺皮质激素、卵泡刺激素和黄体生成素特异地作用于各自的靶腺,通过促进靶腺合成、分泌相应的激素而发挥其生理功能,因此将这些激素称为促激素。而生长素、催乳素与促黑素细胞激素则直接作用于靶组织或靶细胞,发挥其各自的功能调节作用。
1.生长素 生长素(GH)由191个氨基酸残基组成,分子量为22 000。
(1)生长素的生理作用:
1)促进生长:机体的生长发育受到多种激素的调节,其中生长素促进生长发育的作用至关重要。生长素可作用于全身各组织器官,特别对促进骨骼、肌肉及内脏器官的生长发育作用尤为显著。如果幼年时期GH分泌不足,则表现出生长滞缓,身材矮小,称为侏儒症;如果幼年时期GH分泌过多,则可引起巨人症;成年后GH如果分泌过多,由于骨骺已经闭合,长骨不再生长,而肢端短骨、颌面部骨骼边缘及其软组织增生,导致出现手足粗大、鼻大唇厚、下颌突出及内脏器官增大等现象,称为肢端肥大症。
2)调节代谢:GH对物质代谢过程影响广泛。可以促进氨基酸进入细胞,加速蛋白质合成;激活对激素敏感的脂肪酶,促进脂肪分解,增强脂肪酸的氧化分解;抑制外周组织对葡萄糖的摄取和利用,减少葡萄糖的消耗,升高血糖水平。GH分泌过多时,可因血糖升高而引起糖尿,称为垂体性糖尿。
(2)生长素分泌的调节:
1)下丘脑对生长素分泌的调节:腺垂体生长素的分泌受下丘脑生长素释放激素与生长抑素的双重调控。生长素释放激素可促进腺垂体GH的分泌,而生长抑素则抑制其分泌。整体条件下,生长素释放激素作用占优势,对GH的分泌起到经常性的调节作用;生长抑素则在应激刺激引起生长素分泌过多时,才会显著地发挥对GH分泌的抑制作用。
2)其他调节因素:①睡眠:人在进入慢波睡眠后GH分泌增加,约60分钟达高峰。转入快波睡眠后,GH分泌减少。觉醒状态人体生长素的分泌较少。②代谢因素:低血糖、运动、饥饿及应激情况下,能量供应缺乏,可引起GH分泌增多,其中急性低血糖是最有效的刺激。③某些激素:如甲状腺激素、雌激素与睾酮均可促进生长素的分泌。在青春期,血中性激素水平升高,可显著增加生长素的分泌。
2.催乳素 催乳素(PRL)是一种由199个氨基酸残基构成的蛋白类激素。
(1)催乳素的生理作用:
1)调节乳腺活动:PRL可促进乳腺的生长发育,引起并维持乳腺分泌乳汁。在女性的不同时期,PRL表现出的生理作用不同。青春期,PRL与雌激素、孕激素、生长激素、糖皮质激素、甲状腺激素等协同作用,促进乳腺的发育。妊娠期,PRL、雌激素与孕激素分泌增多,促使乳腺进一步发育,此时乳腺已具备泌乳能力,但是由于此时血中雌激素与孕激素浓度过高,抑制了PRL促进泌乳的作用,乳腺并不泌乳。分娩后,血中雌激素和孕激素水平迅速降低,解除了对PRL泌乳作用的抑制,PRL开始发挥其始动和维持乳腺泌乳的作用。
2)调节性腺功能:小剂量PRL可以促进卵巢雌激素和孕激素的合成,大剂量则为抑制作用。和黄体生成素的共同作用下,可以促进黄体的形成并维持孕激素的分泌。在男性,PRL可提高睾丸间质细胞对LH的敏感性,促进雄性性成熟。
3)参与应激反应:机体发生应激反应时,血液中PRL、ACTH和GH的浓度同时出现升高,刺激停止后数小时恢复正常。
4)调节免疫功能:PRL与一些细胞因子协同作用,促进淋巴细胞的增殖,直接或间接促进B淋巴细胞分泌IgM和IgG。
3.促黑激素(MSH) 促黑激素可以促进黑素细胞中酪氨酸酶的合成和激活,从而促进酪氨酸转变为黑色素,导致皮肤与毛发颜色加深。

二、下丘脑–神经垂体系统
下丘脑前部视上核和室旁核的大细胞神经元可以合成血管升压素(VP)和缩宫素(OT),这些激素通过轴浆运输的方式到达神经垂体贮存。当有神经冲动传来时由神经垂体将激素释放入血。
(一)血管升压素
血管升压素(VP),又称抗利尿激素(ADH)。生理条件下,血液中VP的浓度很低,主要表现为抗利尿作用。当机体脱水或失血时,VP分泌量增加,引起血管的广泛收缩,血压升高。
(二)缩宫素(OT)
1.促进乳腺排乳 OT可使乳腺导管周围肌上皮细胞收缩,腺泡内压增高,乳汁从乳头射出。另外,OT还具有营养乳腺的作用。
2.刺激子宫收缩 其效应与子宫的功能状态有关。OT对非孕子宫作用较弱,对妊娠子宫作用较强。在分娩过程中,胎儿下降过程中刺激子宫颈可反射性引起OT释放,使子宫收缩进一步加强,所以OT又被称为“催产素”。