激素是指由特殊的组织或腺体产生的，直接分泌到体液中，再通过体液输送到特定的作用部位，引起特定的生物学效应的一群微量的有机化合物。它们大多属于蛋白质类化合物，由氨基酸衍变而来。当人体激素缺乏时，即使口服足量的激素，多数情况下症状也不能得到缓解。这一点是与维生素不同的。例如，糖尿病是由于缺乏胰岛素而引起的一种疾病，而胰岛素是蛋白质的一种，所以即使存在于食物中也会在消化器官内被分解成氨基酸而不能通过食物补充得到改善。所以，给糖尿病患者注射胰岛素时要直接注入血液中，否则没有效果。

激素一词最初衍生于希腊文，意思是”兴奋”、“激发”。现在激素的概念已有了很大的发展，因为激素的作用并不一定是促进和刺激，也有抑制性的，不少激素如肠抑制激素、生长抑制素等都有明显的抑制作用。

人体内的激素可以说是人体内信息的传递者，也是细胞、组织、器官之间活动的调节和联系者，这可是含氮化合物的最重要的特性之一。动物和植物都有自己的调节激素。

早期发现的激素都是由内分泌腺分泌的，如脑垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺和性腺等。内分泌激素由内分泌腺体细胞分泌后，随血流而达到其靶细胞，对靶细胞发挥作用。后来发现激素不仅由内分泌腺分泌，许多组织，如胃肠道、心脏、肺、脑等都可分泌相应的激素，通过弥散作用于邻近细胞，这些统称为组织激素或局部激素。还有些激素是由神经分泌细胞（如丘脑下部的一些神经细胞兼有内分泌细胞的功能）所释放的，所以称为神经激素。人体肠道中分布着许多神经，人一旦情绪激动，就会导致肠道蠕动功能紊乱，出现腹泻、便秘、腹痛等不适。这也是神经传递激素分泌的缘故。还有的激素如前列腺素，它在合成后立即被分泌到细胞外。在组织损伤及某些化学信息的刺激下，前列腺素的分泌增加，这时细胞外的前列腺素不仅可作用于邻近的细胞，而且分泌它的细胞本身也受到刺激。人体主要内分泌腺和组织分泌的激素见表5-6。

表5-6　人体主要内分泌腺和组织分泌的激素

根据激素的化学结构可知，激素的来源可以分为四类：氨基酸衍生物（甲状腺激素、肾上腺髓质激素）；蛋白质多肽类（胰岛素、胰高血糖素、下丘脑激素、垂体激素、甲状旁腺素、降钙素、胃肠道激素）；甾体类（性激素、肾上腺皮质激素）；脂肪酸衍生物（前列腺素）。

下面就介绍其中一些主要的激素。

1.甲状腺素

甲状腺是人体最大的内分泌腺体，可分泌三种激素：四碘甲腺原氨酸T4（甲状腺素），三碘甲腺原氨酸T3，降钙素。T3和T4是含碘的氨基酸，起着调节代谢的作用。如分泌不足，新陈代谢就会减慢，没有力气，嗜睡；分泌过多，则食欲增进，体重减轻，脉搏快，性情急躁。甲状腺素的合成如图5-30所示。

图5-30　甲状腺素的合成

甲状腺位于人的颈部气管处，形状好比一个蝴蝶，趴伏在气管的前面，调整着健康人活动所必需的能量代谢。例如，人是恒温的，体温保持在37℃左右，靠的就是甲状腺的调节。在人体中，几乎全身所有的活细胞都能接受甲状腺激素的信息。

甲状腺素可以促进心肌、肝、肾、骨骼等（脑除外）的细胞膜上Na，K-ATP酶活性增加，促进物质代谢，增加耗氧量及产热作用。故甲状腺功能亢进患者常有低热、消瘦和基础代谢率升高的现象。甲状腺素还可以促进糖蛋白质和脂肪的正反代谢和骨骼的钙化，可以促使胆固醇转变为胆酸，降低血清胆固醇。

甲状腺激素合成与分泌不足，或甲状腺激素生理效应不好，就会导致甲状腺机能减退（甲减）的全身性疾病。幼儿甲状腺功能低下，会使骨骼和脑发育遇到障碍，造成矮小和弱智。甲减病人常见以下一些症状：表情淡漠，反应迟钝，皮肤粗糙，面色苍白，眼睑，脸面浮肿，睁眼费力，毛发稀疏，畏寒肢冷，智力减退，嗜睡，食欲减退，大便秘结，指甲脆而增厚，双下肢非凹陷性水肿等。甲状腺功能亢进症患者往往有以下表现：怕热、多汗、乏力、体重减轻；神经质、易激动、情绪焦虑不安、失眠等；心悸、心跳加快、心绞痛；吃得多但容易饿，大便次数增多、腹泻；皮肤潮湿、瘙痒，肌肉软弱无力、疼痛，甚至肢体突然不能活动（周期性瘫痪）等。可以看出，与甲减病人相比，症状几乎完全相反，激素的重要作用可见一斑。

“蒙娜丽莎的微笑”是世界著名的名画，但很少有人注意到蒙娜丽莎没有眉毛。在医生看来，她很可能是甲状腺、肾上腺功能低下，因为这种病人往往会眉毛稀疏、脸色发黄、缺少精神，食欲也差。

2.甲状旁腺素

甲状旁腺素的结构如图5-31所示。它是多肽类的蛋白质激素，主要功能是调节钙、磷代谢，使血钙升高、血磷降低，可促使破骨细胞生长，促进肾远曲小管对钙的吸收，还可促进小肠中钙的吸收。

图5-31　甲状旁腺素的结构式

甲状旁腺位于甲状腺侧叶的背面，上下各一对，少数人的甲状旁腺被埋在甲状腺内。甲状旁腺机能减退时，临床表现有低血钙、高血磷；手足搐弱，皮肤干燥，色素沉着，毛发稀疏、脱落，指甲干脆，白内障，牙齿钙化不全，齿质薄。甲状旁腺功能亢进时甲状旁腺激素分泌增多，临床表现有血钙浓度增高成高血钙症；流经肾脏的钙也增多，肾结石是甲状旁腺功能亢进的常见表现；情绪不稳定，易激动；角膜钙化，关节钙化、疼痛、强直。

3.降钙素

降钙素与甲状腺旁素一样，也是肽类激素，由甲状腺滤泡旁细胞分泌，是一种降低血钙和血磷的三十二肽激素。它能促进破骨细胞转变为成骨细胞，使血钙降低。

4.肾上腺激素和去甲肾上腺素

这两种激素是由位于肾的上方的一个小腺体——肾上腺所分泌的激素，其结构如图5-32所示。肾上腺分为髓质和皮质两部分。髓质分泌肾上腺素和少量去甲肾上腺素。去甲肾上腺素主要由交感神经末梢分泌。它们也是酪氨酸的衍生物。去甲肾上腺素作用重点在循环调节，肾上腺素作用重点在代谢调节。

图5-32　肾上腺素和去甲肾上腺素的结构式

肾上腺是人体中维生素C含量最高的器官。肾上腺素是从酪氨酸制成多巴，转化成多巴胺，再转化为降肾上腺素，最后制成肾上腺素。其中每一步骤都要消耗维生素C进行羟基化反应，这就是人和动物的肾上腺必须储备大量维生素C的原因。缺少亚油酸或维生素A，E，B2，也会影响肾上腺皮质素的分泌，造成肾上腺皮质的萎缩。

肾上腺激素能促使机体应对紧急情况，引起一系列对危险作出反应的具有爆发性的典型体征：促使血管收缩，心跳加速，呼吸加深，血压升高，骨骼肌血管扩张，肌肉血液增多；皮肤出汗并发白，立毛肌收缩，血糖增高。它能够通过受体作用于肝细胞，促进肝糖原和肌糖原的分解释放入血中，增加血糖和血中的乳酸含量。如果肾上腺素分泌过多，过快的血液循环则像洪水般冲击心脏，导致心肌纤维撕裂，心脏出血而停止跳动。在极度恐吓下，人会被吓死，就是因为肾上腺素分泌过多。肾上腺激素分泌不足，会使血压下降，血流减慢，对味觉、嗅觉、听觉或立体感特别敏感，但缺乏分析信号的能力，如听觉虽灵敏，却分不清音质。分泌过多的人，则感觉迟钝。

天气变化非常剧烈时，特别是晚秋至冬季时节，由于北方强冷空气和寒潮不断南侵，很容易导致高血压、冠心病等心血管病发作。这是因为强冷空气锋面活动（冷、暖气团相遇，在交界的地方就形成锋面）能使人和动物神经系统功能紊乱，从而引起血管运动反应改变，增加毛细血管以及周围小动脉的阻力，还能促使肾上腺素分泌增多，血中蛋白增加，血液黏性增高，加重心肌负担，促使心脏病发作。据研究，动脉硬化性心脏病死亡率在冬季的十二月至元月达到最高峰，特别是在锋面通过当地的前一天到当天这段时间里，死亡数最高。肺结核病也是同样。

人在濒临死亡的时候，大脑会做出最后的努力，迅速指示肾上腺皮质和髓质，分泌肾上腺素和去甲肾上腺素，兴奋心脏、收缩血管、升高血压，这就调动了全身的一切积极因素，使病人由昏迷转为清醒，这就是医学上常见的“回光返照”。

5.胰岛素

胰岛素是针对生物体糖类化合物代谢的二级控制的一种蛋白质激素，它作用于细胞膜，为葡萄糖从血液进入肌肉的细胞和脂肪组织提供通途。它可促进血糖降低，糖原合成增加，阻止葡萄糖在肝里的生成，还可促进RNA和DNA合成加强。

胰岛素是胰脏里的一种形状像小岛的叫做β细胞的特殊细胞合成的，β细胞对血液中葡萄糖的含量很敏感。在葡萄糖含量高时，它就分泌出胰岛素，只要一点点，就能增强细胞对葡萄糖的吸收，加快葡萄糖在肝里转化成糖原的过程，从而降低血的含糖量。

细胞膜作为一道屏障，是阻碍水溶性化合物进入和逸出细胞的。没有这些膜，我们的细胞将会渗漏出它们的内部组分并最终死亡。细胞膜如同一道难以渗透的屏障，就连葡萄糖这样相对小的分子也无法穿越。为了使葡萄糖进入细胞，就需要某种载体在细胞外载上葡萄糖，然后使它通过细胞膜，于细胞内部卸下葡萄糖。胰岛素就是促成葡萄糖载体分子（葡萄糖转运蛋白）合成的激素。没有胰岛素，葡萄糖载体的数量就会不足，因此只有少量或没有葡萄糖能够进入细胞。所以，没有了胰岛素，即使是沉浸于葡萄糖的溶液中，细胞也会被饿死，这就是在患糖尿病时发生的情景。

人体抵抗高水平葡萄糖的方法是把这些过多的葡萄糖变成糖原或脂肪储蓄起来，或将它氧化。严重的高血糖患者，其血糖水平能升得很高，以至于葡萄糖超过了肾的耐受限度（阈值是160毫克/100毫升血），葡萄糖便会通过尿排出。

糖尿病是一种复杂的疾病，它产生的原因和代谢途径尚不完全清楚。患糖尿病时，胰脏里的胰岛细胞对血液里葡萄糖的含量反应迟钝，或者完全没有反应，导致体内胰岛素分泌不足，因此病人将大量的葡萄糖从尿中排出。为了给身体提供能量，糖尿病人要代谢大量的脂肪，产生大量的酮体酸性化合物（其中乙酰乙酸和β-羟基丁酸是有机酸，丙酮为中性）。这种情况能引起严重的酸中毒、昏迷甚至死亡。

胰岛素分泌的多少除了受有关内分泌激素和血糖等因素调节外，还直接受自主神经功能影响。当人处于紧张、焦虑、恐惧或受惊吓等情绪时，交感神经兴奋，会直接抑制胰岛素分泌。如果这种不良情绪长期存在，则可能引起胰岛β细胞的功能障碍，使胰岛素分泌不足的倾向被最终固定，进而导致糖尿病。此外，肥胖也是引发糖尿病的重要诱因。肥胖直接带来对胰岛细胞功能的损害，这可能是因为皮下脂肪细胞在无法储存过多的脂肪时，就会向肌肉及胰岛细胞渗透。被脂肪渗透的胰岛细胞功能也就受到影响。不仅如此，脂肪细胞还会释放出脂肪细胞激素，这种激素也会影响胰岛素的降糖作用。

除胰岛素外，胰脏所分泌的激素还有着胰高血糖素，其功能恰好与胰岛素相反，它能促使肝脏糖原分解，使血糖升高，促进脂肪分解。

6.前列腺素

前列腺素的基本结构是不饱和脂肪酸。除红细胞外，几乎所有细胞中都能找到它的踪迹，主要存在于生殖系统。它对生殖系统在分娩中能起作用，对胃肠道也有作用，能舒张小血管，增高血管壁的通透性。前列腺素分泌障碍会引起动脉硬化、高血压、男子不育症，缺乏时还会引发神经分裂症。前列腺素的特点是微量存在时就有效，但活性寿命短。它能使血管平滑肌松弛，从而减少血流的外周阻力，降低血压。前列腺素还可以抑制血小板的聚集，因此有着防止血栓的作用。此外，据研究它还具有抗癌的作用。

人在感冒、感染时，体内会产生不需要的前列腺素，引起发热和疼痛。这是因为当血管收缩时，人体组织就会开始生产前列腺素，它能引起发烧和炎症并作用于神经末梢，引起痛的感觉。

7.性激素

性激素为类固醇激素，主要作用是调节正常的生殖功能，能促进蛋白质合成和身体生长发育。雌激素还能影响矿物质代谢，缺乏会导致骨质疏松。

性激素是如何促进蛋白质的合成的？原来它的受体存在于细胞内，而类固醇激素因为是脂类，所以可以轻易地穿过细胞膜与细胞内的受体结合。类固醇-受体的结合体再穿过核膜进入核内与DNA的特定部位结合并促使转录，最终也就可以生成新的蛋白质，所以像类固醇这类性激素就能够引起人体器官的大幅度变化。

8.褪黑激素

褪黑激素简称褪黑素，是人脑部深处像松果般大小的“松果体”分泌的一种胺类激素（见图5-33）。松果体又称松果腺（或脑上腺），它位于间脑的背面。鱼类、两栖类、爬行类的松果体，具有感光的功能。它们的头骨较薄，所以光线可以透射到松果体上。因此，有人把松果体称为脊椎动物的第三眼。松果体的活动有着明显的周期性变化，光照能抑制松果体激素的分泌，黑暗则刺激松果体激素的分泌。

图5-33　褪黑激素

美国耶鲁大学的艾昂·莱纳（Aaron Lerner）博士，一心想要发现一种让女孩子皮肤变白的激素。他遍查文献，发现1917年有一篇论文描述将牛的松果体磨碎后，放进装有蝌蚪的水槽，会使蝌蚪的皮肤变得透明，于是他想从牛的松果体中萃取这种物质，1959年他成功地从牛的松果体提取物中分离出了褪黑素，它是一种像褪了色的蛙皮一样的物质。不过它却没有使人类皮肤变白的功效，其作用只限于两栖类以下的低等脊椎动物。它能使鱼类、两栖类和爬行类动物的黑色素细胞收缩，从而使体色变浅，褪黑激素也就由此而得名。

后来科学家发现色氨酸是合成褪黑激素的原料。色氨酸在转变成5-羟色胺后，又在N-乙酰转移酶的帮助下，转变成N-乙酰5-羟色胺，再在羟吲哚-O-甲基转移酶的作用下，就转变成褪黑激素。研究还进而发现人体褪黑激素的分泌有着明显的昼夜节律。天黑后，褪黑激素的分泌开始增多，便引起睡眠反应。大约在凌晨1～2时达到高峰，此后又逐渐减少，到了清晨浓度就低下，与人的睡眠节律有关。长途飞行带来的时差问题常使人头昏脑涨，医生发现给予褪黑激素可以很快地恢复其正常的夜间睡眠，而且没有一般安眠药的副作用。由此医学上认为，褪黑素是一种诱导自然睡眠的体内激素，有着调节人体睡眠与觉醒的作用。

自从发现褪黑激素在调节人体昼夜节律中的作用后，用褪黑激素制成的保健品，于1993年开始在市场上以保健食品方式出售，被取了个迷人的名字，叫“脑白金”。很显然，“脑白金”不是什么健脑强身的补品，其功能仅仅是调节人体昼夜节律而已，而且即使这样的功能也并不确定而值得怀疑。中国睡眠研究会就曾明确指出过，对褪黑素治疗失眠症尚缺乏大样本、统一标准的临床研究，观察结果是不尽一致的。正是因为对于褪黑素的效用和安全性，科学界的认识尚有分歧，因此，虽然在中国和美国等国家，含褪黑素的保健品可以销售，但在加拿大、澳大利亚和欧盟，褪黑素都只能凭医生处方购买，受到了严格监管，这是应该引起那些盲目信任广告的人们注意的。