第五节 胰岛
胰岛是存在于胰腺中的内分泌腺,人与哺乳动物的胰岛细胞依其形态和染色特点,可分为四种类型,分别称为A细胞、B细胞、D细胞、PP细胞。A细胞约占胰岛细胞的20%,分泌胰高血糖素;B细胞的数量最多,约占胰岛细胞的75%,分泌胰岛素;D细胞占胰岛细胞的5%左右,分泌生长抑素;PP细胞的数量很少,分泌胰多肽。
一、胰岛素
(一)生理作用
胰岛素是促进合成代谢、调节血糖浓度相对稳定的主要激素。
1.对糖代谢的调节
胰岛素促进全身组织,特别是肝脏、肌肉和脂肪组织对葡萄糖的摄取和利用;促进肝糖原和肌糖原的合成,并抑制糖异生;促进葡萄糖转变为脂肪酸,贮存于脂肪组织,结果使血糖水平下降。体内缺乏胰岛素时,将导致血糖升高,如超过肾糖阈,尿中将出现葡萄糖,引起糖尿病。
2.对脂肪代谢的调节
胰岛素可促进脂肪的合成,并促进葡萄糖进入脂肪细胞。其除了合成脂肪酸外,还可转化形成甘油三酯,贮存于脂肪细胞中。此外,胰岛素还能抑制脂肪酶的活性,减少脂肪的分解。胰岛素缺乏时,脂肪分解加强,血脂升高,容易引起动脉硬化。同时,由于缺乏胰岛素,增多的脂肪酸在肝脏氧化生成大量酮体,可引起酮症酸中毒。
3.对蛋白质代谢的调节
胰岛素促进蛋白质的合成过程,其作用可在蛋白质合成的各个环节上。另外,胰岛素还可抑制蛋白质分解和肝糖异生。由于胰岛素能增强蛋白质的合成过程,所以,它对机体的生长也有促进作用,但需要与生长素共同作用时,才能发挥明显的效应。
(二)分泌的调节
1.血糖的作用
血糖浓度是调节胰岛素分泌的最重要因素。当血糖浓度升高时,胰岛素分泌明显增加,可促进血糖降低;当血糖浓度下降至正常水平时,胰岛素分泌也迅速回到基础水平。
2.激素的作用
①胰高血糖素可通过升高血糖浓度而间接刺激胰岛素分泌,也可直接刺激B细胞分泌胰岛素;②胃肠激素(特别是抑胃肽和胰高血糖样多肽)可促进胰岛素分泌;③生长素、皮质醇、甲状腺激素可通过升高血糖浓度而间接刺激胰岛素分泌;④胰岛D细胞分泌的生长抑素可通过旁分泌作用,抑制胰岛素的分泌。
3.神经调节
胰岛受交感神经与迷走神经支配。交感神经兴奋抑制胰岛素的分泌,刺激迷走神经可直接促进胰岛素的分泌。此外,迷走神经还可通过刺激胃肠激素的释放,间接促进胰岛素的分泌。
胰岛素的发现
1921年8月初,在北美加拿大多伦多医学院的一个生理实验室里,班廷和白斯特把萎缩了的胰腺外分泌组织的提取液静脉注射给一只切除了胰腺后表现出糖尿病症状并进入昏迷的狗。结果狗情况好转,尿中已没有糖,血糖也降至正常水平。就在此刻,胰岛素被发现了!接着科学家们很快就研究出在酸性和冷冻方法下,用酒精直接从动物(主要是牛)胰腺提取胰岛素,从而在美国的伊来·礼里制药公司大规模工业生产。发现胰岛素的弗里达雷克·班廷是加拿大安大略省的西医学院的28岁青年生理学教师,他的助手白斯特也只是一名学生,经过不懈的努力,两个无名小卒实现了多年来众多科学家梦寐以求的理想。
二、胰高血糖素
(一)生理作用
与胰岛素的促进合成代谢作用相反,胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素。
1.对糖代谢的调节
胰高血糖素具有很强的促进糖原分解和糖异生的作用,使血糖明显升高。
2.对脂肪代谢的调节
胰高血糖素可通过激活脂肪酶,促进脂肪分解;同时又可加强脂肪酸氧化,使酮体生成增多。
3.对蛋白质代谢的调节
胰高血糖素能增强蛋白质分解,促进分解后的氨基酸进入肝脏,经糖异生途径转变为肝糖原;同时减少蛋白质的合成。
另外,胰高血糖素可促进胰岛素和胰岛生长抑素的分泌。药理剂量的胰高血糖素可使心肌细胞内cAMP增加,能增强心肌的收缩力。
(二)胰高血糖素分泌的调节
血糖浓度是调节胰高血糖素分泌的最主要因素。血糖降低时,胰高血糖素分泌增加,血糖升高时,胰高血糖素分泌减少。交感神经兴奋,通过β受体促进胰高血糖素的分泌,迷走神经则通过M受体抑制其分泌。
小结
1.内分泌系统是通过激素实现机体的功能调节的,激素按其化学性质可分为两类。
2.激素的相互作用有四种:竞争作用、协同作用、拮抗作用及允许作用。
3.激素作用的一般生理特性有四个:信息传递作用、相对特异性、高效能生物放大作用、激素间相互作用。
4.下丘脑促垂体区分泌九种调节性多肽通过垂体门脉进入脉垂体调节腺垂体的分泌,下丘脑视上核和室旁核合成和分泌ADH及催产素均通过下丘脑-垂体束贮存在神经。
5.腺垂体合成分泌七种激素,神经垂体不合成激素但贮存并释放两种激素。
6.甲状腺激素的主要生理作用为促进物质代谢与能量代谢;维持正常生长发育,尤其是骨和脑。
7.糖皮质激素的主要在四大方面发挥作用:物质代谢、水盐代谢、器官系统及参与应激反应。
8.胰岛素的生理作用为促进合成代谢;降低血糖浓度。
9.不同的激素分泌其调节方式不同。
习题
一、名词解释
激素、应激反应、呆小症、侏儒症
二、填空题
1.激素作用的一般特征主要有____、____、____、____。
2.下丘脑与腺垂体的功能联系是通过____,下丘脑与神经垂体的功能联系是通过____。
3.应激反应时,血中的____和____立即增加。
4.血糖升高,____分泌增加,____分泌减少;血钙升高,____,分泌增加,____分泌减少;肾上腺皮质球状带分泌____,束状带分泌____,网状带分泌____。
5.糖皮质激素可使红细胞数量____,淋巴细胞数量____,嗜酸性粒细胞数量____,可使血糖____。
三、单项选择题
1.生长素对代谢的作用是( )
A.促进蛋白质合成,抑制脂肪分解,促进葡萄糖氧化
B.促进蛋白质合成,抑制脂肪分解,抑制葡萄糖氧化
C.促进蛋白质合成,促进脂肪分解,抑制葡萄糖氧化
D.抑制蛋白质合成,加速脂肪分解,抑制葡萄糖氧化
E.抑制蛋白质合成,抑制脂肪分解,促进葡萄糖氧化
2.胰岛素缺乏时,一般不出现( )
A.多尿 B.多饮
C.高血糖 D.高血压
E.高血脂
3.切除肾上腺引起动物死亡的原因,主要是由于缺乏( )
A.肾上腺素 B.去甲肾上腺素
C.糖皮质激素 D.醛固酮
E.醛固酮和糖皮质激素
4.下列哪项不是糖皮质激素的生理作用( )
A.使血中嗜酸性粒细胞增加 B.促进肝外蛋白质分解
C.促进四肢脂肪分解 D.增强机体对有害刺激的耐受力
E.增加胃酸和胃蛋白酶的分泌
5.糖皮质激素不宜用于胃溃疡患者,是因为糖皮质激素能( )
A.抑制糖的利用,使组织能源减少 B.使胃肠道血供减少
C.促进盐酸和胃蛋白酶原的分泌,加剧溃疡的病变。
D.分解蛋白质,影响伤口愈合
E.抑制纤维母细胞的增殖,延长溃疡愈合
6.体内调节血钙水平最重要的激素是( )
A.甲状旁腺激素 B.甲状腺激素
C.醛固酮 D.糖皮质激素
E.生长素
7.引起血糖降低的激素是( )
A.生长素 B.胰岛素
C.肾上腺素 D.糖皮质激素
E.甲状腺素
8.肢端肥大症是由于( )
A.甲状旁腺分泌不足 B.甲状腺分泌不足
C.幼年时生长素分泌过多 D.糖皮质激素分泌增加
E.胰岛素分泌不足
四、问答题
1.请述生长素的主要作用。
2.请述甲状腺激素生理作用及其分泌的主要调节机制
3.长期大量使用糖皮质激素为何不能突然停药?