生理学胰腺的内分泌.ppt
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1、胰腺的内分泌,一、胰岛素 1.胰岛素及其作用 2.胰岛素分泌的调节二、胰高血糖素 1.胰高血糖素的作用 2.胰高血糖素分泌的调节,胰岛素于1965年我国首先人工合成。,A细胞:25%胰高血糖素B细胞:60-70%胰岛素D细胞:10%生长抑素F细胞:很少 胰多肽,五种内分泌细胞,D1细胞 血管活性肠肽,一、胰岛素及代谢,1 胰岛素具有抗原性(弱),现在用基因重组技术合成的人胰岛素可避免抗体形成。胰岛素可通过胰岛素受体发挥作用。51个氨基酸残基,A、B两链,借两个二硫键相连。前胰岛素原110-人胰岛素原86-胰岛素和C肽(平行关系)结合和游离平衡,半衰期5-6分钟,肝脏为主的灭活。,胰岛素受体,胰
2、岛素受体几乎存在于所有的组织中,但数目差异很大。红细胞每个40多个受体,而在肝脏和脂肪细胞上每个细胞可有20万个。Insulin+receptor后,酪氨酸残基自身磷酸化,激活酪氨酸激酶,进而催化底物蛋白上的酪氨酸残基磷酸化。,受体后机制,胰岛素受体底物IRS,可能是胰岛素各种生物作用的信号蛋白。IRS1和IRS2,3,引起多个酪氨酸残基磷酸化,与细胞内靶蛋白结合。调节代谢和生长。IRS1:细胞生长,IRS2影响代谢和B细胞生长和分化;IRS3特异调节脂肪代谢。,图11-24 胰岛素受体及其作用机制,二 胰岛素的作用,全面促进机体合成代谢的唯一激素,与胰高血糖素等众多的促分解激素相抗衡;调节细
3、胞的生长、增殖,抑制凋亡。即刻作用:转运蛋白磷酸化,G,aa,K+的内向转运。快速作用:改变酶的活性延缓作用:调控基因转录,影响上百种mRNA的形成,促进蛋白质合成、促进成脂及细胞的生长。,靶器官主要是肌肉、肝脏和脂肪组织。,促进糖利用,降低血糖;促进脂肪合成,抑制脂肪分解;促进蛋白质合成、抑制蛋白质分解;促进K+进入细胞 促进机体生长(需与GH共同作用时效果才明显),主要作用,1.糖代谢:降低血糖增加糖的去路与减少糖的来源 肝脏、肌肉和脂肪组织对葡萄糖 摄取和利用 糖原合成,葡萄糖转变为脂肪 糖原分解,糖异生 胰岛素缺乏血糖糖尿,3)抑制脂肪酶的活性阻止脂肪动员和分解。,促进脂肪合成,抑制脂
4、肪分解。,1)促进肝合成脂肪酸并将其转运入脂肪细胞贮存,2)促进葡萄糖进入脂肪细胞,合成-磷酸甘油和甘油三脂;,(2)脂肪代谢,胰岛素不足,导致脂类代谢紊乱,血脂升高,大量脂肪酸在肝内分解,而糖的分解利用受阻,大量酮体生成,引起酮血症,酸中毒。血脂升高也会引起动脉硬化,导致心、脑血管的疾病。,蛋白质代谢促进蛋白质合成,抑制蛋白质分解。促进氨基酸进入细胞。使核糖体翻译过程加强,蛋白质合成增加。使细胞核内转录和复制加快,增加DNA和RNA生成,3.蛋白质代谢 氨基酸摄取和蛋白质合成。各个环节:aa入细胞,加快复制和转录及翻译过程。抑制蛋白分解和糖异生。与生长素协同促进生长发育。胰岛素缺乏时,蛋白质
5、分解增强,肌肉释放氨基酸增加。体内蛋白质消耗,身体消瘦。,4.促进生长,长期暴露于大量胰岛素下的胎儿,身体往往较大;胰岛素依赖型糖尿病患者的生长激素水平较低,可先出现生长障碍。其促进生长作用有直接和间接作用。可通过胰岛素受体促进蛋白质合成,也可通过其他促生长因子,如:GH IGF来实现。胰岛素促进蛋白质合成的作用与GH协同。,胰岛素不足糖尿病(Diabetes)。由于三大营养物质代谢障碍,出现“三多一少”,严重时可导致酮血症,酸中毒而死亡。,胰岛素缺乏时的三多一少症状,三.胰岛素分泌的调节,1.血糖和氨基酸水平(1).血糖水平(最及时和最重要)血糖胰岛素血糖持续高血糖刺激,胰岛素的分泌表现两个
6、时相第一相:胰岛素释放5min 10倍;随后下降50%。储备的释放。第二相:胰岛素合成 15min后,2-3h达高峰;持续较长时间。增强合成相关酶系。血氨基酸和脂肪酸胰岛素第三阶段:高血糖持续一周,胰岛素进一步增加。B细胞增殖。,图11-26 血糖升高引起胰岛素分泌的时相性变化,图11-27 进餐对血糖、胰岛素和胰高血糖素分泌的影响,氨基酸中,以精、赖最强。与血糖协同刺激。脂肪酸和酮体也可。临床用口服氨基酸来反应胰岛素水平。,2 激素对胰岛素分泌的调节,(1)促胃液素、促胰液素、胆囊收缩素和抑胃肽胰岛素 肠胰岛素轴(2)生长激素、甲状腺激素、皮质醇血糖胰岛素(3)胰高血糖素刺激B细胞胰岛素 生
7、长抑制抑制B细胞胰岛素(4)肾上腺素、去甲肾上腺素胰岛素,2 激素作用 胃肠激素:抑胃肽、促胃液素、促胰液素、胆囊收缩素(+)肠-胰岛轴 生长素、皮质醇、甲状腺素 胰高血糖素(+)生长抑素(-)神经肽和递质3.神经调节 迷走神经兴奋胰岛素(直接和间接)交感神经兴奋胰岛素,1923年,Frederick Grant Banting(加拿大多伦多大学助教)Best(医学院学生)用Insulin治疗14岁的频死的糖尿病患者治愈,F.G.班廷(加拿大),J.J.R.麦克劳德(英国)1923年获诺贝尔生理学或医学奖,发现胰岛素班廷(18911941)加拿大医药学家麦克劳德(18761935)英国生理学家
8、,选错了授奖对象的诺贝尔奖1923年,诺贝尔生理学或医学奖授予了两位科学家,一位是加拿大的班廷,一位是苏格兰的迈克劳德。颁奖后不久,科学家们提出了异议。因为在进行胰岛素实验时,作为所长的迈克劳德根本就不在现场,更激起公愤的是诺贝尔奖把班廷的真正合作者贝斯特排除在外。这是多么的不公平!,班廷与助手贝斯特及 用于胰岛素实验的狗,弗雷德里克格兰特班廷(Frederick Grant Banting利用大学放暑假借来实验室,雇用学生从事实验,获诺贝尔奖。一九二三年十月,瑞典的卡洛琳研究院决定将该年的诺贝尔生理及医学奖颁给班廷及麦克劳德两人。班廷得知消息后,马上宣布将自己的奖金与贝斯特平分;稍晚,麦克劳
9、德也宣布将奖金与另一位参与研究的生化学者柯利普 共享。,1.胰高血糖素的作用,主要靶器官肝生理作用:(与胰岛素相反)促进肝糖原分解及糖异生,抑制体细胞摄取葡萄糖血糖 促进脂肪分解,脂肪酸氧化,蛋白质分解全面动员储备能量,促进分解代谢,二 胰高血糖素,(一)胰高血糖素的生理作用 肝脏是它的靶器官,促进分解代谢,与胰岛素相反。促进糖原分解和糖异生作用,升高血糖。激活脂肪酶,促进脂肪分解,使酮体生成增多。抑制蛋白质合成。,(二)胰高血糖素分泌的调节,1 底物的调节作用:血糖胰高血糖素,血氨基酸胰高血糖素 2 激素的调节作用:胰岛素通过降低血糖间接刺激胰高血糖素分泌,但直接抑制A细胞,减少胰高血糖素分
10、泌。3 神经调节:迷走神经抑制胰高血糖素分泌,交感神经相反。,2.胰高血糖素分泌的调节,胰岛内激素,第五节 肾上腺的内分泌,一、肾上腺皮质激素 1.糖皮质激素的作用及分泌调节 2.盐皮质激素 3.肾上腺雄性激素二、肾上腺髓质激素 1.肾上腺髓质激素的合成与调节 2.肾上腺髓质激素的作用,髓质,由皮质、髓质两部分组成,盐皮质激素,糖皮质激素,球状带:盐皮质激素(醛固酮为主)束状带:糖皮质激素(皮质醇,氢化可的松为主)网状带:性激素(少量的雄激素 和微量的雌二醇),图11-28 肾上腺皮质类固醇激素合成的主要途径,合成的原料:胆固醇,切除动物双侧肾上腺,动物不能存活?,1.盐皮质激素缺乏,水盐代谢
11、失衡,导致低血压和休克。2.缺乏糖皮质激素,水和物质代谢紊乱,机体的应激反应降低。,一.肾上腺皮质激素,球状带盐皮质激素(醛固酮、脱氧皮质酮)束状带糖皮质激素(皮质醇为主,其次皮质酮)网状带性激素(脱氢表雄酮、雄烯二酮、雌二 醇),少量糖皮质激素均为类固醇激素皮质醇和雄激素与血浆蛋白结合而运输 醛固酮主要以游离状态存在,1、糖皮质激素的作用,1)对物质代谢的作用:以升血糖为中心对糖代谢 肝内糖异生,肝糖原 外周组织糖利用(心、脑除外)分泌不足肝糖原,低血糖 分泌过多血糖,糖尿,血糖,对脂肪代谢 脂肪分解,脂肪酸氧化,有利于糖异生 脂肪重新分布 肾上腺皮质功能亢进向心性肥胖,紫纹 对蛋白质代谢
12、分解,合成,促进AA进入肝,糖异生 分泌过多生长停滞、肌肉消瘦、淋巴组织萎缩、皮肤变薄、骨质疏松、伤口愈合延迟等,糖皮质激素过多(柯兴氏综合症,Cushings syndrome),血糖甚至糖尿。肌肉消瘦、骨质疏松、皮肤变薄、淋巴组织萎缩。面、肩、背、腹部脂肪合成增加,四肢脂肪分解增加向心性肥胖,“满月脸”,“水牛背”。,图11-29 肾上腺皮质功能亢进患者体貌,“柯兴氏”病患者,“满月脸”,Cushings syndrome,治疗后,治疗前,Hyper secretion of adrenal steroids results in a medicalcondition called Cus
13、hings syndrome,which includeshypertension(abnormally high blood pressure)and,seen here,“moon face,”with upper-body obesity.,Cushings SyndromeA.Round,red face;short thick neck.B.Typical moon face with*hirsutismC.Red moon face Truncal obesity with prominent abdomen and relatively thin extremitiesD.Pur
14、plish-red striae and protuberant abdomen*Abnormal hairiness,especially an adult male pattern of hair distribution in women.,2)血细胞(三多两少)红细胞、血小板数量(因造血功能)中性粒细胞(因参加血循环的量)淋巴细胞(抑制有丝分裂和促凋亡)、嗜酸粒细胞(肺和脾的滞留)3)抗炎症和抗过敏作用 稳定溶酶体膜,从而减少炎症和渗出。抑制结缔组织成纤维细胞的增生,从而抑制增生。抑制抗体和组胺的生成,所以抗过敏。,当糖皮质激素增多时,病人红细胞,加上皮肤菲薄,常有多血质外貌。,4)消
15、化系统 胃酸和胃蛋白酶分泌,胃粘膜保护和修复功能 5)对水盐代谢:降低入球小动脉阻力,增加肾血浆流量,GFR增加,排水。肾上腺皮质功能不全的患者,水中毒。补充糖皮质激素可缓解。弱的保Na+、排K+,保水作用,胃病患者慎用糖皮质激素,以防诱发或加剧胃溃疡。,对呼吸系统:1)可促进胎儿肺泡的发育及肺泡表面活性物质的生成;2)使骨基质I型胶原和小肠对钙的吸收减少,抑制骨的生成;3)抑制纤维细胞增生和胶原合成,使皮肤变薄,血管脆性增加;,6)允许作用循环系统(维持血压)血管:允许作用,儿茶酚胺缩血管(上调受体,调节细胞内信号转导,抑制PG,毛细血管通透性)心脏:收缩力(离体)呼吸系统 舒张气管,促进胎
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