《通过激素的调节》
人和动物体内血糖的含量,体液的PH、温度以及水和无机盐的含量等都处于不断的变化中,在变化中又可以维持相对稳定。这种相对稳定是通过复杂的调节实现的。
激素调节的发现
在20世纪之前,“激素”这一概念还没有被提出,学术界普遍认为,人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。在这种情况下,探寻其他的调节方式,就意味着向权威观点提出挑战,而这需要有勇于探索和创新的精神。
促胰液素是人们发现的第一种激素。这一重要发现使人们认识到,人和动物体的生命活动,除了受神经系统的调节外,还存在着另一种调节方式——内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节,这就是激素调节。此后,科学家又陆续发现了许多种激素,弄清了这些激素的来源和作用。
激素调节的实例
激素是怎样调节生命活动的呢?让我们一起来分析两个实例。
实例一:血糖平衡的调节
要想知道血糖平衡是如何维持的,首先需要分析血糖的来源和去向(图2-9)。
通过上面的分析可以看出,肝脏和肌肉细胞中糖原分解或合成的快慢,细胞吸收和利用葡萄糖的速率,等等,都可能影响血糖的含量。研究发现,机体是通过一些特定的激素来调节这些代谢速率的,其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
胰岛素和胰高血糖素究竟是怎样对血糖水平进行调节的呢?我们通过以下活动来进行探索。
通过以上活动可以看出,胰岛素和胰高血糖素的相互拮抗,共同维持血糖含量的稳定。同时,在血糖调节的过程中,胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌,胰高血糖素也是如此。像这样,在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。
实例二:甲状腺激素分泌的分级调节
当你在寒风中瑟瑟发抖时,你身体内几乎所有的细胞都被动员起来,共同抵御寒冷。起动员作用的是神经冲动和激素,甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起着重要作用。甲状腺激素随着血液运到全身,几乎作用于体内所有的细胞,提高细胞代谢的速率,使机体产生更多的热量。
甲状腺分泌甲状腺激素的多少,又受到垂体和下丘脑的调节。
当身体的温度感受器受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑。下丘脑就会分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),TRH运输到垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TRH)。TRH随血液运输到甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。
当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少,这样体内的甲状腺激素含量就不至于过高。可见甲状腺激素的分级调节,也存在着反馈调节机制。
激素调节的特点
不同激素的化学组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点。
微量和高效 美国学者肯德尔从3t新鲜的动物甲状腺中才提取出0.23g的甲状腺激素。在人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10-5~1.4×10-4mg/mL,而1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ。
通过体液运输 内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息。因此,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。
作用于靶器官、靶细胞 众多的激素分子弥散在全身的体液中,是不是对所有细胞都起作用呢?研究发现,甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用,而促甲状腺激素只作用于甲状腺。能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了,因此,体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。因此有人说激素是调节生命活动的信息分子,你赞成这一说法吗?
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申老师
女,中教中级职称
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