Sinh lý học người và động vật tập 2 NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2007. Tr 8 – 44. Từ khoá: Nội tiết, hormon, tuyến yên, tuyến giáp, tuyến sinh dục. Tài liệu trong Thư viện điện tử ĐH Khoa học Tự nhiên có thể được sử dụng cho mục đích học tập và nghiên cứu cá nhân. Nghiêm cấm mọi hình thức sao chép, in ấn phục vụ các mục đích khác nếu không được sự chấp thuận của nhà xuất bản và tác giả. Mục lục Chương 7 SINH LÝ NỘI TIẾT 3 7.1 Ý nghĩa và quá trình phát triển 3 7.1.1 Ý nghĩa 3 7.1.2 Quá trình phát triển 3 7.2 Các hormon và tác dụng của chúng 5 7.2.1 Các hormon 5 7.2.2 Tác dụng của hormon 6 7.2.3 Cơ chế tác dụng của hormon 7 7.2.4 Điều hoà sự tiết hormon của các tuyến nội tiết 11 7.2.5 Các tuyến nội tiết chính và các hormon của chúng trong cơ thể 14 7.2.6 Phương pháp nghiên cứu 15 7.3 Tuyến yên 16 7.3.1 Thuỳ trước tuyến yên 17 7.3.2 Thuỳ sau tuyến yên (neurohypophysis) 22 7.4 Tuyến giáp (Thyroid Gland) 23 7.4.1 Cấu tạo 23 7.4.2 Ưu năng tuyến 24 7.4.3 Nhược năng tuyến 24 7.4.4 Hormon tuyến giáp 24 Chương 7. Sinh lý nội tiết Trịnh Hữu Hằng Đỗ Công Huỳnh7.5 Tuyến cận giáp (Parathyroid Gland) 27 7.5.1 Hormon tuyến cận giáp 27 7.5.2 Trường hợp ưu năng tuyến 28 7.5.3 Trường hợp nhược năng tuyến 28 7.5.4 Cơ chế tác dụng của parathormon 28 7.6 Tuyến tuỵ nội tiết 28 7.6.1 Hormon tuyến tuỵ 28 7.6.2 Tác dụng của insulin 29 7.6.3 Tác dụng của glucagon 31 7.6.4 Các hormon khác 31 7.6.5 Sự điều hoà tiết hormon 32 7.7 Tuyến trên thận 32 7.7.1 Phần vỏ tuyến trên thận 32 7.7.2 Phần tuỷ tuyến trên thận (medulla) 35 7.8 Tuyến sinh dục 36 7.8.1 Tuyến sinh dục đực (Testis) 36 7.8.2 Tuyến sinh dục cái (Ovary) 383 Chương 7 SINH LÝ NỘI TIẾT 7.1 Ý nghĩa và quá trình phát triển 7.1.1 Ý nghĩa Trong quá trình tiến hóa, cơ thể động vật phát triển từ đơn bào thành đa bào, có kích thước lớn. Cơ thể càng lớn khoảng cách giữa các mô và cơ quan càng tăng lên, cấu tạo của các hệ cơ quan và các quá trình sinh học xảy ra trong cơ thể càng hoàn chỉnh và phức tạp. Để đảm bảo tính toàn vẹn thống nhất của cơ thể và thích nghi với môi trường sống, mọi hệ thống sống đòi hỏi sự chỉ huy chung nhằm phối hợp và điều hoà một cách nhịp nhàng các hoạt động sống. Cùng với hệ thần kinh, hệ nội tiết thực hiện sự điều tiết hóa học trong cơ thể là nhằm đáp ứng yêu cầu đó. Cơ chế điều hoà thần kinh-thể dịch là một cơ chế rất quan trọng của cơ thể. 7.1.2 Quá trình phát triển Trong quá trình phát triển chủng loại, ở động vật bậc thấp, cấu tạo và chức năng của hệ nội tiết còn chưa hoàn chỉnh, chỉ có một vài tuyến ở sâu bọ và côn trùng, chất tiết chủ yếu là các Feromon. Đối với côn trùng, sâu bọ lột xác là một quá trình rất quan trọng của sự phát triển cá thể. Cơ thể muốn lớn lên, chúng bắt buộc phải lột bỏ lớp vỏ kitin cũ (được coi là bộ xương ngoài) và xây dựng một lớp vỏ mới. Lớp vỏ mới đã được hình thành dưới lớp vỏ cứng cũ, nhưng chúng chỉ cứng lại sau khi lớp vỏ cũ được bóc đi một thời gian, chính thời gian này giúp cho cơ thể con vật phát triển. Ở đa số côn trùng, trên bề mặt hạch não có tuyến gian não. Tuyến này tiết ra một chất có tác dụng thúc đẩy một tuyến thứ hai ở phần ngực tiết ra chất Erdison. Bản chất Erdison là một steroid, có công thức hóa học là C27 H44 O6 . Erdison có tác dụng thông qua một số enzym thúc đẩy quá trình hình thành lớp vỏ cứng mới. Cụ thể là: khi tiêm Erdison cho ấu trùng, chúng thúc đẩy enzym dofa-decarboxylase trong tế bào biểu bì tăng cường chuyển hóa dioxyphenylalanin thành N-acetyldioxyphenylalanin. Chất này có tác dụng làm lớp vỏ cuticun cứng lại. Ngoài hai tuyến trên, côn trùng còn có tuyến corpora allata nhỏ hơn, chúng tiết ra juvenil (C18 H30 O3 ), có tác dụng thúc đẩy sự lột xác. Mất tuyến này, côn trùng ngưng lột xác mà chuyển sang trạng thái biến thái. Tiêm juvenil làm ngưng biến thái và tiếp tục lột xác. Người ta ứng dụng tính chất này trong công tác bảo vệ thực vật, phun juvenil để làm ngưng quá trình biến thái của côn trùng thành dạng trưởng thành, có khả năng sinh sản. Những con ngài cái của tằm tiết ra chất bombicon, còn những ngài cái của sâu róm tiết ra chất giplur. Hai chất này thông qua mùi của nó có tác dụng hấp dẫn ngài đực. Người ta ứng dụng tính chất này trong nông nghiệp bằng cách tổng hợp các chất dẫn dụ côn trùng để tiêu diệt chúng. 4 Một số côn trùng khác, dùng chất tiết feromon để đánh dấu đường đi tìm mồi, hoặc báo động cho đồng loại biết có nguy hiểm. Ví dụ như kiến, ong Ong thợ tiết ra geranion, là một rượu mạnh có mạch phân nhánh gồm 10 nguyên tử carbon để đánh dấu đường đi. Ong chúa tiết ra acid 9-xetodecanic có tác dụng quyến rũ ong đực ở mùa sinh sản và đồng thời ức chế sự phát triển buồng trứng ở ong thợ. Mối chúa, mối đực và mối lính tiết ra chất ức chế tuyến corpora allata của mối thợ để không cho mối thợ biến thành mối chúa, mối đực hay mối lính mới. Ở một số động vật bậc cao cũng tiết ra một số chất có mùi đặc trưng được gọi là feromon. Ở động vật bậc cao, hệ nội tiết là hệ thống tuyến trong cơ thể, chúng được hình thành từ các tế bào tuyến điển hình, một phần nhỏ từ các tế bào thần kinh tiết. Một hệ thống mao mạch phân bố trong tuyến, tiếp xúc với các tế bào tiết. Mao mạch vừa làm nhiệm vụ cung cấp chất dinh dưỡng, nguyên liệu tổng hợp cho tế bào, vừa tiếp nhận trực tiếp và vận chuyển các chất tiết của tế bào tuyến đến các cơ quan trong cơ thể. Như vậy tuyến nội tiết là tuyến không có ống dẫn (phân biệt với các tuyến có ống dẫn được gọi là tuyến ngoại tiết). Chất tiết mang tính chất đặc hiệu và có hoạt tính sinh học cao, được đổ trực tiếp vào máu qua hệ thống mao mạch. Người ta gọi chất tiết của tuyến là hormon. Ở động vật bậc cao và đặc biệt là người, hệ thống nội tiết có cấu tạo hoàn chỉnh và bao gồm các tuyến sau: Tuyến tùng (chỉ tồn tại ở giai đoạn ấu thơ). Tuyến yên (còn gọi là tuyến hạ não). Tuyến giáp. Tuyến cận giáp. Tuyến ức (tuyến thymus). Tuyến tuỵ. Tuyến trên thận. Tuyến sinh dục đực (là tinh hoàn). Tuyến sinh dục cái (bao gồm buồng trứng, thể vàng khi trứng rụng, nhau thai khi thai làm tổ ở tử cung) (hình 7.1). 5 Hình 7.1 Các tuyến nội tiết trong cơ thể người Ngoài ra cũng còn một số bộ phận của các cơ quan trong cơ thể tiết ra những chất đặc hiệu, có hoạt tính sinh học và thường có tác dụng tại chỗ (địa phương) như serotonin, secretin, histamin, gastrin, erythropoetin, rennin, prostaglandin 7.2 Các hormon và tác dụng của chúng 7.2.1 Các hormon Trong cơ thể, một số hormon được tiết ra đã ở dạng hoàn chỉnh về cấu trúc hóa học và hoạt tính. Một số được tiết ra còn ở các giai đoạn tiền hormon và phải trải qua quá trình hoạt hoá để trở thành dạng hoạt động: Preproinsulin → proinsulin → insulin Preproparathormon → proparathormon → parathormon Proglucagon → glucagon Procalcitonin → calcitonin. Các hormon đa dạng về mặt cấu trúc hóa học và có nguồn gốc khác nhau. Dựa vào bản chất của chúng, người ta chia ra hai nhóm: Các hormon có bản chất lipid, còn gọi là các steroid như hormon của phần vỏ tuyến trên thận (cortison), của tinh hoàn (testosteron), của buồng trứng (oestrogen). 6 Các hormon có bản chất protein. Trong nhóm này, tuỳ mức độ cấu trúc mà phân ra: + Hormon là các acid amin như adrenalin, noradrenalin của phần tủy tuyến trên thận và các sợi thần kinh giao cảm tiết ra. + Hormon là các chuỗi peptid ngắn như oxytocin, vasopressin do các tế bào thần kinh tiết của hypothalamus tiết ra và tích tụ ở thùy sau tuyến yên. Chúng là những peptid ngắn gồm 9 acid amin. + Hormon là các chuỗi polypeptid như insulin của tuyến tuỵ, gồm 2 mạch, một mạch chứa 21 acid amin, còn mạch kia chứa 30 acid amin. Glucagon cũng của tuyến tuỵ gồm 29 acid amin. + Hormon là một protein, ví dụ hormon sinh trưởng (STH) của tuyến yên, có trọng lượng phân tử lớn, thay đổi tuỳ loài, chẳng hạn ở người và linh trưởng là 21.500 gồm 191 acid amin, ở lợn 42.500, cừu 45.000. 7.2.2 Tác dụng của hormon 7.2.2.1 Đặc tính chung Đặc tính sinh học của các hormon trong cơ thể cũng giống như các enzym và vitamin, được tạo thành rất ít vì chúng chỉ tác dụng với liều rất nhỏ, nhưng có hoạt tính sinh học cao và đặc hiệu. Các hormon do quá trình sinh tổng hợp tạo ra. Tuy nhiên, hiện nay người ta cũng đã tổng hợp được một số hormon, nhất là nhờ kỹ thuật gen và công nghệ sinh học trong thời gian gần đây. Ví dụ: insulin đã được tổng hợp rất sớm và được sản xuất hàng loạt bằng con đường công nghệ sinh học. Các hormon sinh ra, đổ trực tiếp vào máu, nhưng chỉ có tác dụng đặc hiệu với một cơ quan, một chức năng hay một quá trình sinh học nhất định trong cơ thể. Ví dụ: hormon kích noãn tố (FSH) của tuyến yên chỉ có tác dụng kích thích quá trình phát triển và chín của bao noãn trong buồng trứng, parathormon của tuyến cận giáp chỉ có tác dụng với quá trình trao đổi calci và phospho. Cơ quan tiếp nhận sự tác dụng của hormon được gọi là cơ quan đích hay mục tiêu. Các hormon tác dụng thông qua hệ enzym như một chất xúc tác của phản ứng sinh học nhưng không tham gia trực tiếp vào các phản ứng đó. Hầu hết các hormon không có tính chất đặc trưng cho loài, nghĩa là hormon của loài này cũng có tác dụng với loài khác và cho người, chẳng hạn hormon insulin của tuyến tuỵ có thể dùng chung cho nhiều loài. Một vài hormon có tác dụng riêng cho loài, ví dụ: hormon sinh trưởng. 7.2.2.2 Tác dụng sinh lý của hormon Có thể tóm tắt những tác dụng chính như sau: Hormon tham gia điều tiết quá trình sinh trưởng và phát triển của cơ thể. Về tác dụng này phải kể đến hormon kích thích sự phát triển (STH), hormon kích thích tuyến giáp (TSH) của tuyến yên và hormon thyroxin của tuyến giáp. Sự phát triển bình thường, nhất là về mặt hình dạng kích thước của cơ thể phụ thuộc vào các hormon này. 7 Hormon tham gia điều tiết quá trình trao đổi chất và năng lượng. Quá trình chuyển hóa, dự trữ, huy động và biến đổi của vật chất và năng lượng trong cơ thể phụ thuộc rất nhiều vào các hormon như hormon kích thích sự phát triển (STH) của tuyến yên, thyroxin của tuyến giáp, glucocorticoid của phần vỏ tuyến trên thận, insulin và glucagon của tuyến tuỵ, parathormon của tuyến cận giáp. Chúng tạo ra sự cân bằng hài hoà của hai quá trình đồng hóa và dị hóa. Hormon tham gia điều tiết sự cân bằng nội môi của các dịch thể. Ví dụ như hormon vasopressin (ADH), kích tố tuyến trên thận (ACTH) của tuyến yên, các hormon aldosteron, cortisol của phần vỏ tuyến trên thận, calcitonin của tuyến giáp, parathormon của tuyến cận giáp, có vai trò rất quan trọng trong quá trình trao đổi nước, muối khoáng và các thành phần khác giữ cân bằng nội môi, ổn định áp suất thẩm thấu, duy trì độ pH v.v Hormon tham gia điều tiết sự thích nghi của cơ thể với môi trường. Chẳng hạn, hormon thyroxin của tuyến giáp tham gia điều tiết thân nhiệt; hormon adrenalin, noradrenalin của phần tủy tuyến trên thận giúp cơ thể chống lại các yếu tố gây stress của môi trường. Hormon tham gia điều tiết quá trình sinh sản ở động vật. Sinh sản nhất là sinh sản hữu tính ở động vật và người là quá trình phức tạp đòi hỏi sự có mặt của các hormon sinh dục đực và cái như nhóm androgen và oestrogen, đảm bảo sự phát triển duy trì giới tính, sự phát sinh giao tử, sự thụ tinh, thai nghén, đẻ và nuôi con. 7.2.3 Cơ chế tác dụng của hormon Cơ chế tác dụng của các hormon đối với các quá trình sinh học trong cơ thể rất phức tạp. Các hormon được tiết ra từ các tế bào tuyến nội tiết theo máu tác dụng lên tế bào đích. Ở tế bào đích thường có 3 giai đoạn kế tiếp nhau xảy ra như sau: Hormon được nhận biết bởi một thụ cảm thể (Receptor) đặc hiệu trên màng hoặc nhân của tế bào đích. [...]... điều hoà hoạt động của tuyến trên thận trong trường hợp cơ thể bị tác động bởi các yếu tố gây ra trạng thái stress được trình bày trong sơ đồ sau (hình 7.8): 7 .2. 5 Các tuyến nội tiết chính và các hormon của chúng trong cơ thể Ở động vật bậc cao và người, các tuyến nội tiết và một số bộ phận trong cơ thể tiết ra các hormon có thành phần cấu trúc hóa học, cơ chế tác dụng và tác dụng sinh lý rất khác nhau... và kích thích nang trứng tiết ra oestrogen, tác dụng này cũng phối hợp với LH (kích tố thể vàng) Ở nam giới và động vật đực, kích thích sự phát triển ống sinh tinh, tăng trọng lượng tinh hoàn, duy trì sự sinh tinh trùng nhưng không kích thích làm tăng tiết hormon sinh dục đực 7.3.1.5 Kích hoàng thể tố (LH =Luteinising Hormone) LH là một glycoprotein có trọng lượng phân tử 25 .000 Ở nữ giới và động vật. .. P huyết, nó huy động P và calci 20 Hình 7.15 Nhược năng tuyến yên (trái) và ưu năng tuyến yên (phải) trước tuổi dậy thì Hình 7.16 Ưu năng (trái) và nhược năng tuyến yên (phải) sau tuổi dậy thì 7.3.1 .2 Kích tố tuyến giáp (TSH: Thyroid Stimulating Hormone) TSH là một glycoprotein, gồm hai chuỗi polypeptid α và β, trọng lượng phân tử 28 .000 ở người, 1000 ở bò Bị phân hủy khi đun nóng, và phân giải bởi... (hình 7. 12) Hormon này còn được gọi dưới tên là Hormon sinh trưởng (GH = Grow Hormon) 18 Hình 7. 12 Cấu tạo của hormon sinh trưởng (STH hay GH) Tác dụng chính của STH là thúc đẩy sự phát triển của cơ thể động vật STH tác dụng chủ yếu vào sự phát triển sụn liên hợp, tăng sinh về khối lượng và phát triển về thể tích của hệ thống xương STH có tác dụng phối hợp với Thyroxin của tuyến giáp (hình 7.13 và 7.14)... vật cái, LH cùng với FSH kích thích sự phát triển nang trứng và thúc đẩy sự chín của bao noãn de Graaf và làm rụng trứng LH còn có tác dụng duy trì thể vàng khi trứng được thụ tinh, làm tăng tiết oestrogen (cùng với FSH) LH kích thích thể vàng gây tăng tiết progesteron Ở nam giới và động vật đực nó kích thích sự phát triển ống sinh tinh và dinh dưỡng tinh hoàn, LH kích thích các tế bào kẽ tuyến (tế... melanostatin 7 .2. 4.1.3 Hai hormon khác của hypothalamus Ngoài 10 hormon nói trên tế bào thần kinh tiết của Hypothalamus còn tiết ra hai hormon khác là vasopressin và oxytocin Hai hormon này được tích tụ lại ở thuỳ sau tuyến yên và giải phóng vào máu 7 .2. 4 .2 Tóm tắt quá trình Khi cơ thể nhận được các kích thích từ môi trường, hệ thần kinh với phần cao nhất là đại não và vỏ não sẽ tiếp nhận và chỉ huy trực... Đã cho phép phát triển mạnh mẽ ngành nội tiết học hiện đại Việc tổng hợp các hormon và nhất là nhờ vào thành tựu của công nghệ sinh học, đã có nhiều loại hormon được sản xuất nhanh, rẻ phục vụ cho ngành nội tiết và khoa học nói chung 7.3 Tuyến yên Tuyến yên (hypophyse hay pituitary) có kích thước nhỏ, nằm trong hố yên của xương bướm ở nền (đáy) sọ não và có liên quan mật thiết với vùng dưới đồi (hypothalamus)... hypothalamus và tuyến yên có các thụ quan nhậy cảm với hormon tuyến đích Bản thân các hormon của tuyến yên cũng có khả năng tác động trực tiếp đối với hypothalamus, và được gọi là điều khiển ngược vòng ngắn (2) Có tác giả cho rằng chính chất tiết của hypothalamus cũng có khả năng tác dụng vào chính hypothalamus, và gọi là điều khiển ngược vòng cực ngắn (3) Đó là nguyên lý chung của sự điều hoà hoạt động tuyến... 7.3.1.6 Kích nhũ tố (Prolactin) Prolactin là một polypeptid gồm 198 acid amin có trọng lượng phân tử là 24 2.000 Chức năng chính của prolactin là kích thích sự phát triển của tuyến vú và làm tăng tiết sữa (trước đây gọi LTH vì cho rằng nó hướng về thể vàng, có tác dụng duy trì thể vàng và tăng tiết 22 progesteron, nhưng không phải như vậy) Ở nam giới, hormon này có tác dụng kích thích sự phát triển tuyến... làm da động vật sáng hơn Tế bào sắc tố có nhiều loại màu đen, màu đỏ, mầu vàng Thí nghiệm cắt bỏ tuyến yên ở ếch, rồi nuôi chúng, thấy da trở nên vàng nhạt Tiêm MSH da lại sẫm trở lại Ở động vật có vú bậc cao và người, MSH không có tác dụng rõ ràng Tuy nhiên, khi nhược năng tuyến yên ở người (bệnh Simmonds), hàm lượng MSH giảm và da trở nên nhợt nhạt Còn trong bệnh Addison (thiểu năng vỏ tuyến trên . Sinh lý học người và động vật tập 2 NXB Đại học quốc gia Hà Nội 20 07. Tr 8 – 44. Từ khoá: Nội tiết, hormon, tuyến yên, tuyến giáp, tuyến sinh dục. Tài liệu trong Thư viện điện tử ĐH Khoa học. quá trình sinh sản ở động vật. Sinh sản nhất là sinh sản hữu tính ở động vật và người là quá trình phức tạp đòi hỏi sự có mặt của các hormon sinh dục đực và cái như nhóm androgen và oestrogen,. 17 7.3 .2 Thuỳ sau tuyến yên (neurohypophysis) 22 7.4 Tuyến giáp (Thyroid Gland) 23 7.4.1 Cấu tạo 23 7.4 .2 Ưu năng tuyến 24 7.4.3 Nhược năng tuyến 24 7.4.4 Hormon tuyến giáp 24 Chương 7. Sinh lý nội