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人体信息传递:生命与医学的探讨

【摘要】:人体是一个庞大的生物有机体,由数十万亿个细胞构建而成,必须拥有高效、精确的信息传递机制,才能保持协调统一。人体内的生物信息传递,主要依靠神经系统和内分泌系统。如果把人体比作一个国家,那么,神经系统相当于电信,内分泌系统相当于邮政,二者的信息传递方式不同。内分泌腺和散在的内分泌细胞统称为内分泌系统。

人体是一个庞大的生物有机体,由数十万亿个细胞构建而成,必须拥有高效、精确的信息传递机制,才能保持协调统一。人体内的生物信息传递,主要依靠神经系统和内分泌系统。二者密切联系、相互配合,共同调节全身组织器官的功能,维持内环境相对稳定。如果把人体比作一个国家,那么,神经系统相当于电信,内分泌系统相当于邮政,二者的信息传递方式不同。

神经系统传递信息,有固定的通信线路,采用电信号和化学信号相互转换的方式。当信息沿着神经纤维远距离传输时,以电信号为信息的携带者;电信号到达突触连接处或神经—效应器接头处,则转变为化学信号(神经递质)。这有点像打电话,语音信息以电信号的形式在线路中快速传递,到达终端时再转换成语音。

内分泌系统传递信息,采用“发邮件”的方式,这些“邮件”是内分泌细胞释放的化学分子,通常称之为激素。激素传递并没有固定的线路,而是借助血液循环或细胞间液输送出去,它可以与所到之处的组织和细胞广泛接触。但是,激素并不是到处都能发挥作用,而是选择性地作用于某些组织、器官和细胞,这叫作激素的靶细胞。靶细胞上有特异性“受体”,激素与受体相遇,相互识别并结合在一起,于是,激素携带的信息便传递给靶细胞,引起靶细胞内一系列反应,从而激发出相应的生理效应。

内分泌细胞种类很多,遍布全身。相同种类的内分泌细胞聚集在一起,构成内分泌器官,叫作内分泌腺。人体主要的内分泌腺有垂体、松果体、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、胰岛、肾上腺、性腺(女性的卵巢,男性的睾丸)。还有许多种类的内分泌细胞并不组合成内分泌腺,而是散在于组织器官的内部,尤其是广泛分布在消化道黏膜、心、肾、肺、皮肤、胎盘等部位。内分泌腺和散在的内分泌细胞统称为内分泌系统。

不同的内分泌细胞分泌不同的激素,发挥不同的生理调节作用。例如,甲状腺激素促进物质与能量代谢、促进生长发育过程;胰岛素调节糖、脂肪和蛋白质代谢;睾丸分泌的雄性激素调节精子的生成、男性生殖器官的发育、促进蛋白质合成、维持性功能等,在此不一一列举。

内分泌系统与神经系统密切联系,甚至在一定程度上形成上下级关系。这主要体现在下丘脑—垂体与甲状腺、肾上腺以及性腺的上下级关系。下丘脑在神经系统与内分泌系统之间起着承上启下的作用。下丘脑有一些特殊的肽能神经元,能把神经信息转变为激素的信息,从而把神经调节与内分泌调节紧密联系起来。下丘脑肽能神经元发出神经纤维直达垂体,其末梢分泌神经激素,调节垂体的分泌功能。垂体可以被看作内分泌系统的上级机关,它对甲状腺、肾上腺皮质以及性腺等内分泌腺有调节作用。以下仅以下丘脑—垂体—甲状腺的上下级关系来说明这个问题。

甲状腺是重要的内分泌腺,其分泌的甲状腺激素调节生长发育及物质和能量代谢。甲状腺激素分泌过多(甲亢)或不足(甲减),都会严重影响生长发育及新陈代谢。甲状腺激素的分泌水平,根据身体的需要在一定范围内波动,总体上保持相对稳定。采集少量血液标本可以检测甲状腺激素的水平,借以判断甲状腺功能。

甲状腺激素的分泌受垂体调节,垂体随时监视着血液中的甲状腺素水平,并分泌“促甲状腺素”。如果甲状腺激素分泌不足,血液中的甲状腺素水平减低,垂体就会多分泌一些“促甲状腺素”,促使甲状腺增加分泌。相反,如果血液中的甲状腺素水平增高,垂体就会减少促甲状腺素的分泌。临床上,采集血液标本检测甲状腺功能,必须同时检测甲状腺激素和促甲状腺激素。如果甲状腺激素水平增高、促甲状腺激素水平减低,即判断为甲亢;相反,甲状腺激素水平减低、促甲状腺激素水平增高,即判断为甲减。在甲亢或甲减患者身上,促甲状腺激素的变化更早表现出来,因此,临床上用这项指标来评价疗效。(www.chuimin.cn)

甲状腺激素与促甲状腺激素二者之间的关系,是一种典型的“反馈调节”关系。当血液中的甲状腺激素增多,垂体分泌的促甲状腺激素就会减少;当血液中的甲状腺激素减少,促甲状腺激素就会增多。我们身体的生命活动中,类似的反馈调节普遍存在,这是我们的身体保持协调统一的重要机制。

实际上,不但垂体参与甲状腺激素的调节,还有垂体的上级机关参与,那就是下丘脑。下丘脑的肽能神经元发出神经纤维到达垂体,分泌“促甲状腺激素释放激素”,调节促甲状腺激素的分泌。于是,在下丘脑、垂体、甲状腺三者之间形成了上下级关系:

促甲状腺激素释放激素—促甲状腺激素—甲状腺激素

在内分泌系统中,类似的上下级关系还可以列举许多,如:

促肾上腺皮质激素释放激素—促肾上腺皮质激素—肾上腺皮质激素

促性腺激素释放激素—促性腺激素—性腺激素

可见,内分泌系统与神经系统有密切联系,我们称之为下丘脑—垂体—内分泌腺轴。