結構生物化學/細胞訊號通路/內分泌訊號
“內分泌”一詞實際上來自希臘語，其中“endo”的定義是“內部”，而“krine”的定義是“分離”或“分泌”。“內分泌”一詞意為“向內分泌”，具體指的是透過血液迴圈分佈在體內的分泌物。內分泌細胞由無導管腺體組成，這些腺體產生稱為激素的化學信使，並將其釋放到體內的內部環境中。這些內分泌分泌物與外分泌分泌物不同，後者釋放到外部環境中。因此，當內分泌細胞釋放激素作用於體內遠處的靶細胞時，就會發生內分泌訊號傳導。
內分泌訊號傳導可以與另外兩種型別的訊號傳導區分開來：神經訊號傳導和旁分泌訊號傳導。這些訊號傳導型別之間的主要區別在於調節分子到達其靶標的距離。神經元透過突觸連線到它們的靶細胞。跨突觸間隙的神經遞質的傳播距離在 10 到 20 奈米之間。然而，旁分泌訊號傳導僅傳播幾毫米就會被分解，因此它只能作用於附近的細胞。另一方面，激素透過迴圈到達其靶標，這些靶標遠離內分泌細胞。因此，可以說激素具有全身作用。下圖描繪了內分泌、神經和旁分泌訊號傳導之間的差異。
此外，內分泌訊號傳導所涉及的時間與神經訊號傳導有很大不同。神經訊號傳導是短暫而離散的，通常在不到一秒鐘的時間內開始和結束。內分泌訊號傳導需要更長的時間，因為激素需要更多時間才能到達其靶標，靶細胞的反應也需要更長的時間。為了解釋這種顯著的時間差異，激素更加穩定，能夠在更長的時間內發出訊號。
激素主要分為兩大類：蛋白質或類固醇。只有性激素和腎上腺皮質產生的激素才被認為是類固醇，身體其他部位的所有激素都是由蛋白質或蛋白質衍生物製成的。
激素機制
激素透過血液運輸到全身，但隻影響特定的細胞。對特定激素產生反應的細胞具有對該激素非常特異性的受體。這類似於鎖鑰機制。從本質上講，如果激素（即鑰匙）適合鎖或特定的受體，則門將被開啟。當激素與受體結合時，將產生某種效應或作用。當激素由於各種原因無法與受體位點結合時，不會發生反應。從本質上講，所有具有該激素受體位點的細胞都構成了該激素的靶區域。有時靶組織將集中在一個區域，例如腺體或器官，但有時靶組織分散在全身，這就是多個區域可能同時受到影響的方式。激素透過改變細胞的活性來影響細胞。類固醇類激素通常靶向位於細胞內的受體。蛋白質類激素通常與位於細胞表面的受體反應，由於這種方式易於接近，因此導致完成的事件發生的速度相對較快。相反，類固醇激素需要更長的時間，因為需要合成蛋白質。
激素控制
激素非常強大，微量濃度就會對代謝過程產生非常強烈的影響。憑藉這種強大的力量，激素必須遵循嚴格的引數，以便維持身體的平衡。許多激素受負反饋調節。啟動另一個腺體激素釋放的腺體會逐漸關閉——這是為了避免激素失衡和產生過多的激素。這種調節的一個例子是下丘腦分泌TRh，這會促使垂體釋放TSH，然後促使甲狀腺分泌T4，也稱為甲狀腺激素。當血液中甲狀腺激素含量充足後，T4會反饋到下丘腦和垂體，啟動TRH和TSH分泌的減少。類似的負反饋機制也發生在腎上腺和卵巢及睪丸中。
激素的化學類別
1. 多肽（蛋白質和肽） 2. 胺 3. 類固醇
垂體和松果體
垂體是一個微小的腺體，直徑約為 1 釐米。由於它位於蝶鞍中，因此基本上被骨骼包圍。該腺體實際上透過稱為漏斗的結構與大腦的下丘腦相連。該腺體分為兩個區域：一個稱為腺垂體的前葉和稱為神經垂體的後葉。下丘腦釋放的激素控制腺垂體的活動，而神經垂體則受神經刺激的控制。
腺垂體激素
生長激素是一種蛋白質，它促進肌肉、骨骼甚至其他器官的生長，其作用是產生新的蛋白質。這種激素控制著個體的身高，無論這個人是高還是矮。如果嬰兒時期沒有生長激素，那麼這個人就會很矮，成為侏儒。另一方面，過多的激素會導致這個人長得異常高大。
促甲狀腺激素，也稱為促甲狀腺激素，影響甲狀腺的腺細胞釋放甲狀腺激素。當分泌過多的促甲狀腺激素時，甲狀腺會變大，並隨之分泌大量甲狀腺激素。
促性腺激素會結合位於性腺（卵巢或睪丸）的受體位點。它們的作用是調節這三個器官的生長、發育和功能。
泌乳素激素啟動懷孕期間女性乳房的腺體組織發育，並在嬰兒出生後促進產奶。
促腎上腺皮質激素與腎上腺皮質的受體結合，並促進皮質激素，特別是皮質醇的釋放。
神經垂體激素
此處定位的激素是抗利尿激素 (ADH)，它促進腎小管中水的重吸收，從而減少尿液中的水分流失。總體目標是將水分保留在體內。如果一個人沒有足夠的ADH，就會透過尿液流失大量水分。
松果體是一個小的錐形結構，延伸到大腦後部。該腺體包含神經元、神經膠質細胞和松果體細胞。正是松果體細胞釋放褪黑素激素，並將其直接輸入腦脊液，然後直接輸入血液。這種激素改變生理週期並影響生殖發育。
甲狀腺和甲狀旁腺
甲狀腺
甲狀腺是位於頸部的器官。它由兩個葉組成，每個葉位於氣管的一側或聲帶下方。峽部連線這兩個葉。腺體內部有濾泡，產生甲狀腺素和三碘甲狀腺原氨酸激素。碘被整合到這些激素中。
大約 95% 的活性甲狀腺激素是甲狀腺素，其餘百分比是三碘甲狀腺原氨酸。兩者都需要碘才能產生。甲狀腺激素的分泌受負反饋控制，其中包括迴圈激素、下丘腦和腺垂體。如果缺乏碘，甲狀腺將無法產生足夠的激素。當這種情況發生時，會刺激垂體前葉釋放促甲狀腺激素，從而影響甲狀腺，使其增大以試圖產生更多激素，這顯然是無效的。由於必需元素碘不存在，因此無法產生更多激素。這種甲狀腺腫大被稱為碘缺乏性甲狀腺腫。
降鈣素由甲狀腺中的濾泡旁細胞釋放。它透過降低血液中的鈣水平來對抗甲狀旁腺的作用。如果血液中的鈣含量過高，則會釋放降鈣素，直到鈣離子水平恢復正常。
甲狀旁腺
在甲狀腺的後表面和結締組織中，有四個微小的上皮組織塊，稱為甲狀旁腺。該腺體分泌甲狀旁腺激素或甲狀旁腺素。甲狀旁腺激素調節血液中的鈣含量。當血液中的鈣水平低時，會釋放這種激素，其作用是提高這些水平。
分泌的甲狀旁腺激素不足會導致神經更容易興奮。血液中鈣含量低的影響是導致隨機且持續的神經衝動，並促進肌肉收縮。
腎上腺
腎上腺位於兩個腎臟的頂部。每個腺體分為兩部分：外層皮質和內層髓質。腎上腺的這兩部分類似於垂體的兩部分，因為它們是由不同的胚胎組織產生的，並且會分泌不同的激素。實際上，只有腎上腺皮質對身體是必需的，而身體可以沒有髓質，並且不會產生嚴重的副作用。
腎上腺的兩部分都受下丘腦控制。負反饋調節腎上腺皮質，包括下丘腦和促腎上腺皮質激素。下丘腦會發出神經衝動來幫助控制腎上腺髓質部分。
腎上腺皮質激素
即使在腎上腺皮質內，它也分為三個不同的區域，每個區域產生其自身特徵型別的激素。從化學形式上講，皮質激素由類固醇組成。礦物皮質激素是在腎上腺皮質最外層分泌的。主要的礦物皮質激素是醛固酮，它會影響或增加體內鈉和水的儲存。中間區域分泌糖皮質激素。其主要型別是皮質醇，其作用是增加血液中的葡萄糖濃度。第三組或最後一組位於最內層區域，稱為性腺皮質激素，也稱為性激素。雄激素（男性激素）和雌激素（女性激素）實際上都由女性和男性少量分泌。它們似乎沒有產生影響的原因是，來自睪丸和卵巢的激素會掩蓋其作用。
腎上腺髓質激素
神經組織構成腎上腺髓質，此處分泌兩種激素——腎上腺素和去甲腎上腺素。在交感神經反應期間，通常在壓力大的時候，這兩種激素都會分泌。分泌過多的這種激素可能會導致極其漫長或持續的交感神經反應。這種激素分泌過少沒有任何實質性影響。
胰腺
胰腺是一個長長的器官，橫跨腹壁後部，位於胃後部，從十二指腸延伸到脾臟。胰腺有兩個部分：外分泌部分，透過十二指腸釋放消化酶來消化食物；和內分泌部分，由胰島組成，分泌胰島素和胰高血糖素。
胰島中有兩種型別的細胞，即α細胞和β細胞。當血液中葡萄糖濃度低時，α細胞會分泌胰高血糖素。β細胞的作用相反，當血液中葡萄糖濃度高時，會分泌胰島素。
性腺
性腺是主要的生殖器官，男性為睪丸，女性為卵巢。它們不僅分泌精子和卵子，而且由於它們都被視為內分泌腺，因此也分泌激素。
睪丸 男性性激素統稱為雄激素。主要的雄激素是睪酮，由睪丸釋放。腎上腺皮質也產生極少量的這種激素。睪酮的產生始於胎兒發育階段，並在出生後不久停止。胎兒發育期間的產量幾乎為零，並在青春期後開始。這種激素承擔許多責任，包括男性生殖器官的發育、肌肉和骨骼的生長、喉部的擴大和聲音的變化、體毛的分佈，以及最後是男性性慾的增強。睪酮的產生受負反饋調節，包括下丘腦釋放激素和垂體前葉的促性腺激素。
卵巢
卵巢產生兩組激素——雌激素和孕激素。這些激素屬於類固醇型別，有助於女性生殖器官的發育。青春期開始時，雌激素會引發乳房發育、脂肪分配到臀部、腿部和乳房，以及生殖器官（如陰道和子宮）的成熟。孕激素會導致子宮增厚，為懷孕做準備。孕激素和雌激素都會在月經週期期間引起子宮的變化。
器官中的內分泌
除了主要的內分泌腺外，還有其他器官利用激素作為其完成工作的方式。使用激素的器官包括胸腺、胃、小腸和心臟。
胸腺產生的胸腺素極大地促進了身體免疫系統的發展。胃壁（即胃粘膜）產生一種稱為胃泌素的激素，它被胃中的食物啟用。胃泌素促進鹽酸的產生以及胃蛋白酶，所有這些都有助於消化。
小腸粘膜中含有兩種激素：促胰液素和縮膽囊素。促胰液素促使胰腺產生碳酸氫鹽，以中和胃酸。縮膽囊素促使膽囊收縮，釋放膽汁。心臟被稱為內分泌器官。心房中的某些細胞會產生心房利鈉肽。
內分泌系統的疾病和障礙可以以多種方式進行分類。通常，內分泌學家會選擇一兩種內分泌疾病作為重點研究物件。
糖尿病
患有糖尿病的人血液中糖分含量異常高。研究表明，控制血糖水平有助於預防糖尿病帶來的不良影響。一些問題包括神經、腎臟和眼睛問題，並逐漸可能導致失明甚至截肢。糖尿病患者可以透過新的飲食和藥物（包括胰島素）進行治療。患者需要幫助保持血糖水平低並進行監測，以避免其他健康問題。1型糖尿病——胰島素依賴型糖尿病，是一種自身免疫性疾病，免疫系統會破壞胰腺的β細胞。因此，患者無法產生胰島素。2型糖尿病——非胰島素依賴型糖尿病，是由靶細胞對胰島素反應異常導致的。
甲狀腺
患有甲狀腺疾病的人往往缺乏能量。此外，他們還會出現肌肉無力、體重控制困難、情緒波動以及耐受高溫或低溫的能力下降等問題。通常，他們的問題是甲狀腺激素水平過高或過低，這是由於甲狀腺過度活躍或活動不足導致的。解決方法是透過恢復或抑制甲狀腺激素來恢復激素平衡。甲狀腺的其他潛在問題包括甲狀腺癌和甲狀腺腫大。
骨骼
骨骼問題，包括佝僂病（骨骼軟化）或骨質疏鬆症（骨骼脆弱），都可以透過內分泌系統進行治療。某些激素專門負責保護骨組織。激素水平異常會導致鈣從骨骼中流失，從而使骨骼變得更脆弱。男性睪丸功能喪失或女性絕經會使人群面臨更高的骨折風險。其他影響骨骼的問題包括甲狀旁腺激素過高以及長期使用潑尼松等類固醇藥物。
生育或不孕不育
一項驚人的統計資料顯示，美國大約有10%的夫婦不孕不育。內分泌激素失衡可能導致不孕不育，瞭解不孕不育的原因可以解決生育問題。生殖內分泌學可用於幫助患有月經不調、經前期綜合徵和陽痿的患者。
肥胖和超重
嚴重肥胖的人其問題根源在於代謝或激素方面。甲狀腺、腎上腺、卵巢或垂體通路中的問題會導致肥胖。與肥胖相關的更具體原因包括胰島素抵抗和基因問題。
垂體
垂體控制著所有其他腺體，因此有時被稱為“主腺”。垂體產生許多重要的激素。這些激素的產量過多或過少會導致失衡，從而導致不孕不育、生長障礙以及可能過高的皮質醇水平。這些情況可以透過藥物治療，有時可能需要手術。
生長
生長激素不足會導致兒童生長障礙並身材矮小。成人生長激素問題會導致他們經常感到疲倦和情緒困擾。生長激素替代療法可以幫助控制這種失衡。
高血壓
高血壓可能最終導致心臟問題。大約十分之一的人會出現由腎上腺產生的醛固酮過量導致的高血壓。大約一半的此類疾病可以透過手術切除引發疾病的組織來解決。其他一些導致高血壓的較小因素包括代謝綜合徵或嗜鉻細胞瘤，這些會導致激素失衡，進而誘發高血壓。
脂質紊亂
脂質紊亂會導致人體脂肪水平維持不當。例如，高脂血症是指血液中總膽固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯水平過高。血液中這些脂肪過多與心臟病、中風以及腿部迴圈問題密切相關。脂質紊亂的潛在原因可能是甲狀腺激素過少、類固醇藥物使用或代謝或基因調控問題。解決此問題的方案可能包括特定飲食、運動和藥物。
內分泌干擾物是指各種型別的化學物質，既可以是天然的，也可以是人為合成的，它們會干擾內分泌系統，對人類、魚類和其他生物造成有害影響。它們會干擾內分泌系統的激素產生或激素活性，並對健康造成損害。
內分泌干擾物如何起作用
內分泌干擾物主要透過三種方式起作用。第一種是模擬體內自然產生的激素，例如雄激素或男性性激素，並具有過度刺激的作用。另一種方式是與細胞內的受體結合，然後阻止真正的激素結合。如果沒有適當的訊號，身體就無法做出適當的反應。例如，抗雄激素可以阻止真正的激素結合。最後，干擾物會影響激素的產生方式或受體及其控制機制。例如，阻斷肝臟中激素的代謝。
內分泌干擾物例項
有很多物質可能導致內分泌干擾。確定為內分泌干擾物的化學物質包括己烯雌酚 (DES)、多氯聯苯 (PCBs)、滴滴涕 (DDT) 和其他型別的殺蟲劑。可能的例子包括殺蟲劑和增塑劑，如雙酚 A，這來自動物研究。
內分泌干擾物的暴露
暴露非常普遍。它可以來自食物和飲料到化妝品和藥物的任何東西。暴露通常是透過空氣、飲食或皮膚髮生的。
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