結構生物化學/細胞訊號通路/內分泌系統
內分泌系統由無管腺體組成，它們協同工作並分泌不同的激素來調節人體。作為一種資訊訊號系統，激素調節生物體的許多功能。
內分泌系統中涉及多種型別的訊號傳導，包括：自分泌、旁分泌和旁分泌。自分泌激素作用於分泌細胞本身，旁分泌激素僅作用於鄰近細胞，旁分泌激素作用於發射細胞或相鄰細胞。
按順序發出訊號的腺體數量稱為軸。典型的內分泌腺包括垂體、甲狀腺、腎上腺、胰腺、卵巢和睪丸。
垂體又稱腦垂體，大小約為豌豆大小，重約0.5克，位於下丘腦底部腦底部，位於一個小的骨腔（蝶鞍）中，被一個硬腦膜摺疊（蝶鞍隔膜）覆蓋。它被認為是主要的腺體，因為它分泌調節體內平衡的激素。它在功能上透過正中隆起與下丘腦相連。
垂體前葉（腺垂體）合成並分泌重要的激素，如：ACTH、TSH、PRL、GH、內啡肽、FSH 和 LH，並在下丘腦-垂體門脈系統的下丘腦影響下釋放。下丘腦激素沿著軸突移動，直到它們從末端樹突釋放到下丘腦-垂體門脈系統的血管中。然後它們被帶到腺垂體，在那裡細胞被激素特異性受體刺激，從而觸發特定激素的釋放。垂體前葉分為稱為結節部、中間部和遠側部的區域。
垂體後葉（神經垂體）儲存並釋放催產素和抗利尿激素（ADH 和 AVP）。催產素具有正反饋迴路，並從下丘腦的室旁核釋放。ADH（加壓素）和 AVP（精氨酸加壓素）從下丘腦的視上核釋放。ADH 受血液滲透壓控制。隨著血液滲透壓升高，訊號導致視上核釋放的 ADH 增加。如果在視上核和室旁核附近灌注濃縮溶液，這也可能發出增加 ADH 釋放的訊號。
神經垂體和腺垂體釋放激素的過程非常相似。在神經垂體中，激素在下丘腦的視上核和室旁核（在大腦中 - 大部分是在視上核合成）中合成。然後，這些激素被輸送到垂體後葉，在那裡它們被儲存在這些神經元的末端並從這些神經元的末端釋放，這些神經元的細胞體在下丘腦核中。這些末端就像神經元之間的突觸末端，除了它們將它們的“傳遞物”釋放到血液中而不是其他神經元中。最後，當投射到神經垂體中的下丘腦細胞的電活動增加時，就會發生這些激素的釋放。在腺垂體中，細胞合成和儲存的激素的釋放受下丘腦細胞產生的區域性激素控制。這些下丘腦激素（稱為釋放激素或釋放抑制激素）都是肽類。這些釋放激素沿著下丘腦神經元的軸突運輸，在那裡它們從類似突觸的末端樹突釋放。突觸終止於垂體柄的正中隆起中的門脈系統的血管上（門脈系統是一組連線兩個器官的毛細血管床的靜脈，而不是聯結器官的毛細血管床與迴圈的其餘部分）。然後，釋放激素被血液帶到腺垂體，在那裡它們刺激具有激素特異性受體的細胞釋放其儲存的激素。中間葉產生促黑素細胞激素 (MSH)。
功能：垂體激素有助於控制：生長、血壓、乳汁分泌、男女兩性性器官功能、甲狀腺功能、代謝、水分調節、分泌 ADH 控制腎臟的水分吸收和體溫調節。
甲狀腺位於頸部甲狀軟骨下方，控制著身體燃燒能量、製造蛋白質的速度，以及對激素的敏感性。甲狀腺產生自己的激素，包括甲狀腺素 (T4) 和三碘甲狀腺原氨酸 (T3)，它們調節代謝率，並影響體內其他系統生長和功能速率。
甲狀腺由下丘腦和垂體控制，其名稱來源於希臘語“盾牌”，因為其形狀與甲狀軟骨的形狀相似。
涉及甲狀腺的最常見問題包括：甲狀腺功能亢進和甲狀腺功能減退。甲狀腺功能亢進是指甲狀腺過度活躍，而甲狀腺功能減退是指甲狀腺活動不足。
重要的激素是甲狀旁腺激素 (PTH)，它受血液中鈣的調節。它的主要功能是提高血液鈣水平。它由甲狀旁腺分泌，導致骨骼釋放腎臟中的 Ca2+。PTH 還刺激腎臟啟用維生素 D，促進腸道從食物中吸收 Ca2+。
腎上腺也稱為腎上腺，呈星形，位於腎臟頂部，負責透過合成皮質類固醇和兒茶酚胺（分別使用皮質醇和腎上腺素）來釋放與壓力相關的激素。
腎上腺皮質對於從膽固醇合成皮質類固醇激素至關重要。皮質醇和皮質酮合成的來源是下丘腦-垂體-腎上腺軸。在正常無壓力的情況下，人體腎上腺每天產生相當於 35-40 毫克醋酸可的松的量。它們還有其他功能，包括產生雄激素（如睪酮）和透過分泌醛固酮調節水和電解質濃度。腎上腺皮質受垂體分泌的神經內分泌激素、腎素-血管緊張素系統和下丘腦的調節。
腎上腺皮質的三個層分別是：球狀帶、束狀帶和網狀帶。球狀帶是產生鹽皮質激素的地方，鹽皮質激素影響身體的鈉穩態。束狀帶在人體中產生糖皮質激素。皮質醇分泌受垂體前葉分泌的促腎上腺皮質激素 (ACTH) 的刺激。在沒有 ACTH 的情況下，束狀帶分泌基礎水平的皮質醇。網狀帶主要產生脫氫表雄酮 (DHEA) 和 DHEA 硫酸酯。
腎上腺髓質是腎上腺的核心，被腎上腺皮質包圍，因為它將分泌物直接釋放到血流中。髓質的嗜鉻細胞是迴圈中水溶性兒茶酚胺的主要來源，兒茶酚胺來源於酪氨酸：腎上腺素（腎上腺素）和去甲腎上腺素（去甲腎上腺素）。這是神經系統啟動的“戰或逃”反應的一部分。
動脈和靜脈為腎上腺供血。腎上腺上動脈由膈下動脈提供。腎上腺中動脈由腹主動脈提供，腎上腺下動脈由腎動脈提供。右側腎上腺靜脈引流到下腔靜脈，左側腎上腺靜脈引流到左腎靜脈，也稱為左膈下靜脈。腎上腺靜脈可能與膈下靜脈形成吻合（血管的分支和重新連線）。
胰腺位於腹部深處，胃和脊柱之間，被稱為雙腺體和混合腺體，因為它具有內分泌和外分泌功能。作為內分泌腺，它分泌激素到血液中。在作為外分泌腺時，它在分泌酶方面起著至關重要的作用，這些酶有助於分解十二指腸中的碳水化合物、脂肪、蛋白質和酸。更重要的是，胰腺分泌胰島素激素，調節糖代謝。胰島素過少會導致高血糖，以及肌肉和身體虛弱（一種稱為糖尿病的疾病）。
觀察胰腺的功能，可以發現它參與了對正常消化和血糖調節至關重要的化學物質的產生。除了在分泌人體重要酶中的作用外，胰腺作為外分泌系統的一部分，也產生消化液。這些液體在分解胃酸無法代謝的營養物質方面起著關鍵作用。這些液體最初在胰腺中呈鹼性，但當它們透過胃並遇到其他物質時，它們會變成酸性。
卵巢是女性生殖器官，位於骨盆中，每個卵巢位於子宮的相對兩側。為了讓你瞭解卵巢的形狀和大小，我們可以認為它非常類似於杏仁的大小和形狀。卵巢有兩個特定功能：它們產生卵子，就像內分泌系統的其他腺體一樣，它們產生女性激素。
卵巢實際上是女性激素的主要來源，包括雌激素和孕激素。這些激素在控制女性身體特徵的發育中起著至關重要的作用，例如乳房、體型和體毛。更重要的是，卵巢也調節月經週期和懷孕。
睪丸是男性生殖器官，負責生產和儲存數百萬個微小的精子。睪丸呈卵形，可以長到約 5 釐米長和 3 釐米寬。睪丸確實在內分泌系統中起著至關重要的作用，因為它產生激素，主要是睪酮。當年輕男性進入青春期時，他們的睪丸實際上會產生越來越多的這種激素。更重要的是，這種激素會導致男孩聲音變粗、肌肉變大、長出面部和身體毛髮，並刺激精子的產生。
它是大腦的一部分，包含一些具有多種功能的小核。它在整合內分泌系統和神經系統中起著核心作用。下丘腦位於丘腦下方，腦幹上方。下丘腦接收來自全身神經和大腦其他部位的資訊。來自下丘腦的訊號傳送到垂體，垂體位於基底。一些產生直接作用的激素，這些激素儲存在後葉垂體並從那裡釋放。其他下丘腦細胞產生激素，這些激素透過門脈血管輸送到垂體前葉。這些激素要麼促進要麼抑制垂體前葉激素的釋放。
下丘腦促進或抑制垂體前葉激素釋放的方式是透過使用門脈系統和激素釋放激素。激素釋放激素包括生長激素、催乳素、卵泡刺激素、黃體生成素、促甲狀腺激素和促腎上腺皮質激素。這些激素在激素釋放激素（如抗利尿激素，ADH）的促進下由垂體前葉釋放。一旦這些激素透過連線下丘腦和腺體的門脈到達垂體前葉，這些激素就會分泌到血液中，並被全身的特定受體吸收。
任何激素對細胞的影響取決於細胞的細胞內機制。激素隻影響其膜上特定受體對應的受體分子。由於受體特異性，這些激素對其他型別細胞的影響很小。例如，在血管壁的平滑肌纖維中，兒茶酚胺會產生收縮，但在肝臟中，兒茶酚胺會使糖原分解和葡萄糖釋放到血液中成為可能。
促激素 它是一種調節內分泌細胞或腺體功能的激素。它也是由垂體前葉產生和分泌的，靶向內分泌腺。促激素包括 TSH、卵泡刺激素 (FSH)、黃體生成素 (LH) 和促腎上腺皮質激素 (ACTH)。FSH 和 LH 的主要靶點是睪丸或卵巢。
非促激素包括催乳素 (PRL) 和促黑色素細胞激素 (MSH)。
生長激素由垂體前葉分泌，透過促性和非促性作用刺激生長。主要靶點是肝臟、骨骼和其他組織。
一些激素有非常特定的靶點，而另一些激素會影響身體的幾乎所有細胞。大多數激素屬於幾個基本家族之一：肽類、氨基酸衍生物和蛋白質。許多內分泌腺會分泌不止一種激素。在這種情況下，腺體分泌的激素屬於同一個家族。一般來說，每個家族透過一種特徵性的機制來調節靶細胞的功能。它們都必須首先與能夠特異性識別激素的受體分子結合。蛋白質和肽類激素與膜表面受體結合，並透過一系列涉及稱為“第二信使”的小細胞質分子和稱為蛋白激酶的酶的反應。這些激素透過使細胞質中的蛋白質磷酸化特定氨基酸殘基來改變蛋白質的活性水平。此外，這些肽類和蛋白質激素在正常 pH 值下帶電，無法穿過細胞膜。因此，這些激素必須與 G 蛋白偶聯受體的細胞外域結合。另一方面，類固醇激素和甲狀腺激素是疏水的。由於它們的物理特性，類固醇激素和甲狀腺激素必須與細胞內受體結合，這些受體允許它們與受體結合後移動到細胞核中，直接影響基因的轉錄。
當激素水平過高時，激素的正常作用會被放大。這種效應被稱為分泌過多。分泌過多的原因包括內分泌腺的良性和惡性腫瘤。體內激素失衡也可能來自體外，稱為外源性激素或激動劑。外源性激素進入體內的過程被稱為醫源性。例如，當體內引入某些激素（如皮質醇）時，會導致下丘腦和垂體前葉腺體分泌的關閉。這會導致細胞質量的丟失，稱為萎縮。相反，體內激素缺乏被稱為分泌不足。分泌不足的主要原因是由於某種疾病過程導致腺體萎縮。
對任何激素反應的特異性在於接收細胞的特性，而不是激素傳遞到細胞的方式。只有具有適當受體分子的細胞才會做出反應，即使是會溶解穿過所有細胞膜的類固醇激素也是如此。任何激素對任何特定細胞的影響取決於細胞自身的細胞內機制。當激素與不同型別細胞上的特定受體結合時，其影響取決於細胞的性質。
激素控制涉及一個負反饋迴路，從而實現體內穩態。體記憶體在多種型別的激素，因此也存在許多針對這些系統的不同反饋迴路。其中一些非常簡單，另一些則非常複雜。
激素控制的一個簡單例子是胰島素的反饋迴路。胰島素透過胰腺的血液細胞釋放到血液中，它控制著大多數細胞從血液中去除葡萄糖的速度。胰島素在胰島β細胞中合成和儲存。胰島素的合成和釋放是由血液中葡萄糖的增加觸發的。其他訊號，如血液中氨基酸濃度的增加、幾種其他激素的存在和神經控制，會對胰島素進入血液的增加產生影響。激素訊號總是透過激素與其特定受體結合以及激素透過血液酶分解來終止。
D. Silverthorn. (2010). Human Physiology 6th Edition. San Francisco, California: Pearson