性激素(性腺激素sex hormones)
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雄激素(男性激素)
性腺激素(sex hormones)由性腺(睾丸和卵巢)产生和分泌的甾体激素。由于肾上腺皮质也能少量分泌,通常还将它们称为性激素。
一般还将睾丸分泌的性腺激素称为雄激素
将卵巢分泌的性腺激素称为雌激素
它们虽然主要分别影响两性,但实际上两性体内均存在着浓度不同的雄性激素与雌性激素。它们在化学上属环戊烷多氢菲的衍生物,由于在体内合成时均经过胆固醇这一环节,故将它们与肾上腺皮质激素一起均归为类固醇激素及甾体激素。
性腺激素的主要作用是:
1、促进性器官的分化。胎儿初期主要是睾酮的作用,其分泌高峰在第10-12周,这是生殖器分化的关键时期,此时,XY型胎儿的睾丸所分泌的睾酮促使性器官向男性方向发展;若胎儿睾酮水平低,则性器官向女性方向发展。雌激素一般不影响性器官分化。
2、促进性发育。青春期男女性成熟,性器官发育,第二性征出现,都是性腺激素的作用。
3、对性行为的影响。性腺激素对性行为的作用尚无定论,目前的资料表明,雄激素对两性的性行为都有影响(女性的雄激素来自肾上腺皮质)。关于雌激素对性行为的影响则较为复杂,有研究表明,女性性欲有周期性改变,高峰在排卵期前后,女性的主动性行为常出现于此期间。但是,种族进化到了人类,由于大脑高级机能的发达,原来由激素控制性行为的机能已为更高级的心理机制——意识所支配。
性激素在生理活动中发挥什么作用
人进入青春期以后,性激素分泌量增加,促使生殖器官成熟。虽然,婴幼儿体内也分泌少量的性激素,但在男女童之间,所分泌性激素的质和量并无差别。至青春期之后,性激素的分量就显著增加,并且出现性别差异,在男性主要雄激素增多,在女性主要是雌激素增多。
那么,为什么达到一定的年龄性激素的分泌就突然增多呢?
近几年的研究表明,人下丘脑的性中枢是青春发育的推动者。在幼年期,下丘脑性中枢的神经细胞,对性激素非常敏感。幼童体内分泌的少量性激素就是以对性中枢表现强大的抑制作用。用专门术语来说,这是一种“负反馈”作用。一旦下丘脑变得对性激素不那么敏感,它就活动起来,生产一类促性腺激素释放激素的物质,去命令脑垂体工作。脑垂体在接到该项命令后,随即分泌促性腺激素,进一步向它的下属——性腺下达工作命令。男子的睾丸、女子的卵巢就是性腺,它们接到发自脑垂体的命令后,便出色地生产雄激素或雌激素,随即去执行性生活活动的任务。
作为男子体内雄激素的代表——睾丸酮,每天的产量约7毫克,平均每毫升血液里含有0.6微克。其作用能促进所有男性性器官的生长、发育,并能维持它们的正常机能;督促睾丸生产精子,诱发、驱动和保持性欲;帮助完成阴茎勃起和射精动作;显示男性的特征,例如身材魁梧、喉结增大、胡须丛生、声音低沉等。
作为女子体内雌激素的代表——雌二醇,随着月经期的不同,生产数量也有差异,排卵期前几天和排卵期生产量较多,排卵以后和月经期数量较少。平均每天分泌量约0.2~0.9微克。其作用能促进女性性器官的生长、发育,并维持它们的正常机能;督促卵巢生产卵子;诱发与保持性欲;显示女性的特征,例如体态多姿、乳房增大、皮肤细腻、声音高尖等。
直接作用于生于生殖活动, 并以调节生殖过程为主要生理功能的激素叫 “生殖激素”。生殖激素的种类很多,按产生部位和调节的关系,分为5类:神经激素(下丘脑、松果腺激素);垂体(前叶)激素;性腺(卵巢、睾丸)激素;胎盘激素;前列腺素(局部激素)和外激素。
性激素的作用
男性的睾丸和女性的卵巢都是性腺,能产生类固醇样的物质,这种类固醇样物质与人体的性器官发育和性功能等有密切关系,所以将它叫做性激素。男性睾丸里产生的性激素叫男性激素(即睾丸酮);女性卵巢组织里产生的性激素叫女性激素(即雌激素和孕激素)。睾丸和卵巢所分泌的性激素,直接吸收入血液循环分布全身,发挥不同的生理作用。
性激素的主要生理作用有:
一、促进性器官发育,维持其成熟状态
睾丸里产生的雄性激素,可促进男子主性器官和副性器官发育、成熟,并维持其成熟状态。卵巢里产生的雌激素,可刺激和促进子宫、输卵管、阴道、外阴等生殖器官的发育、成熟,并维持其成熟状态。卵巢里产生的孕激素,巧妙地与雌激素配合,两者协同完成女子的月经和生殖生理过程。
二、促进第二性征出现
睾丸酮具有刺激胡须生长的作用,而雌激素对胡须生长有抑制作用,所以男性长胡须而女性不长。睾丸酮有促进蛋白质合成、促进肌肉发达的作用,所以男性的肌肉发达、体格粗壮。雌激素能促进皮下脂纺沉积,所以女性皮下脂肪丰沿,肌肉不够发达。雌激素可促进乳房的腺管增生,孕激素可以促使乳房的腺泡发育,因此,女性乳房较大,男性乳房不发育。睾丸酮还有促使咽喉喉结增大、声带增厚的作用,所以男子发音显得低沉。正因为男女性腺不同,睾丸和卵巢产生的内分泌激素不同,因而出现不同的两性特征。
但是,在男性体内,也有微量的雌性激素,而女性体内,也有微量的雄激素,在正常状态下,由于异性激素含量虽极微,所以不显示出明显作用;在病理状态下,如男性体内雌激素增多,可使男子乳房增大;女性体内雄激素增多,女子也可长胡须。这就是俗称的男性女性化和女性男性化。
三、激发性欲,维持性功能
性欲的产生与性功能活动是复杂的神经反射过程。引起性中枢兴奋的根源主要在性激素。男性体内缺少睾丸酮或女性体内缺少雌激素,都可引起性欲减退或性功能障碍等。男性睾丸酮严重缺乏,还可使精液量减少;雌性激素的分泌可使女性在排卵期前后表现出较高的性反应性。可见,性激素是维持男女性功能不可缺少的物质基础。
四、促进人体的新陈代谢
雄激素对物质代谢最重要的作用就是促使蛋白质合成。它能刺激机体生长,使新陈代谢增强,如使骨骼生长、体重增加、体格健壮、促进骨髓的造血功能,并使红细胸与血红蛋白增多。雄激素对脂肪代谢的作用是使体内贮存的脂纺减少。雌激素对物质代谢最明显的作用是它可以改变体内脂肪的分布,使皮下脂肪含量增加。同时雌激素对糖代谢和蛋白质代谢也有一定影响,并能促使骨骼钙质沉着及骨骺闭合等。孕激素可使身体内基础代谢增强,体温轻度升高。这三种性激素,对体内水分和无机盐类代谢,也都有一定的生理作用。
月经生理调节
女性自青春期到更年期,生殖器官出现周期性变化,称“性周期”。由于最明显的外在表现为月经,因而称“月经周期”。这种周期性变化,是通过在中枢神经系统控制下的下丘脑、垂体、卵巢(称为下丘脑-垂体-卵巢轴)内分泌系统的兴奋和抑制作用来调节的(图15)。
图15 下丘脑-垂体-卵巢轴相互间关系示意图
虚线示负反馈
一、下丘脑性激素
位于脑底部,其中间隆突细胞能分泌肽类激素,具有高度生物活性,只需几毫微克(ng)就可产生生物效应。这些激素通过垂体门脉血管系统达到垂体前叶,促进或抑制其分泌各种相应的激素。起到促进作用的称释放激素(RH),起抑制作用的称抑制激素(IH)。
(一)促性腺激素释放激素(GnRH)
为调节月经的主要激素,于1971年人工合成,其化学结构为10肽化合物。此激素能使垂体分泌促卵泡素(FSH)和促黄体生成素(LH),但主要为后者,故又称黄体生成素释放激素(LH-RH)。它们究竟是一种还是两种激素,目前尚无统一认识。
(二)生乳素抑制激素(PIH)
下丘脑通过抑制来调节垂体泌乳激素(PRL)的分泌。脑组织中多巴胺即有此作用,故有认为多巴胺即系PIH者,但也有认为系经激发另一种物质而起作用,至今尚无定论。
(三)下丘脑激素的释放与抑制调节
1.神经介质
主要有去甲肾上腺素、多巴胺及5-羟色胺。
⑴去甲肾上腺素促使LH-RH的分泌。
⑵多巴胺对LH-RH和PRL有抑制作用(或促进PIH的分泌)。
⑶5-羟色胺对LH-RH有抑制作用,但对PRL则有促进作用。
2.反馈调节
卵巢性激素可逆向影响下丘脑和垂体前叶促性腺激素的分泌,称反馈作用。有促进性作用者,称正反馈,反之称负反馈。雌激素与孕激素协同作用时,负反馈影响更显著。
垂体促性腺激素系在Gn-RH调节下分泌,但又可反过来对下丘脑起负反馈作用。
3.松果体
位于第三脑室顶部,是一很小腺体。幼年时被破坏易发生性早熟。成年时被破坏,则Gn-RH的释放将受影响。发生肿瘤时,常伴有下丘脑-垂体-卵巢轴功能状态的抑制。
二、垂体性激素
(一)促卵泡激素(FSH)
促进卵泡周围间质分化成为卵泡膜细胞,使颗粒细胞增生及细胞内芳香化酶系统活化。
(二)促黄体生成素(LH)
作用于已分化的卵泡膜细胞,使卵泡完全成熟,与FSH协同促使性激素的合成与分泌。卵泡成熟后LH突然大量释放,诱发排卵。黄体的正常功能,也是在LH的作用下产生的。
(三)泌乳素(PRL)
此激素结构与生长素相似,但作用不同。除受PIH调节外,促甲状腺素释放激素(TRH)、雌激素和5-羟色胺等对其有促进作用。PRL和雌、孕激素有协同作用,即促乳房发育和乳腺分泌作用。血液中PRL浓度无周期性变化,但卵泡中含量在月经前半期中偏高,抑制了颗粒细胞的黄素化,在黄体期则浓度降低,有利于黄体酮的合成。
三、卵巢性激素
在垂体促性腺激素的影响下,卵巢主要合成并分泌雌激素与孕激素。女性体内雄激素,也可由卵巢以及肾上腺皮质分泌。
卵泡期的卵泡内卵泡膜细胞为合成雌激素和雄激素的主要场所,其酶系统能将雄激素部分地转化为雌激素。颗粒细胞的芳香化酶系统受FSH的作用活化,也能将雄激素转化为雌激素。
黄体期上述细胞的性激素合成更为活跃。此时内卵泡膜黄素细胞主要产生雌激素,也分泌孕激素;黄体粒层细胞的LH受体量大为增加,主要分泌孕激素。
除卵巢外,胎盘可产生大量雌激素与孕激素,肾上腺皮质及睾丸也能产生极少量雌激素与孕激素。外卵泡膜细胞和卵巢间质细胞,正常能合成极少量的雄激素。
性激素和肾上腺皮质激素的基本结构与胆固醇相似,为一种类固醇激素,也称甾体激素。各激素合成的基本途径是统一的,仅因组织中酶系统的差别,而合成了不同的激素。活动过程均在细胞的粗面内质网内进行。
(一)雌激素
人体内的雌激素主要如下:17β-雌二醇(E2),活性最强,易被氧化成为雌酮,又可水合为作用最弱的雌三醇(E3),后者也可能是E2的代谢产物。这些变化都在肝脏内进行,都以葡萄糖醛酸和硫酸盐的形式从尿中排出。
雌激素的主要生理功能如下:
1.促使子宫发育,肌层增厚,血管增生,内膜呈增生期改变,宫颈分泌透明稀薄粘液,便于精子通过。有增强子宫对催产素的敏感性作用。
2. 促进输卵管的发育及蠕动,出现纤毛细胞,有利卵子或受精卵的运行。
3.促使阴道上皮细胞增生角化,角化程度与雌激素水平成正比,并使上皮细胞内糖元增加,经阴道杆菌分解成为乳酸,使阴道分泌物呈酸性反应,有抑制致病菌繁殖的作用,从而增强局部的抵抗力。
4. 促使乳腺管增生。产后立即用较大量雌激素能抑制乳汁的分泌。
5. 促使女性第二性征发育。
6.促使体内钠和水的潴留。
7.加速骨骺端的闭合。
8.对雄激素起拮抗作用。
9.可以调节脂肪代谢(降低胆固醇与磷脂的比例)。
10.一定浓度的激素通过丘脑下部来影响垂体促性腺激素的分泌,一方面是抑制垂体促卵泡成熟激素的分泌,另一方面是刺激黄体生成素的分泌。
(二)孕激素
人体内产生的孕激素,主要是孕酮,其代谢产物主要为孕二醇,与葡萄糖醛酸或硫酸结合,从尿中排出。
孕激素主要生理功能如下:
1.使经雌激素作用而增生的子宫内膜出现分泌现象,宫颈粘液变得粘稠,精子不易通过。
2. 抑制输卵管的蠕动。
3.逐渐使阴道上皮细胞角化现象消失,脱落的细胞多倦缩成堆。
4.促使乳腺小泡的发育,但必须在雌激素刺激乳腺管增生之后才起作用。
5.有致热作用,可能系通过中枢神经系统使体温升高约0.5℃。
6.促使体内钠和水的排出。
7.通过丘脑下部抑制垂体促性腺激素的分泌。
孕激素与雌激素既有拮抗作用又有协同作用。孕期此两种激素在血中上升曲线平行,孕末期达高峰,分娩时子宫的强有力收缩,与二协同作用有关。
(三)雌激素
女性体内的雄激素主要是睾丸酮,有无生理重要性,一直是探索中的问题。据认为雌激素的组成、代谢和促进生长的能力有限,少女在青春期生长发育迅速,似难单以雌激素作用来解释,还可能有少量雄激素的作用。