激素
激素是內分泌細胞製造的。 人體內分泌細胞有群居和散住兩種。群居的形成了內分泌腺，如腦殼裡的腦垂體，脖子前面的甲狀腺、甲狀旁腺，肚子裡的腎上腺、胰島、卵巢及陰囊里的睪丸。
散住的如胃腸黏膜中有胃腸激素細胞，丘腦下部分泌肽類激素細胞等。
每一個內分泌細胞都是製造激素的小作坊。
大量內分泌細胞製造的激素集中起來，便成為不可小看的力量。
激素是化學物質。
目前對各種激素的化學結構基本都搞清楚了。
激素分類
按化學結構大體分為四類。第一類為類固醇，如腎上腺皮質激素、性激素。
第二類為胺基酸衍生物，有甲狀腺素、腎上腺髓質激素、松果體激素等。
第三類激素的結構為肽與蛋白質，如下丘腦激素、垂體激素、胃腸激素、降鈣素等。
第四類為脂肪酸衍生物，如前列腺素。
激素作用
激素是調節機體正常活動的重要物質。它們中的任何一種都不能在體內發動一個新的代謝過程。它們也不直接參與物質或能量的轉換，只是直接或間接地促進或減慢體內原有的代謝過程。如生長和發育都是人體原有的代謝過程，生長激素或其他相關激素增加，可加快這一進程，減少則使生長發育遲緩。激素對人類的繁殖、生長、發育、各種其他生理功能、行為變化以及適應內外環境等，都能發揮重要的調節作用。一旦激素分泌失衡，便會帶來疾病。激素只對一定的組織或細胞（稱為靶組織或靶細胞）發揮特有的作用。人體的每一種組織、細胞，都可成為這種或那種激素的靶組織或靶細胞。而每一種激素，又可以選擇一種或幾種組織、細胞作為本激素的靶組織或靶細胞。如生長激素可以在骨骼、肌肉、結締組織和內臟上發揮特有作用，使人體長得高大粗壯。但肌肉也充當了雄激素、甲狀腺素的靶組織。
激素的研究過程
激素亦稱“荷爾蒙”，希臘文原意為“奮起活動”，它對肌體的代謝、生長、發育和繁殖等起重要的調節作用。1853年，法國的巴納德研究了各種動物的胃液後，發現了肝臟具有多種不可思議的功能。貝爾納認為含有一種物質來完成這種功能。可是他沒有研究出這種物質，實際上那就是激素。
1880年，德國的奧斯特瓦爾德從甲狀腺中提出大量含有碘的物質，並確認這就是調節甲狀腺功能的物質。後來才知道這也是一種激素。
1889年，巴納德的學生西夸德發現了另一種激素的功能。他認為動物的睪丸中一定含有活躍身體功能的物質，但一直未能找到。
1901年，在美國從事研究工作的日本人高峰讓吉從牛的副腎中提取出調節血壓的物質，並做成晶體，起名為腎上腺素，這是世界上提取出的第一激素晶體。
1902年，英國生理學家斯塔林和貝利斯經過長期的觀察研究，發現當食物進入小腸時，由於食物在腸壁摩擦，小腸黏膜就會分泌出一種數量極少的物質進入血液，流送到胰腺，胰腺接到後就立刻分泌出胰液來。他們將這種物質提取出來，注入哺乳動物的血液中，發現即使動物不吃東西，也會立刻分泌出胰液來，於是他們給這種物質起名為“促胰液”。
後來斯塔林和貝利斯給上述這類數量極少但有生理作用，可激起生物體內器官反應的物質起名為“激素”（荷爾蒙）。
自從出現激素一詞後，新的激素又不斷地被發現，人們對激素的認識還在不斷地加深、擴大。
激素的作用過程
由人和動物某些細胞合成和分泌、能調節機體生理活動的特殊物質。“激素”一詞來源於希臘文，意為“奮起”或“激起”。現在把凡是通過血液循環或組織液起傳遞信息作用的化學物質，都稱為激素。激素的分泌量均極微，為毫微克（十億分之一克）水平，但其調節作用均極明顯。激素作用甚廣，但不參加具體的代謝過程，只對特定的代謝和生理過程起調節作用，調節代謝及生理過程的進行速度和方向，從而使機體的活動更適應於內外環境的變化。激素的作用機制是通過與細胞膜上或細胞質中的專一性受體蛋白結合而將信息傳入細胞，引起細胞內發生一系列相應的連鎖變化，最後表達出激素的生理效應。激素的生理作用主要是：通過調節蛋白質、糖和脂肪等物質的代謝與水鹽代謝，維持代謝的平衡，為生理活動提供能量；促進細胞的分裂與分化，確保各組織、器官的正常生長、發育及成熟，並影響衰老過程；影響神經系統的發育及其活動；促進生殖器官的發育與成熟，調節生殖過程；與神經系統密切配合，使機體能更好地適應環境變化。研究激素不僅可了解某些激素對動物和人體的生長、發育、生殖的影響及致病的機理，還可利用測定激素來診斷疾病。許多激素製劑及其人工合成的產物已廣泛套用於臨床治療及農業生產。利用遺傳工程的方法使細菌生產某些激素，如生長激素、胰島素等已經成為現實，並已廣泛套用於臨床上。激素的廣義解釋
廣義是指引起液體相互關聯的物質，但狹義即現在一般是把動物體內的固定部位（一般在內分泌腺內）產生的而不經導管直接分泌到體液中，並輸送到體內各處使某些特定組織活動發生一定變化的化學物質，總稱激素。W．M．Bayliss和E．H．St- arling（1902）根據他們發現的物質腸促胰液肽（secretin），而對具有這種作用的物質首先賦予了“激素”的這一名稱和定義。即使極微量的激素也表現出其應有的作用，但它並不構成代謝底物，而是起調節物質的作用。其作用機制，在甾類激素，經過激素和細胞質內受體的複合體與染色質結合，引起轉錄的活化，開始合成新的mRNA，進而合成酶蛋白、結構蛋白或調節蛋白。結果認為在細胞中出現了激素的這種作用。在肽類激素，認為與細胞膜直接反應，在細胞內通過cAMP發揮激素作用。如把脊椎動物的激素進行化學的分類，則可分成蛋白質、多肽系統（胰島素、胰高血糖素、腦下垂體的各種激素、甲狀旁腺激素），酚衍生物系統（腎上腺素、甲狀腺激素），甾類化合物系統（生殖腺激素，腎上腺皮質激素）。昆蟲前胸腺激素的蛻皮素屬甾類化合物系統，而咽側體的保幼激素是鏈狀碳氫化合物。此外，從海星的放射神經中抽出的海星生殖巢刺激物質是核苷 酸。不論來源是細胞、組織或腺體，凡具有特殊生理作用的內分泌物，全部都稱為（廣義的）激素，不論是由腺體分泌的植物激素，或由不固定的非腺性組織分泌的創傷激素，在一切組織中普遍產生的副激素，個體分泌到體外可在個體之間發揮作用的信息素等，都可以歸入激素和其他範疇。另一方面，特定的神經細胞形成和分泌的神經性腦下垂體激素等神經分泌物質，則可歸入狹義的激素中，而乙醯膽鹼、去甲腎上腺素等化學傳遞物質通常不歸入狹義的激素中。最近由於控制論的套用等，把激素作為個體內細胞間的信息傳遞物質的想法也增強了。激素傳遞的方式
主要有：①遠距分泌，激素釋放後直接進入毛細血管，經血液循環運送到遠距離的靶器官；②旁分泌，激素釋放後進入細胞外液，通過擴散到達鄰近的靶細胞；③神經分泌，神經細胞合成的激素沿軸漿流動運送到所連線的組織，或從神經末梢釋放入毛細血管，由血液運送至靶細胞；④自分泌，激素被分泌入細胞外液後，又作用於分泌細胞自身。激素是內分泌腺或組織分泌的高效能的有機化合物，分泌量甚少，故在體液內含量極低，一般每100ml體液中僅含有毫微克（ng）或微微克（pg），但效能很高。激素在體液內的含量（或濃度）要保持動態平衡以維持正常功能。
激素分類
激素可以有多種分類法，最常用的是按其化學結構分類，可以分為三大類：第一類是含氮類激素，又可分為肽、胺、蛋白質等，如下丘腦分泌的調節肽、腺垂體分泌的促激素、胰島素、甲狀腺素等；第二類是類固醇激素，如腎上腺皮質激素和性腺激素；第三類是固醇類激素，如膽鈣化醇（維生素D3）。激素功能概述
激素的生理作用雖然非常複雜，但是可以歸納為五個方面：第一，通過調節蛋白質、糖和脂肪等三大營養物質和水、鹽等代謝，為生命活動供給能量，維持代謝的動態平衡。第二，促進細胞的增殖與分化，影響細胞的衰老，確保各組織、各器官的正常生長、發育，以及細胞的更新與衰老。例如生長激素、甲狀腺激素、性激素等都是促進生長發育的激素。第三，促進生殖器官的發育成熟、生殖功能，以及性激素的分泌和調節，包括生卵、排卵、生精、受精、著床、妊娠及泌乳等一系列生殖過程。第四，影響中樞神經系統和植物性神經系統的發育及其活動，與學習、記憶及行為的關係。第五，與神經系統密切配合調節機體對環境的適應。上述五方面的作用很難截然分開，而且不論哪一種作用，激素只是起著信使作用，傳遞某些生理過程的信息，對生理過程起著加速或減慢的作用，不能引起任何新的生理活動。激素的代謝
激素的合成、貯存、釋放、運輸以及在體內的代謝過程，有許多類似的地方，但這部分內容大多數屬於生物化學範疇，本章僅就和生理學密切有關的方面簡述如下。合成和貯存
不同結構的激素，其合成途徑也不同。肽類激素一般是在分泌細胞核心糖體上通過翻譯過程合成的，與蛋白質合成過程基本相似，合成後儲存在胞內高爾基體的小顆粒內，在適宜的條件下釋放出來。胺類激素與類固醇類激素是在分泌細胞內主要通過一系列特有的酶促反應而合成的。前一類底物是胺基酸，後一類是膽固醇。如果內分泌細胞本身的功能下降或缺少某種特有的酶，都會減少激素合成，稱為某種內分泌腺功能低下；內分泌細胞功能過分活躍，激素合成增加，分泌也增加，稱為某內分泌腺功能亢進。兩者都屬於非生理狀態。各種內分泌腺或細胞貯存激素的量可有不同，除甲狀腺貯存激素量較大外，其他內分泌腺的激素貯存量都較少，合成後即釋放入血液（分泌），所以在適宜的刺激下，一般依靠加速合成以供需要。
激素的分泌及其調節
激素的分泌有一定的規律，既受機體內部的調節，又受外界環境信息的影響。激素分泌量的多少，對機體的功能有著重要的影響。1.激素分泌的周期性和階段性由於機體對地球物理環境周期性變化以及對社會生活環境長期適應的結果，使激素的分泌產生了明顯的時間節律，血中激素濃度也就呈現了以日、月、或年為周期的波動。這種周期性波動與其它刺激引起的波動毫無關係，可能受中樞神經的“生物鐘”控制。
2.激素在血液中的型式及濃度 激素分泌入血液後，部分以游離形式隨血液運轉，另一部分則與蛋白質結合，是一種可逆性過程。即游離型+結合蛋白 結合型，但只有游離型才具有生物活性。不同的激素結合不同的蛋白，結合比例也不同。結合型激素在肝臟代謝與由腎臟排出的過程比游離型長，這樣可以延長激素的作用時間。因此，可以把結合型看作是激素在血中的臨時儲蓄庫。激素在血液中的濃度也是內分泌腺功能活動態的一種指標，它保持著相對穩定。如果激素在血液中的濃度過高，往往表示分泌此激素的內分泌腺或組織功能亢進；過低，則表示功能低下或不足。
3.激素分泌的調節 已如前述激素分泌的適量是維持機體正常功能的一個重要因素，故機體在接受信息後，相應的內分泌腺是否能及時分泌或停止分泌。這就要機體的調節，使激素的分泌能保證機體的需要；又不至過多而對機體有損害。引起各種激素分泌的刺激可以多種多樣，涉及的方面也很多，有相似的方面，也有不同的方面，但是在調節的機制方面有許多共同的特點，簡述如下。
當一個信息引起某一激素開始分泌時，往往調整或停止其分泌的信息也反饋回來。即分泌激素的內分泌細胞隨時收到靶細胞及血中該激素濃度的信息，或使其分泌減少（負反饋），或使其分泌再增加（正反饋），常常以負反饋效應為常見。最簡單的反饋迴路存在於內分泌腺與體液成分之間，如血中葡萄糖濃度增加可以促進胰島素分泌，使血糖濃度下降；血糖濃度下降後，則對胰島分泌胰島素的作用減弱，胰島素分泌減少，這樣就保證了血中葡萄糖濃度的相對穩定。又如下丘腦分泌的調節肽可促進腺垂體分泌促激素，而促激素又促進相應的靶腺分泌激素以供機體的需要。當這種激素在血中達到一定濃度後，能反饋性的抑制腺垂體、或下丘腦的分泌，這樣就構成了下丘腦-腺垂體-靶腺功能軸，形成一個閉合迴路，這種調節稱閉環調節，按照調節距離的長短，又可分長反饋、短反饋和超短反饋（圖13-1）。要指出的是，在某些情況下，後一級內分泌細胞分泌的激素也可促進前一級腺體的分泌，呈正反饋效應，但較為少見。
在閉合迴路的基礎上，中樞神經系統可接受外環境中的各種應激性及光、溫度等刺激，再通過下丘腦把內分泌系統與外環境聯繫起來形成開口環路，促進各級內分泌腺分泌，使機體能更好地適應於外環境。此時閉合環路暫時失效。這種調節稱為開環調節。
激素的代謝
激素從分泌入血，經過代謝到消失（或消失生物活性）所經歷的時間長短不同。為表示激素的更新速度，一般採用激素活性在血中消失一半的時間，稱為半衰期，作為衡量指標。有的激素半衰期僅幾秒；有的則可長達幾天。半衰期必須與作用速度及作用持續時間相區別。激素作用的速度取決於它作用的方式；作用持續時間則取決於激素的分泌是否繼續。激素的消失方式可以是被血液稀釋、由組織攝取、代謝滅活後經肝與腎，隨尿、糞排出體外（詳細過程請參閱生物化學）。激素的作用機制
激素在血中的濃度極低，這樣微小的數量能夠產生非常重要的生理作用，其先決條件是激素能被靶細胞的相關受體識別與結合，再產生一系列過程。含氮類激素與類固醇的作用機制不同，現簡述如下：含氮類激素
它作為第一信使，與靶細胞膜上相應的專一受體結合，這一結合隨即激活細胞膜上的腺苷酸環化酶系統，在Mg2+存在的條件下，ATP轉變為cAMP。cAMP為第二信使。信息由第一信使傳遞給第二信使。cAMP使胞內無活性的蛋白激酶轉為有活性，從而激活磷酸化酶，引起靶細胞固有的、內在的反應：如腺細胞分泌、肌肉細胞收縮與舒張、神經細胞出現電位變化、細胞通透性改變、細胞分裂與分化以及各種酶反應等等（圖13-2）。自cAMP第二信使學說提出後，人們發現有的多肽激素並不使cAMP增加，而是降低cAMP合成。新近的研究表明，在細胞膜還有另一種叫做GTP結合蛋白，簡稱G蛋白，而G蛋白又可分為若干種。G蛋白有α、β、γ三個亞單位。當激素與受體接觸時，活化的受體便與G蛋白的α亞單位結合而與β、γ分離，對腺苷酸環化酶起激活或抑制作用。起激活作用的叫興奮性G蛋白（Gs）；起抑制作用的叫抑制性G蛋白（Gi）。G蛋白與腺苷酸環化酶作用後， G蛋白中的GTP酶使GTP水解為GDP而失去活性，G蛋白的β、γ亞單位從新與α亞單位結合，進入另一次循環（圖13-3）。腺苷酸環化酶被Gs激活時cAMP增加；當它被Gi抑制時，cAMP減少。要指出的是cAMP與生物效應的關係不經常一致，故關於cAMP是否是唯一的第二信使尚有不同的看法，有待進一步研究。近年來關於細胞內磷酸肌醇可能是第二信使的學說受到重視。這個學說的中心內容是：在激素的作用下，在磷脂酶C的催化下使細胞膜的磷脂醯肌醇→三磷肌醇+甘油二酯。二者通過各自的機制使細胞內Ca2+濃度升高，增加的Ca2+與鈣調蛋白結合，激發細胞生物反應的作用。
類固醇激素
這類激素是分子量較小的脂溶性物質，可以透過細胞膜進入細胞內，在細胞內與胞漿受體結合，形成激素胞漿受體複合物，複合物通過變構就能透過核膜，再與核內受體相互結合，轉變為激素-核受體複合物，促進或抑制特異的RNA合成，再誘導或減少新蛋白質的合成（圖13-4）。激素還有其他作用方式。此外，還有一些激素對靶細胞無明顯的效應，但可能使其它激素的效應大為增強，這種作用被稱為“允許作用”。例如腎上腺皮質激素對血管平滑肌無明顯的作用，卻能增強去甲腎上腺素的升血壓作用。
