内分泌系：構造的・機能的構成

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2023年1月12日

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ジョヴァンナ・スピノーサ

内分泌系は、神経系とともに、体内の他のすべての構造の活動を調節し、調整する、体の主要な調節システムの一つです。

内分泌系の特徴
内分泌系は、体中にある内分泌腺と特殊な内分泌細胞から構成されています。

具体的には、内分泌腺からホルモンと呼ばれる化学伝達物質が少量ずつ血液中に分泌されます。このような薬物は、投与源から全身の血流に乗って標的組織と呼ばれる特定の部位に移動し、特定の反応を引き起こす。このように、ギリシャ語の「endo」（内）と「crino」（分泌する）に由来する「endocrine」という言葉は、このシステムを完璧に言い表しているのです。

内分泌系を構成する主な腺と組織

図1 内分泌系を構成する主な腺と組織 [出典：doveecomemicuro]。
もちろん、内分泌腺と外分泌腺を混同してはいけない。実は、外分泌腺には、分泌物を体外へ、あるいは胃や腸などの中空臓器へ運ぶための管があります。外分泌物の例としては、唾液、汗、牛乳、消化酵素などがあります。

外分泌腺と内分泌腺の比較

図2-内分泌腺と外分泌腺の種類を比較してみた【出典：medicinaonline】。
ケミカルメッセンジャーのクラス
生体は、750億個以上の細胞の活動を調整しなければならないにもかかわらず、ホメオスタシスを維持する驚くべき能力を持っています。

具体的には、神経系や内分泌系で作られる化学伝達物質が主な連携手段である。特に、そのほとんどは特定の細胞群や腺で作られる。

具体的には、メッセンジャーの種類を区別しています。

オートクライン、分泌する細胞を刺激する。その一例がエイコサノイドである。
パラクリン：分泌した細胞の近くの細胞に局所的に作用する。例えば、アレルギー反応の際に特定の白血球から放出されるヒスタミンがその一例である。特に、周囲の血管の拡張を促す作用がある。
神経細胞から分泌される化学伝達物質で、他の神経細胞、筋肉細胞、腺細胞など、隣接する細胞を活性化させる。例えば、アセチルコリンやアドレナリンなどです。
内分泌系を構成する特定の腺や細胞から血流に分泌される内分泌伝達物質。これらの化学伝達物質は、その発生源から遠く離れた細胞にも作用する。例えば、甲状腺ホルモン、成長ホルモン、インスリン、アドレナリン、エストロゲン、プロゲステロン、テストステロン、プロスタグランジンなどである。
ホルモン
ホルモンの語源はギリシャ語の「hormon」で、「動き出す」という意味です。ホルモンは非常に強力な分子であり、共通の特徴をもっています。

ホルモンの一般的な特徴
ホルモンはいくつかの特徴をもっています。

安定性がある。ホルモンが持続的に標的を活性化するためには、標的細胞に到達するのに十分な時間、循環の中で活性を維持する必要があります。特に、あるホルモンの持続時間は、その化学的性質によって変化します。具体的には、ホルモンの持続時間は半減期で表すことができ、循環量の50％が循環から除去され、排泄されるまでの時間である。
コミュニケーション ホルモンは、標的組織と特定の方法で相互作用し、一連の協調的な事象を引き起こすことができなければなりません。
配布しています。ホルモンは血液から多くの部位に運ばれるため、生成部位から遠く離れた細胞も含め、体内のあらゆる細胞を活性化させる能力を持っています。しかし、特定の受容体を発現している細胞だけが反応することができます。
ホルモンは多くの加水分解酵素が循環する血液によって運ばれるため、ホルモンの一部は分解される前にそのまま目的地に到達するための補助が必要です。また、他のホルモンは化学的性質上、血液に溶けないため、輸送する必要がある。しかし、タンパク質と結合すると、水溶性になる。

結合ホルモンと遊離ホルモン
具体的には、運搬が必要なホルモンは血液中の結合タンパク質というタンパク質と結合するため、結合ホルモンと呼ばれる。ホルモンは特定の結合タンパク質にのみ結合する。例えば、甲状腺ホルモンはトランスサイレチンに、テストステロンはテストステロン結合グロブリンに、プロゲステロンはプロゲステロン結合グロブリンにそれぞれ結合する。

さらに、ホルモンと結合タンパク質との結合は可逆的である。ホルモンは標的組織で結合タンパク質から解離し、遊離ホルモンになる。ここで重要なことは、ホルモンの中には結合する特定のタンパク質を持たないため、常にフリーな状態で存在するものがあるということです。

このように、ホルモンには「常に自由」なものと、「時々自由」なものがあるのです。具体的には、そのホルモンに対する結合タンパク質の親和性によって、遊離ホルモンの濃度が決定される。ホルモンは遊離型でなければ毛細血管壁を通って拡散し、標的組織に結合することができないため、ホルモンの可逆的結合は重要である。このように、結合したホルモンはホルモンのリザーバーとして機能する。

内分泌系の機能
内分泌系は、複数の機能、すなわち内分泌を調節しています。

代謝の制御
栄養と消化のコントロール。
組織の発達。
イオンの制御 特に内分泌系は、血液のpHや血液中のNa+ K+、Ca2+の濃度調節に関与している。
血液中の溶質濃度を制御することにより、水分バランスを調整する。
心拍数、血圧の調節。
血糖値などのコントロール。
生殖機能の制御
子宮収縮と乳汁分泌 具体的には、出産時には子宮収縮を調節し、授乳時には乳腺からの乳汁分泌を促進する内分泌系がある。
免疫系の制御 特に、内分泌系は免疫細胞の産生をコントロールすることに関与しています。
下垂体、視床下部
内分泌系と神経系は、ホメオスタシスを調節し、調整します。下垂体と視床下部は、この2つのシステムの相互作用の主要な部位である。

下垂体、視床下部

図3-下垂体と視床下部［出典：スーパーアガトイド］。
実際、視床下部は神経や感情などさまざまな種類の刺激に反応して、下垂体の分泌活動を調節しています。

下垂体の構造
下垂体は、脳の基底部、視床下部のすぐ下につながっています。蝶形骨のトルコ鞍にあり、直径約1cm、重さ0.5～1gのエンドウ豆くらいの大きさです。

視床下部の下部に内果と呼ばれる小柱でつながっている。下垂体は、前葉（腺下垂体）と後葉（神経下垂体）の2つに分けることができます。

ジョヴァンナ・スピノーサ

情報源
ヴァンプット、リーガン、ルッソ「人体解剖学」。シーリー社、第4版。
画像クレジット
画像1: https://www.doveecomemicuro.it/enciclopedia/anatomia/sistema-endocrino-metabolico;
画像2: https://medicinaonline.co/2017/02/16/differenza-tra-ghiandola-esocrina-ed-endocrina-con-esempi/;
図3：http://superagatoide.altervista.org/ipofisi.html。