رشد ، تنظیم سوخت و ساز بدن ، تنظیم قند خون و واکنش در برابر ترس ، فعالیت هائی از بدن هستند که هورمون ها آنهارا تنظیم می کنند.
هورمون ها موادی هستند که سلول های خاصی آنها را به درون خون ترشح می کنند ،تا فعالیت سلول های دیگری را در بدن تنظیم کنند.
سلول ها یی که تحت تاثیر هورمون قرار می گیرند، سلول های هدف نامیده می شوند.
برای این که بدن بتواند عملکرد مناسب داشته باشد ،همواره بافت ها و اندام های گوناگون آن باید درحال فعالیت وهماهنگی با یکدیگر باشد.
کار هورمون ها هماهنگ کردن این فعالیت ها با یکدیگر است.
چهار عمل اصلی هورمون ها عبارت اند از: تنظیم فرآیندهای مختلف ،ازقبیل رشد،نمو،رفتارو تولید مثل، ایجاد هماهنگی بین تولید ،مصرف وذخیره ی انرژی، حفظ حالت پایدار بدن ،مانند ثابت نگه داشتن مقدار آب ونمک های مختلف درون بدن ، وادارکردن بدن به انجام واکنش در برابر محرک ها ،مانند ستیز وگریز .
هورمون نوعی پیک شیمیایی ، یعنی ماده ای شیمیایی است که دستورهای مربوط به تغییر فعالیت ها را از مراکز تنظیم کننده یعنی غده های درون ریز به سلول های هدف می رساند .هورمون ها بعد از آن که ترشح می شوند، از طریق خون خود را به سلول های هدف می رسانند.
امروزه موادی یافت شده اند که بدون ورود به جریان خون ،روی سلول های مجاور خود اثر می کنند.
هر چند این مواد هم به عنوان پیک شیمیایی عمل می کنند وبر عملکرد سلول ها تاثیر می گذارند ،معمولا به آنها هورمون گفته نمی شود، انتقال دهنده های عصبی از این نوع اند: دستوری که هورمون به سلول هدف می دهد، هم بستگی به نوع هورمون وهم بستگی به سلول هدف دارد.
مثلا ،ممکن است یک هورمون بر سلول خاصی اثر کند وآن را وادارد پروتئینی ویژه را بسازد ویا آنزیم خاصی را فعال کند.
همان هورمون ممکن است بر سلول دیگری اثر کند وسبب تغییر نفوذ پذیری غشای آن سلول شود، یا سلول را به ترشح هورمون دیگری وادار کند.
بعضی هورمون ها می توانند سبب تحریک سلول های عصبی ،یا ماهیچه ای شوند.
هورمون ها در اندام ها وبافت های خاصی ساخته می شوند.
غده ،اندامی است که سلول های آن موادی از خود ترشح می کنند.
غده ی درون ریز اندامی است که کار اصلی آن ترشح هورمون است .
علاوه برغده های درون ریز، بعضی دیگر از اندام های بدن ضمن انجام کارهای خاص خود ،ترشح هورمون را نیز به عنوان یکی از وظایف فرعی ،انجام می دهند.
نمونه ی این اندام ها عبارت اند از: مغز،معده ، روده ی باریک ،کلیه وقلب.
در این اندام ها ،ترشح هورمون به عهده ی سلول های خاصی(سلول های درون ریز) است.
به مجموعه ی غده ها و سلول های درون ریز بدن ، دستگاه درون ریز گفته می شود.قسمتهای اصلی دستگاه درون ریز نشان داده شده است.
دستگاه درون ریز،با آزاد کردن هورمون های مختلف به صورت هم آهنگ ،تنظیم بسیاری از اعمال بدن را به عهده دارد.
غده ی برون ریز ،به غده ای گفته می شود که مواد خاصی به درون ساختارهای لوله مانند خود که مجرا نامیده می شوند، ترشح می کند .
مجرا ،ماده ی ترشح شده را به قسمتهای خاصی ازدرون یا بیرون بدن هدایت می کند.
غده های عرق، غده های بزاقی وغده های ترشح کننده ی آنزیم های گوارشی نمونه هایی از غده های برون ریز هستند .پانکراس ،غده ای است که هم قسمت درون ریز داردوهم دارای قسمت برون ریز است.
قسمت برون ریز پانکراس آنزیم های گوارشی را می سازد واز طریق مجراهای خاصی آنها را به روده ی باریک می رساند .
قسمت درون ریز پانکراس دو هورمون به نام انسولین وگلوکاگون می سازد که هر دو در تنظیم مقدار قند خون دخالت دارند.
هورمون ها وانتقال دهنده های عصبی ،پیک های شیمیایی هستند: می دانیم که علاوه بر دستگاه درون ریز، دستگاه عصبی هم وظیفه ی هماهنگی فعالیت های بدن را به عهده دارد .
این دو دستگاه پیک های شیمیایی متفاوتی دارند.
پیک های شیمیایی دستگاه عصبی ،انتقال دهنده ی عصبی نامیده می شود، در حالی که به پیک های شیمیایی دستگاه درون ریز، هورمون گفته می شود .
باید دانست بعضی از سلول های عصبی می توانند برخی هورمون ها را نیز تولید کنند ، ونیز بعضی از مواد شیمیایی، هم به عنوان هورمون در دستگاه درون ریز وهم به عنوان انتقال دهنده ی عصبی در دستگاه عصبی فعالیت دارند.
مثلا ،اپی نفرین در بعضی جاها نقش هورمونی دارد ودر برخی موارد به عنوان انتقال دهنده ی عصبی عمل می کند .
وقتی این ماده از یک سلول عصبی ترشح می شود ، سبب انتقال پیام عصبی بین نورون ها می شود وهنگامی که از غده ی فوق کلیه ترشح می شود ،به عنوان یک هورمون عمل می کند وفرد را برای حالت ستیز یا گریز آماده می کند.
تفاوت دیگر میان دستگاه درون ریز ودستگاه عصبی در این مورد ،آن است که انتقال دهنده های عصبی ،پیک هایی هستند که عمل سریع وعمر کوتاه دارند ، در حالی که هورمون ها معمولا اثرات کندتر وطولانی تری ایجاد می کنند.
انتقال دهنده های عصبی از نورون ها آزاد می شوند وپس از عبور از فضای سیناپسی به سلول های پس سیناپسی مجاور می رسند ،در حالی که هورمون ها از سلول های درون ریز به مایع میان بافتی می ریزند وبه دنبال آن وارد جریان خون می شوند تا سرانجام خود را به سلول های هدف برسانند.
هورمون ها چگونه کار می کنند؟
هورمون ها بعد از این که از سلول های سازنده ی خود رها می شوند ،فقط به سلول های هدف متصل می شوند وبر آنها اثر می کنند.
به عبارت دیگری هورمون ها اختصاصی عمل می کنند.
تصور کنید اگر هورمونی به صورت اختصاصی عمل نمی کرد چه اتنفاقی می افتاد: با آزاد شدن این هورمون همه ی سلول های بدن تحت تاثیر قرار می گرفتند وفعالیت های نامنظمی ایجاد می شد.
هورمون، سلول هدف را از گیرنده ی آن می شناسد.
گیرنده ،مولکولی است که روی سلول ویا درون سلول (درون سیتو پلاسم یا هسته ) قرار دارد و از نظر شکل سه بعدی به گونه ای است که با ماده ی شیمیایی (هورمون ) جفت وجور می شود.
درست همان طور که کلید با قفل مربوط به خود جفت می شود.
به این ترتیب یک هورمون فقط بر سلول هایی اثر دارد که مولکول گیرنده ی مخصوص آن هورمون را داشته باشند.گیرنده ها معمولا ساختار پروتئینی دارند.
انواع هورمون ها : اغلب هورمون ها را می توان در یکی از این دو گروه جای داد: الف- هورمون های آمینو اسیدی، این هورمون ها از یک آمینو اسید تغییر شکل یافته ،یا تعدادی آمینو اسید که با هم پیوندی تشکیل داده اند وبه شکل پروتئین درآمده اند،تشکیل شده است.
ب : هورمون های استروئیدی.
این هورمون ها دارای ساختار لیپیدی هستند واز کلسترول ساخته می شوند.
هورمون ها به گیرنده ها متصل می شوند: هنگامی که هورمون به گیرنده ی ویژه ی خود در یک سلول هدف متصل می شود ،در واقع پیامی به سلول می دهد ( مثلا سلول را وادار به ساختن ماده ای خاص می کند.) چگونه سلول هدف متوجه پیام هورمون می شود وچگونه تحت تاثیر هورمون قرار می گیرد ؟
پاسخ این بستگی به نوع هورمون دارد: هورمون های آمینو اسیدی: چون این هورمون ها ( به استثنای هورمون های تیروئیدی که بعدا به آن خواهیم پرداخت) در چربی حل نمی شوند ونمی توانند از غشای سلول عبور کنند، گیرنده های اکثر آنها روی غشای سلول قرار دارد.
مراحل عمل این هورمون ها به شرح زیر است: مرحله ی اول : با اتصال هورمون به گیرنده ،شکل مولکول گیرنده تغییر می کند .
مثلا وقتی گلوکاگون که یک هورمون آمینو اسیدی پانکراس است به گیرنده ی خود در سطح سلول جگر، متصل می شود،شکل گیرنده تغییر می کند.
مرحله ی دوم: این تغییر شکل سبب ایجاد ماده ای در درون سلول می شود چون این ماده انجام مراحل بعدی را پایه ریزی می کند، به آن پیک دومین می کویند ( در واقع هورمون ،پیک نخستین نامیده می شود، این ماده که به دنبال پیک نخستین به میدان می آید ،پیک دومین نام گرفته است ).
مثلا هنگامی که گلوکاگون به گیرنده ی ویژه ی خود متصل می شود ،آنزیمی فعال می شود که آدنوزین تری فسفات داخل سلول را به آدنوزین مونوفسفات حلقوی که یک پیک دومین است تبدیل می کند.
مرحله ی سوم: پیک دومین سبب فعال یا غیر فعال شدن یک آنزیم یا زنجیره ای از آنزیمها می شود، یعنی ممکن است پیک دومین آنزیم نخست را فعال کند وآن آنزیم به نوبه ی خود آنزیم دوم را فعال کند وبه همین ترتیب تعدادی از آنزیم ها فعال شوند .
مرحله ی چهارم: سرانجام فعالیت سلول هدف در اثر تغییر عملکرد آنزیم یا آنزیم هایی که ذکر شد، تغییر می کند.
در مثال گلوکاگون ، سرانجام گلیکوژن به تعدادی مولکول گلوکز تجزیه می شود هورمون های استروئیدی: هورمون های استروئیدی در لیپید حل می شوند وبه راحتی از غشاهای سلولی میگذرند .
هورمون های استروئیدی به گیرنده هایی که در سیتوپلاسم ،یا هسته ی سلول هدف قرار دارند متصل می شوند وفعالیت سلول را تغییر می دهند.
گیرنده ی تیروکسین که یکی از هورمون های تیروئیدی است نیز در داخل هسته قرار دارد هورمون های استروئیدی: هورمون های استروئیدی در لیپید حل می شوند وبه راحتی از غشاهای سلولی میگذرند .
گیرنده ی تیروکسین که یکی از هورمون های تیروئیدی است نیز در داخل هسته قرار دارد.
مقدار ترشح هورمون ها باید تنظیم شود چون در بدن انسان ده ها هورمون ساخته می شود باید مقدار وترشح آنها تنظیم شود مقدار ترشح بعضی هورمون ها براساس پیام عصبی تنظیم می شود.
در موارد زیادی ،مقدار هورمون موجود در خون شخص ، میزان تولید هورمون را تنظیم می کند بدن با روشهای خاصی ،مقدار هورمون موجود در خون ویا مقدار یک ماده ی شیمیایی را که در نتیجه ی فعالیت هورمون ساخته می شود ،می سنجد وبر اساس آن مقدار ساخته شدن وترشح هورمون را زیاد یا کم می کند .
اگر زیاد شدن هورمون در خون سرانجا سبب کاهش مقدار تولید یا ترشح همان هورمون شود وبالعکس ، در این صورت می گوییم میزان ترشح هورمون توسط مکانیسم خود تنظیمی منفی کنترل می شود.
اگر میزان هورمون زیاد باشد بدن انسان سعی می کند با مکانیسم خود تنظیمی منفی مقدار آن را کم کند واگر میزان آن کم باشد ،بدن سعی می کند مقدار هورمون را از طریق افزایش تولید وترشح زیاد کند .برای درک مفهوم مکانیسم خود تنظیمی منفی به این مثال توجه کنید: راننده ای که در حال رانندگی اتومبیل است ، سعی می کند سرعت اتومبیل را روی یک عدد ، مثلا 50 کیلومتر در ساعت ثابت نگه دارد.
اگر بعضی قسمت های مسیر ، سرعت اتومبیل به دلیل سر بالایی وغیره کاهش یابد راننده پدال گاز را بیش تر خواهد فشرد واگر سرعت اتومبیل به هر دلیل از 50 کیلومتر در ساعت بیش تر شود راننده پدال گاز را اندکی رها خواهد کرد در این واقع این راننده در حال انجام نوعی خود تنظیمی منفی است.
اگر افزایش مقدار هورمون در خون سبب افزایش مقدار تولید وترشح آن وکاهش هورمون خون سبب کاهش تولید آن شود میگوییم مکانیسم خود تنظیمی مثبت در حال انجام است .
باید توجه داشت که بیشتر مکانیسم های تنظیمی هورمون از نوع خود تنظیمی منفی است وخود تنظیمی مثبت سهم کمتری در تنظیم ترشح هورمون ها بر عهده دارد.
غده های درون ریز اصلی بدن : مکانیسم های خود تنظیمی مقدار هورمون های خون را دقیقا تنظیم می کنند ، اما دو غده ی درون ریز ،ترشح اولیه ی بسیار ی از هورمون ها را کنترل می کنند .
این دو غده ، هیپو تالاموس و هیپوفیز هستند.
این دو به عنوان مرکز اصلی کنترل برای سایر غده های درون ریز عمل می کنند .
غده ی هیپوتالاموس هیپوتالاموس مرکزی در مغز است که فعالیت های دستگاه های عصبی و درون ریز را هماهنگ می کند ونیز بسیاری از اعمال بدن مانند دمای بدن ، فشارخون و احساسات را تنظیم می کند هیپوتالاموس از قسمت های دیگر مغز ،اطلاعاتی درباره ی شرایط درونی وبیرونی بدن به دست می آورد، سپس به این اطلاعات ونیز به غلظت هورمون ها در خون پاسخ می دهد .
در واقع پاسخ هیپوتالامو،صادرکردن دستورهایی به غده ی هیپوفیز است.
این دستورها همان هورمون هایی هستند که از هیپوتالاموس ترشح می شنود وسرانجام به هیپوفیز می رسند وبرآن تاثیر می گذارند.
غده ی هیپوفیز: غده ی هیپوفیز یک غده ی درون ریز است که توسط ساقه ی کوتاه ،از هیپوتالاموس آویزان به نظر می رسد .غده ی هیپوفیز