فهرست...
دستگاه غدد درون‌ریز شامل تمام غدد بدن و هورمون‌های تولید شده توسط آن غدد است.
غدد به طور مستقیم به وسیله تحریک‌های ارسال شده از سوی دستگاه عصبی و هورمون‌های تولید شده توسط دیگر غدد، کنترل می‌شوند. غدد با تنظیم عملکرد ارگان‌های بدن به حفظ هومئوستاز بدن کمک می‌کنند. متابولیسم سلولی، تولید مثل، رشد جنسی، هومئوستاز قند و مواد معدنی، ضربان قلب و هضم از جمله فرآیندهای بسیاری هستند که توسط عملکرد هورمون‌ها تنظیم می‌شوند.
هیپوتالاموس
هیپوتالاموس بخشی از مغز است که در قدام و بالای ساقه مغز و پایین‌تر از تالاموس قرار گرفته است. هیپوتالاموس عملکردهای مختلف بسیاری را در دستگاه عصبی انجام می‌دهد، و همچنین به واسطه هیپوفیز مسئول کنترل مستقیم دستگاه غدد درون‌ریز است. هیپوتالاموس حاوی سلول‌های عصبی خاصی است که هورمون‌هایی به شرح زیر را ترشح می‌کنند:
- هورمون آزاد کننده تیروتروپین (TRH)
- هورمون آزاد کننده هورمون رشد (GHRH)
- هورمون مهار کننده هورمون رشد (GHIH)
- هورمون آزاد کننده گنادوتروپین (GnRH)
- هورمون آزاد کننده کورتیکوتروپین (CRH)
- اکسی‌توسین
- هورمون ضد اداری (ADH)
تمام هورمون‌های آزاد کننده و مهار کننده بر روی عملکرد هیپوفیز قدامی اثر می‌گذارند. TRH هیپوفیز قدامی را تحریک می‌کند تا هورمون تحریک کننده تیروئید را ترشح کند. GHRH و GHIH ترشح هورمون رشد را تنظیم می‌کنند؛ GHRH ترشح هورمون رشد را تحریک و GHIH ترشح هورمون رشد را مهار می‌کند. GnRH ترشح هورمون تحریک کننده فولیکول (FSH) و هورمون لوتئینی کننده (LH) را تحریک می‌کند. CRH ترشح هورمون آدرنوکورتیکوتروپین (ACTH) را تحریک می‌کند. دو هورمون اکسی‌توسین و ضد اداری توسط هیپوتالاموس تولید و به هیپوفیز خلفی منتقل می‌شوند، جایی که در آن ذخیره می‌شوند و بعداً از آن آزاد می‌شوند.
غده هیپوفیز
هیپوفیز یک غده کوچک به اندازه نخود است که به بخش تحتانی هیپوتالاموس مغز متصل شده است. عروق خونی بسیاری غده هیپوفیز را احاطه کرده‌اند و هورمون‌هایی که این غده آزاد می‌کند را به سراسر بدن حمل می‌کنند. این غده در یک فرورفتگی در استخوان اسفنوئید که تحت عنوان سلا تورسیکا (زین ترکی) شناخته می‌شود واقع شده است. غده هیپوفیز در حقیقت از دو ساختار کاملاً مجزا تشکیل شده است: هیپوفیز قدامی و هیپوفیز خلفی.
هیپوفیز خلفی: هیپوفیز خلفی در واقع یک بافت غده‌ای نیست، اما در عوض یک بافت عصبی است. هیپوفیز خلفی یک بخش گسترش یافته از هیپوتالاموس است که از گسترش آکسون‌های برخی از نورون‌های (سلول‌های عصبی) ترشحی هیپوتالاموس تشکیل شده است. این نورون‌های ترشحی دو هورمون را تولید می‌کنند که به وسیله هیپوفیز خلفی ذخیره و آزاد می‌شوند:
- اکسی‌توسین که سبب انقباضات رحمی در طول زایمان و خروج شیر در طول دوران شیردهی می‌شود.
- هورمون ADH با افزایش جذب مجدد آب در کلیه‌ها و کاهش جریان خون غدد عرق، مانع از دست دادن آب بدن می‌شود.
هیپوفیز قدامی: هیپوفیز قدامی بخش غده‌ای حقیقی غده هیپوفیز است. عملکرد هیپوفیز قدامی به وسیله هورمون‌های آزاد کننده و مهار کننده هیپوتالاموس کنترل می‌شود. هیپوفیز قدامی ۶ هورمون مهم را تولید می‌کند:
- هورمون محرک تیروئید (TSH)، همانطور که از نام آن پیداست، مسئول تحریک غده تیروئید است.
- هورمون آدرنوکورتیکوتروپین (ACTH) قشر آدرنال (قسمت خارجی غده آدرنال (فوق کلیه)) را تحریک می‌کند.
- هورمون تحریک کننده فولیکول (FSH) سلول‌های فولیکولی گنادها را برای تولید سلول‌های جنسی (تخمک در زنان و اسپرم در مردان) تحریک می‌کند.
- هورمون لوتئینی کننده (LH) گنادها (غدد جنسی) را برای تولید هورمون‌های جنسی (استروژن در زنان و تستوسترون در مردان) تحریک می‌کند.
- هورمون رشد انسانی (HGH) بر روی بسیاری از سلول‌های بدن تاثیر می‌گذارد و فرآیندهای رشد، تعمیر و تکثیر را در آن‌ها تحریک می‌کند.
- هورمون پرولاکتین (PRL) اثرات بسیاری بر روی بدن می‌گذارد، اصلی‌ترین اثر آن تحریک غدد پستانی برای تولید شیر است.
غده پینه‌آل
پینه‌آل یک غده کوچک است که در خلف تالاموس قرار گرفته است. غده پینه‌آل هورمون ملاتونین را تولید می‌کند که به تنظیم چرخه خواب و بیداری انسان که تحت عنوان ریتم شبانه روزی نیز شناخته می‌شود، کمک می‌کند. فعالیت غده پینه‌آل توسط تحریک از سوی گیرنده‌های نوری شبکیه چشم مهار می‌شود. این حساسیت به نور سبب می‌شود که ملاتونین تنها در نور کم یا تاریکی تولید شود. شب هنگام زمانی که غده پینه‌آل فعال است، افزایش تولید ملاتونین سبب ایجاد احساس کسالت در انسان می‌شود.
غده تیروئید
تیروئید یک غده پروانه‌ای شکل است که در گردن قرار گرفته و اطراف نای پیچیده است. غده تیروئید سه هورمون مهم را تولید می‌کند:
- کلسی‌تونین
- تری‌یدوتیرونین (T3)
- تیروکسین (T4)
هنگامی که سطح یون کلسیم در خون افزایش می‌یابد، کلسی‌تونین ترشح می‌شود. کلسی‌تونین با کمک به جذب کلسیم در ماتریکس استخوان‌ها سبب کاهش غلظت یون کلسیم در خون می‌شود. هورمون‌های T3 و T4 میزان سوخت و ساز بدن را تنظیم می‌کنند. افزایش سطح T3 و T4 منجر به افزایش فعالیت سلول و افزایش مصرف انرژی در بدن می‌شود.
غده پاراتیروئید
غدد پاراتیروئید ۴ غده کوچک هستند که در خلف غده تیروئید قرار گرفته‌اند. غدد پاراتیروئید هورمون پاراتیروئید (PTH) را تولید می‌کنند که در هومئوستاز یون کلسیم نقش دارد. هنگامی که سطح کلسیم در خون کاهش می‌یابد، PTH از غدد پاراتیروئید ترشح می‌شود. PTH سلول‌های استئوکلاست را تحریک می‌کند که آن‌ها ماتریکس استخوانی حاوی کلسیم را می‌شکنند تا یون‌های کلسیم آزاد را به جریان خون آزاد کنند. PTH همچنین سبب بازجذب یون‌های کلسیم در کلیه‌ها می‌شود.
غدد آدرنال
غدد آدرنال یک جفت غده تقریباً مثلثی شکل هستند که درست بالای کلیه‌ها قرار گرفته‌اند. هر کدام از غدد آدرنال از دو لایه مجزا ساخته شده‌اند که هر کدام عملکرد منحصر به فرد خود را دارد: لایه بیرونی که قشر آدرنال نام دارد و لایه درونی که مرکز آدرنال نام دارد.
قشر آدرنال: قشر آدرنال سه دسته هورمون را تولید می‌کند: گلوکوکورتیکوئیدها، مینرالوکورتیکوئیدها، و آندروژن‌ها.
- گلوکوکورتیکوئیدها عملکردهای مختلف بسیاری را انجام می‌دهند، از جمله تجزیه پروتئین‌ها و چربی‌ها برای تولید گلوکز. گلوکوکورتیکوئیدها همچنین سبب کاهش التهاب و پاسخ ایمنی می‌شوند.
- مینرالوکورتیکوئیدها گروهی از هورمون‌ها هستند که به تنظیم غلظت یون‌های معدنی در بدن کمک می‌کنند.
- آندروژن‌ها، مانند تستوسترون، در سطح پایینی در قشر آدرنال تولید می‌شوند و رشد و فعالیت سلول‌های پذیرای هورمون‌های مردانه را تنظیم می‌کنند. در مردان بالغ، میزان آندروژن تولید شده توسط بیضه‌ها چندین برابر بیشتر از میزان آندروژن تولید شده توسط قشر آدرنال است، که سبب بروز صفات ثانویه جنسی در مردان می‌شود.
مرکز آدرنال: مرکز آدرنال تحت اثر تحریک بخش سمپاتیک سیستم عصبی خودمختار هورمون‌های اپی‌نفرین و نوراپی‌نفرین را تولید می‌کند. هر دو این هورمون‌ها در پاسخ به استرس جریان خون مغز و عضلات را افزایش می‌دهند. این هورمون‌ها همچنین ضربان قلب، تعداد تنفس و فشار خون را افزایش می‌دهند در حالی که جریان خون ارگان‌هایی که در پاسخگویی به شرایط اورژانسی فعالیت چندانی ندارند را کاهش می‌دهند.
پانکراس
پانکراس یک غده بزرگ است که در حفره شکمی و در خلف و زیر معده قرار گرفته است. پانکراس از دو بخش درون‌ریز و برون‌ریز تشکیل شده است. سلول‌های درون‌ریز پانکراس تنها در حدود ۱ درصد از کل حجم پانکراس را تشکیل می‌دهند که در گروه‌های کوچکی به نام جزایر لانگرهانس در سراسر پانکراس قرار گرفته‌اند. در جزایر لانگرهانس دو نوع سلول (آلفا و بتا) وجود دارد. سلول‌های آلفا هورمون گلوکاگون را تولید می‌کنند، این هورمون مسئول بالا بردن قند خون است. گلوکاگون سبب می‌شود سلول‌های عضلانی و کبدی گلیکوژن را شکسته و به گلوکز تبدیل کرده و به جریان خون آزاد کنند. سلول‌های بتا هورمون انسولین را تولید می‌کنند، این هورمون مسئول کاهش سطح قند خون بعد از خوردن غدا است. انسولین سبب جذب گلوکز از خون به داخل سلول‌هایی می‌شود که در آن‌ها مولکول‌های گلیکوژن ذخیره می‌شوند.
غدد جنسی
غدد جنسی (تخمدان‌ها در زنان و بیضه‌ها در مردان) مسئول تولید هورمون‌های جنسی هستند. این هورمون‌های جنسی صفات ثانویه جنسی را در زنان و مردان بالغ تعیین می‌کنند.
- بیضه‌ها: بیضه‌ها یک جفت ارگان بیضی شکل هستند که در کیسه بیضه در مردان قرار گرفته‌اند و پس از شروع بلوغ، هورمون تستوسترون را مردان تولید می‌کنند. تستوسترون بر روی بسیاری از بخش‌های از جمله عضلات، استخوان‌ها، ارگان‌های جنسی و فولیکول‌های مو بدن اثر می‌گذارد. در دوران بلوغ تستوسترون رشد و توسعه ارگان‌های جنسی و موهای بدن مردان از جمله ناحیه تناسلی، قفسه سینه و موهای صورت را کنترل می‌کند.
- تخمدان‌ها: تخمدان‌ها یک جفت غدد بادامی شکل هستند که در حفره لگنی و در سمت جانبی و بالای رحم قرار گرفته‌اند. تخمدان‌ها هورمون‌های پروژسترون و استروژن‌ها را تولید می‌کنند. پروژسترون در زنان بیشتر در هنگام تخمک گذاری و بارداری فعال است و سبب حفظ شرایط مناسب در بدن برای حمایت از یک جنین در حال رشد می‌شود. ترشح استروژن در دوران بلوغ سبب بروز صفات ثانویه جنسی زنان مانند توسعه رحم، رشد پستان‌ها و رشد موهای تناسلی می‌شود. استروژن همچنین رشد استخوان‌ها را در دوران بلوغ افزایش می‌دهد.
تیموس
تیموس یک ارگان نرم و مثلثی شکل است که در قفسه سینه و در پشت جناغ قرار گرفته است. تیموس هورمونی تحت عنوان تیموزین را تولید می‌کند که به آموزش و توسعه لنفوسیت‌های T در طول تکامل جنینی و دوران کودکی کمک می‌کند. تیموس در بلوغ غیر فعال می‌شود و در طول زندگی فرد به آرامی توسط بافت چربی جایگزین می‌شود.
سایر ارگان‌های تولیدکننده هورمون
علاوه بر غدد دستگاه غدد درون‌ریز، بسیاری دیگر از بافت‌ها و ارگان‌های غیر غددی در بدن هورمون تولید می‌کنند.
- قلب: بافت عضلانی قلب قادر به تولید هورمون پپتید ناتریورتیک دهلیزی (ANP) در پاسخ به فشار خون بالا است. عملکرد ANP سبب گشاد شدن عروق خونی می‌شود و به دنبال آن فشار خون کاهش پیدا می‌کند. ANP همچنین سبب دفع آب و نمک توسط کلیه‌ها می‌شود که نتیجه آن کاهش حجم و فشار خون است.
- کلیه‌ها: کلیه‌ها در پاسخ به سطوح پایین اکسیژن در خون، هورمون اریتروپویتین (EPO) را تولید می‌کنند. EPO تولید شده به مغز قرمز استخوان می‌رود و در آنجا تولید سلول‌های قرمز خون (گلبول‌های قرمز) را تحریک می‌کند و سبب افزایش تولید آن‌ها می‌شود. افزایش تعداد گلبول‌های قرمز، ظرفیت حمل اکسیژن خون را افزایش می‌دهد و به دنبال آن تولید هورمون EPO متوقف می‌شود.
- دستگاه گوارش: هورمون‌های کوله‌سیستوکینین (CCK)، سکرتین و گاسترین همگی به وسیله ارگان‌های دستگاه گوارش تولید می‌شوند. CCK، سکرتین و گاسترین به تنظیم ترشح ترشحات پانکراس، صفرا و شیره معده در پاسخ به حضور مواد غذایی در معده، کمک می‌کند. CCK همچنین ابزاری برای احساس سیری بعد از خوردن غذا است.
- چربی: بافت چربی هورمون لپتین را تولید می‌کند که در مدیریت اشتها و مصرف انرژی توسط بدن دخالت دارد. سطح ترشح لپتین به میزان بافت چربی در بدن وابسته است، به مغز اجازه می‌دهد تا بر وضعیت ذخیره انرژی در بدن نظارت داشته باشد. هنگامی که بدن محتوی یک سطح کافی از چربی به عنوان ذخیره انرژی است، سطح لپتین در خون به مغز اطلاع می‌دهد که بدن گرسنه نیست و می‌تواند به طور معمول کار کند. اگر سطح چربی یا لپتین به زیر یک حد آستانه خاص کاهش یابد، بدن وارد حالت گرسنگی می‌شود و تلاش می‌کند با افزایش گرسنگی، مصرف مواد غذایی و کاهش مصرف انرژی، انرژی را در بدن حفظ کند. بافت چربی همچنین سطح بسیار پایینی از استروژن را در مردان و زنان تولید می‌کند. حجم زیاد بافت چربی در افراد چاغ ممکن است به سطح غیر طبیعی استروژن منجر شود.
- جفت: در زنان باردار، جفت چندین هورمون را تولید می‌کند که به حفظ بارداری کمک می‌کنند. پروژسترون تولید می‌شود که سبب شل شدن رحم می‌شود، از جنینی در برابر سیستم ایمنی مادر محافظت می‌کند و از زایمان زودرس جنین جلوگیری می‌کند. گنادوتروپین جفتی انسان (HCG) به تخمدان‌ها پیام می‌دهد تا تولید استروژن و پروژسترون را در طول بارداری حفظ کنند.
- پروستاگلاندین‌ها و لوکوترین‌ها توسط تمام بافت‌های بدن (به استثنای بافت خون) در پاسخ به محرک‌های مخرب تولید می‌شوند. این دو هرومون به طور عمده بر روی سلول‌هایی اثر می‌کنند که در نزدیکی منابع آسیب‌رسان قرار دارند و بر روی سایر قسمت‌های بدن تاثیری نمی‌گذارند.
فیزیولوژی دستگاه غدد درون‌ریز
دستگاه غدد درون‌ریز و دستگاه عصبی
دستگاه غدد درون‌ریز در کنار دستگاه عصبی سیستم‌های کنترلی بدن را تشکیل می‌دهند. دستگاه عصبی یک سیستم سریع و بسیار دقیق را در بدن تشکیل می‌دهد که فعالیت غدد و عضلات خاصی را کنترل می‌کند. از سوی دیگر، دستگاه غدد درون‌ریز عملکردی آهسته‌تر اما اثراتی گسترده‌تر، طولانی مدت و قدرتمند دارد. هورمون‌ها توسط غدد به درون جریان خون ترشح می‌شوند و بر روی تمام سلول‌هایی که برای آن هورمون‌های خاص گیرنده دارند، اثر می‌گذارند. بیشتر هورمون‌ها بر روی سلول‌های چندین ارگان بدن یا تمام بدن اثر می‌گذارند و منجر به پاسخ‌های مختلف و قدرتمندی در آن‌ها می‌شوند.
ویژگی‌های هورمون
هنگامی که هورمون‌ها توسط غدد تولید می‌شوند، از طریق جریان خون در بدن توزیع می‌شوند. وقتی که هورمون‌ها درون بدن حرکت می‌کنند، از میان سلول‌ها یا در امتداد غشا پلاسمی سلول‌ها عبور می‌کنند تا زمانی که با گیرنده خاص خود مواجه شوند. هورمون‌ها تنها می‌توانند بر روی سلول‌ها تاثیر بگذارند که گیرنده اختصاصی آن هورمون‌ها را دارند. این ویژگی هورمون‌ها تحت عنوان اختصاصی بودن هورمون‌ها شناخته می‌شود. اختصاصی بودن هورمون‌ها توضیح می‌دهد که چگونه هر هورمون می‌تواند اثرات خاصی بر روی بخش گسترده‌ای از بدن داشته باشد.
بسیاری از هورمون‌های تولید شده توسط دستگاه غدد درون‌ریز در دسته هورمون‌های تروپیک قرار می‌گیرند. هورمون تروپیک هورمونی است که می‌تواند سبب آزاد شدن هورمونی دیگر از غده‌ای دیگر شود. هورمون‌های تروپیک مسیر کنترلی برای تولید هورمون‌های دیگر را فراهم می‌کنند. بسیاری از هورمون‌هایی که توسط غده هیپوفیز تولید می‌شوند، هورمون‌هایی تروپیک هستند.
تنظیم هورمونی
سطوح هورمون‌ها در بدن توسط عوامل مختلفی تنظیم می‌شوند. دستگاه عصبی از طریق عملکرد هیپوتالاموس و هورمون‌های آزاد کننده و مهار کننده می‌تواند سطوح هورمونی در بدن را کنترل کند. هورمون‌های تروپیک سطح دیگری از کنترل ترشح هورمون‌ها را فراهم می‌کنند. تغذیه نیز می‌تواند سطوح هورمون‌های بدن را کنترل کنند. تعداد گیرنده‌های موجود در سلول‌ها می‌تواند با توجه به پاسخ سلول‌ها به هورمون‌ها تغییر کند. سلول‌هایی که برای یک مدت زمان طولانی در معرض سطوح بالایی از هورمون‌ها قرار می‌گیرند، می‌توانند تعداد گیرنده‌های تولیدی خود را کاهش دهند و به دنبال آن کنترل هورمونی سلول کاهش پیدا می‌کند.
نوع هورمون‌ها
هورمون‌ها با توجه به آرایش شیمیایی و حلالیت آن‌ها به دو گروه محلول در آب و محلول در چربی تقسیم می‌شوند. هر گروه از این هورمون‌ها مکانیسم‌های خاصی برای عملکرد خود و نحوه تاثیر گذاشتن بر روی سلول‌های هدف خود دارند.
- هورمون‌های محلول در آب: هورمون‌های محلول در آب شامل هورمون‌های پپتیدی و آمینو اسیدی هستند، مانند انسولین، اپی‌نفرین، HGH و اکسی‌توسین. همانطور که از نام این هورمون‌ها مشخص است، این هورمون‌ها در آب محلول هستند. هورمون‌های محلول در آب نمی‌توانند که از میان لایه فسفولیپیدی غشا پلاسمایی سلول عبور کنند و در نتیجه گیرنده این گروه از هورمون‌ها بر روی سطح سلول‌ها قرار گرفته است. هنگامی که یک هورمون محلول در آب به گیرنده خود در سطح سلول متصل می‌شود، سبب آغاز یک واکنش در داخل سلول می‌شود. این واکنش ممکن است تغییر یک فاکتور در داخل سلول مانند نفوذپذیری غشا باشد یا فعال‌سازی مولکولی دیگر باشد. یک واکنش رایج تشکیل مولکول آدنوزین مونوفسفات حلقوی (cAMP) است که از آدنوزین تری فسفات (ATP) موجود در سلول ساخته می‌شود. cAM به عنوان یک پیامبر ثانویه در سلول عمل می‌کند، جایی که به یک گیرنده دوم متصل می‌شود تا عملکرد فیزیولوژیک سلول را تغییر دهد.
- هورمون‌های محلول در چربی: هورمون‌های محلول در چربی شامل هورمون‌های استروئیدی هستند، مانند تستوسترون، استروژن‌ها، گلوکوکورتیکوئیدها و مینرالوکورتیکوئیدها. از آنجایی که این هورمون‌ها محلول در چربی هستند، می‌توانند به طور مستقیم از میان لایه فسفولیپیدی غشا پلاسمایی عبور کنند و به طور مستقیم به گیرنده‌های داخل هسته سلول متصل می‌شوند. هورمون‌های محلول در چربی می‌توانند به وسیله گیرنده‌های خود به طور مستقیم عملکرد سلول را کنترل کنند، اغلب سبب رونویسی از ژن‌های خاصی در DAN برای تولید RNAهای پیامبر می‌شوند و به دنبال آن پروتئین‌های خاصی تولید می‌شوند که بر روی رشد و عملکرد سلول اثر می‌گذارند.
