الدور الحيوي للهرمونات في صحتنا
أنـواع الهرمونات تقسم الهرمونات حسب تركيبها الكيميائي الى أربعة مجاميع كيميائية وهي : -الستيرويدات : مثل الاندروجينات ، الاستروجينات . -مشتقات الأحماض الأمينية : مثل الثيروكسين ، الأدرينالين . -الببتيدات : مثل الفازوبرسين ، الكورتيكوتروبين . -البروتينات : مثل الانسولين ، السكرتين
آليـــة عمــل الهرمونـات:
هنالك ثلاثة طرق رئيسة للتنشيط الهرموني :
1- قد ينشط الهرمون أحد الجينات . ومن الأمثلة عليها الهرمونات الجنسية ، التي لها القدرة على الانتقال الى داخل نواة الخلية والارتباط مع الأحماض النووية ( DNA ) .
2- قد ينشط الهرمون أحد الأنزيمات .ومن الأمثلة عليها هرمون الأدرينالين الذي ينشط أنزيماً معيناً داخل الغشاء الخلوي ، ويحدث هذا الأنزيم التغير المطلوب مع بقاء الهرمون خارج الغشاء الخلوي .
3- قد يغير الهرمون من مقدرة الجدار الخلوي ليسمح بعبور بعض المواد الى الداخل أو الخارج .ومن الأمثلة عليها هرمون الأنسولين وهرمون النمو ، حيث يعتبران مثالان على مقدرة الهرمونات على تغير النفاذية . فالأنسولين يسمح بدخول الجلوكوز الى داخل الخلية ، أما هرمون النمو فيسمح بدخول الأحماض الأمينية الى الخلية لكي يتم تصنيع البروتين .
ماهي علاقـة الهيبوثلاموس فى عمـل جهاز الغدد الصماء....؟؟
تسيطر منطقة الهيبوثلاموس أو منطقة تحت سرير المخ علي كافة أنشطة الجسم الحيوية من خلال تحكمها في الغدة (المايسترو) وهي الغدة النخامية التي تسيطر علي كافة هرمونات الجسم المختلفة. وتحتوي علي مراكز الشهية, والجنس, والجهاز العصبي اللا إرادي الذي يعتبر مركز القيادة مع الجهاز الوجداني, الذي توجد به مراكز الانفعالات البشرية المختلفة مثل الخوف والغضب والعدوان والإثارة الجنسية والطموح والشجاعة وغيرها ،ويقع تحت السرير (الهيبوثلاموس) نفسه تحت سيطرة خلايا عصبيه عملاقه متخصصة.
يستخدم «الهيبوثا لاموس» من أجل أداء هذه الوظيفة الحيوية والمعقدة.. شفرتين دقيقتين لاصدار تعليماته:
شفرة عصبية : وتختص باصدار الاشارات العصبية الى الفص الخلفي للغدة النخامية للتحكم في تركيز الأملاح وحجمه في الجسم.
شفرة هرمونية : وتصدر للفص الأمامي للغدة النخامية لارسال المنبه الهرموني أو الاقلال منه ، وعن طريق هذا المنبه تتحكم الغدة النخامية في نشاط الغدد التناسلية والغدة الدرقية والغدة فوق الكلوية حيث :
1- تحتوى الهيبوثلامس على مناطق تسمى (HTA) هذة المناطق تقوم بإفراز ما يسمى بـ Neurohormones هذة الهرمونات أما أن تكون هرمونات منشطة Releasing Factors أو هرمونات مثبطة Inhibiting Factors ، وهذه الهرمونات تتجهة إلى الفص الامامى من الغدة النخاميه فتقوم بالتأثير عليه إما بتشجيعه على افراز هرموناته إذا كان الهرمون المفرز من الهيبوثلامس هرمون منشط أو يحثّه على عدم افراز هرموناته إذا كان الهرمون المفرز من الهيبوثلامس مثبط .
2- تقوم الهيبوثلامس بإفراز هرمونات أخرى تخزن فى الفص الخلفى للغدة النخاميه لحين الحاجة اليهم فيتم افرازهم.
هرمونـــات الهيبوثلامـــوس:
1- الهرومونات التى تفرز من مناطق (HTA) :
* TSH-RF ...........( الهرمون المنشط للهرمون الذى ينشط الغدة الدرقية).
* LH-RF .............( الهرمون الذى ينشط الهرمون المنشط فى النخامية لهرمونات غدتى المبيض والخصية).
* Somatostatin .....(الهرمون المثبط للهرمون المثبط فى النخامية لهرمون النمو).
* ACTH-RF ........(الهرمون المنشط للهرمون المنشط فى النخامية للغدة الجار كلوية).
* PIF ...................( الهرمون المثبط لهرمون البرولاكتين).
* PRF ..................(الهرمون المنشط لهرمون البرولاكتين).
*MSH-IF ............(الهرمون المثبط لهرمونات الفص الاوسط للغدة النخاميه).
* MSH-RF ..........(الهرمون المنشط لهرمونات الفص الاوسط للنخاميه).
2- الهرمونات المفرزة من الهيبوثلامس وتخزن فى الفص الخلفى للنخاميه :
-الأوكسيتوسين (Oxytocin): يحث الرحم على الانقباض خاصة عند الولادة ، ويلجأ اليه الأطباء للاسراع من عملية الولادة .ويعمل على ادرار الحليب من ثدي المرضع ، بالإضافة الى أنه يحث على انقباض عضلة كل من الحويصلة الصفراوية والأمعاء والحالب والمثانة.
-الفازوبرسين(Vasopressin) : وهو هرمون التحكم القابض للأوعية الدموية ، والمانع لإدرار البول .
وكما رأينا فإن كل هرمون من الهرمونات السابقة لها تأثير على هرمونات الفص الامامى من الغدة النخامية والتى تعتبر وظيفتها فى الدرجة الأولى وظيفة تنظيمية.
دورة حيــاة الهرمـونــــات
كل هرمون يمر بدورة من عدة مراحل تبدأ بمرحلة تكوينه وتنتهي بمرحلة تأثيره ثم غياب هذا التأثير بالكلية، حيث يتحلل إلى عناصره الأولى فيما يعرف بدورة الهرمون داخل الجسم.
(1) مرحلــة التخليــق (synthesis)
يتخلق الهرمون بواسطة خلايا خاصة داخل الغدة الصماء المكونة له. وتحتاج عملية تخليق الهرمونات إلى كميات وفيرة من الدم لتغذية الغدة عبر الدورة الدموية، حيث يحمل الدم إلى تلك الخلايا الخاصة الوحدات البنائية اللازمة لعملية التخليق، فتكوين هرمون الثيروكسين مثلا يحتاج لكميات كبيرة من الحمض الأميني التيروزين tyrosine وعنصر اليود وتتم هذه العملية في وجود مصدر للطاقةATP وتحت تأثير هرمون محفز thyroid - stimulating H. (TSH) الذي يفرز من الفص الأمامي للغدة النخامية.
(2) مرحلـــة التخزيــــن (storage)
بعد تخليق الهرمون يخزن داخل الغدة الصماء المكونة له كما في هرمون الثيروكسين الذي يخزن في الغدة الدرقية داخل حويصلات خاصة في صورة رغوية thyroprotein أما في حالة الغدة النخامية والغدة الأدرينالية والغدد التناسلية فإن هرموناتها تخزن داخل الخلايا المكونة لها في صورة حبيبات.
(3) مرحلــة الإفـــراز (Release) or (secretion)
وتتم هذه المرحلة تحت تأثير عامل منشط activator أو ما يسمى بعامل الإفراز Releasing factor الذي يؤثر بدوره على الغدة الصماء ويحثها على إفراز الكمية المطلوبة من الهرمون في الدورة الدموية، فالغدة الدرقية مثلا ينظم إنتاج وإفراز هرمون الثيروكسين منها هرمون آخر يفرز من الفص الأمامي للغدة النخامية (TSH) تحت تأثير رجعي من مستوى الثيروكسين في مجرى الدم، مما ينبه الجهاز العصبي فيفرز الهيبوثلاموس hypothalamous عامل إفراز خاص ينشط الغدة النخامية فتفرز TSH.
(4) مرحلــة الانتقــال (transportation)
كما ذكرنا من قبل أنه ليس للغدد الصماء قنوات خاصة تحمل الهرمونات بعد إفرازها من الغدة ولكنها تدفع تلك الهرمونات إلى الدم مباشرة ليتولى بدوره مسؤولية نقلها إلى أماكن تأثيرها في الجسم ويرتبط كل هرمون في الدم بحامل carrier الذي غالبا ما يكون جزئياً خاصاً من البروتين موجوداً في بلازما الدم .
فهرمون الكورتيزون مثلا يرتبط بمادة transcortin وهرمون الثيروكسين يرتبط بمادة ( thyroxine - binding globulinT.B.G.) وهكذا يوجد لكل هرمون في الدم حامله الخاص به.
(5) مرحلــــة التأثيــر (stimulation)
تتنوع الطرق التي تُحدث بها الهرمونات آثارها على الأنسجة المختلفة ويتم ذلك عن طريق واحد أو أكثر من الطرق الآتية :
- تُحدث بعض الهرمونات آثارها بأن تقوم بدور مساعدات أنزيمات coenzymes تساعد في التفاعلات الكيميائية في خلايا الأنسجة التي تصل إليها مثل هرمون الثيروكسين.
- تُحدث بعض الهرمونات تغيرات في غشاء الخلايا فتجعله أكثر أو أقل نفاذية لمواد معينة، فالأنسولين الذي يفرزه البنكرياس يزيد من نفاذية أغشية خلايا الجسم لسكر الدم.
- بعض الهرمونات تؤثر بصورة مباشرة على التكوينات الداخلية للخلايا مثل هرمون النورابنفرين الذي يؤثر في الخلايا الناعمة للشرايين .
- تؤتي بعض الهرمونات فعلها في الخلايا عن طريق التأثير في جهاز الوراثة الذي يتحكم في الحفاظ على إنتاج تلك الخلايا نفسها، فبعض الهرمونات تؤثر على جزيئات DNA وRNA في الخلايا وبالتالي تغير من طريقة تحكم هذه الجزيئات في وظائف الخلايا مثل الهرمونات الجنسية.
(6) مرحلــة التحلـــــل (degeneration)
بعد أداء الهرمون وظيفته يتحلل إلى عناصره المكونة له حيث يفرز جزءاً من هذه المكونات في البول والعصارة الصفراوية والبعض الآخر يعود إلى الغدة الصماء لكي تستفيد منها في إنتاج كمية جديدة من الهرمون.
آليـــة عمـــل الهرمونـــات
من الواضح أن من الأسهل كثيرا أن نلاحظ التأثير الفسيولوجي لهرمون ما من أن نحدد ماذا يفعله الهرمون لأحداث تأثيره . ألا انه قد بذل حديثا تقدم نحو فهم التخصص النوعي للهرمونات بالهرمونات تعتمد على مواقع استقبال متخصصة كائنه على أو بداخل الخلايا المستهدفة .
1- نظريه المستقبلات على سطح الخلية والرسول الثاني :
عندما يصل الهرمون إلى خليته المستهدفة في كثير من التأثيرات الهرمونية .فإنه يرتبط بموقع استقبال على الغشاء الخلوي .. ويسبب هذا الاتحاد بين الهرمون والمستقبل نشاطا لأنزيم متزاوج مع المستقبل الغشائي هو أنزيم ادينيلات سيكليز (أي المسبب لحلقية الادينيل ) ويقوم هذا الأنزيم بتحويل ATP الكائن في السيتوبلازم إلى AMP الحلقي . ويعمل هذا المركب الحلقي المتولد بهذا الشكل "كرسول ثاني" ينقل رسالة الهرمون إلى الآلة البيو كيميائية للخلية , حيث يقوم بتغيير (عاده يحفز) عملية خلويه معينه . وحيث انه قد يتم تكوين جزيئات عديدة لماذا AMT الحلقي, بمجرد ربط جزئ واحد للهرمون على الغشاء .. فان الرسالة تتضخم وربما إلى الأنف عديدة من المرات يتوسط AMT الحلقي في أفعال هرمونات كثيرة , منها جلوكاجون وايبينيفرين ، والمنشط لقشرة الغدد الكظرية والمنشط للغدة الدرقية والمنشط لحملات الأصباغ والضاغط للاوعيه الدموية , وباستثناء هرمون ابينيفرين .. فإنها جميعا بيتيدات أي بروتينات صغيره ولكنها اكبر من أن تخترق غشاء الخلية ، فجميعها يعمل بصورة غير مباشره من خلال مستقبل ثابت (غير متحرك) على سطح الخلية .
2-نظريه المستقبلات السيتوبلازمية :تنتشر هرمونات عديدة شامله كل السترويدات ( كالإستيروجين ، والهرمون الذكري "تستوستيرون"وألدوستيرون) متسربة لداخل الخلية ؛ حيث ترتبط انتقائيا مع جزيئات مستقبل سيتوبلازمي
كائن داخل الخلايا المستهدفة بحيث يكونا مركب معقد من الهرمون والمستقبل يستطيع المركب المعقد (الهرمون المستقبل ) أن ينتشر بعد ذالك ليصل إلى داخل النواة وهناك يرتبط مباشره مع بروتينات معينه كائنة في الكر وموسومات . ونتيجة لذلك يزداد استنساخ الجينات وتتكون جزيئات للحامض RNA الرسول على سلاله متخصصة من DNA وبتحرك RNA الرسول المتكون حديثا من النواة إلى السيتوبلازم .. ويعمل على تكوين بروتينات جديدة ويظهر بذالك العمل الملحوظ للهرمون .
السيطرة على معدلات الإفراز الهرموني
تؤثر الهرمونات على الوظائف الخلوية بتغيير معدلات عدد كبير من العمليات البيوكيميائية تؤثر بعضها على النشاط الإنزيمي وبذلك يتغير الايض الخلوي ويقوم البعض الأخر بتغيير نفاذيه الغشاء,أو تخليق البروتينات الخلوية ويحفز البعض تحرير الهرمونات من غدد صماء أخرى وحيث أن كل هذه العمليات دينامكية يجب أن تتلاءم مع متطلبات الايض المتغيرة ، لذا يجب تنظيمها وليس مجرد تنظيمها بواسطة الهرمونات المناسبة ويتم ذلك بواسطة الضخ الهرموني من الغدة . غير أن تركيز الهرمون في البلازما يعتمد على عاملين : معدل إفرازه ؛ ومعدل تثبيطه وإزالته من الدورة الدموية . وبناء عليه ، فان الغدة ذات الإفراز الداخلي تحتاج لمعرفة مستوى تواجد هرمونها بالذات في البلازما حتى تقوم بالسيطرة على إفرازاتها .
تتم السيطرة على العديد من الهرمونات خاصة تلك التابعة للغده النخامية بواسطة أجهزه الاسترجاع السالب التي تعمل بين الغدد المفر زه للهرمونات والخلايا المستهدفة ويعتبر طراز الاسترجاع احد الطرازات التي تتم فيها بصفه مستمرة مقارنه ضخ الهرمون بنقطه محدده . فمثلا .. يقوم ACTH المفرز من الغدة النخامية بتحفيز الغدة الكظرية ( الخلايا المستهدفة ) لإفراز هرمون الكورتيزول في البلازما فانه يؤثر على الغدة النخامية لتثبيط تحررACTH منها.إن أهم عوامل تنظيم الهرمونات في جسم الانسان هي : التغذية الجيدة المتوازنة من ناحية التركيب ، النوم الجيد ، وممارسة التمارين الرياضية ومن المهم جدا في تغذية النساء تناول وجبات غنية بالكالسيوم لان نقص الكالسيوم سيحرك هرمون الدرقية كي يمد الجسم بالكالسيوم المستمد من العظام . كما يلعب تنظيم وزن الجسم دورا هاما ايضا في تنظيم ميزان الجسم الهرموني لان البدانة تغير طريقة تكوين ونشاط الهرمونات .
على مستقبلات نوعية غشائية و سيتوبلازمية و نووية تشكل الخلايا الكبدية و العضلية و الودكية التي تستجيب لهرموني الانسولين و الكليكاكون خلايا هدف.
و بتكاملها البنيوي يرتبط الانسولين بالمستقبل النوعي (استقبال الرسالة الهرمونية ) فيتشكل المركب مستقبل _ هرمون الذي حسب طبيعة الرسالة
الهرمونية و تغيير تركيز الهرمون في الدم و حسب عدد المركبات هرمون _ مستقبل يسبب استجابة الخلايا الهدف نحو تخزين الكليكوز في حالة الانسولين او في اتجاه تحريره
في حالة الكليكاكون (ترجمة الرسالة الهرمونية ) مما يمكن من تنظيم تركيز الكليكوز في الدم و تعديل الرسالة الهرمونية حسب متطلبات الوسط الداخلي.
رغم تنوع طبيعتها الكيميائية و كيفية عملها تؤثر الهرمونات على الخلايا الهدف من خلال نفس المراحل + استقبال الرسالة الهرمونية و تشكل المركب مستقبل _ الهرمون.
+ ترجمة الرسالة الهرمونية من طرف الخلية الهدف بتحفيز او تحويل نشاط جزيئات انزيمية.+ استجابة الخلية الهدف.و هكذا تؤمن الهرمونات تواصلا خلطيا بين أعضاء و خلايا متباعدة و تلعب دورا أساسيا في تنظيم وظائف الجسم .