من طرف آلية عمل الهرمونات
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 كما يقول جيريلين س . باريور بروفسور الجملة الغددية في جامعة فانكوفر في كولومبيا البريطانية .
ومن المهم جدا في تغذية النساء تناول وجبات غنية بالكالسيوم لان نقص الكالسيوم سيحرك هرمون الدريقة كي يمد الجسم بالكالسيوم المستمد من العظام . كما يلعب تنظيم وزن الجسم دورا هاما ايضا في تنظيم ميزانية الجسم الهرمونية لان البدانة تغير طريقة تكوين ونشاط الهرمونات .
دورة حيــــــــاة الهرمـونــــــــــــــــات
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) مرحلـــــــة التخليـــــــــــق (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) مرحلــــــــة التخزيـــــــن (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) مرحلـــــــة الإفــــــــراز (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) مرحلــــــة الانتقـــــــــــــال (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) مرحلـــــــة التأثيــــــــــــر (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) مرحلــــــــة التحلـــــــــــل (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.
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 كما يقول جيريلين س . باريور بروفسور الجملة الغددية في جامعة فانكوفر في كولومبيا البريطانية .
ومن المهم جدا في تغذية النساء تناول وجبات غنية بالكالسيوم لان نقص الكالسيوم سيحرك هرمون الدريقة كي يمد الجسم بالكالسيوم المستمد من العظام . كما يلعب تنظيم وزن الجسم دورا هاما ايضا في تنظيم ميزانية الجسم الهرمونية لان البدانة تغير طريقة تكوين ونشاط الهرمونات .
دورة حيــــــــاة الهرمـونــــــــــــــــات
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) مرحلـــــــة التخليـــــــــــق (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) مرحلــــــــة التخزيـــــــن (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) مرحلـــــــة الإفــــــــراز (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) مرحلــــــة الانتقـــــــــــــال (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) مرحلـــــــة التأثيــــــــــــر (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) مرحلــــــــة التحلـــــــــــل (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.
