Do prawidłowego funkcjonowania organizmu niezbędne są hormony, ponieważ są one zaangażowane w wiele procesów życiowych w nim zachodzących. Pełnia one ważne funkcje w takich procesach jak wzrost, trawienie, wydalanie, rozmnażanie. Zaangażowane są również w reagowaniu organizmu na zmienne warunki środowiska, zachowania instynktowne oraz w cykl dobowy (fazy czuwania i snu). Biorą udział w procesach metabolicznych , zawiadują wszystkimi procesami biochemicznymi jakie mają miejsce w komórkach całego organizmu. Hormony towarzyszą wszystkim przemianom biologicznym, wykazują swoja aktywność od momentu poczęcia organizmu do jego śmierci. Ułatwiają adaptację istot żywych do warunków środowiska.
Czym są hormony?
Hormony są to skomplikowane związki chemiczne. Dzieli się je na dwie grupy :hormony białkowe- zbudowane z aminokwasów oraz hormony będące pochodnymi cholesterolu.
Produkcja i sekrecja hormonów zachodzi w tkankach i narządach, które nazywamy endkorynowymi lub też narządami wydzielania wewnętrznego. Gruczoły te wydzielają hormony bezpośrednio do krwi, nie posiadają one wyspecjalizowanych dróg wyprowadzających dla tych cząsteczek. Do gruczołów endokrynnych należą: przysadka mózgowa, , gruczoł tarczowy (tarczyca), gruczoły przytarczyczne (przytarczyce), szyszynka, nadnercza, trzustka i gruczoły płciowe (jajniki i jądra). Hormony mogą być także wydzielane poprzez specjalne komórki gruczołowe znajdujące się w niektórych narządach- np. wyspecjalizowane komórki w ścianie dwunastnicy wydzielają sekretynę a w żołądku - gastrynę.
Wyprodukowane przez gruczoły hormony przemieszczają się w obrębie całego organizmu. Niektóre z nich działają tylko na jeden organ lub typ tkanki, inne zaś mogą regulować pracę całej grupy narządów. Niektóre narządy mogą pełnić funkcję zarówno zewnątrz jak i wewnątrzwydzielniczą, wydzielając w tym pierwszym przypadku ważne biologicznie substancje nie będące hormonami.
Przykładem takiego gruczołu jest trzustka. Trzustka będąca elementem układu pokarmowego wydziela sok trawienny zawierający enzymy, biorące udział w trawieniu pokarmu. Sok trawienny wydzielany jest z trzustki do dwunastnicy. Trzustka jest także gruczołem dokrewnym wydzielającym hormony. Miejscem ich wydzielania są tzw. wyspy Langerhansa , zawierające dwa typy komórek. Komórki te produkują dwa rodzaje hormonów- glukagon i insulinę, zaangażowane w regulacji poziomu cukru we krwi.
Działanie hormonów.
Hormony maja za zadanie regulację wszystkich procesów życiowych zachodzących w komórkach organizmu. Działają na komórki , zmieniając ich metabolizm poprzez regulację procesami anabolicznymi i katabolicznymi. Hormony także inicjują w komórkach wydzielanie rożnych substancji np. mleka, wody lub ich wchłanianie.
Dobrym przykładem może być wazopresyna wydzielana przez podwzgórze regulująca wydalanie wody z organizmu. Hormon ten magazynowany jest w przysadce mózgowej i wydzielany jest do organizmu w przypadku gdy w organizmie obserwowana jest utrata zbyt dużej ilości wody. Działanie wazopresyny polega na zwiększeniu resorpcji wody przez kanaliki nerkowe , zapobiegając tym samym deficytowi wody w organizmie.
Hormony wraz z gruczołami wydzielania wewnętrznego tworzą układ endokrynny ( hormonalny ), gdzie hormony działają na zasadzie antagonizmu ( przeciwstawne działanie ). Wzorem działania antagonistycznego są funkcje dwóch hormonów- glukagonu i insuliny. Hormony te odpowiedzialne są za prawidłowy poziom cukru we krwi, który często ulega wahaniom, np. po spożyciu posiłku. Jeśli poziom cukru we krwi podniesie się powyżej normy, w trzustce wydzielana jest insulina, która ten poziom obniża przez wzmożony wychwyt cukru przez tkanki. Natomiast w przypadku zbyt niskiego poziomu glukozy we krwi wydzielany jest glukagon, który wywołuje rozkład glikogenu w wątrobie a tym samym powyższa zawartość cukru we krwi.
Hormony produkowane są w niewielkich ilościach, niewielka ich ilość rzędu kilku piktogramów ma zdolność wywoływania określonej reakcji. Mogą one działać ogólnieustrojowo (na wiele tkanek i organów) lub lokalnie -na sąsiadujące tkanki. Przykładem hormonu o dzianiu lokalnym jest, wydzielana w dwunastnicy sekretyna. Impulsem do jej sekrecji jest przedostanie się jedzenia do przewodu pokarmowego, w tym czasie sekretyna wraz z krwią przechodzi do sąsiadującej z dwunastnica trzustki , wywołując u niej wydzielanie soków trawiennych potrzebnych do procesów trawienia. Hormonem lokalnym jest także adrenalina wydzielana na zakończeniach nerwowych w mięśniach i działająca bezpośrednio na nie.
Reakcje hormonalne.
Hormon docierając do komórki docelowej działa na nią poprzez specjalne receptory. Przyłączeni się hormonu do odpowiedniego receptora wywołuje w komórce reakcję namnażnia cyklicznego monofosforanu adenozynowego (cAMP ). Namnażanie cAMP aktywuje komórki docelowe do określonych funkcji, np. jeśli wzrost cAMP powstał pod wpływem wazopresyny to wywołuje to reakcję komórek w aparacie przykłębuszkowym nerki. Reakcja ta jest zwrotne wchłanianie wody prze te komórki. Jeśli namnażanie cAMP wywołuje glukagon , następuje wtedy uwalnianie glukozy z komórek wątroby.
Kontrola układu endokrynowego.
Jeśli hormon wypełnił już swoja funkcję zostaje on wydalony z organizmu lub jest rozkładany a produkty tego rozkładu służą do budowy następnych cząsteczek hormonów.
Kontrola układu endokrynowego.
Aby układ hormonalny mógł działać sprawnie, musi istnieć w nim jakiś nadrzędny gruczoł zawiadujący całym tym układem. Tym ważnym gruczołem jest przysadka mózgowa, która połączona jest z międzymózgowiem wyrostkiem zwanym szypułą. Przysadka dzieli się na dwa płaty- przedni i tylny. Kontrolę nad działaniem przysadki sprawuje podwzgórze które reguluje wspólne działanie układów :hormonalnego i nerwowego.
Przedni płat przysadki zwany jest gruczołowym i wydziela hormony które działając na gruczoły endokrynne regulują wydzielanie innych hormonów. Nalezą do nich:
-adrenokortykotropina (ACTH) regulująca wydzielanie hormonów z nadnerczy, np. aldosteronu, który odpowiedzialny jest za równowagę wodno- jonową organizmu;
- tyreotropina ( TSH ) -odpowiada za regulacje sekrecji hormonów tarczycowych, jej nadmiar powoduje zwiększenie tempa metabolizmu a niedobór- jago zahamowanie;
- hormon folikulotropowy (FSH)-wpływa na wytwarzanie komórek rozrodczych żeńskich w jajniku (oogeneza) i męskich w jądrach ( spermatogeneza);
- hormon luteinizujący ( LH )- reguluje sekrecję testosteronu w jądrach oraz estrogenów i progesteronu w jajnikach;
- prolaktyna ( PRL)-kontroluje proces produkcji i wydzielania mleka u ciężarnych ( laktację );
- hormon wzrostu ( GH )-warunkuje prawidłowy wzrost organizmu i przebieg procesów metabolicznych.
Aby hormony mogły być uwalniane z przedniego płata przysadki mózgowej , z podwzgórza muszą być uwolnione specjalne hormony uwalniające. Zdarza się także , że wydzielane są także hormony hamujące w, tak jest w przypadku prolaktyny i hormonu wzrostu. Tylny płat przysadki zwany także nerwowym wydziela także hormony. Są nimi : wazopresyna i oksytocyna. Wazopresyna odpowiedzialne jest za prawidłowa gospodarkę wodna organizmu i działa na nerki, oksytocyna zaś działa na mięśniówkę macicy wywołując jej skurcze w czasie porodu oraz na odruch wydzielania mleka z gruczołów mlekowych. Hormony te są uwalniane w wyniku impulsu nerwowego docierającego z podwzgórza.
Bezpośrednio tylko na dwa hormony działa układ nerwowy. Mowa tu o noradrenalinie i adrenalinie. Produkcja i wydzielanie tych hormonów następuje w rdzeniu nadnerczy i jest to związane z reakcją organizmu na warunki stresowe.
Działanie hormonu wzrostu nie jest jeszcze do końca poznane. Wiadomo, że wpływa on na procesy wzrostowe organizmu, stymulując produkcję komórek blasycznych tworzących kości a tym samym na ich wydłużanie. Prawdopodobnie wpływa tez na procesy metaboliczne organizmu ludzkiego. Niedobór tego hormonu powoduje karłowatość , nadmiar natomiast - chorobę zwaną akromegalią.
Emocje i hormony.
Wydaje się że zaburzenia emocjonalne u człowieka mogą być wywołane niektórymi zmianami w hormonalnej drodze podwzgórzowo- przysadkowej. Dobrym tego przykładem mogą być schorzenia psychiczne związane z zaburzeniami pokarmowymi. Ze względu na to , że ośrodek łaknienia jest zlokalizowany w podwzgórzu , schorzenia takie jak bulimia ( nadmierne objadanie się i wywoływanie wymiotów ) czy anoreksja ( chudnięcie i wyniszczenie organizmu poprzez głodzenie ) mogą być wywołane zaburzeniami prawidłowego funkcjonowania podwzgórza. Niesprawność podwzgórza może być przyczyną niewytłumaczalnych zachowań , których nie można kontrolować - np. głodzenie się u anorektyczek czy objadanie się u bulimików.
Hormony a miesiączka.
Zjawiskiem częstym u młodych dziewcząt są bolesne, obfite i nieregularne miesiączki. Wpływ na to ma układ hormonalny. Okazuje się że wraz z pojawieniem się pierwszej miesiączki nie zawsze dochodzi do pełnych i regularnych cykli astralnych. Organizm młodej kobiety wytwarza hormony potrzebne do wzrostu i złuszczania się śluzówki macicy, dzięki czemu występuje miesiączka lecz za mało hormonów potrzebnych do prawidłowego wzrostu komórki jajowej -powoduje to niewystępowanie owulacji. Wraz z wiekiem zaburzenia te zanikają. Okres poprzedzający miesiączkę charakteryzuje się zachwianą równowaga dwóch hormonów- progesteronu i estrogenów. Dlatego spora część kobiet cierpi na tzw. zespół napięcia przedmiesiączkowego, objawiający się bólem głowy, drażliwością, zmianami nastrojów.
Hormony a odżywianie się.
Organizm ludzki dzięki hormonom radzi dość dobrze ze stanami głodu i przejedzenia.
Ludzie różnią się między sobą preferencjami odżywczymi a także ilością zjadanego pokarmu. Za to również odpowiedzialne są hormony. Brak łaknienia w czasie choroby czy świadome głodzenie się w czasie stosowania różnych diet są dość częstymi zjawiskami u ludzi. Równie często zdarzają się ludzie objadający się ogromna ilością jedzenia. Organizm ludzki potrafi radzić sobie z takimi przypadkami przy udziale układu hormonalnego. System ten wydziela odpowiednie hormony przyśpieszające metabolizm u osób objadających się , natomiast u osób głodujących wytwarzane są hormony, które mają na celu zahamowanie procesów katabolicznych i zatrzymaniu energii wewnątrz organizmu. Należy jednak pamiętać, że te zdolności układu endokrynowego są ograniczone i permanentne odchudzanie może wyniszczyć organizm a przejadanie prowadzi do wielu schorzeń.
