عمل الهرمونات في الجسم

بسم الله الرحمن الرحيم


يخطر على بالنا أحيانا أن نفكر ولو قليلاً وبشيء من التعقيد ... كيف تعمل ملايين الخلايا في جسمنا ؟ كيف يتم التواصل فيما بينها وخصوصا أن قصور تفكيرنا لا يستوعب في معظم الأحيان أن نفكر بشيء أبعد من الروبوت الميكانيكي أو فلنقل الروبوت الإلكتروني الميكانيكي ، الذي يقوم بتنفيذ عدد كبير من الحركات .
وأقصى ما أمكن للتكنولوجيا الحديثة فعله هو إمكانية برمجته للقيام بالغناء أو العزف لإحدى سمفونيات بيتهوفن على بعض الآلات الموسيقية أو الرقص أو الأعمال الميكانيكية في خطوط الإنتاج في المصانع......! ولكن السؤال هو ...ماذا لو كان هذا الإنسان الآلي يفكّر،ويستجيب للمنبهات،ويحسن التصرف والإستجابة في الحالات الطارئة والمفاجئة .............. !
من خلال حديثنا هذا أستطيع أن أقول أنه يتم حالياً داخل جسمك وفي هذه اللحظة تماماً ملايين الوظائف والمعالجات الحيوية. ومن خلال هذه التفاعلات يتم تثبيت ما تحتاج إليه كل خلية من خلايا جسمك من مواد ضرورية ، وكذلك يتم تحديد وظيفة كل خلية بالإضافة إلى اتخاذ ما يلزم من تدابير لتوفير احتياجاتها بتنسيق كامل بين مختلف الأجهزة وبسرعة خيالية مع قدرة على التصدي والاستجابة لأية تغيرات مفاجئة . وكل الخلايا التي يتشكل منها جسمك تعمل ضمن شبكة متكاملة فيما بينها وتلبّي إحتياجاتك كافة دون أن تجعلك تشعر بشيء من ذلك. وهذا يحدث من خلال شبكة اتّصال فيما بينها على درجة عالية جداً من الكفاءة. وإحدى أهم العناصر (المركبات الكيميائية) التي تشارك في هذه العمليات الحيوية هي البروتينات التي تعتبر أحد العناصر الأساسية في كل خلية حية .


التركيب الكيميائي للهرمونــــــات

الهرمونات مواد كيميائية يتركب بعضها من البروتينات أو الكربوهيدرات، وبعض هذه الهرمونات يوجد في صورة عضوية حرة، والبعض الآخر يتحد في تركيبه مع بعض العناصر غير العضوية مثل هرمون الأنسولين الذي يتحد مع الزنك ، ووجد أن بعضها يتكون من استروئيدات مثل الهرمونات الجنسية وهرمونات الغدد الكظرية ومجموعة أخرى تتكون من مشتقات الفينول مثل هرمون الأدرينالين الذي يفرز من نخاع الغدد الكظرية.

التوازن الحيـــــــوي في الجســــــــم

هوعملية تحقيق التناغم الفيزيولوجي لأعضاء وأجهزة الجسم المختلفة،والمحافظة على بيئة فيزيوكيميائية ثابته لخلايا الجسم (درجة حراره ثابتة )، التركيز ( تركيز الشوارد والعناصر في الدم مثلاً) ... الخ
يتحقق الاتزان الجسمي عن طريق التنسيق الهرموني فيما بين الغدد الصماء والتنسيق بينها وبين الجهاز العصبي، عبر عمليات التغذية الاستراجاعية ، ويتحدد إفراز الهرمون عبر التنسيق ما بين الجهاز العصبي وجهاز الغدد الصماء، كما أنه تحدد كمية إفراز الهرمون وتركيزة في الدم عبر عمليات التغذية الاسترجاعية لكل هرمون...
فنجد أن الهرمونات تفرز عندما تكون هناك حاجة في الجسم إليها، وان إفرازها يقل كلما قلت هذه الحاجة ،وتجرى عمليات التحكم في هذه الوظائف الحيوية داخل مركز «الهيبوثا لاموس». وهي غدة ترقد في قاع المخ تحت منطقة المهاد Thalamus بجانب الغدة النخامية وتتألف من خلايا عصبية تحور جزء منها ليتمتع بوظيفة إفرازية ، تقوم هذه الغدة بقياس افراز الغدد الهرمونية المختلفة التي تصل اليها عن طريق الدورة الدموية، وتوازن بين نسب ومحتويات الهرمونات المفرزة وبين احتياجات الجسم، ومن ثم تصدر أوامرها الى هذه الغدد بزيادة أو قلة الافرازات.
يعتبر كل هرمون بمثابة رسول كيميائي محدد الوظيفة يسري فى مجرى الدم ، من الغدة المفرِزة إلى الخلية او النسيج الهدف ليؤدى دور محدد ، فالهرمونات فى الاصل عبارة عن بروتينات أو سلاسل بيبتيدية، وهذه السلاسل تعتبر احدى مراحل تكوين البروتين.

مراحل تكوين البروتين المسمى بالهرمون ...!

كيف يتم تشكيل البروتينات يا ترى ..؟ وما الفرق بين الهرمون والبروتين ..؟

يقوم( DNA الحامض النووى) في الخلية الحية بعملية نسخ (Tran++++++ion ) لنفسه ، فيتحول إلى mRNA الذى يخرج من النواة إلى السيتوبلازم ليرتبط بالريبوسومات ويتحول إلى rRNA ، وبعد هذه العملية مباشرة تتم عملية الترجمة .
تبدأ المرحلة الثانية بعملية الترجمة (Translation ) ، وهى العملية التى يقوم بها أحد أنواع الــ RNA وهو tRNA بقراءة الشفرات (code ) ، والذى يتكون عادة من ثلاثة حروف من النيوكليتدات وهذه الشيفرة الثلاثية تعبر عن أحد الاحماض الامينية الأساسية الموجودة في الخلية فيقوم الــ tRNA بعد القراءة بإحضار هذا الحامض الامينى ليضعه فى مكان شفرته المحددة على (rRNA ) ، وبعد تمام عملية الترجمة يَكون قد أصبح هناك مجموعة من الاحماض الامينية المتصلة والتى باجتماعها هذا وارتباطها بما يسمى بــ الروابط البيبتيديه تكون قد تحولت إلى ما يسمى بــ ( السلاسل البيـبتيـدية) ، وهنا يمكن أن نطلق عند هذه المرحلة على هذا التجمع من السلاسل إسم( هرمون ) .
وبعض أنواع الهرمونات تتكون من هذة السلاسل ، أو ترتبط هذة السلاسل مع بعضها البعض بواسطة روابط ثنائية الكبريت di salfed bond لتكون لنا ما يعرف بالبروتين وهذا هو النوع الثانى من الهرمونات . هناك نوع اخير يدخل فى تركيبة حلقة إسترودية Steroid Nucleus ، وطبعاً اختلاف البروتين عن آخر يكون على أساس إختلاف الشفرات فى الحامض النووي .
والهرمونات مواد كيمياوية فعالة تقرّرفي جسدنا نسبة النمو والشكل والنعومة والرجولة والأنوثة والقوة والضعف والإنفعالات وكل ما يمت الى البقاء بصلة .....وما ذكرناه لاشيء أمام قدرة سلطتها ، فحتى تصرفات الشخص وأخلاقياته وعاداته وأحكامه على الأمور وعلى الأشخاص، كلها تقع تحت سيطرة هذه الهرمونات .فـ الهرمونات هي القوات المسلحة التي تطلقها غدد خاصة الى الدم مباشرة فيحملها الى كل خلية من خلايا الجسم مباشرة ويطلق على هذه الغدد اسم ( الغدد الصماء )، كما انها تسمى الغدد الصماء بإسم أخر هو ( الغدد اللاقنوية ) حيث لاتوجد فيها قنوات تصب افرازاتها فى الدم ولذلك يعرف افراز الغدد الصماء بالافراز الداخلي ( الهرمونات) ، ويجري تكوين الهرمونات في احدى الغدد ( يمكن أن تكون غير صماء ) وينقل الى اعضاء وانسجة الجسم الاخرى بواسطة الدم حيث يتولى تقرير نشاط هذا العضو او النسيج . وكمثل فان هرمون الاستروجين يتم تكوينه في المبايض ويتم نقله بواسطة الدم الى العديد من انسجة الجسم بينها نسيج الثدي عند المرأة ، بطانة الرحم ، الكبد .

ولايقتصر الافراز الداخلي ( الهرمونات ) على الغدد الصماء فهناك افراز داخلي لمجموعات متخصصه من الخلايا فى بعض الاعضاء كالخلايا الموجودة فى البنكرياس والتى تعرف بمجموعة جزيرات لانجرهانس والخلايا المبطنة لغشاء المعده وغيرها .
تبرز اهمية الهرمونات فى انها تقوم مع الجهاز العصبي بتنظيم وظائف الجسم المختلفة وبينما يقوم الجهاز العصبي بعمله التنظيمى فى فترة قصيرة جداً (قد لايتعدى جزء من الثانية ) تقوم غدد الافراز الداخلي بعملها ببطء اى قد يستمر لدقائق او ساعات او ايام .

تتميز افرازات الغدد الصماء عن الغدد القنوية ( العادية ) فى أن الغدد الصماء تفرز بكميات قليلة جدا ولكن لها تأثير خطير فى حماية الجسم وتغذيته ونموه وأداء اعضاؤه لوظائفه ،فعلى سبيل المثال- أن ميكروجراماً واحداً من هرمون الثيروكسين عندما يعطى عن طريق الفم يسبب زيادة ملحوظة في استهلاك الأكسجين، وكذلك هرمون الأدرينالين إذا وصلت نسبة تركيزه في الدم إلى واحد في المليون فإنه يزيد من معدلات ضربات القلب وقوة كل ضربة في نفس الوقت.

أنــــــــواع الهرمونـــــــــات

تقسم الهرمونات حسب تركيبها الكيميائي الى أربعة مجاميع كيميائية وهي :
-الستيرويدات : مثل الاندروجينات ، الاستروجينات .
-مشتقات الحموض الأمينية : مثل الثيروكسين ، الأدرينالين .
-الببتيدات : مثل الفازوبرسين ، الكورتيكوتروبين .
-البروتينات : مثل الانسولين ، السكرتين

آليـــــــة عمـــــل الهرمونـــــــــات

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 الحموض 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 الغلوكوز 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 التناسيلة 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 بحثّه على عدم افراز هرموناته إذا كان الهرمون المفرز من الهيبوثلامس مثبط .
2- تقوم الهيبوثلامس بإفراز هرمونات أخرى يخزانوا فى الفص الخلفى للغدة النخاميه لحين الحاجة اليهم فيتم افرازهم.

هرمونـــــــــات الهيبوثلامــــــوس

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) : وهوهرمون 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 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.

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