Tuyến nội tiết và hormone

Hormon thùy trước tyến yên

(1) Growth hormone (hormon sinh trưởng): làm tăng quá trình phát triển của hầu hết các tế bào và các mô bào.

(2) Adrenocorticotropin (hormon kích thích vỏ thượng thận): làm tăng quá trình tiết của miền vỏ tuyến thượng thận

(3) Thyroid-stimulating hormone (hormon kích thích tuyến giáp): làm tăng quá trình tiết thyroxine và triiodothyronine.

(4) Follicle-stimulating hormone: kích thích nang trứng phát triển trong buống trứng trước giai đoạn rụng trứng ở nữ hay kích thích quá trình hình thành tinh trùng trong dịch hoàn nam giới .

Các tuyến nội tiết; mở hình để xem ghi chú.

(5) Luteinizing hormone: Đóng vai trò quan trọng trong quá trình rụng trứng và kích thích quá trình tiết hormon sinh dục của buồng trứng và dịch hoàn.

(6) Prolactin: Kích thích quá trình phát triển của tuyến vú và tiết sữa.

Hormon thùy sau tuyến yên:

(1) Hormone kháng niệu (antidiuretic hormone) còn gọi là vasopressin: Làm giảm quá trình thải nước của thận dẫn đến tăng giữ lại nước trong cơ thể. Nồng độ hormon này trong máu cao sẽ làm co mạch máu dẫn đến tăng huyết áp.

(2) Oxytocin làm tăng co bóp tử cung trong quá trình đẻ và có tác dụng hỗ trợ trong quá trình đẩy thai ra ngoài khi đẻ; tăng có bóp biểu mô ống dẫn sữa của mẹ khi trẻ bú.

Hormon vỏ thượng thận:

(1) Cortisol: Có nhiều chức năng trong điều khiển quá trình trao đổi protein, carbohydrate và chất béo.

(2) Aldosterones: Làm giảm quá trình bài tiết natri và tăng bài tiết kali của thận.

Hormon tuyến giáp

(1)&(2): Thyroxine và triiodothyronine: Làm tăng cường các phản ứng hóa học tại hầu hết các tế bào dẫn đến tăng cường trao đổi chất.

(3) Calcitonin: Tăng quá trình lắng đọng canxi trong xương và giảm nồng độ canxi trong dich ngoài tế bào.

Các đảo tuỵ (đảo Langerhans):

(1) Insulin: Kích thích tế bào hấp thu glucose và có tác dụng điều khiển trao đổi carbohydrate.

(2) Glucagon: Làm tăng quá trình tiết glucose từ gan vào các dich thể tuần hoàn.

Buồng trứng(ovaries)

(1) Các estrogen: Kích thích quá trình phát triển của cơ quan sinh dục nữ, tuyến vú và kích thích quá trình hình thành các đặc điểm sinh dục cấp hai ở nữ.

(2) Progesterone: Kích thích các tuyến nội mạc tử cung tiết ra "sữa tử cung" - "uterine milk" và kích thích tuyến vú phát triển.

Tinh hoàn (testes)tiết testosterone:

Kích thích cơ quan sinh dục nam và các đặc điểm sinh dục cấp II ở nam giới.

Tuyến cận giáp (parathyroid gland)

(1) Parahormone: Điều khiển nồng độ ion canxi của dịch ngoài tế bào thông qua ảnh hưởng đến: (a) hấp thu canxi trong ruột, (b)bài tiết canxi của thận và (c) giải phóng canxi từ xương.

Nhau thai (placenta)

(1) Kích dục tố nhau thai người (human chorionic gonadotropin, HCG): Kích thích quá trình hình thành thể vàng (hay hoàng thể) và tiết estrogen, progesteron của thể vàng.

(2) Các estrogens: Tăng quá trình phát triển cơ quan sinh dục cơ thể mẹ và một số mô bào của bào thai.

(3)Progesteron: Có thể làm tăng cường phát triển một số mô bào của bào thai; kích thích tuyến sữa của mẹ.

(4) Human somatomammotropin: Có khả năng kích thích mô bào của bào thai và tuyến vú của mẹ.

Từ phần tóm tắt trên đây có thể thấy rằng hầu hết các hoạt động trao đổi chất của cơ thể chịu ảnh hưởng của các tuyến nội tiết. Ví dụ, nếu không có hormon sinh trưởng, cơ thể sẽ là những chú lùn. Nếu không có thyroxine và triidothyronine của tuyến giáp thì hầu hết các phản ứng hóa học diễn ra chập chạp và chúng ta cũng "uể oải" theo. Nếu không có insulin từ tuyến tụy, các tế bào sẽ sử dụng tất cả carbonhydate để sản sinh năng lượng. Và, nếu không có các hormon sinh dục, quá trình dậy thì và hoạt động sinh sản sẽ không còn!

Đặc điểm hóa học của các hormon

Về phương diện hóa học, hormon thuộc ba nhóm cơ bản sau:

(1) Steroid hormones: Có cấu trúc hóa học tương tự như cấu trúc của cholesterol và hấu hết các hormon loại này được hình thành từ cholesterol. Steroid hormones bao gồm:

(a)Hormon từ vỏ thượng thận (the adrenal cortex): cortisol và aldosterone

(b) Hormon buồng trứng: estrogen và progesterone

(c) Hormon dịch hoàn: testosterone

(d) Hormon nhau thai: estrogene và progesterone

(2) Hormon là dẫn xuất của aminoacid tyrosine: Gồm hai nhóm:

- Hai hormon tuyến giáp (thyroxine và triiodothyromine) là dạng dẫn xuất iod của tyrosine.

- Hai hormon của tủy thượng thận (epinephrine và norepinephrine) là các catecholamine hình thành từ tyrosine.

3) Các protein và peptide: Tất cả các hormon quan trọng còn lại đều là các protein hoặc các peptide hay dẫn xuất của chúng. Hormon thùy trước tuyến yên là các protein hay các polypeptide. Hormon thùy sau tuyến yên ( hormone kháng niệu và oxytocin) là các peptide chỉ có 8 amino acid. Insulin, glucagon và parahormone là các peptide lớn hơn.

Dự trữ và tiết hormon

Nhìn chung, cách thức tiết và dự trữ các hormon không giống nhau. Tuy nhiên, có một số đặc điểm chung:

- Tất cả các protein hormones được tổng hợp bởi lưới nội nguyên sinh hạt trong các tế bào tuyến theo cùng phương thức giống như tổng hợp các protein khác. Tuy vậy, không phải bất kỳ một protein sơ khởi tổng hợp trong các lưới nội nguyên sinh đều trở thành hormon. Chúng có kích thước lớn hơn nhiều các hormon và được gọi là các preprohormone. Các preprohormone tiếp tục được biến đổi, phân cắt thành các protein có kích thước nhỏ hơn (các prohormone). Prohormon được các bọng vận chuyển của lưới nội nguyên sinh hạt đến bộ máy Golgi rồi tiếp tục được biến đổi tại đó để trở thành các hormon. Bộ máy Golgi thường "gói gọn" hormon trong các "bọng " tiết (secretory vesicles) hay các hạt tiết (secretory granules). Những hạt tiết này được dự trữ trong bào tương của tế bào tuyến. Chúng được tiết ra khi có sự kích thích của các tín hiệu đặc biệt như các tín hiệu thần kinh, tín hiệu từ các loại hormon khác hay những tín hiệu vật lý, hóa học cục bộ.

- Hai nhóm hormon có nguồn gốc từ tyrosine (hormon tuyến giáp và hormon vỏ thượng thận) được tạo thành do sự hoạt động của các enzyme tại các cơ quan trong tế bào chất của các tế bào tuyến. Sau khi hình thành, epinephrine và norepinephrine được hấp thu trở lại vào các "bọng" chứa đến khi được tiết ra khỏi tế bào. Hormon tuyến giáp (thyroxine và triiodothyronine), theo cách khác, được hình thành dưới dạng cấu phần của các protein phân tử lớn có tên thyroglobulin chứa trong các túi của tuyến giáp. Khi cơ thể cần hormon, hệ thống enzyme đặc biệt trong tuyến giáp sẽ phân cắt phân tử thyroglobulin và giải phóng thyroxine và triiodthyronine vào máu.

- Với các steroid hormone của vỏ thượng thượng thận, buồng trứng và dịch hoàn, các tế bào tiết chứa một lượng rất nhỏ hormon nhưng chứa một lượng lớn tiền chất của hormon đặc biệt là cholesterol và các chất trung gian trong quá trình biến đổi từ cholesterol thành các hormon. Khi có kích thích đặc hiệu, những enzyme trong các tế bào này có thể xúc tác cho quá trình tạo hormon trong khoảng thời gian ngắn (tính bằng phút).

Sự tiết và thời gian duy trì tác dụng của các loại hormon

Một số hormon được tiết ra trong vòng vài giây (sau khi tuyến nội tiết được kích thích) và có thể phát huy được tác dụng trong vài giây đến vài phút sau khi được tiết (ví dụ: hormon của tủy thượng thận epinephrine và norepinephrine). Những hormon loại này thường bị phá hủy rất nhanh bởi các enzyme cục bộ hoặc được các tế bào hấp thụ. Vì vậy hoạt tính của chúng cũng bị mất đi nhanh chóng (sau khi tiết từ 1 đến 3 phút). Một số hormon cần thời gian phát huy tác dụng dài hơn, có thể đến hàng tháng.

Các hormon tuyến giáp có thể được dự trữ vài tháng ở dạng thyroglobulin trong các túi tuyến trước khi được tiết ra. Phải mất vài giờ đến vài ngày sau khi được giải phóng chúng mới phát huy được tác dụng. Thời gian duy trì hoạt tính hormon kéo dài từ 4 đến 6 tuần.

Qua đó ta thấy rằng các loại hormon có những đặc điểm khác nhau về tính tiết chế và duy trì hoạt tính.

Nồng độ hormon và tốc độ bài tiết hormon của các tuyến nội tiết

Lượng hormon cần thiết để duy trì và điểu khiển các hoạt động trao đổi chất của cơ thể rất nhỏ đến mức không thể tưởng tượng được. Nồng độ của chúng trong máu dao động trong khoảng 1 picogram (một phần triệu của một phần triệu gram) trong một mililit máu. Tương tự, tôc độ tiết hormon của các tuyến nội tiết cũng cực nhỏ (đo bằng micogram hay milligram trong một ngày). Tuy vậy, tác động của hormon tại các mô bào dẫn đến những thay đổi cực kỳ lớn.

Tốc độ tiết các loại hormon được điều khiển một cách chính xác bằng một số hệ thống điều khiển. Trong đa số các trường hợp, quá trình điều khiển này được thực hiện thông qua cơ chế phản hồi bao gồm các bước:

(1) Các tuyến nội tiết có xu hướng tiết hormone với lượng vượt quá yêu cầu của cơ thể;

(2)Lượng tiết "dư ra" sẽ tác động đến cơ quan đích

(3)Đến lượt các cơ quan đích thực hiện chức năng của mình

(4)Khi các cơ quan đích làm việc "quá mức cần thiết" sẽ có "phản hồi" lại tới các tuyến nội tiết dẫn đến làm giảm tiết hormone qua đó điều chỉnh lượng hormon được tiết ra.

Như vậy, nếu để ý, ta sẽ thấy rằng yếu tố được điều khiển thực chất không phải là tốc độ tiết hormone mà chính là mức độ hoạt động của các cơ quan đích. Vì vậy, chỉ khi mức độ hoạt động của các cơ quan đạt tới ngưỡng thích hợp mới có các thông tin ngược với "cường độ" đủ mạnh được gửi tới các tuyến nội tiết để làm giảm hoạt động tiết của chúng.

Nếu cơ quan đích không hoạt động tốt, thông tin phản hồi yếu, tuyến nội tiết sẽ thường xuyên cung cấp hormon quá mức cần thiết đến khi mức độ hoạt động của các cơ quan đạ tới ngưỡng và phát thông tin phản hồi nhưng trong trường hợp này đã có một lượng hormon dư thừa được tiết ra.