موسوعة الكيمياء : الهرمونات

الهرمونات

الهرمونات ( Hormones) هي مركبات حيوية يتم تصنيعها في غدد ضمن الأجسام الحية لتقوم بوظائف حيوية مختلفة استقلابية وبنائية فهي مواد كيمائية معقدة للغاية تفرزها خلايا خاصة بكميات ضئيلة جدا حسب حاجة الجسم إليها وقد ينشط إفرازها خلايا عصبية مثل إفراز الهرمونات عند الخوف والغضب كما أنها تهيئ حالة الجسم حسب البيئة الخارجية كما أنها لها دور مهم في العمليات الحيوية التي يقوم بها الكائن الحى فكل هرمون له دوره ومتخصص في عمله ونقص الهرومونات يؤدى إلى حالة مرضية وربما الموت.

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.

تأثيرات الهرمونات

تعتبر الغدة النخامية رئيسة الغدد التي تتحكم في جميع الغدد الأخرى وهي اصغر الغدد وتوجد في النصف السفلى من الرأس بينما أكبر الغدد هي الغدة الدرقية وتوجد في الرقبة ولها دور مهم في عملية أيض النشويات والتمثيل الغذائى وهي أيضا أكثر الغدد معرضة للتضخم نتيجة لنقص اليود في الطعام وللنبات هرمونات تسمى بالاوكسينات تساهم في نموه الخضرى كما أن هناك هرمون التستوستيرون وهو الذي يظهر صفات الرجل عن صفات المرأة كما أن هناك هرمون الأدرينالين وهو هرمون القلق مثل ما يحدث في أوقات الاختبارات.و توجد الهرمونات في الجسم بمئات الملايين

مراحل تكوين البروتين المسمى بالهرمون ...!

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

لو تناولنا مراحل تكوين البروتين المسمى بالهرمون لوجدنا الأتى :-

يقوم DNA (الحامض النووى) بعمل (نسخ Transcription  ) له فيتحول إلى mRNA الذى يخرج من النواة إلى السيتوبلازم ليرتبط بالريبوسومات ويتحول إلى rRNA لتبدأ عملية الترجمة Translation ( وهى العملية التى يقوم بها أحد أنواع الRNA  وهو tRNA بقراءة الشفرات أو ما يسمى بالcode والذى يتكون عادة من ثلاثة حروف من النيوكليتدات وهذة الشفرة الثلاثية تعبر عن أحد الأحماض الأمينية فيقوم الtRNA بعد القراءة باحضار هذا الحامض الأمينى ليضعه فى مكان شفرتة المحددة على rRNA ) بعد تمام عملية الترجمة وبعد ان تَكون لدينا مجموعة من الاحماض الأمينية المتصلة والتى مع اجتماعها هذا وارتباطها بما يسمى الروابط البيبتيدية تتحول إلى ( سلاسل بيبتيدية). وهناك بعض أنواع الهرمونات تتكون من هذه السلاسل ، أو ترتبط هذه السلاسل مع بعضها البعض بواسطة روابط ثنائية الكبريت di salfed bond لتكون لنا ما يعرف بالبروتين وهذا هو النوع الثانى من الهرمونات . وهناك نوع أخير يدخل فى تركيبه حلقة إسترودية Steroid Nucleus . وطبعاً اختلاف البروتين عن آخر يكون على أساس إختلاف الشفرات فى الحامض النووي .

إذن لو أردنا تبسيط الأمر سنجد الاتى :

 فـ الهرمونات هي القوات المسلحة التي تطلقها غدد خاصة الى الدم مباشرة فيحملها إلى كل خلية من خلايا الجسم مباشرة ويطلق على هذه الغدد اسم(الغدد الصماء )، كما تسمى الغدد الصماء باسم أخر هو ( الغدد اللاقنوية ) حيث لا توجد فيها قنوات تصب افرازاتها في الدم ولذلك يعرف افراز الغدد الصماء بالإفراز الداخلي(الهرمونات) ، ويجري تكوين الهرمونات في إحدى الغدد ( يمكن أن تكون غير صماء ) وينقل إلى أعضاء وأنسجة الجسم الأخرى بواسطة الدم حيث يتولى تقرير نشاط هذا العضو أو النسيج . وكمثل فان هرمون الاستروجين يتم تكوينه في المبايض ويتم نقله بواسطة الدم الى العديد من أنسجة الجسم بينها نسيج الثدي عند المرأة ، بطانة الرحم ، الكبد .

ولا يقتصر الإفراز الداخلي ( الهرمونات ) على الغدد الصماء فهناك إفراز داخلي لمجموعات متخصصة من الخلايا فى بعض الأعضاء كالخلايا الموجودة في البنكرياس والتي تعرف بمجموعة جزيرات لانجرهانس والخلايا المبطنة لغشاء المعدة وغيرها .

وتبرز أهمية الهرمونات فى أنها 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 الإفراز الداخلي بعملها ببطء أى قد يستمر لدقائق أو ساعات أو أيام .

أنــــــــواع الهرمونـــــــــاتتقسم 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 الجلوكوز الى داخل الخلية ، أما هرمون النمو فيسمح بدخول الأحماض الأمينية الى الخلية لكي يتم تصنيع البروتين  .

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.

آليـــــة عمــــل الهرمونــــــــات

من الواضح أن من الأسهل كثيرا أن نلاحظ التأثير الفسيولوجي لهرمون ما من أن نحدد ماذا يفعله الهرمون لاحداث تأثيره . الا انه قد بذل حديثا تقدم نحو فهم التخصص النوعي للهرمونات بالهرمونات تعتمد على مواقع استقبال متخصصة كائنه على أو بداخل الخلايا المستهدفة .

1- نظرية 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 وذلك بتغيير الأيض الخلوي أو بتغيير نفاذية الغشاء,أو تخليق البروتينات الخلوية. ويحفز البعض تحرير الهرمونات من غدد صماء أخرى. وحيث أن كل هذه العمليات دينامكية يجب أن تتلاءم مع متطلبات الأيض المتغيرة ، لذا يجب تنظيمها 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 .

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 لأن نقص الكالسيوم سيحرك هرمون الغدة الدرقية كي يمد الجسم بالكالسيوم المستمد من العظام . كما يلعب تنظيم وزن الجسم دورا هاما أيضا في تنظيم ميزانية الجسم الهرمونية لأن البدانة تغير طريقة تكوين ونشاط الهرمونات

الخواص الدوائية

يفرز الهرمون في الدم مباشرة من خلال غدد خاصة تسمي بالغدد الصماء كما أنه هناك نوع آخر من الهرمونات تفرز غدد قنوية مثل الغدد اللعابية الموجودة تحت اللسان وهنال نوع ثالث من الغدد يسمى بالغدد المشتركة والتي تفرز هرمونات في الدم مباشرة وهرمونات خارجية مثل غدة البنكرياس.

والهرمونات تشمل :

• بذرة هرمون‏ 

• كاتيكولامينات‏ 

• هرمونات الغدة النخامية‏ 

• هرمونات الوطاء‏ 
• هرمونات ببتيدية‏ 
• هرمونات بشرية‏ 

• هرمونات نباتية‏ 
• 
  
• تصنيف الهرمونات

ألدوستيرون

• أوركسين
• إريثروبويتين
• إستروجين
• بروجستيرون
• بروجيستيرون
• بروستاغلاندين
• تستوستيرون
• ثيروكسين
• ديهدروتستوستيرون
• رباعي هيدروجسترينون
• ريلاكسين
• فحص التثبيط بالديكساميثازون
• كالسيتونين
• كوليسيستوكينين
• مرحلة بروجستيرونية
• ميلاتونين
• هرمون
• هرمون إفرازي
• هرمون الدريقات
• هرمون ملوتن
• هرمونات الغدة الدرقية
• وحيدة ألفا لهرمونات البروتين السكري

 وسنتعرف على المزيد عن الهرمونات فى الموسوعة الطبية