Hormon jest to związek chemiczny wytwarzany przez gruczoły zbudowane z komórek dokrewnych (bez przewodów wyprowadzających), przenoszony przez krew i wpływający na czynności innych narządów oraz tkanek. Zgodnie z nimi wiadomo, że noradrenalina, adrenalina, oksytocyna, wazopresyna i inne hormony pozostają pod wpływem niemal wyłącznie pobudzenia nerwowego. Noszą one nazwę neurohormonów. Podobnie pod silnym wpływem nerwowym pozostaje wydzielanie hormonów podwzgórzowych (hipofizjotropowych), zarówno uwalniających, jak i hamujących wytwarzanie hormonów przysadki.

Definicję hormonów należałoby poszerzyć przyjmując, że:

1) hormon jest to substancja wydzielana przez komórki gruczołowe do otaczającego je środowiska (płyn zewnątrzkomórkowy, krew, chłonka itp.),

2) z otaczającego komórkę środowiska hormon jest transportowany do komórek docelowych,

3) z komórkami docelowymi hormon reaguje za pośrednictwem swoistych receptorów,

4) działanie hormonu na komórki docelowe wywołuje reakcje fizjologiczną, morfologiczną i biochemiczną,

5) działając na komórki docelowe, hormon nie podlega zużyciu ani jako źródło energii, ani jako produkt metabolizmu

Przekaźniki chemiczne regulują oraz scalają czynności różnych tkanek i narządów, zapewniając stałość środowiska wewnętrznego organizmu przy stale zmieniającym się środowisku zewnętrznym, czyli homeostazę

Główne rodzaje hormonów

Uwzględniając miejsce i zakres działania, hormony można podzielić na miejscowe, tkankowe i ogólne.

Do hormonów miejscowych zalicza się związki chemiczne, takie jak np. acetylocholina, serotonina, histamina, prostaglandyny, wytwarzane przez różne komórki i działające w najbliższym sąsiedztwie miejsca uwalniania.

Hormony tkankowe są to związki chemiczne wytwarzane w komórkach nie skupionych w oddzielnych gruczołach wydzielania wewnętrznego i wpływające na czynność innych narządów w miejscu swego uwalniania (działanie parakrynne lub neurokrynne) lub przez układ krążenia (działanie dokrewne). Należy do nich duża grupa hormonów przewodu pokarmowego (np. gastryna, cholecysto-kinina, sekretyna i in.) wydzielanych przez komórki dokrewne (układ APUD), rozproszone w błonie śluzowej żołądka i jelit między komórkami ze- wnątrzwydzielniczymi, i oddziałujących na narządy tego przewodu. Do hormonów tkankowych zalicza się także hormony wytwarzane przez nerki, np. erytropoetyna i renina, lub serce, np. przedsionkowy czynnik natriuretyczny.

Hormony o działaniu ogólnym wydzielane są przez swoiste gruczoły dokrewne i działają na komórki docelowe wyłącznie za pośrednictwem układu krążenia krwi. Zalicza się tu hormony przedniego i tylnego płata przysadki, kory i rdzenia nadnerczy, gruczołu tarczowego, jajników i jąder, gruczołów przytarczycznych, wysp trzustkowych i łożyska. Uwzględniając strukturę chemiczną hormonów, można wyróżnić trzy główne typy: 1) hormony aminokwasowe, 2) hormony polipeptydowe, 3) hormony steroidowe.

Regulacja hormonalna gruczołów dokrewnych polega na bezpośrednim działaniu pobudzającym hormonów na wydzielanie tych gruczołów oraz na ich wpływie troficznym.

Regulacja metaboliczna dotyczy bezpośredniego wpływu substratów lub produktów metabolicznych na wydzielanie dokrewne.

Najważniejszymi hormonami przedniego płata przysadki są:

• Hormon adrenokortykotropowy (ACTH), który stymuluje aktywność kory nadnerczy. Niedobór ACTH wywołuje groźną dla życia niedoczynność kory nadnerczy. Zaś nadmiar ACTH prowadzi do nadczynności kory nadnerczy (tzw. choroba Cushinga).

• Hormon tyreotropowy (TSH) – pobudzający tarczycę do wydzielania hormonów (tyroksyny i trójjodotyroniny). Brak wydzielanego przez przysadkę TSH prowadzi do wtórnej niedoczynności tarczycy, natomiast nadmiar tego hormonu wywołuje rzadką postać nadczynności gruczołu dokrewnego.

• Hormon wzrostu (GH) – pobudzający wzrost dzieci, a ponadto wywierający wpływ na gospodarkę białkową, tłuszczową i węglowodanową organizmu. Pobudza przyswajanie aminokwasów i zwiększa syntezę białka. Nadmierne wydzielanie hormonu w okresie wzrostu prowadzi do tzw. gigantyzmu (bardzo wysoki wzrost – powyżej 200 cm u mężczyzn i 190 cm u kobiet), a u osób dorosłych do akromegalii (powiększenie rąk, stóp i części kostnych twarzy, z charakterystycznym uwydatnieniem żuchwy i „pogrubieniem” rysów twarzy). Niedobór hormonu wzrostu u dzieci analogicznie prowadzi do karłowatości.

• Gonadotropiny (FSH i LH) – hormony kontrolujące działanie jąder u mężczyzn i jajników u kobiet. Niedomagająca przysadka w zakresie wydzielania gonadotropin prowadzi wtórnie do hipogonadyzmu, czyli niedostatecznej funkcji jajników i jąder.

• Prolaktyna (PRL) – hormon regulujący wytwarzanie mleka przez piersi. Wysoki poziom prolaktyny jest charakterystyczny dla ciąży i okresu karmienia. Nadmierne wydzielanie prolaktyny prowadzi do zaburzeń miesiączkowania u kobiet, a u obojga płci może być powodem bezpłodności.

• Hormon melanotropowy (MSH) – wpływający na czynność melanocytów (czyli komórek barwnikowych), co powoduje nasilenia zabarwienia skóry.

Tylny płat przysadki magazynuje i wydziela hormony produkowane przez podwzgórze. Należą do nich:

• Wazopresyna (hormon antydiuretyczny, ADH) – zagęszczający mocz i powodujący zatrzymanie wody w organizmie. Brak wazopresyny wywołuje moczówkę prostą objawiającą się nadmiernym pragnieniem i nadmiernym wydzielaniem moczu.

• Oksytocyna – hormon pobudzający skurcze mięśni gładkich macicy podczas porodu.

 

NADNERCZA

składają się z części korowej i rdzeniowej różnych pod względem budowy i czynności. Kora stanowi główną masę gruczołu - około 80-90% całego nadnercza. Składa się z trzech warstw o różnej budowie histologicznej: kłębkowatej, pasmowatej i siatkowatej

Kora wytwarza:

• kortykosteroidy (syntetyzowane w komórkach warstwy siatkowatej i pasmowatej), z których najważniejszy jest kortyzol,

• mineralokortykoidy (w warstwie kłębkowatej), z których najsilniejsze działanie wykazuje aldosteron,

• niewielkie ilości hormonów płciowych - androgenów (w warstwach pasmowatej i siatkowatej).

Kora nadnerczy wydziela niezbędne do życia hormony steroidowe, które można podzielić na trzy główne typy:

1) mineralokortykosteroidy, działające przede wszystkim na gospodarkę minerałami, a zwłaszcza na transport komórkowy elektrolitów,

2) glikokortykosteroidy, wywierające wpływ głównie na metabolizm białek, tłuszczów i węglowodanów,

3) hormony androgenne, wykazujące u mężczyzn podobne działanie jak testosteron, a u kobiet będące ważnym prekursorem estrogenów w okresie pomenopauzalnym. Z kory nadnerczy otrzymano dotychczas ponad 50 różnych steroidów będących metabolitami pośrednimi w steroidogenezie, z których 8 wykazuje aktywność biologiczną, a tylko 2, tj. aldosteron i kortyzol, są ważnymi życiowo hormonami kory nadnerczy.

Aldesteron

Regulują one gospodarkę wodno-mineralną ustroju, w ramach tzw. układu RAA. Razem z 11-deoksykortykosteronem działa on na nabłonki kanalików nerkowych, wzmagając resorpcję zwrotną soli sodowych, hamują ich wydalanie do moczu sodu w postaci chlorku sodu. Wraz z NaCl w ustroju zatrzymana jest woda oraz występuje obniżenie się ilości potasu w płynach ustrojowych.

Aldosteron i słabiej od niego działający 11-deoksykortykosteron ma istotny wpływ na mineralny skład moczu. Zwiększa on wchłanianie (resorpcję) zwrotne sodu wkanalikach dystalnych oraz jego wymianę na jony potasu i wodoru. Skutkiem tego rośnie stężenie sodu we krwi i w tkankach, spada zaś jego wydalanie w moczu. Wzrost stężenia sodu w organizmie wywołuje wzrost ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych, zwiększa się więc wydzielanie wazopresyny, która hamuje diurezę i wydalanie wody, aż do ustalenia się normalnych stosunków osmotycznych.

Istnieje wzajemne ścisłe powiązanie między aldosteronem i wazopresyną. Na wydzielanie jednego i drugiego wpływa zmiana objętości krwi krążącej. Na regulację wydzielania aldosteronu ma duży wpływ angiotensyna, oktapeptyd o bardzo silnym działaniu zwężającym naczynia krwionośne. Dzięki temu, mimo że wywołuje wzrostciśnienia tętniczego, zmniejsza przepływ krwi przez nerki. Działanie to powoduje w konsekwencji zmniejszenie przesączania kłębuszkowego i zmniejszenie ilości wydalanego moczu. Wywiera ona wpływ na procesy transportowe w nerkach, a w konsekwencji wydzielanie aldosteronu w korze nadnerczy.

KORTYZOL

Wywiera szeroki wpływ na metabolizm, bywa w kulturze popularnej określany nazwą hormon stresowy na równi z adrenaliną.

Kortyzol ma działanie przeciwzapalne, zatrzymuje też sól w organizmie

Przewlekły nadmiar kortyzolu we krwi prowadzi do charakterystycznego przemieszczenia się depozytów tkanki tłuszczowej (bawoli kark, twarz księżyc w pełni, otyłość brzuszna, chude kończyny), ścieńczenia skóry, powstania rozstępów o charakterystycznej-różowej barwie, trądziku oraz insulinooporności co stanowi obraz zespołu Cushinga (choroby Cushinga).

TARCZYCA

Trójjodotyronina (T₃) – organiczny związek chemiczny, trójjodowa pochodna tyroniny. Hormon wytwarzany przez komórki pęcherzyków tarczycy, magazynowany w postaci tyreoglobuliny i wydzielany do krwiobiegu.

Trójjodotyronina jest u człowieka głównym hormonem tarczycy, który powstaje głównie przez odjodowanie tyroksyny (T₄, czterojodowej pochodnej tyroniny) na poziomie tkankowym.

Działanie hormonów tarczycy jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu, ich działanie ujawnia się we wszystkich komórkach organizmu i jest szczególnie ważne w okresie rozwoju ośrodkowego układu nerwowego oraz dla wzrostu, gdyż w stężeniach fizjologicznych hormon ten ma działanie anaboliczne (wzmożone procesy przemiany materii, pobudzenie wzrostu)^[3].

Działanie fizjologiczne

Hormon ten po przeniknięciu przez błonę komórkową łączy się ze swoistym receptorem jądrowym, a kompleks ten łączy się z odpowiednią sekwencją DNA wpływając na transkrypcję genów. Dochodzi do wzmożonego wytwarzania pompy Na⁺/K⁺ ATP-zależnej i enzymów mitochondrialnych (głównie biorących udział w metabolizmie węglowodanów i tłuszczów), co powoduje nasilenie przemian energetycznych, zwiększenie zużycia tlenu i tworzenie ciepła w całym organizmie (z wyjątkiem mózgu). W wątrobie nasila się glikogenoliza i glukoneogeneza (antagonistycznie do insuliny), w błonie komórkowej hepatocytów zwiększa się liczba receptorów LDL a w sercu gęstość receptorów β₁^[3].

W stężeniach fizjologicznych T₃ wykazuje działanie anabolicznie, w wyższych – kataboliczne (nasila rozkład białek w mięśniach). T₃ na metabolizm tłuszczów wpływa dwukierunkowo: w osoczu wzmaga lipolizę a w tkance tłuszczowej i wątrobie pobudza lipogenezę (przy czym w prawidłowych warunkach przeważają procesy lipolizy)^[3].

Odgrywają ważną rolę w procesie wzrostu i rozwoju organizmu. Fizjologiczne stężenia tych hormonów (w połączeniu z somatotropiną) warunkują prawidłowy wzrost wzdłużny oraz prawidłowy rozwój i dojrzewanie organów wewnętrznych (przede wszystkim tkanki kostnej i mózgu). Hormony tarczycy pobudzają rozwój mózgowia poprzez stymulację mielinizacji i tworzenia dendrytów^[3].

Niedobór

Niedobór hormonów tarczycy w okresie niemowlęcym prowadzi do nieodwracalnych zmian w mózgu i niedorozwoju umysłowego. Dawniej to zaburzenie było nazywane kretynizmem tarczycowym. Obecnie w krajach cywilizowanych bada się noworodki badaniem przesiewowym na występowanie wrodzonej niedoczynności tarczycy. Wczesne rozpoznanie i leczenie tego schorzenia zapewnia prawidłowy rozwój dziecka

Tyroksyna

pobudza procesy utleniania w tkankach, pobudza rozpad tłuszczów do kwasów tłuszczowych i glicerolu, wzmaga wchłanianie glukozy zprzewodu pokarmowego i jej zużycie przez komórki. Zwiększa także wydzielanie i efekty działania somatotropiny i glikokortykoidów, wpływa na czynność gruczołów płciowych. Hormon ten jest bardzo ważny dla rozwoju fizycznego i psychicznego młodych organizmów, wpływa również regulująco na laktację i rozród.

Niedobór tyroksyny

Niedoczynność tarczycy i wynikający z tego niedobór tyroksyny obniża podstawowy poziom przemiany materii, wywołuje obrzęk śluzowaty i zmniejsza aktywność psychomotoryczną.

Nadmiar tyroksyny

Nadczynność tarczycy występuje najczęściej w chorobie Gravesa-Basedowa. Objawami są: wytrzeszcz, nadpobudliwość, nerwowość, zwiększona męczliwość mięśni i tachyarytmia.

Kalcytonina produkowana jest głównie w komórkach C tarczycy. Obecność komórek neuroendokrynnych produkujących kalcytoninę wykrywa się też w wielu narządach, głównie w ośrodkowym układzie nerwowym, w przysadce, płucach, w przewodzie pokarmowym, wątrobie i innych.

Wraz z innymi hormonami, parathormonem i kalcytriolem, odgrywa istotną rolę w regulacji gospodarki wapniowo-fosforanowej ustroju.

Wrażliwe na stężenie jonów wapnia w osoczu krwi receptory rozmieszczone są na komórkach C tarczycy. Wzrost stężenia jonów wapnia Ca²⁺powoduje zwiększenie wydzielania kalcytoniny. Z kolei spadek stężenia jonów wapnia powoduje zmniejszenie wydzielania tego hormonu. Kalcytonina obniża stężenie wapnia i zmniejsza stężenie fosforanów w osoczu hamując działanie osteoklastów w kościach oraz hamując reabsorpcję wapnia i fosforanów przez komórki cewek nerkowych powoduje zwiększone ich wydalanie. Oba typy komórek wyposażone są w receptory dla kalcytoniny, które należą do grupy receptorów związanych z białkami G.

Wydzielanie kalcytoniny jest pobudzane przez glukagon, kilka hormonów przewodu pokarmowego oraz wysokie stężenie jonów wapnia we krwi.

TRZUSTKA

Glukagon (ATC: H 04 AA 01) – polipeptydowy hormon wytwarzany przez komórki A (α) wysp trzustkowych. Hormon ten ma znaczenie w gospodarcewęglowodanowej, stymulując wzrost stężenia glukozy we krwi, co jest działaniem antagonistycznym w stosunku do insuliny. Wzmaga on procesyglukoneogenezy i glikogenolizy oraz utleniania kwasów tłuszczowych.

Glukagon i insulina należą do podstawowych regulatorów przemian węglowodanowych w organizmie, wpływają na aktywny transport przez błonę komórkową i biosyntezę białek i tłuszczów w komórkach.

Glukagon wtórnie pobudza uwalnianie insuliny przez komórki B wysp trzustkowych.

Insulina produkowana jest przez komórki B (β) wysp trzustki (Langerhansa). Najważniejszym bodźcem do produkcji insuliny jest poposiłkowe zwiększenie stężenia glukozy we krwi. Dzięki zwiększeniu wytwarzania insuliny i jej wpływowi na komórkiefektorowe (miocyty, adipocyty, hepatocyty) zwiększa się transport glukozy do wnętrza komórek, co obniża poziom glukozy we krwi.

Działanie insuliny podlega homeostatycznej kontroli licznych mechanizmów, głównie hormonalnych. Wpływa między innymi na czynność jajników.

Niedobór (względny lub bezwzględny) leży u podłoża wystąpienia zaburzeń gospodarki węglowodanowej, przede wszystkimcukrzycy. Jest podawana w celach leczniczych dla uzupełnienia tych niedoborów.

Insulina jest także środkiem dopingującym najczęściej stosowanym w kulturystyce.

Niedobór insuliny powoduje głębokie zaburzenia metaboliczne obejmujące przemianę cukrów, białek i tłuszczów. Choroba, w której występuje niedobór lub brak insuliny, nosi nazwę cukrzycy. Pierwszą biochemiczną oznaką cukrzycy jest wzrost poziomu cukru we krwi. Potem dołączają się inne zaburzenia. W wypadku cukrzycy typu 1 (tzw. młodzieńczej), niezbędne jest regularne podawanie insuliny.

SZYSZYNKA

Komórki szyszynki – pinealocyty – produkują tzw. hormon snu, czyli melatoninę. Melatonina i jej pochodne metabolity są wydzielane do płynu mózgowo-rdzeniowego i do krwi. Jego wydzielanie jest ściśle związane z bodźcami świetlnymi - ich obecność hamuje produkcję tego hormonu. U ssaków wywiera także hamujący wpływ na wydzielanie hormonów gonadotropowych, zapobiegając przedwczesnemu dojrzewaniu płciowemu. Czynność wydzielnicza szyszynki przebiega zgodnie z dobowym rytmem zmian oświetlenia i zapewne wpływa na rytmiczność różnych funkcji fizjologicznych^{[potrzebne źródło]}. U ryb, płazów oraz gadów impulsy docierają do szyszynki bezpośrednio przez kości czaszki, które częściowo przepuszczają światło. U ssaków wydzielanie szyszynki kontrolowane jest przez impulsy wysyłane przez siatkówkę oka. Impulsy te są przekazywane przez tylną część podwzgórza, pień mózgu i rdzeń kręgowy do zwoju szyjnego górnego. Neurony tego zwoju kontrolują wydzielanie hormonu przez szyszynkę.

Zaburzenia w pracy tego gruczołu powodują zachwianie rytmu dobowego oraz w dłuższym okresie zaburzenia w rozwoju gonad.

Komórki szyszynki wydzielają również silną psychodeliczną substancje psychoaktywną o nazwie dimetylotryptamina