Układ dokrewny – funkcje i budowa. Jakie hormony są najważniejsze?

Układ dokrewny człowieka, czyli układ hormonalny to zespół komórek, tkanek i gruczołów syntetyzujących hormony. Związki te są następnie przenoszone wraz z krwią do komórek docelowych, gdzie wykazują działanie pobudzające lub hamujące. Gruczoły hormonalne, czyli gruczoły wydzielania wewnętrznego to przede wszystkim podwzgórze i przysadka mózgowa, trzustka, tarczyca i przytarczyce, nadnercza, jajniki i jądra oraz szyszynka.

Co to jest układ hormonalny?

Układ hormonalny, podobnie jak układ nerwowy odpowiada za koordynowanie funkcjonowania całego organizmu. Za syntetyzowanie hormonów odpowiadają wchodzące w skład układu dokrewnego komórki, tkanki oraz gruczoły wydzielania wewnętrznego. Ich działanie bardzo często podlega kontroli przez układ nerwowy, dlatego często stosowany jest termin „układ neuroendokrynny”.

Hormony ludzkie to różnorodna grupa związków chemicznych. Uwzględniając ich budowę, można wyróżnić następujące rodzaje hormonów:

• hormony białkowe (hormon wzrostu, prolaktyna, insulina, glukagon, hormon tyreotropowy, gonadotropina);
• hormony steroidowe (androgeny, estrogeny, mineralokortykoidy, glikokortykoidy, gestageny);
• pochodne aminokwasów (adrenalina, noradrenalina, dopamina, hormony tarczycy – trójjodotyronina i tyroksyna, melatonina i serotonina).

Jak działa układ hormonalny?

Układ endokrynologiczny działa w ścisłej współpracy z układem nerwowym. Nadrzędną funkcję pełni podwzgórze – struktura mózgu wydzielająca hormony pobudzające lub hamujące aktywność wydzielniczą przysadki mózgowe. Hormony określane jako liberyny odpowiadają za aktywowanie uwalniania przez przysadkę kilku hormonów. Z kolei za hamowanie aktywności wydzielniczej przysadki odpowiadają hormony określane mianem statyn.

Hormony wydzielane przez poszczególne gruczoły hormonalne dostają się do krwi i oddziałują na określone komórki docelowe. Hormon łączy się z receptorem obecnym na powierzchni komórki i wywołuje jej określoną odpowiedź biologiczną. Wydzielanie hormonów podlega mechanizmowi sprzężenia zwrotnego, co pozwala kontrolować ich poziom we krwi. Kontrola ta odbywa się za pośrednictwem dwóch pętli: podwzgórze – przysadka – podwzgórze oraz podwzgórze – przysadka – gruczoły obwodowe – podwzgórze. Wydzielanie hormonu o aktywności liberyny przez podwzgórze prowadzi do wzrostu stężenia we krwi hormonów obwodowych. Wyższemu poziomowi hormonu obwodowego we krwi towarzyszy zahamowanie uwalniania przez podwzgórze liberyny. A to ostatecznie prowadzi do utrzymania względnie stałego poziomu hormonów obwodowych we krwi.

Hormony wydzielane przez podwzgórze i przysadkę

Podwzgórze to część międzymózgowia, kontrolująca rytm dobowy, temperaturę ciała, łaknienie i pragnienie czy równowagę płynów w organizmie. Wydziela następujące hormony o aktywności liberyn:

• somatoliberyna pobudzająca wydzielanie hormonu wzrostu,
• tyreoliberyna pobudzająca wydzielanie hormonu tyreotropowego TSH,
• gonadoliberyna pobudzająca wydzielanie gonadotropin, czyli hormonu luteinizującego LH oraz folikulotropowego FSH;
• kortykoliberyna pobudzająca wydzielanie kortykotropiny.

Ponadto podwzgórze wydziela statyny. Wyróżnić można wśród nich somatostatynę, która hamuje wydzielanie tyreotropiny i hormonu wzrostu, a także dopaminę hamującą syntezę prolaktyny.

Przysadka to niewielki gruczoł zlokalizowany w okolicy podwzgórza, zbudowany z trzech płatów: przedniego, środkowego i tylnego. Przysadka odpowiada za wydzielanie następujących hormonów:

• hormon wzrostu (somatotropina), regulujący procesy wzrostu i regeneracji organizmu;
• tyreotropina TSH, oddziałująca na tarczycę i pobudzająca wydzielanie hormonów tarczycy;
• hormon adrenokortykotropowy ACTH, wpływający na pobudzenie nadnerczy;
• prolaktyna, wpływająca na regulację cyklu płciowego; hormon ten odpowiada także za produkcję mleka matki i podtrzymanie ciąży;
• hormon luteinizujący LH, który u mężczyzn reguluje wydzielanie testosteronu przez jądra, a u kobiet warunkuje wystąpienie owulacji;
• hormon folikulotropowy FSH, wpływający na dojrzewanie komórek jajowych oraz wytwarzanie plemników;
• melanotropina, regulująca syntezę melaniny przez komórki barwnikowe skóry.

Hormony wydzielane przez tarczycę i przytarczyce

Tarczyca to niewielki gruczoł zlokalizowany na przedniej powierzchni szyi i stanowi istotny element układu wydzielania wewnętrznego. Jakie są hormony tarczycy? Trójjodotyronina to hormon wydzielany w niewielkich ilościach przez tarczycę, natomiast największa jego pula pochodzi z obwodowej konwersji tyroksyny w wielu komórkach ciała. Pod wpływem enzymu dejodynazy od cząsteczki tyroksyny odłączony zostaje atom jodu. To właśnie ten hormon ma wysoką aktywność biologiczną. Tyroksyna to hormon syntetyzowany z wykorzystaniem cząsteczki jodu. Tyroksyna i trójjodotyronina to hormony warunkujące prawidłowy rozwój płodu, dojrzewanie płciowe, a także regulujące przemiany metaboliczne węglowodanów, białek oraz tłuszczów.

Zbyt niski poziom hormonów tarczycy określany jest mianem niedoczynności tarczycy. Stan ten charakteryzuje się przyrostem masy ciała, zmęczeniem i sennością, odczuciem zimna, zaparciami. Zaobserwować można pogorszenie kondycji skóry i włosów – pojawia się nadmierna suchość skóry i wypryski, a włosy są łamliwe i wypadają w nadmiarze. Z kolei zbyt wysoki poziom hormonów tarczycy pozwala rozpoznać nadczynność tego gruczołu. Osoby dotknięte tym zaburzeniem doświadczają drażliwości i nerwowości, kołatania serca, problemów ze snem, spadku masy ciała.

Tarczyca wydziela jeszcze jeden hormon – kalcytoninę. Jest to związek uczestniczący w regulacji gospodarki wapniowo – fosforanowej, obniżając poziom wapnia we krwi. Oznacza to, że kalcytonina jest hormonem antagonistycznym dla parathormonu wydzielanego przez przytarczyce. Parathormon przyczynia się do wzrostu poziomu wapnia we krwi, zwiększając wchłanianie zwrotne wapnia w kanalikach nerkowych oraz uwalniając wapń z depozytów kostnych. Wydzielanie parathormonu jest regulowane poziomem wapnia we krwi – obniżeniu poziomu wapnia we krwi towarzyszy zwiększone wydzielanie parathormonu przez przytarczyce.

Hormony wydzielane przez trzustkę

Trzustka jest gruczołem wydzielającym hormony o przeciwstawnym działaniu – insulinę oraz glukagon. Co to są za hormony? Insulina wydzielana jest pod wpływem spożycia posiłków zawierających węglowodany i prowadzących do wzrostu poziomu glukozy we krwi. Podstawową rolą insuliny jest obniżenie poziomu glukozy we krwi i ułatwienie jej wykorzystanie jako źródła energii przez komórki. Ponadto hormon ten zwiększa syntezę białek mięśniowych, wprowadza kwasy tłuszczowe do komórek tłuszczowych.

Przeciwstawne działanie wykazuje glukagon, czyli hormon zwiększający poziom glukozy we krwi. Wydzielany jest przez trzustkę w stanach obniżonego poziomu glukozy we krwi (hipoglikemii). Hormon ten aktywuje procesy glikogenolizy w wątrobie oraz glukoneogenezy.

Hormony wydzielane przez nadnercza

Nadnercza to niewielkie gruczoły zlokalizowane nad nerkami. Kora nadnerczy wydziela hormony: mineralokortykoidy oraz glikokortykoidy. Do mineralokortykoidów zaliczamy przede wszystkim aldosteron, regulujący gospodarkę wodną oraz sodową i potasową. Natomiast najbardziej znanym przedstawicielem glikokortykosteroidów jest kortyzol, określany mianem hormonu stresu. Zwiększa on poziom glukozy we krwi, nasila rozpad białek i trójglicerydów, zwiększa wydzielanie soku żołądkowego. Ponadto kortyzol wykazuje działanie immunosupresyjne oraz przeciwzapalne.

Hormony wydzielane przez jajniki i jądra

Jajniki i jądra to gruczoły dokrewne określane mianem gonad. Wydzielają ona hormony płciowe, które warunkują rozwój cech płciowych i dojrzewanie płciowe. Estrogeny, czyli żeńskie hormony płciowe syntetyzowane są przez jajniki, a ich funkcją jest regulowanie cyklu miesięcznego, wpływają na płodność i utrzymanie ciąży. U mężczyzn niewielkie ilości estrogenów syntetyzowane są przez jądra, a także tkankę tłuszczową. Ich funkcją jest wpływ na płodność, ruchliwość plemników oraz stan kości.

Męskie hormony płciowe to przede wszystkim testosteron, który syntetyzowany jest przez jądra. Warunkuje wykształcenie męskich cech płciowych, dojrzewanie płciowe, wpływa na prawidłowy przebieg produkcji plemników. U kobiet testosteron syntetyzowany jest przede wszystkim przez jajniki i nadnercza.

Źródła:

1. Konturek S. Fizjologia człowieka; Urban&Partner, 2013
2. O’ Neill R., Murphy R., Endokrynologia; Urban&Partner, 2015