صفحه ۵۳ | شروع فصل: چرا ارتباط شیمیایی لازم است؟

فصل با مثال قطع شدن وسایل ارتباطی یک شهر شروع می‌شود. پیام اصلی این صفحه این است که در موجودات پریاخته، یاخته‌ها مستقل از هم نیستند و باید با هم هماهنگ شوند. دستگاه عصبی یکی از راه‌های ارتباطی بدن است، اما با تک‌تک یاخته‌های بدن ارتباط مستقیم ندارد؛ بنابراین بدن برای هماهنگی گسترده‌تر از ارتباطات شیمیایی هم استفاده می‌کند.

نکته امتحانی تنظیم بدن فقط عصبی نیست؛ بخش مهمی از فرایندهای بدن با پیک‌های شیمیایی و هورمون‌ها تنظیم می‌شود.

صفحه ۵۴ | پیک شیمیایی، یاخته هدف و گیرنده

پیک شیمیایی مولکولی است که پیام را منتقل می‌کند. یاخته‌ای که پیام را دریافت می‌کند، یاخته هدف نام دارد. پیک فقط روی یاخته‌ای اثر می‌گذارد که گیرنده اختصاصی آن پیک را داشته باشد؛ پس گیرنده عامل اختصاصی‌بودن اثر پیک است.

پیک‌ها بر اساس فاصله اثر به دو گروه تقسیم می‌شوند:

• کوتاه‌برد: بین یاخته‌های نزدیک اثر می‌کند؛ مثل ناقل عصبی که از یاخته پیش‌همایه‌ای ترشح و روی یاخته پس‌همایه‌ای اثر می‌گذارد.
• دوربرد: وارد خون می‌شود و پیام را به فاصله دور می‌برد؛ مثل هورمون‌ها.

گاهی یاخته عصبی، پیک را به خون ترشح می‌کند. در این حالت، آن پیک دیگر ناقل عصبی نیست و هورمون به شمار می‌آید.

دام پرتکرار «ناقل عصبی پیک دوربرد است» نادرست است؛ ناقل عصبی پیک کوتاه‌برد است.

صفحه ۵۵ | غده‌های بدن، درون‌ریز و برون‌ریز

هورمون‌ها از یاخته‌های درون‌ریز ترشح می‌شوند. این یاخته‌ها ممکن است پراکنده باشند؛ مثل یاخته‌های درون‌ریز معده و دوازدهه که به‌ترتیب گاسترین و سکرتین ترشح می‌کنند. اگر یاخته‌های درون‌ریز به‌صورت مجتمع باشند، غده درون‌ریز را می‌سازند.

• غده درون‌ریز: ترشح خود را وارد خون می‌کند و مجرا ندارد.
• غده برون‌ریز: ترشح خود را از راه مجرا به سطح یا حفره‌های بدن می‌ریزد.

مجموع یاخته‌ها، غده‌های درون‌ریز و هورمون‌های آن‌ها را دستگاه درون‌ریز می‌نامند. این دستگاه همراه دستگاه عصبی فعالیت‌های بدن را تنظیم می‌کند.

شکل ۴ مهم غده‌های نشان‌داده‌شده: هیپوتالاموس، هیپوفیز، تیروئید، تیموس، فوق‌کلیه، لوزالمعده، تخمدان و بیضه.

صفحه ۵۶ | هیپوفیز و بخش پیشین آن

غده هیپوفیز تقریباً به اندازه یک نخود است، با ساقه به هیپوتالاموس وصل می‌شود و در گودی‌ای از استخوان کف جمجمه قرار دارد. هیپوفیز سه بخش دارد: پیشین، میانی و پسین. بخش میانی در انسان بالغ بسیار کوچک است و کار آن به‌خوبی شناخته نشده است.

بخش پیشین هیپوفیز تحت تنظیم هیپوتالاموس است. هیپوتالاموس از طریق رگ‌های خونی با بخش پیشین ارتباط دارد و هورمون‌های آزادکننده و مهارکننده ترشح می‌کند. به همین دلیل، هیپوتالاموس در تنظیم ترشح بسیاری از غده‌های دیگر نقش مهمی دارد.

هورمون رشد یکی از هورمون‌های بخش پیشین است. این هورمون با اثر بر صفحات رشد در استخوان‌های دراز، رشد طولی استخوان و افزایش قد را ممکن می‌کند.

نکته امتحانی تا وقتی صفحات رشد غضروفی بسته نشده‌اند، هورمون رشد می‌تواند قد را افزایش دهد.

صفحه ۵۷ | ادامه هیپوفیز: رشد، پرولاکتین، هورمون‌های محرک و بخش پسین

چند سال پس از بلوغ، صفحات رشد از حالت غضروفی به استخوانی تبدیل می‌شوند و «بسته» می‌شوند؛ پس رشد طولی استخوان متوقف می‌گردد.

پرولاکتین از بخش پیشین ترشح می‌شود و پس از تولد نوزاد، غدد شیری را به تولید شیر وامی‌دارد. در کتاب به نقش‌های دیگر آن هم اشاره شده است؛ از جمله نقش در دستگاه ایمنی، حفظ تعادل آب و تنظیم فرایندهای تولیدمثلی در مردان.

چهار هورمون دیگر بخش پیشین، هورمون‌های محرک هستند و فعالیت غده‌های دیگر را تنظیم می‌کنند:

• TSH: محرک تیروئید
• ACTH: محرک فوق‌کلیه
• LH و FSH: محرک غده‌های جنسی؛ یعنی تخمدان و بیضه

بخش پسین هیپوفیز هورمون نمی‌سازد. هورمون‌های آن در یاخته‌های عصبی هیپوتالاموس ساخته می‌شوند، از راه آسه‌ها به بخش پسین می‌رسند و در آنجا ذخیره و ترشح می‌شوند. دو هورمون بخش پسین: ضد ادراری و اکسیتوسین.

دام رایج همه هورمون‌های هیپوفیز پیشین تنظیم‌کننده غده‌های دیگر نیستند؛ هورمون رشد و پرولاکتین چنین نقشی ندارند.

صفحه ۵۸ | غده تیروئید، T3 و T4، ید و گواتر

غده تیروئید شکلی شبیه سپر دارد و زیر حنجره قرار گرفته است. هورمون‌های آن شامل هورمون‌های تیروئیدی و کلسی‌تونین هستند. هورمون‌های تیروئیدی دو هورمون یددار به نام‌های T3 و T4 هستند.

هورمون‌های تیروئیدی میزان تجزیه گلوکز و انرژی در دسترس را تنظیم می‌کنند. چون تجزیه گلوکز در همه یاخته‌ها رخ می‌دهد، همه یاخته‌های بدن می‌توانند هدف این هورمون‌ها باشند. T3 در دوران جنینی و کودکی برای نمو دستگاه عصبی مرکزی لازم است؛ کمبود آن می‌تواند به اختلال نمو دستگاه عصبی و عقب‌ماندگی ذهنی و جسمی جنین بینجامد.

اگر ید غذا کم باشد، هورمون تیروئیدی کافی ساخته نمی‌شود. هیپوفیز با ترشح هورمون محرک تیروئید، تیروئید را بیشتر تحریک می‌کند و غده بزرگ می‌شود؛ به این حالت گواتر می‌گویند.

فعالیت ۱ نمک یددار برای تأمین ید لازم است، اما باید شرایط نگهداری آن درست باشد تا ید آن حفظ شود.

صفحه ۵۹ | کلسی‌تونین، پاراتیروئید و فوق‌کلیه

کلسی‌تونین زمانی که کلسیم خوناب زیاد است، از تیروئید ترشح می‌شود و از برداشت کلسیم از استخوان‌ها جلوگیری می‌کند.

غده‌های پاراتیروئید چهار عددند و پشت تیروئید قرار دارند. این غده‌ها هورمون پاراتیروئیدی ترشح می‌کنند. این هورمون در پاسخ به کاهش کلسیم خوناب ترشح می‌شود و کلسیم خون را افزایش می‌دهد؛ با آزاد کردن کلسیم از استخوان، افزایش بازجذب کلسیم در کلیه، و تبدیل ویتامین D به شکلی که جذب کلسیم از روده را افزایش دهد.

غده فوق‌کلیه روی کلیه قرار دارد و دو بخش مستقل دارد:

• بخش مرکزی: ساختار عصبی دارد و هنگام تنش کوتاه‌مدت، اپی‌نفرین و نوراپی‌نفرین ترشح می‌کند. این هورمون‌ها ضربان قلب، فشار خون و گلوکز خوناب را افزایش می‌دهند و نایژک‌ها را باز می‌کنند.
• بخش قشری: در تنش‌های طولانی‌مدت کورتیزول ترشح می‌کند. کورتیزول گلوکز خوناب را افزایش می‌دهد و در تنش طولانی دستگاه ایمنی را تضعیف می‌کند. آلدوسترون هم از بخش قشری ترشح می‌شود و بازجذب سدیم و به دنبال آن آب را در کلیه افزایش می‌دهد؛ پس فشار خون بالا می‌رود. بخش قشری در هر دو جنس هورمون‌های جنسی زنانه و مردانه نیز ترشح می‌کند.

صفحه ۶۰ | لوزالمعده، انسولین، گلوکاگون و دیابت شیرین

لوزالمعده هم بخش برون‌ریز دارد و هم بخش درون‌ریز. بخش برون‌ریز آنزیم‌های گوارشی و بیکربنات ترشح می‌کند. بخش درون‌ریز به‌صورت مجموعه‌هایی از یاخته‌ها در بین بخش برون‌ریز است که جزایر لانگرهانس نام دارند.

از بخش درون‌ریز لوزالمعده دو هورمون مهم ترشح می‌شود:

• گلوکاگون: هنگام کاهش گلوکز خون ترشح می‌شود و با تجزیه گلیکوژن به گلوکز در کبد، قند خون را افزایش می‌دهد.
• انسولین: هنگام افزایش گلوکز خون ترشح می‌شود و با افزایش ورود گلوکز به یاخته‌ها و ساخته‌شدن گلیکوژن، قند خون را کاهش می‌دهد.

اگر یاخته‌ها نتوانند گلوکز را از خون بگیرند، گلوکز خون زیاد می‌شود و گلوکز و آب وارد ادرار می‌شوند؛ این حالت دیابت شیرین است. در دیابت، یاخته‌ها برای تأمین انرژی به چربی‌ها و حتی پروتئین‌ها روی می‌آورند؛ تجزیه چربی‌ها مواد اسیدی تولید می‌کند و تجزیه پروتئین‌ها مقاومت بدن را کاهش می‌دهد. به همین دلیل افراد دیابتی باید مراقب زخم‌ها و سوختگی‌های کوچک هم باشند.

دیابت نوع یک: انسولین ترشح نمی‌شود یا کافی نیست؛ علت آن خودایمنی و تخریب یاخته‌های تولیدکننده انسولین است. دیابت نوع دو: انسولین وجود دارد اما گیرنده‌ها به آن پاسخ نمی‌دهند؛ بیشتر در سنین بالاتر، چاقی و کم‌تحرکی دیده می‌شود.

صفحه ۶۱ | اپی‌فیز، تیموس، پاسخ‌های متفاوت و بازخورد منفی

غده اپی‌فیز یکی از غده‌های درون‌ریز مغز است و بالای برجستگی‌های چهارگانه قرار دارد. این غده ملاتونین ترشح می‌کند. ترشح ملاتونین در شب بیشترین و نزدیک ظهر کمترین مقدار را دارد و با تنظیم ریتم‌های شبانه‌روزی ارتباط دارد.

غده تیموس هورمون تیموسین ترشح می‌کند که در تمایز لنفوسیت‌ها نقش دارد. فعالیت تیموس با افزایش سن کاهش می‌یابد.

یک هورمون می‌تواند در یاخته‌های هدف مختلف پاسخ‌های متفاوتی ایجاد کند. مثال مهم: هورمون پاراتیروئیدی در کلیه بازجذب کلسیم را زیاد می‌کند، اما در استخوان باعث تجزیه استخوان و آزاد شدن کلسیم می‌شود.

تنظیم بازخوردی منفی رایج‌ترین روش تنظیم ترشح هورمون‌هاست. یعنی افزایش مقدار هورمون یا اثر آن، باعث کاهش ترشح همان هورمون می‌شود. تنظیم انسولین و گلوکز خون نمونه بازخورد منفی است.

صفحه ۶۲ | بازخورد مثبت و فرومون‌ها

در بازخورد مثبت، افزایش مقدار یک هورمون یا اثر آن باعث افزایش ترشح همان هورمون می‌شود. نمونه‌ای که کتاب معرفی می‌کند، عملکرد اکسیتوسین است که در فصل تولیدمثل بیشتر بررسی می‌شود.

ارتباط شیمیایی فقط بین یاخته‌های یک بدن نیست؛ در جانوران برای ارتباط افراد یک گونه هم به‌کار می‌رود. فرومون‌ها موادی هستند که از یک فرد ترشح می‌شوند و در فرد یا افراد دیگری از همان گونه پاسخ رفتاری ایجاد می‌کنند. مثال‌ها:

• زنبور: هشدار خطر حضور شکارچی
• مار: جفت‌یابی
• گربه: تعیین قلمرو

نکته پرتکرار فرومون بین افراد هم‌گونه اثر رفتاری ایجاد می‌کند، نه افراد گونه دیگر.