HORMONI

Impulsi iz malih centara

Hormoni su složeni organski spojevi različita sastava. Proizvode ih žlijezde s unutrašnjim lučenjem, unutrašnjim jer se iz njih luče direktno u krv, a ne van, i tako stižu do udaljenih ciljnih organa, gdje djeluju za dobro cijelog organizma. Za razliku od njih, žlijezde s vanjskim lučenjem luče svoje sekrete kroz izvodne kanale van.

Hormoni, u uskoj suradnji sa živčanim sustavom, već u najmanjoj količini reguliraju brojne životno važne fiziološke procese, npr. metabolizam ugljikohidrata, proteina, elektrolita, kalcija, fosfora, vode, razmnožavanje, rast itd.

Koordinacija funkcija

Protekle su stotine milijuna godina evolucijskog razvoja dok u čovjeka nije dosegnuto sadašnje stanje sustava žlijezda s unutrašnjim lučenjem, tzv. endokrinog sustava. U najjednostavnijim bićima, u beskralježnjacima, npr. u koraljima, mekušcima, glistama, postojali su, a postoje i sada, samo tzv. stanični hormoni. Viši beskralježnjaci su kasnije, tijekom evolucije, stali proizvoditi tkivne hormone, preteče današnjih hormona. Stanični hormoni, a kasnije i tkivni, davali su impuls za fiziološka zbivanja u samoj stanici, činili su npr. propusnom staničnu membranu, da kroz nju u stanicu uđu za život potrebni metaboliti. Organizam kralježnjaka bivao je sve razvijeniji i bogatiji, nije više trebala svaka stanica svoj, od sebe stvoren hormon; razvijeni organizam sa specijaliziranim organima zahtijevao je posebne hormone i endokrine organe za koordinaciju funkcija specijaliziranih organa. Organi za stvaranje hormona odvajali su se od stanica i tkiva na jedno mjesto i proizvodili samo tu, u toj endokrinoj žlijezdi, hormone za određene funkcije u tijelu. Impulse za tako ciljanu proizvodnju i distribuciju hormona davali su dijelovi živčanog sustava (taj se, inače, stao razvijati tek poslije endokrinog sustava). Oba su ta sustava, endokrini i živčani, u svojoj funkciji toliko usko povezana da ih se može nazvati "neuroendokrini sustav". Središte tog neuroendokrinog sustava čine, u području sredine baze lubanje, hipotalamus kao dio središnjeg živčanog sustava te hipofiza kao središnji dio cijelog endokrinog sustava tijela. Ipak, još ima u tijelu kralježnjaka, pa i čovjeka, rijetkih rudimenata koji luče tkivne hormone koji daju impuls za rad nekih njima bližih organa.

Servo mehanizam

Hipofiza se nalazi u lokalnom udubljenju sredine koštane baze lubanje, u tzv. turskom sedlu, ima eliptoidni oblik i veličinu zrna graška, dužine 22 mm. Ona je tzv. drškom hipofize povezana s hipotalamusom, koji je neposredno povrh hipofize i koji čini bazalni dio mozga, okrugao je, promjera 25 mm. U hipotalamusu se nalaze brojni centri autonomnog živčanog sustava, onoga koji radi neovisno o ljudskoj volji, npr. centar za metabolizam. Ti su centri veza s brojnim neuronima, živčanim nitima, koji u hipotalamus dovode razne obavijesti iz cijeloga tijela. Te obavijesti izazivaju stvaranje "hipofizotropnih hormona" na okrajcima neurona u dršku hipofize: njih pet pobuđuju produkciju, njih dva smanjuju lučenje pojedinih hormona u prednjem režnju hipofize ("adenohipofiza"), koji onda djeluju ili stimulirajući ili suprimirajući rad njima pripadajućih endokrinih žlijezda u tijelu. Da li će poticati te endokrine žlijezde da rade pojačano ili da izlučuju manje hormona, to ovisi o signalima što ih je hipotalamus dobio putem razgranatog sustava autonomnih živaca u tijelu. Za primjer: u stanicama tijela u kojima se odvija mijena tvari (metabolizam) smanji se količina tiroksina, hormona štitnjače; niti autonomnog živčevlja oko tih stanica šalju obavijest o tome u hipotalamus; hipotalamus je potaknut da pojača lučenje hipofizotropnog hormona koji se izluči na završetku neurona u dršku hipofize, ulazi u adenohipofizu i tamo izaziva lučenje tireotropina koji krvlju dolazi do štitnjače; ona, njime potaknuta, pojačava lučenje hormona tiroksina; taj krvlju dolazi do stanica i u njima metabolizam opet postaje normalan. Tako je sekrecija hormona regulirana po fizikalnom principu servomehanizma, tj. slično kao što je automatski regulirano održavanje konstantne temperature pomoću termostata. Hipotalamus, osim hipofizotropnih, luči još dva hormona: prvi je vazopresin, tzv. antidiuretski hormon, koji smanjuje izlučivanje vode u bubrezima pri smanjenom volumenu krvi, kao što je potrebno pri šoku, a uz to povisuje krvni tlak; drugi je oksitocin koji uzrokuje stezanje mišića maternice i pojačava naviranje mlijeka. Vazopresin i oksitocin ulijevaju se kroz držak hipofize u stražnji režanj hipofize koji se zove "neurohipofiza". Ona je anatomski i funkcionalno integralni dio hipotalamusa, nije endokrina žlijezda, nego samo put prolaženja, nakupljanja i otpuštanja u krv neurohormona hipotalamusa. Neurohipofiza je i embrionalnim razvojem dio mozga, za razliku od adenohipofize, koja je prava endokrina žlijezda i koja je u embrionalnom razvoju došla u tursko sedlo iz svoda ždrijela. Vazopresin i oksitocin ulijevaju se po potrebi iz neurohipofize u krv i u odgovarajuće organe.

Hipofiza - dirigent

Neuroendokrina "hipotalamo-hipofizna zajednica" čini cjelinu koja je najvažniji centralni regulator održavanja ravnoteže biološke sredine tijela. Adenohipofiza je prava endokrina žlijezda, koja izlučuje hormone koji djeluju na potrebne funkcije i regulaciju sekrecije drugih endokrinih žlijezda. Ona jedino ne djeluje na rad endokrinih Langerhansovih otočića u gušterači koji luče inzulin, na četiri male doštitne žlijezde što se nalaze na površini štitnjače te na produkciju hormona u srži nadbubrežne žlijezde. Najvažniji nadređeni i regulatorni hormoni adenohipofize jesu: tireotropin (djeluje na štitnjaču), adrenokortikotropni hormon (ACTH - djeluje na koru nadbubrežne žlijezde), gonadotropni hormoni (stimuliraju proizvodnju spolnih estrogenih i progesteronskih hormona u žena, testosterona u muškaraca) i još neki, npr. somatotropin (hormon rasta koji djeluje do puberteta). Koje su žlijezde s unutrašnjom sekrecijom? To je štitnjača (tireoidea), u prednjem dijelu vrata, a njezin je najdjelotvorniji hormon tiroksin, s prvenstvenim djelovanjem na metabolizam. Doštitne žlijezde (paratireoidea) reguliraju promet kalcija i fosfora. Gušterača (pankreas) luči prvenstveno inzulin koji regulira sadržaj šećera u krvi i u stanicama; glukagon regulira pričuvni šećer u jetri. Nadbubrežne (suprarenalne) žlijezde smještene su poput kape na gornjem kraju bubrega; njihova kora luči kortikosteroide koji reguliraju sadržaj šećera i minerala u tjelesnim tekućinama, npr. kortizon i dezoksikortikosteron; srž nadbubrežnih žlijezda luči, među ostalim, adrenalin i noradrenalin koji pobuđuju autonomni živčani sustav. Spolne žlijezde luče spolne hormone, testosteron u muškaraca, estrogene i progesterone u žena (u njih posteljica također luči hormone); spolne žlijezde (testisi i ovariji) proizvode i spolne stanice (spermije i jajašca) koje nisu hormoni. Timus, smješten iza prsne kosti, vjerojatno ima hormonsku ulogu u sazrijevanju limfocita T, podvrste bijelih krvnih zrnaca, koji imaju ulogu u imunološkoj obrani tijela. Nepoznatu endokrinu ulogu ima možda i mala epifiza, smještena između velikog i malog mozga.

Hormon kao doping

Stanični i tkivni hormoni u najrazvijenijem organizmu, u čovjeku, skoro su se u cijelosti evolucijom transponirali u endokrine žlijezde. No, u svim razvijenim organizmima ima pokoji rudiment koji je zaostao nezahvaćen evolucijom. Za usporedbu, i slijepo crijevo je takav rudiment. Sada su u čovjeka takvi lokalni stanični ili tkivni hormoni histamin, serotonin itd., koji imaju važnu funkciju u organizmu; takvi su i neurohormoni koji se stvaraju na završecima živčanih stanica (neurona), npr. u dršku hipofize; od još nekih poučno je spomenuti hormon sekretin što ga luči sluznica dvanaesnika u krv kojom on dolazi u gušteraču gdje stimulira lučenje fermenata (enzima) koji u tankom crijevu vrše probavu; eritropoetin je tkivni hormon iz skupine bubrežnih tkivnih hormona, on pobuđuje stvaranje i sazrijevanje eritrocita (crvenih krvnih zrnaca) koji su prijenosnici kisika, zato se u sportu on zlorabi kao doping-sredstvo. Hormoni su visokodiferencirani organski kemijski spojevi: ili steroidi kojima je kemijska baza 4 prstena holesterina, ili prostaglandini koji su derivati nezasićenih masnih kiselina, ili derivati aminokiseline tirozina ili, najčešće, peptidi (bjelančevine). Hormoni određuju da se u stanici biokemijski procesi odvijaju u izvjesnom pravcu. Kako hormoni djeluju u tim ciljnim stanicama? Oni se u staničnoj membrani ili u citoplazmi stanice (kamo su doprli uvećavši propusnost stanične membrane) hvataju za receptore i preko njih aktiviraju ili stvaraju enzime, ili pak u jezgri stanice preko receptora aktiviraju informacije deponirane u genima kojima se aktiviraju jezgrini enzimi. U biologiji enzimi imaju funkciju katalizatora u kemiji; katalizatori ostvaruju ili ubrzavaju određene kemijske procese, a u biologiji su to metabolički ili slični procesi. Naziv "hormon", uveden 1902., zato je opravdana izvedenica iz grčkog glagola hormónein (nadražiti, potaknuti). U prvoj polovini XX. stoljeća postigla je znanost o hormonima najveći napredak: njihovo izoliranje i određivanje kemijske formule, otkrivanje pojedinosti o njihovoj funkciji, povezivanje hormona s određenim bolestima, sintetiziranje većine hormona, laboratorijsko određivanje vrste i količine pojedinih hormona, a s tim u vezi i uspješno liječenje bolesti zbog manjka ili suviška pojedinih hormona.

Prim.dr. Ivica Ružička