บทที่ 9 ระบบต่อมไร้ท่อ (ENDOCRINE SYSTEM)

ระบบต่อมไร้ท่อ (ENDOCRINE SYSTEM)

ระบบต่อมไร้ท่อ (ENDOCRINE SYSTEM) ต่อมไร้ท่อ (endocrine gland) ต่อมที่ หลั่งสารและไปมีผลต่อเซลล์เป้าหมาย โดยผ่าน extracellular fluid เช่นกระแส เลือด โดยมี 9 ชนิดในคน ต่อมมีท่อ(exocrine gland) ต่อมที่หลั่ง สารและไปมีผลต่อเซลล์เป้าหมายโดย ผ่านท่อ

ฮอร์โมน หมายถึงสารเคมีที่สร้างมาจากเซลล์ของต่อมไร้ท่อ(endocrine cell) และไปมีผลควบคุมการทำงานของเซลล์เป้าหมายที่อยู่ห่างออกไป โดยขนส่งไปตามกระเสเลือด การทำงานของร่างกายที่ควบคุมโดยฮอร์โมนหรือสารเคมี เรียก chemical control และเรียกกลุ่มสารเคมีดังกล่าวว่า chemical messenger หรือ molecular messenger

ระบบประสานงาน(co-ordinating system)

หน้าที่ของฮอร์โมนแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มใหญ่ ควบคุมการเจริญเติบโต (growth) ควบคุมและรักษาสภาพแวดล้อมภายในร่างกายให้เป็นปกติ ควบคุมการทำงานของร่างกายอย่างอัตโนมัติ

Chemical messengerหรือmolecular messenger แบ่งเป็น 5 ชนิดดังนี้ 1. Paracrine (local regulator) 2. Neurotransmitter 3. Neurohormone 4. Hormone 5. Pheromone

ฮอร์โมนแบ่งตามโครงสร้างทางเคมีได้เป็น 4 ชนิด คือ 1. ฮอร์โมนเปปไทด์หรือโปรตีน (Polypeptide hormone) 2. ฮอร์โมนสเตียรอยด์ (Steroid hormone) 3. ฮอร์โมนเอมีน (Amine hormone) 4.ฮอร์โมนกรดไขมัน (Fatty acid hormone)

กลไกการออกฤทธิ์ของchemical messenger และฮอร์โมน -ออกฤทธิ์ได้โดยการจับกับตัวรับสัญญาณ(receptor) สารเคมีตัวเดียวกันสามารถมีผลต่อ เซลล์ชนิดต่างๆ ได้ต่างกันโดยขึ้นกับ 1.ตัวรับต่างกัน (a กับb&c) 2.ตัวถ่ายทอดสัญญาณในเซลล์ ต่างกัน (bกับc)

การออกฤทธิ์ของฮอร์โมน แบ่งตามโครงสร้างได้เป็น 2 แบบ 1.พวกที่มีตัวรับอยู่ที่ผนังเซลล์(cell membrane receptor)ได้แก่ฮอร์โมนที่มีขนาดใหญ่ ผ่านเข้าเซลล์ไม่ได้ ไม่ละลายในไขมัน เช่น ฮอร์โมนโปรตีน

2.พวกที่มีตัวรับอยู่ภายในเซลล์ ได้แก่ฮอร์โมนที่มีขนาดเล็กและละลายในไขมันได้ เช่น ฮอร์โมนสเตียรอยด์, ฮอร์โมนไทรอยด์, Vitamin D3, NO -ตัวรับอาจอยู่ในไซโตพลาสม หรือนิวเคลียส -ตัวรับเมื่อจับกับฮอร์โมน (hormone-receptor complex) จะทำหน้าที่เป็น transcription factor

ฮอร์โมนจากต่อมไร้ท่อที่สำคัญของร่างกาย ต่อมไร้ท่อมีการเปลี่ยนแปลงมาจากเนื้อเยื่อทั้ง 3 ชั้น คือ 1. พวกที่เปลี่ยนแปลงมาจากเนื้อเยื่อชั้นกลาง * สร้างสารพวกสเตอรอยด์ ต่อมหมวกไตส่วนนอก (adrenal cortex) รังไข่ (ovary) อัณฑะ (testis) 2. พวกที่เปลี่ยนแปลงมาจากเนื้อเยื่อชั้นนอก และเนื้อเยื่อชั้นใน * สร้างสารพวกเปปไทด์ โปรตีน - ต่อมไทรอยด์(thyroid gland) - ต่อมใต้สมอง(hypophysis หรือ pituitary) - ต่อมหมวกไตส่วนใน(adrenal medulla)

ความสำคัญของต่อมไร้ท่อต่อร่างกาย 1. พวกที่ร่างกายขาดไม่ได้(essential endocrine gland) ต่อมไทรอยด์ (thyroid gland) ต่อมพาราไทรอยด์(parathyriod gland) ต่อมหมวกไตส่วนนอก (adrenal cortex) ไอส์เลตออฟแลงเกอร์ฮานส์ 2. พวกที่ร่างกายขาดได้(non-essential endocrine gland) ต่อมใต้สมองส่วนหน้า (pituitary) ต่อมไพเนียล(pineal gland) ต่อมหมวกไตส่วนใน (adrenal medulla) รังไข่ (ovary) อัณฑะ(testis)

กลไกการควบคุมการหลั่งฮอร์โมน การควบคุมการหลั่งฮอร์โมน ส่วนใหญ่ เป็นกลไกการควบคุมย้อนกลับแบบ negative feedback

การควบคุม homeostasis ของแคลเซียมโดย PTH และ Calcitonin การทำงานแบบตรงข้ามกัน(antagonistic) ของฮอร์โมน 2 ชนิด

ระบบต่อมไร้ท่อในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง 1.Brain hormone(BH) หลั่งจาก neurosecretory cells มาเก็บไว้ที่corpus cardiacum 2.BHกระตุ้นprothoracic gl. ให้หลั่งฮอร์โมน ecdysone 4.Juvenile hormone(JH) หลั่งจากcorpus allatum ยับยั้งการเกิด metamorphosis เมื่อ JH ลดลงแมลงสามารถพัฒนาไปสู่ระยะต่อไปได้ 3.ecdysone กระตุ้นการลอกคราบ

ระบบต่อมไร้ท่อในสัตว์มีกระดูกสันหลัง(คน) -ในร่างกายคนเรามีต่อมไร้ท่อ ทั้งหมด 9 ต่อม -Tropic hormones: ฮอร์โมนที่ไปมีบทบาท ควบคุมการหลั่งฮอร์โมน ของต่อมไร้ท่ออื่น ๆ

การทำงานร่วมกันระหว่างระบบประสาทและระบบต่อมไร้ท่อ (ไฮโปทาลามัสและต่อมใต้สมอง) -ไฮโปทาลามัสทำหน้าที่เชื่อมโยง ระหว่างระบบต่อมไร้ท่อและ ระบบประสาท -เซลล์ประสาท(neurosecretory cell) จากไฮโปทาลามัสไปควบคุมการ หลั่งฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองส่วน หน้า ทั้งแบบกระตุ้น(releasing homrone) และยับยั้ง(inhibiting hormone)

ฮอร์โมนจากต่อมใต้สมอง pituitary ต่อมใต้สมองเป็นต่อมไร้ท่อ อยู่บริเวณตรงกลางสมองแบ่งได้ เป็น 3 ส่วน คือ ต่อมใต้สมองส่วนหน้า (Anterior pituitary) 2. ต่อมใต้สมองส่วนกลาง (intermidiate ) 3. ต่อมใต้สมองส่วนหลัง (Posterior pituitary)

ต่อมใต้สมองส่วนหน้า(anterior pituitary gland or adenohypophysis) -ควบคุมการหลั่งฮอร์โมนโดยไฮโปทาลามัส โดยหลั่ง releasing/inhibiting ผ่านทางเส้นเลือด portal vessel

ฮอร์โมนโกรท (Growth hormone,GH) น้อยไป มากไป เด็ก dwarfism giantism ผู้ใหญ่ acromegaly simmon’s disease

giantism เนื่องจากในวัยเด็กมีการสร้าง GH มากเกินไปจะมีผลกระตุ้นการเจริญเติบโตมากกว่าปกติ เรียกว่า สภาวะยักษ์(giantism)

Entering his car, front seat had to be removed 13 years old 21 years old Entering his car, front seat had to be removed 18 years old 18 years old High School Graduation http://www.altonweb.com/history/wadlow/

dwarfism เนื่องจากในวัยเด็กมีการขาดฮอร์โมน GH น้อยทำให้เกิดอาการร่างกายมีขนาดเล็ก แคระแกร็น เนื่องจากการเจริญเติบโตของกระดูกถูกยับยั้ง ระบบสืบพันธ์ไม่เจริญ

acromegaly เนื่องจากในวัยผู้ใหญ่มีฮอร์โมน GH มากเกินไปจะมีผลต่อการกระตุ้นการเจริญของกระดูกในด้านกว้าง เนื่องจากกระดูกทางด้านยาวบิดไปแล้ว ยาวอีกไม่ได้ และยับยั้งเนื้อเยื่อเกี่ยวพันด้วย ทำให้กระดูกที่คางขยายขนาดกว้างขึ้นฟันห่างใบหน้าเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมู นิ้วมือ นิ้วเท้ามีขนาดใหญ่ขึ้น ผิวหนังหนาและหยาบ

simmon’s disease เนื่องจากในผู้ใหญ่ที่มีฮอร์โมนโกรธน้อยมักไม่แสดงลักษณะอาการให้เห็นแต่พบว่าน้ำตาลในเลือดต่ำจึงทนต่อความเครียดทางอารมณ์ได้น้อยกว่าคนปกติ และมักจะเป็นลมหน้ามืดง่าย อาจเป็นโรคผอมแห้ง

(gonadotrophin หรือ gonadotrophic hormone,Gn ) ฮอร์โมนโกนาโดโทรฟิน (gonadotrophin หรือ gonadotrophic hormone,Gn ) ฮอร์โมนกระตุ้นฟอลลิเคิล หรือ ฟอลลิเคิลสติมิวเลติงฮอร์โมน(follicle stimulating hormone,FSH) เป็นฮอร์โมนพวกโปรตีนที่รวมอยู่กับคาร์โบไฮเดรต(glycoprotein) ทำหน้าที่ - กระต้นฟอลลิเคิลของรังไข่ให้เจริญเติบโต - ออกฤทธิ์ร่วมกับฮอร์โมนลูทิไนท์(LH)ในการกระต้นให้มีการสร้างและหลั่งฮอร์โมนอีสโทรเจน - FSH ในเพศชายจะกระตุ้นเนื้อเยื่อสืบพันธุ์(germinal epithelium) ภายในหลอดสร้างอสุจิในอัณฑะ ให้สร้างอสุจิ(spermatogenesis)

ฮอร์โมน LH กระตุ้นกลุ่มเซลล์ อินเตอร์สติเชียลให้หลั่ง - ฮอร์โมนเทสโทสเตอโรน (testosterone)

ฮอร์โมนโพรแลกติน (prolactin) หรือ (lactogenic hormone) เป็นฮอร์โมนประเภทโปรตีน กระตุ้นการเจริญของท่อของการผลิตน้ำนมกระตุ้นการสร้างและผลิตน้ำนม ในขณะตั้งครรภ์และตอนคลอดจะมีโพรแลกตินสูง โพรแลกตินในเพศชายไม่ทราบหน้าที่แน่ชัด แต่มีผู้รายงานว่าโพรแลกตินจะทำหน้าที่ร่วมกับฮอร์โมนเพศชายในการกระตุ้นอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ เช่น ต่อมลูกหมาก ท่อนำอสุจิ และต่อมสร้างน้ำเลี้ยงอสุจิ

เป็นฮอร์โมนประเภทโปรตีน กระตุ้นการเจริญของท่อของการผลิตน้ำนมกระตุ้นการสร้างและผลิตน้ำนม ในขณะตั้งครรภ์และตอนคลอดจะมีโพรแลกตินสูง โพรแลกตินในเพศชายไม่ทราบหน้าที่แน่ชัด แต่มีผู้รายงานว่าโพรแลกตินจะทำหน้าที่ร่วมกับฮอร์โมนเพศชายในการกระตุ้นอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ เช่น ต่อมลูกหมาก ท่อนำอสุจิ และต่อมสร้างน้ำเลี้ยงอสุจิ

ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติโคโทรฟิน (adrenocorticotrophin hormone) หรือ ACTH ทำหน้าที่กระตุ้นอะดรีนัลคอร์เทก ของต่อมหมวกไตให้สร้างฮอร์โมนตามปกติ

ACTH กระตุ้นการเติบโตและการสร้างฮอร์โมนของต่อมหมวกไตส่วนนอก กระต้นการปลดปล่อยกรดไขมันออกจากเนื้อเยื่อ กระตุ้นการหลั่งอินซูลินจากตับอ่อน กระตุ้นการหลั่ง GH จากต่อมใต้สมองส่วนหน้า ACTH ยังมีลักษณะบางอย่างเหมือนฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองส่วนกลาง(MSH)จึงกระตุ้นเมลานินภายในสัตว์เลือดเย็น เช่น กบ ทำให้มีสีเข้มขึ้น

ฮอร์โมนกระตุ้นไทรอยด์ (thyroid stimulating hormone) หรือ TSH ทำหน้าที่กระตุ้นต่อมไทรอยด์ให้หลั่งฮอร์โมนตาม ปกติ ฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองส่วนหน้าจะควบคุมโดยฮอร์โมน ประสาทที่สร้างมาจากไฮโพทาลามัส

ไฮโพทาลามัสกับการสร้างและหลั่งฮอร์โมนของต่อมใต้สมองส่วนหน้า

ฮอร์โมนกระตุ้นการหลั่ง GH (GH releasing hormone,GHRH) ฮอร์โมนยับยั้งการหลั่ง GH (GH inhibiting hormone,GHIH) ฮอร์โมนกระตุ้นการหลั่งโพรแลกติน(prolactin releasing hormone,PRH) ฮอร์โมนกระตุ้นการหลั่งของต่อมไทรอยด์ (thyroid releasing hormone,TRH)กระตุ้นการหลั่ง TSH ฮอร์โมนกระตุ้นการหลั่ง Gn (gonadotrophin releasing hormone,GnRH)กระตุ้นการหลั่ง FSH และ LH

ต่อมใต้สมองส่วนกลาง ทำหน้าที่ผลิตฮอร์โมน ดังนี้ - ฮอร์โมนเมลาโนไซต์ (Melanocyte stimulating hormone) หรือ MSH ทำหน้าที่ทำให้รงควัตถุภายในเซลล์ ผิวหนังกระจายไปทั่ว เซลล์

ต่อมใต้สมองส่วนหลัง(Posterior pituitary gland or neurohypophysis) -ฮอร์โมนที่หลั่งจากต่อมใต้ สมองส่วนหลังสร้างมาจาก เซลล์ประสาทของไฮโปทา ลามัส -โดยเซลล์ประสาทจะยื่น ส่วน axon เข้ามาในต่อม ใต้สมองส่วนหลัง

ต่อมใต้สมองส่วนหลังหรือนิวโรไฮโพไฟซีส ไม่ได้สร้างฮอร์โมนเอง แต่ฮอร์โมนถูกสร้างมาจาก นิวโรซีครีทอรีเซลล์ของไฮโพทาลามัสโดยกลุ่มเซลล์เหล่านี้จะมีแอกซอนมาสิ้นสุดอยู่ภายในต่อมใต้สมองส่วนหลัง และเข้าสู่กระแสเลือด Axons to primary capillaries Primary Pituitary stalk Posterior pituitary Anterior pituitary Secondary Portal venules

วาโซเพรสซิน(Vasopressin) หรือ ฮอร์โมนแอนติได ยูเรติก ADH มีหน้าที่ดูดน้ำกลับของหลอดไต และกระตุ้นให้หลอด เลือดบีบตัว ถ้าขาดฮอร์โมนนี้จะเกิดการเบาจืดทำให้ปัสสาวะ บ่อย

ADH มีผลให้มีการดูดน้ำกลับที่ท่อหน่วยไต ฮอร์โมนนี้จะมีการหลั่งออกมาเมื่อ กระหายน้ำ และขาดน้ำ ความเครียดสูง ความดันเลือดสูง ยาที่มีผลต่อการกระตุ้นประสาทส่วนกลาง ฝิ่น เฮโรอีนจะมีผลในการกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนด้วย ถ้ามี ADH น้อยมากๆจะทำให้เกิดโรคเบาจืด(diabetes insipidus) มีปัสสาวะออกมามากถึงวันละ 20 ลิตรต่อวัน

ออกซีโทซิน (Oxytocin) ทำหน้าที่กระตุ้นกล้ามเนื้อเรียบและ อวัยวะภายใน กระตุ้นกล้ามเนื้อรอบ ๆ ต่อมน้ำนมให้ขับน้ำนม ฮอร์โมนนี้จะหลั่งออกมามากตอนคลอด เพื่อช่วยให้กล้ามเนื้อ มดลูกบีบตัวขณะคลอด

ตับอ่อน (pancreas) -ตับอ่อนประกอบด้วยendocrine gland (islets of Langerhans) และ exocrine gland(หลั่งเอนไซม์) -Islet of Langerhans ประกอบด้วย alpha cells(หลั่ง glucagon) และ beta cells (หลั่ง insulin)

-insulin และ glucagon จะทำหน้าที่ตรงข้ามกัน(antagonistic) Diabetes mellitus (โรคเบาหวาน) สภาวะที่ระดับน้ำตาลในเลือดสูงกว่าปกติ (คนปกติ = 90mg/100ml) อาจเกิดเนื่องจากร่างกายขาด insulin หรือเซลล์เป้าหมายไม่ตอบสนองต่อinsulin

ต่อมหมวกไต (adrenal gland) -mineralocorticoid ควบคุมสมดุลของเกลือและน้ำ เช่น aldosterone กระตุ้นให้มีการดูดกลับของNa+และน้ำที่ท่อไต -หลั่งเมื่อร่างกายอยู่ในสภาวะเครียด autonomic nervous system (sympathetic) -กระตุ้นการสลายไกลโคเจนได้เป็นกลูโคสจากตับและกล้ามเนื้อและกระตุ้นการปล่อย fatty acidจากเซลล์ไขมัน -กระตุ้นcardiovascularและ respiratory system -glucocorticoid กระตุ้นการสังเคราะห์กลูโคสจาก noncarbohydrate source เช่นจากโปรตีน -ต่อมหมวกไตแบ่งเป็น 2 ส่วนคือ adrenal cortex(ด้านนอก)และadrenal medulla(ตรงกลาง)

ฮอร์โมนจากต่อมหมวกไต ต่อมหมวกไต (adrenal gland) ประกอบด้วยเนื้อเยื่อ 2 ชนิดคือ 1. อะดรีนัลคอร์เทกซ์ (adrenal cortex) เป็นเนื้อเยื่อชั้นนอก 2. อะดรีนัลเมดุลลา (adrenal medulla) เป็นเนื้อเยื่อชั้นใน อะดรีนัลคอร์เทกซ์ ผลิตฮอร์โมนได้มาก สามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ

อะดรีนัลคอร์เทกซ์ (adrenal cortex) 1. ฮอร์โมนกลูโคคอร์ติคอยด์ (Glucocorticoid hormone) ทำหน้าที่ควบคุมเมตาโบลิซึมของคาร์โบไฮเดรต กระตุ้นการ เปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตและไกลโคเจนเป็นกลูโคส และยังควบ คุมสมดุลของเกลือแร่ 2. ฮอร์โมนมิเนราโลคอทิคอยด์ (mineralocorticoid) ทำหน้าที่ ควบคุมสมดุลของน้ำและเกลือแร่ในร่างกาย เช่น อัลโดสเตอโรน (aldosterone) ทำหน้าที่ดูดโซเดียมกลับท่อหน่วยไต

อะดรีนัลเมดุลลา (adrenal medulla) อะดรีนัลเมดุลลา ผลิตฮอร์โมนดังนี้ 1. อะดรีนาลิน (adrenalin) ทำให้น้ำตาลในเลือดเพิ่มขึ้น และ กระตุ้นการเต้นของหัวใจ 2. นอร์อะดรีนาลิน (noradrenalin) ทำหน้าที่หลั่งจากเส้นประสาทซิมพาเทติก ทำให้ความดันเลือดสูง

ต่อมไทรอยด์ (Thyroid gland) -ต่อมไทรอยด์ในสัตว์เลี้ยง ลูกด้วยนมมี 2 พู วางตัวอยู่บนหลอดลม -สร้างฮอร์โมน triiodothyronine (T3) และ thyroxine (T4) -ทำหน้าที่ควบคุม กระบวนการเมตาบอลิสม -ควบคุมการสร้างโดย TSH

ฮอร์โมนจากต่อมพาราไทรอยด์(Parathyriod gland) พาราทอร์โมน (parathormone,PTH) ทำหน้าที่รักษาสมดุลและ ฟอสฟอรัสในร่างกายให้คงที่ มีผลกระตุ้นให้มีการเพิ่มแคลเซียมและฟอสฟอรัส ถ้ามีระดับแคลเซียมต่ำในเลือดจะกระตุ้นให้มีการหลั่งฮอร์โมนมากขึ้น ถ้าหลั่งฮอร์โมนมากเกินไปจะทำให้มีการสะสมแคลเซียมที่ไตที่เส้นเลือด กระดูกเสียแคลเซียมมากเกินไป หักง่ายเป็นโรคกระดูกพรุน

ฮอร์โมนจากอวัยวะเพศ เพศชาย ฮอร์โมนแอนโดรเจน (androgens)ประกอบไปด้วย เทสโทสเตอโรน (testosteron) มีหน้าที่ควบคุมลักษณะเกี่ยวกับ การเปลี่ยนแปลงของเพศชายใน ช่วงวัยรุ่น

เพศหญิง - เอสโทรเจน (estrogens) สร้างจากเซลล์ฟอลลิเคิลในรังไข่ ฮอร์โมนนี้จะต่ำในขณะมีประจำเดือน - ฮอร์โมนโปรเจสเทอโรน (progesterone) สร้างจาก คอร์ปัสลูเทียม ควบคุมลักษณะเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของร่าง กายในช่วงวัยรุ่น

ต่อมไพเนียล(pineal gland) ฮอร์โมนจากต่อมไพเนียล ต่อมไพเนียลอยู่บริเวณกึ่งกลางของ สมองส่วนเซรีบรัมพูซ้ายและพูขวา ต่อมนี้ไม่ได้ทำหน้าที่สร้าง ฮอร์โมน ต่อมนี้จะสร้างเมลาโทนิน (melatonin) ในคนและสัตว์ ชั้นสูงในช่วงวัยรุ่นและยับยั้งการเจริญเติบของอวัยวะสืบพันธุ์ ถ้าขาดจะทำให้เด็กเป็นหนุ่มสาวเร็วกว่าปกติ

ต่อมไร้ท่อที่เกี่ยวกับการปรับตัวของสัตว์ - ต่อมใต้สมองส่วนกลาง MSH - ต่อมไพเนียล melatonin ต่อมไร้ท่อที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน - Thymus gland ต่อมไร้ท่อที่ทำหน้าที่ควบคุมพฤติกรรม Biological clock - pineal gland

ตำแหน่งของต่อมที่ผลิตฟีโรโมนในสุนัข . Labial glands. . Auricular glands. . Perianal glands. . Vulva หรือ Preputial glands. . Interdigitous glands.