TOPICS 1. Obtaining and digesting of food (Digestive system) 2. Gas exchange: breathing system (Respiratory system) 3. Internal transport (Circulatory system) 4. Immune system 5. The control of internal environment 6. Chemical control (Endocrine system) 7. Nervous system and the sense 8. Animal locomotion

6. CHEMICAL CONTROL (ENDOCRINE SYSTEM) ต่อมไร้ท่อ (endocrine gland) ต่อมที่ หลั่งสารและไปมีผลต่อเซลล์เป้าหมาย โดยผ่าน extracellular fluid เช่นกระแส เลือด ต่อมมีท่อ(exocrine gland) ต่อมที่หลั่ง สารและไปมีผลต่อเซลล์เป้าหมายโดย ผ่านท่อ

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

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 ซึ่งแบ่งตามการถ่ายทอด สัญญาณ (signal pathway) หรือ second messenger ได้เป็น 2 แบบ 1.1cyclic AMP

1.2 Ca2+และinositol triphosphate (IP3) enzyme=phospholipase C PIP2=phosphatidylinositol biphosphate IP3=inositol triphosphate DAG=diacylglycerol

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

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)

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

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

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)

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