Chức năng của cơ thể được điều hoà bằng hai hệ thống chủ yếu đó là hệ thống thần kinh và hệ thống thể dịch. Vai trò điều hoà của hệ thống thần kinh sẽ được đề cập đến trong các bài 15,16,17,18.
Bạn đang xem: Slide sinh lý hệ nội tiết
Hệ thống thể dịch điều hoà chức năng của cơ thể bao gồm nhiều yếu tố như thể tích máu, các thành phần của máu và thể dịch như nồng độ các loại khí, nồng độ các ion và đặc biệt là nồng độ các hormon nội tiết. Chính vì vậy hệ thống thể dịch còn được gọi là hệ thống nội tiết.
Nhìn chung hệ thống nội tiết chủ yếu điều hoà các chức năng chuyển hoá của cơ thể như điều hoà tốc độ các phản ứng hoá học ở tế bào, điều hoà sự vận chuyển vật chất qua màng tế bào hoặc các quá trình chuyển hoá khác của tế bào như sự phát triển, sự bài tiết. Tuy nhiên tác dụng điều hoà của các hormon thì không giống nhau. Một số hormon, tác dụng xuất hiện sau vài giây trong khi một số hormon khác lại cần vài ngày nhưng sau đó tác dụng có thể kéo dài vài ngày, vài tuần thậm chí vài tháng.
Giữa hệ thống nội tiết và hệ thống thần kinh có mối liên quan tương hỗ. Ít nhất có hai tuyến bài tiết hormon dưới tác dụng của kích thích thần kinh như tuyến thượng thận và tuyến yên. Đồng thời các hormon vùng dưới đồi lại được điều hoà bài tiết bởi các tuyến nội tiết khác.
1. Định nghĩa tuyến nội tiết
– Khác với tuyến ngoại tiết như tuyến nước bọt, tuyến tụy ngoại tiết, tuyến dạ dày… là những tuyến có ống dẫn, chất bài tiết được đổ vào một cơ quan nào đó qua ống tuyến, tuyến nội tiết lại là những tuyến không có ống dẫn, chất bài tiết được đưa vào máu rồi được máu đưa đến các cơ quan, các mô trong cơ thể và gây ra các tác dụng ở đó.
– Các tuyến nội tiết chính của cơ thể gồm vùng dưới đồi, tuyến yên, tuyến giáp, tuyến cận giáp, tuyến tụy nội tiết, tuyến thượng thận, tuyến sinh dục nam và nữ, rau thai.
2. Định nghĩa hormone
– Hormon là những chất hoá học do một nhóm tế bào hoặc một tuyến nội tiết bài tiết vào máu rồi được máu đưa đến các tế bào hoặc mô khác trong cơ thể và gây ra các tác dụng sinh lý ở đó.
3. Phân loại hormone
a. Hormon tại chỗ
– Hormon tại chỗ là những hormon do một nhóm tế bào bài tiết vào máu rồi được máu đưa đến các tế bào khác ở gần nơi bài tiết để gây ra các tác dụng sinh lý.Ví dụ: Secretin, cholecystokinin, histamin, prostaglandin …
b. Hormon các tuyến nội tiết
Khác với các hormon tại chỗ, các hormon của các tuyến nội tiết thường được máu đưa đến các mô, các cơ quan ở xa nơi bài tiết và gây ra các tác dụng sinh lý ở đó.
Các hormon do các tuyến nội tiết bài tiết lại được phân thành hai loại khác nhau:
– Một số hormon có tác dụng lên hầu hết các mô ở trong cơ thể như hormon GH của tuyến yên, T3, T4 của tuyến giáp, cortisol của tuyến vỏ thượng thận, insulin của tuyến tụy nội tiết …– Một số hormon chỉ có tác dụng đặc hiệu lên một mô hoặc một cơ quan nào đó như hormon ACTH, TSH, FSH, LH … của tuyến yên. Các mô hoặc cơ quan chịu tác dụng đặc hiệu của những hormon này được gọi là mô hoặc cơ quan đích.
Các hormon của tuyến nội tiết chính của cơ thể là:
– Vùng dưới đồi: Bài tiết các hormon giải phóng và ức chế, hai hormon khác được chứa ở thuỳ sau tuyến yên là ADH (vasopressin) và oxytocin.– Tuyến yên: Bài tiết GH, ACTH, TSH, FSH, LH, prolactin.– Tuyến giáp: Bài tiết T3, T4, Calcitonin.– Tuyến cận giáp: Bài tiết parathormon (PTH).– Tuyến tuỵ nội tiết: Bài tiết insulin, glucagon.– Tuyến vỏ thượng thận: Bài tiết cortisol, aldosteron.– Tuyến tuỷ thượng thận: Bài tiết adrenalin, noradrenalin.– Tuyến buồng trứng: Bài tiết estrogen, progesteron.– Tuyến tinh hoàn: Bài tiết testosteron, inhibin.
Xem thêm: Các Bệnh Viện Thuộc Sở Y Tế Bắc Ninh, Sở Y Tế Bắc Ninh
– Rau thai: Bài tiết hCG, estrogen, progesteron, HCS, relaxin.
4. Bản chất hóa học của hormone
Các hormon thường có bản chất hoá học thuộc một trong ba loại sau đây:
– Steroid: Đây là những hormon có cấu trúc hoá học giống cholesterol và hầu hết được tổng hợp từ cholesterol như hormon của tuyến vỏ thượng thận (cortisol, aldosteron), từ tuyến sinh dục (estrogen, progesteron, testosteron).
– Dẫn xuất của acid amin là tyrosin: Hai nhóm hormon được tổng hợp từ tyrosin đó là hormon của tuyến tuỷ thượng thận (adrenalin, noradrenalin) và hormon của tuyến giáp (T3, T4).
– Protein và peptid: Hầu như tất cả các hormon còn lại của cơ thể là protein, peptid, hoặc dẫn xuất của hai loại này như các hormon vùng dưới đồi, hormon tuyến yên, hormon tuyến cận giáp, hormon tuyến tụy nội tiết và hầu hết các hormon tại chỗ.
5. Chất tiếp nhận hormone tại tế bào đích ( receptor )
– Khi đến tế bào đích, các hormon thường không tác dụng trực tiếp vào các cấu trúc trong tế bào để điều hoà các phản ứng hoá học ở bên trong tế bào mà chúng thường gắn với các chất tiếp nhận – các receptor ở trên bề mặt hoặc ở trong tế bào đích. Phức hợp hormon – receptor sau đó sẽ phát động một chuỗi các phản ứng hoá học ở trong tế bào. Tất cả hoặc hầu như tất cả receptor đều là những phân tử protein có trọng lượng phân tử lớn. Mỗi tế bào đích thường có khoảng 2.000 – 100.000 receptor.
– Mỗi receptor thường đặc hiệu với một hormon, chính điều này quyết định tác dụng đặc hiệu của hormon lên mô đích. Mô đích chịu tác dụng của hormon chính là mô có chứa các receptor đặc hiệu tiếp nhận hormon đó. Các receptor tiếp nhận các loại hormon khác nhau có thể nằm ở các vị trí sau.
– Ở trên bề mặt hoặc ở trong màng tế bào: Đây là các receptor tiếp nhận hầu hết các hormon protein, peptid và catecholamin.
– Ở trong bào tương: Các receptor nằm trong bào tương là những receptor tiếp nhận các hormon steroid.
– Ở trong nhân tế bào: Đây là những receptor tiếp nhận hormon T3 – T4 của tuyến giáp. Người ta cho rằng các receptor này có thể nằm trên một hoặc nhiều chromosom trong nhân tế bào đích.
Số lượng các receptor ở tế bào đích có thể thay đổi từng ngày thậm chí từng phút bởi vì các phân tử protein receptor tự nó có thể bị bất hoạt hoặc bị phá huỷ trong quá trình hoạt động nhưng rồi chúng lại có thể được hoạt hoá trở lại hoặc hình thành các phân tử mới nhờ cơ chế tổng hợp protein trong tế bào.
6. Cơ chế tác dụng của hormone
– Sau khi hormon gắn với receptor tại tế bào đích, hormon sẽ hoạt hoá receptor, nói cách khác là làm cho receptor tự nó thay đổi cấu trúc và chức năng. Chính những receptor này sẽ gây ra các tác dụng tiếp theo như làm thay đổi tính thấm màng tế bào (mở kênh hoặc đóng các kênh ion), hoạt hoá hệ thống enzym ở trong tế bào do hormon gắn với receptor trên màng tế bào, hoạt hoá hệ gen do hormon gắn với receptor ở nhân tế bào.
– Tuỳ thuộc vào bản chất hoá học của hormon mà vị trí gắn của hormon với receptor sẽ xảy ra trên màng, trong bào tương hoặc trong nhân tế bào và do đó chúng cũng có những con đường tác động khác nhau vào bên trong tế bào hay nói cách khác, chúng có những cơ chế tác dụng khác nhau tại tế bào đích.
a. Cơ chế tác dụng hormone gắn vs receptor trên màng tế bào
Hầu hết các hormon có bản chất hoá học là protein, peptid, dẫn xuất của acid amin khi đến tế bào đích đều gắn với các receptor nằm ngay trên màng tế bào. Phức hợp hormon – receptor này sẽ tác động vào hoạt động của tế bào đích thông qua một chất trung gian được gọi là chất truyền tin thứ hai.
– Cơ chế tác dụng thông qua chất truyền tin thứ 2 là AMP vòng
Sau khi gắn với receptor trên màng tế bào, phức hợp hormon – receptor sẽ hoạt hoá một enzym nằm trên màng tế bào là adenylcyclase. Sau khi được hoạt hóa, enzym này lập tức xúc tác phản ứng tạo ra các phân tử cyclic 3’-5’ adenosin monophosphat (AMP vòng) từ các phân tử ATP. Phản ứng này xảy ra ở bào tương. Sau khi được tạo thành, ngay lập tức AMP vòng hoạt hoá một chuỗi các enzym khác theo kiểu dây truyền. Ví dụ enzym thứ nhất sau khi được hoạt hoá sẽ hoạt hoá tiếp enzym thứ hai, rồi enzym thứ hai lại hoạt hoá tiếp enzym thứ ba, cứ thế tiếp tục enzym thứ tư, thứ năm … Với kiểu tác dụng như vậy, chỉ cần một lượng rất nhỏ hormon tác động trên bề mặt tế bào đích cũng đủ gây ra một động lực hoạt hoá mạnh cho toàn tế bào. Hệ thống enzym đáp với AMP vòng ở tế bào đích có thể khác nhau giữa tế bào này với tế bào khác nhưng chúng có cùng một họ chung là proteinkinase. Các tác dụng mà hormon gây ra ở tế bào đích có thể là tăng tính thấm của màng tế bào, tăng tổng hợp protein, tăng bài tiết, co hoặc giãn cơ (Hình – Cơ chế tác dụng thông qua AMP vòng).
– Sau khi gây ra các tác dụng sinh lý tại tế bào đích, AMP vòng bị bất hoạt để trở thành 5’AMP dưới tác dụng của enzym phosphodiesterase có trong bào tương tế bào đích.– Các hormon tác dụng tại tế bào đích thông qua AMP vòng bao gồm: ACTH, TSH, LH, FSH, vasopressin, parathormon, glucagon,catecholamin, secretin, hầu hết các hormon giải phóng của vùng dưới đồi.
– Cơ chế tác dụng thông qua chất truyền tin thứ hai là ion Calci và calmodium
Một số trường hợp khi hormon hoặc chất truyền đạt thần kinh gắn với receptor (protein kênh) trên màng tế bào đích nó sẽ làm mở kênh ion calci và calci được vận chuyển vào trong tế bào.Tại bào tương, calci gắn với một loại protein là calmodulin. Loại protein này có 4 vị trí để gắn với ion calci. Khi có 3 hoặc 4 vị trí gắn với calci thì phân tử calmodulin được hoạt hoá và gây ra một loạt tác dụng trong tế bào tương tự như tác dụng của AMP vòng, đó là một chuỗi phản ứng dây truyền hoạt hoá một loạt các enzym xảy ra (những enzym này khác với enzym đáp ứng với AMP vòng) trong tế bào. Một trong những tác dụng đặc hiệu của calmodulin là hoạt hoá enzym myosinkinase là enzym tác dụng trực tiếp lên sợi myosin của cơ trơn để làm co cơ trơn.
– Cơ chế tác dụng thông qua chất truyền tin thứ hai là các “mảnh” phospholipid.
Một số hormon khi gắn với receptor trên màng tế bào lại hoạt hoá enzym phospholipase C trên màng tế bào. Enzym này có tác dụng cắt các phân tử phospholipid thành các phân tử nhỏ và hoạt động như những chất truyền tin thứ hai để gây ra các tác dụng tại các tế bào đích như co cơ trơn, thay đổi sự bài tiết, thay đổi hoạt động của nhung mao, thúc đẩy sự phân chia và tăng sinh tế bào.Những hormon tác dụng theo con đường này chủ yếu là các hormon tại chỗ, đặc biệt là các hormon được giải phóng do các phản ứng miễn dịch và dị ứng.
b. Cơ chế tác dụng của các hormone gắn với receptor trong tế bào
– Các hormon vỏ thượng thận và hormon sinh dục sau khi gắn với receptor trong bào tương để tạo thành phức hợp hormon – receptor, phức hợp này sẽ được vận chuyển từ bào tương vào nhân tế bào. Tại nhân tế bào, phức hợp hormon – receptor sẽ gắn vào các vị trí đặc hiệu trên phân tử DNA của nhiễm sắc thể và hoạt hoá sự sao chép của gen đặc hiệu để tạo thành RNA thông tin. Sau khi được tạo thành, RNA thông tin sẽ khuếch tán ra bào tương và thúc đẩy quá trình dịch mã tại ribosom để tổng hợp các phân tử protein mới. Những phân tử protein này có thể là các phân tử enzym hoặc phân tử protein vận tải hoặc protein cấu trúc.