هورمون

 1- همه چیز در مورد هورمون رشد

2-هور مو نهای تنظیم کننده گلوکز خون وفیزیولوژی آنها

 

همه چیز در مورد هورمون رشد

مقدمه:

هورمون رشد یکی از هورمون های طبیعی است که اختلال در تولید آن به ویژه در اوایل رشد و دوران کودکی منجر به نارسایی هایی در رشد اندام های بدن مانند کوتاهی قد می شود. این هورمون نه تنها می تواند نقایص رشد را برطرف کند بلکه فواید دیگری نیز برای این هورمون مانند افزایش قطر عضلات، کاهش چین و چروک و غیره نیز ذکر گردیده است.

تولید این هورمون به صورت تجاری و به عنون دارو از قدیم الایام در دستور کار محققان بوده است.

هورمون رشد طبیعی اگرچه خاصیت اولیه خود را حفظ نموده است و به نظر می رسد که کاربرد مؤثرتری داشته باشد ولی تولید آن با مشکلاتی روبه رو بوده است که می توان به آلودگی آن به پریون و یا دیگر موارد اشاره نمود. با توجه به گسترش روش های مهندسی ژنتیک امکان تولید آن به روش کلونینگ در باکتری فراهم شده و هورمون رشد نوترکیب با این روش تولید گردیده است. در این مقاله به مسائل اخلاقی استفاده از هورمون رشد نوترکیب همچنین غلظت مناسب این هورمون برای درمان، مفهوم کوتاه قدی در کودکان و شرایط صحت استفاده از این دارو پرداخته شده است.

هورمون رشد چیست؟

هورمون رشد (Growth Hormone) یک هورمون پلی پپتیدی است که تحت شرایط جسمانی معمولی، به وسیله غده هیپوفیز قدامی ترشح می شود. ترشح هورمون رشد به وسیله غده هیپوفیز، تحت تأثیر غده هیپوتالاموس است که با ترشح «هورمون آزاد کننده هورمون رشد (Growth Hormone Releasing Hormone) سبب شروع ترشح هورمون رشد از غده هیپوفیز می شود. همچنین غده هیپوتالاموس با ترشح سوماتوستاتین (Somatostatin) از ترشح هورمون رشد ممانعت به عمل می آورد. طول عمر هورمون رشد در خون بسیار کوتاه است و هورمون رشد در این مدت کوتاه موفق می شود تا به کبد و بسیاری از سلولهای دیگر برسد هورمون رشد با تولید IGF-1 اثرات مثبت خود را ایجاد می کند.

IGF-1 سبب تکثیر کندروسیت ها (سلول های غضروفی) و نهایتا رشد استخوان می شود. همچنین تأثیر جسمی بر رشد عضلات دارد. البته هورمون رشد به طور مستقیم نیز بر روی سلول های چربی یا آدیپوسیت ها اثر می گذارد به این صورت که در تجزیه تری گلیسرید و ممانعت از تجمع لیپیدها در این سلول ها نقش ایفا می کند.

فواید هورمون رشد

براساس تحقیقات صورت گرفته فواید هورمون رشد عبارت اند از: افزایش نیرو، افزایش قطر عضلات، کاهش چین و چروک، بهبود بخشیدن قابلیت ارتجاع و بافت پوست، تقویت دستگاه قلبی عروقی، تقویت دستگاه ایمنی، کاهش چربی و کمک به کاهش وزن، جلوگیری از سفید شدن رنگ موها، ایجاد احساس خوب بودن، تقویت حواس مانند حس بینایی، کاهش فشار خون و کلسترول و تقویت تمایلات جنسی. لذا کمبود هورمون رشد یا فقدان گیرنده هایی برای این هورمون سبب کاهش رشد بدن یا کوتولگی (dwarfism) می شود. البته افزایش ترشح هورمون رشد نیز سبب ایجاد بیماری هایی می شود که بسته به سن متفاوت اند. غول پیکری (Gigantism) در اثر افزایش ترشح هورمون رشد در زمان نوجوانی است؛ در صورتی که افزایش هورمون رشد در بزرگسالان سبب آکرومگالی (Acromegaly) می شود.

تولید هورمون رشد

هورمون رشد را به دو طریق تولید می کنند:

1- استخراج از جسد: قبل از توسعه فنون مهندسی ژنتیک و کاربرد فنون نوترکیبی ژنتیکی در تولید محصولات و فرآورده های مختلف، هورمون رشد از جسد استخراج می شد و بیشتر در درمان کودکانی که رشد کندی داشتند کاربرد داشت. بیش از 27000 کودک در سراسر دنیا به وسیله این نوع هورمون مورد معالجه قرار گرفتند ولی به علت کمبود این هورمون معالجه به طورکامل نمی توانست صورت بگیرد و باید مقدار کمتری به کار برده می شود و لذا رشد کودک به کندی می گرایید. یکی دیگر از معایب ا ستفاده از این نوع هورمون رشد که سبب شد از سال 1985 در آمریکا و بسیاری از کشورهای اروپایی کاربرد آن ممنوع شود پیدایش بیماری کروتزفلذجاکوب (GJD) بود. بیماری GJD سلول های عصبی ومغزی را آلوده می سازد.

لذا در مرحله استخراج هورمون رشد از غده هیپوفیز این هورمون نیز ممکن است آلوده به عامل بیماری GJD (که پریون نام دارد و ساختمان آن پروتئینی است) شود. به همین دلیل امروزه هورمون رشد نوترکیب برای معالجه استفاده می شود.

2- استفاده از محرک ها (Stimulants): محققانی مانند Sandy Shaw و Durk Pearson که بر روی افزایش طول عمر کار می کردند پی بردند که می توان به وسیله اسیدهای آمینه مشخصی، غده هیپوفیز را در جهت تولید هورمون رشد تحریک کرد. با استفاده از این روش، دیگر لازم نیست که هورمون رشد را چه به طریق تزریقی چه خوراکی وارد بدن کرد بلکه این مواد به صورت کپسول های خوراکی مورد استفاده قرار می گیرند.

از معایب این روش این است که اسیدهای آمینه ای که به عنوان محرک استفاده می شوند در معده به وسیله مواد صفراوی تجزیه می گردند. لذا زمانی که این اسیدها وارد جریان خون می شوند تغییر شکل می یابند و یا اثر اولیه را از دست می دهند. بعضی از هورمون های رشد را می توان با افشانه به زیر زبان زد تا بدون این که به معده برود از طریق زبان جذب شود. ولی این محرک ها را نمی توان به این طریق استفاده کرد زیرا ملکول اسید آمینه مورد نظر آن قدر بزرگ اند که قابل جذب شدن نیستند.

مسائل اخلاقی در استفاده از هورمون رشد نوترکیب

استفاده از میکروارگانیزم های تغییر یافته از طریق مهندسی ژنتیک شده (Genetically Engineered Microorganisms) به طور کلی مشکلاتی را در بر دارد که حتی این مشکلات در مورد میکروارگانیزم هایی که تنها در محیط بسته مانند فرمانتورها مورد استفاده قرار می گیرند و به محیط خارج آزاد نمی شوند نیز صادق است. یکی از این مشکلات احتمال نشت این میکروارگانیزم ها به خارج از محیط آزمایشگاه است. عوامل متعددی در این زمینه ممکن است نقش داشته باشند مانند عدم توجه محقق یا مسئولان آزمایشگاه در دفع مواد زاید فاضلاب شهری از طریق سینک های آزمایشگاهی، سیستم تهویه نامناسب و عدم تفکیک وسایل آزمایشگاهی و محل کار با میکروارگانیزم تغییر یافته از طریق مهندسی ژنتیک. بنابراین یک جنبه از مسائل اخلاقی در ارتباط با تولید این گونه میکروارگانیزم مربوط به ساخت میکروارگانیزم و مسائل مربوط به GMO است و جنبه دیگر مرتبط با اثراتی که محصول تولید شده در بر خواهد شد.

علاوه بر مسائلی که هنگام آزادسازی این نوع میکروارگانیزم در محیط به وجود می آید مسائل دیگری نیز باید مورد توجه قرار بگیرد مانند احتمال وجود خود میکروارگانیزم در محصول تولید شده. به عبارت دیگر اگر فرآیند خالص سازی محصول به طریق صحیحی صورت نگیرد ممکن است میکروارگانیزم نیز در داخل محصولی که به صورت تجاری به بازار عرضه می شود وجود داشته باشد که البته این احتمال بسیار کم است.

ولی حتی در احتمال بسیار کم نیز وجود میکروارگانیزم تغییر یافته از طریق مهندسی ژنتیک در محصول تولید شده خطرات زیادی را به دنبال خواهد داشت که یکی از این مسائل انتقال ژن از میکروارگانیزم به موجودات زنده دیگر است مانند میکروارگانیزم هایی که به عنوان فلور طبیعی در بدن وجود دارند.

چه بسا انتقال ژن کلون شده به میکروارگانیزم طبیعی بدن سبب ایجاد میکروارگانیزم بیماری زا و خطرناکی شود که عواقب بعدی را در بدن به دنبال خواهد داشت. از دیگر مشکلاتی که ممکن است در اثر انتقال ژن از میکروارگانیسم مزبور در بدن به وجود آید ایجاد جهش در بدن است که بعضی از این جهش ها ممکن است خطرناک باشد و منجر به بیماری های خطرناکی مانند سرطان شود. لذا باید در مورد کاربرد این گونه میکروارگانیزم ها احتیاط ها و توصیه های معینی انجام گیرد تا از بخش میکروارگانیزم کاملا اطمینان حاصل شود.

خطرات درمان با هورمون رشد نوترکیب (rGH therapy)

استفاده از هورمون رشد نوترکیب در کوتاه مدت اثرات جانبی کمی دارد ولی خطرات احتمالی این هورمون در بلند مدت هنوز شناخته نشده است. یکی از این مسائل تولید آنتی بادی علیه این هورمون است که البته میزان آن 10 درصد یا کمتر می باشد و این مقدار آنتی بادی تاکنون اثر کلینیکی خاصی نداشته است.

یکی از خطراتی که ممکن است درمان بلند مدت با rGH به وجود آورد ایجاد آسیب جسمی یا ذهنی است که در اثر تزریق بلند مدت هورمون رشد ایجاد می شود. همچنین یک تحقیق نشان داده است که کودکان بیماری که برای درمان از هورمون رشد استفاده کرده اند به طور غیرمعمول لاغر و دارای عضلات نامناسب شده اند که این حالت به علت افزایش سوخت وساز سلولی بوده است.

بعضی از محققان معتقدند که از لحاظ تئوری، بین هورمون رشد نوترکیب و ایجاد سرطان رابطه ای وجود دارد به این صورت که هورمون رشد نوترکیب سبب افزایش سنتز rGF توسط کبد می شود که این ماده ممکن است خطر ابتلا به سرطان را افزایش دهد. همچنین گزارش هایی مربوط به افزایش خطر ابتلا به بیماری هایی نظیر سرطان خون، لنفوما و تومور در بیمارانی که از rGF به همراه شیمی درمانی و پرتودرمانی استفاده می کنند وجود دارد.

مسائل اخلاقی در درمان نقص کودکان با استفاده از هورمون رشد نوترکیب

یکی از کاربردهای مهم هورمون رشد نوترکیب برطرف کردن مشکلات ایجاد شده در کودکان است. به عنوان مثال می توان به کوتاهی قد اشاره کرد. لذا کودکان یکی از مهمترین استفاده کنندگان هورمون رشد نوترکیب اند. یکی از ملاحظات در مورد استفاده از هورمون رشد در درمان کودکان، غلظت یا مقدار هورمون رشد به کار برده شده است که آیا غلظت به کار برده شده کافی یا ناکافی است.

از مشکلات دیگر که نمی توان به آن پاسخ صریح نیز داد این است که آیا غلظت به کار برده شده از هورمون رشد سبب می شود که کودک به رشد کافی در هنگام بلوغ برسد یا خیر. و یا رشدی که کودک در اثر هورمون رشد به دست می آورد آیا مشکل اجتماعی او را برطرف می کند یا خیر.

از مشکلات دیگر، هزینه سنگین استفاده از این دارو (هورمون رشد نوترکیب) است زیرا کودک باید در هفته، سه الی چهار بار از این دارو استفاده کند. بنابراین خانواده او باید هزینه گزافی را تحمل کنند. در این حالت باید این مورد را در نظر داشت که آیا کوتاه قدی یک نقص است یا یک بیماری. بسیاری از خانواده ها تمایل دارند که فرزندانی بلند قد داشته باشند با این تصور که بلندی قد در جامعه یک مزیت محسوب می شود و سبب موفقیت و مقبولیت فرد می گردد.

از این رو سعی می کنند که فرزندان خود را با دارو درمان مورد درمان قرار بدهند. بنابراین باید این موضوع مورد توجه قرار بگیرد که چه میزان نقص در کودک به عنوان بیماری محسوب می شود. به عنوان مثال، کوتاه قدی تا چه میزان نقص محسوب می شود. همچنین اگر تبعیض در جامعه نسبت به کوتاه قدان اعمال می شود. باید برداشته شود و از برخورد ناصحیح و تبعیض آمیز با کوتاه قدان جلوگیری شود. این بهتر از تجویز دارویی است که ممکن است اثرات جانبی داشته باشد. در خاتمه باید اشاره کرد که با توجه به فواید هورمون رشد استفاده از این ماده تنها در مواقع لزوم توصیه می شود.

البته باید توجه داشت که غلظت مناسب از این دارو و میزان مناسب از این داروها به کار برده شود و آن هم برای درمان افرادی که واقعا به آن احتیاج دارند.

^{۵ نکته برای ترشح بیشتر هورمون رشد}

از غذاهای پرچربی قبل از تمرین استفاده نکنید.

تحقیقات نشان داده است ،استفاده از غذاهای پرچربی (بیشتر از ۵ درصد چربی )به مقدار ۵۰ درصد موجب کاهش ترشح هورمون رشد میشود .به همین خاطر سعی کنید از منابع پروتئنی کم چرب مانند پروتئین وی ،گوشت گوساله کم چرب برای ۴ ساعت قبل از تمرین استفاده کنید.

قبل از تمرین کربوهیدرات‌های دیر هضم مصرف کنید.

کربوهیدرات‌های آرام هضم نه تنهابرای مدت بیشتری سطح انرژی شما را بالا نگه می‌دارند بلکه سطح انسولین را نیز پائین حفظ میکنند سطح بالای انسولین در طول تمرینات موجب افت سطح GH و کند شدن فرآیند‌های چربی سوزی میگردد. قبل از تمرینات از میوه‌ها، جو دو سر وحبوبات استفاده کنید.

از مکمل‌های مناسب برای ترشح بیشتر GH استفاده کنید.

از مکمل‌های زیر به مقدار نوشته شده ،۳۰ دقیقه قبل از وعده پروتئینی پیش از تمرین استفاده کنید. تحقیقات ازمایشگاهی تأثیرات مثبت اینها را در ترشح بیشتر هورمون رشد ثابت کرده است :آرژنین (۵-۹گرم)،گلوتامین(۵-۱۰ گرم)،ملاتونین(۵/.-۵گرم)با تجویز پزشک

بدن را قبل از تمرین گرم کنید.

تحقیقات نشان داده است هنگامی‌که دمای قسمت مرکزی بدن در طول تمرینات پائین باشد به همان میزان ترشح هورمون رشد نیز کاهش میابد. این مشکل هنگامی‌که هوای منطقه سر باشد بیشتر خود را نشان میدهد . حتما قبل از تمرین به مدت ۵ دقیقه روی تر دمیل پیاده روی به سرعت متوسط داشته باشید و قبل از ست‌های اصلی چند ست گرم کردنی نیز انجام دهید.

هوازی را بعد از وزنه انجام دهید.

مطالعات حاکی از این مسئله است که تمرین هوازی بعد از وزنه به میزان ۳ برابر ترشح هورمون رشد را نسبت به انجام ان قبل از وزنه ،بیشتر میکند. پس هوازی را در حد ۳۰ دقیقه بعد از وزنه انجام دهید.

هورمون رشد (growth hormone) ، یک پلی‌پپتید متشکل از ۱۹۲ اسید آمینه است که در ساختمان آن دو پیوند دی‌سولفور وجود دارد. هورمون رشد در گونه‌های مختلف متفاوت است. هورمون رشد از قسمت قدامی غده هیپوفیز ترشح می‌شود.

دید کلی

قسمت پیشین هیپوفیز ، مهمترین و بزرگترین قسمت هیپوفیز است. این بخش قدامی در انسان ۷۰ درصد وزن غده را تشکیل می‌دهد و محل سنتز و ترشح چندین هورمون است که بیشتر عمل تحریک و تنظیم ترشحات سایر غدد درون ریز را به عهده دارند و به همین جهت آنها هورمونهای محرک (Stimulating hormone) می‌نامند. هورمون پرولاکتین یا لاکتوژن و هورمون رشد یا سوماتوتروپین هورمون ، از مهمترین هورمونهای بخش قدامی هیپوفیز هستند.

‍

تمامی هورمونهای قدامی هیپوفیز از یک پیش ساز گلیکوپروتئینی حاصل می‌شوند. این ترکیب پیش ساز از ۲۶۴ اسیدآمینه ساخته شده است که پرواوپیوملانوکورتین گویند. این ترکیب هیدرولیزهای آنزیمی مختلفی را تحمل کرده و در نتیجه به پپتیدهایی با اندازه‌های مختلف تبدیل می‌شود که هر کدام از پپتیدهای حاصل ، عمل هورمونی خاصی را انجام می‌دهند. ترکیب پرواپیوملانوکورتین بوسیله سلولهای حلقه قوسی غده هیپوتالاموس و سلولهای قدامی هیپوفیز ، سنتز می‌گردد.

نحوه عملکرد هیپوتالاموس و هیپوفیز قدامی

هیپوتالاموس مغز ، مرکز هماهنگ کننده سیستم آندوکرین می‌باشد که پیامها را از سیستم اعصاب مرکزی دریافت و هماهنگ می‌کند. در پاسخ به پیامها ، هیپوتالاموس تعدادی از هورمونهای تنظیمی (عوامل آزاد کننده) را تولید می‌نماید که مستقیما از طریق عروق خونی اختصاصی و نورونهایی که دو غده را به‌ یکدیگر متصل می‌کنند به غده هیپوفیز مجاور ، منتقل می گردد. غده هیپوفیز از دو قسمت با عملکرد متفاوت تشکیل شده است. به هیپوفیز خلفی انتهای آکسونی نرونهای متعددی می‌رسد که از هیپوتالاموس منشا می گیرند.

هیپوفیز قدامی با تولید هورمونهای محرک به هورمونهای هیپوتالاموسی موجود در گردش خون ، پاسخ می‌دهند. این پلی‌پپتیدها رده بعدی غدد آندوکرین شامل قسمت قشری غدد فوق کلیوی ، غده تیروئید ، تخمدان و بیضه‌ را فعال می‌نمایند. به دنبال تحریک این غدد ، هورمونهای اختصاصی آنها وارد گردش خون شده و به گیرنده‌های هورمونی موجود در روی یا داخل سلولهای هدف ، متصل می‌گردند. هورمون رشد مترشحه از هیپوفیز قدامی بر روی کبد و استخوان ، تاثیر می‌گذارد.

نحوه تنظیم سنتز و ترشح هورمون رشد

غلظت هورمون رشد در بافت هیپوفیزی ۱۵ - ۵ میلیگرم بر گرم یعنی بیشتر از غلظت سایر هورمونهای هیپوفیزی است. وزن مولکولی این هورمون ۲۲ هزار دالتون است. همانند بیشتر هورمونهای هیپوفیزی ترشح هورمون رشد ، حالت یک جریان دائمی و یکنواخت را ندارد، بلکه به صورت جریانات ضربانی (Pulsatile) انجام می‌پذیرد. میزان ترشح این هورمون تحت تاثیر تحریکات عصبی و خواب و بیداری می‌باشد. بطوریکه غلظت پلاسمایی این هورمون ، ممکن است در ظرف چند دقیقه ۱۰ برابر شود.

بیشترین افزایش هورمون در پلاسما مدت کوتاهی پس از به خواب رفتن رخ می‌دهد. عوامل موثر در ترشح هورمون رشد عباتند از: شوک وتنشهای عصبی ، درد ، سرما ، عمل جراحی ، گرسنگی ، هیپوگلسیمی ، ورزش ، خوردن غذاهای پروتئینی و بالاخره اسید آمینه آرژینین . شوکهای عصبی از طریق تاثیر کوتاکولامینها بر روی هیپوتالاموس موجب زیاد شدن ترشح هورمون می‌گردند. اثرات کلیه عوامل نامبرده شده با توجه به خاصیت فیزیولوژیک بسیار مهم هورمون رشد که همواره از مصرف گلوکز در بدن جلوگیری می‌کند، توجیه پذیر است.

زیرا به هنگام وقوع شوک عصبی، هیپوگلیسمی ، گرسنگی و خواب، هورمون رشد از یک سو با بکار انداختن واکنشهای لیپولیز مقدار بیشتری اسیدهای چرب آزاد را به سلول می‌رساند و از سوی دیگر ورود اسیدهای آمینه به داخل سلول را زیاد می‌کند (واکنشهای نوسازی گلوکز) ، تا به این ترتیب از مصرف گلوکز جلوگیری نموده و آن را برای نیازهای سلولهای مغزی حفظ کند.

اثر غلظت گلوکز در ترشح هورمون رشد

غلظت گلوکز در سلولهای ترشح کننده هورمون آزاد کننده هورمون رشد در هسته هیپوتالاموس ، عامل اصلی در تنظیم هورمون رشد می‌باشد. تجربه نشان می‌دهد که ترکیبات مشابه گلوکز (۲- دزاکسی گلوکز) که از عوامل مهارکننده واکنشهای گلیکولیز بوده و باعث افزایش غلظت گلوکز در خون می‌شوند، ترشح هورمون رشد را نیز زیاد می‌کنند. در صورتی که قرار بود افزایش گلوکز در پلاسما موجب قطع ترشح هورمون رشد شود. می‌توان نتیجه گرفت که عامل اصلی تنظیم ترشح هورمون ، سرعت و میزان متابولیسم گلوکز در داخل سلولهای ترشح کننده هورمون آزاد کننده رشد است و نه غلظت گلوکز در پلاسمای خون.

اثر آرژینین در ترشح هورمون رشد

اثر محرک آرژینین و یا غذاهای غنی از پروتئین در ترشح هورمون رشد نیز خود مکانیسم تنظیم کننده‌ای است تا به این ترتیب ، اسیدهای آمینه در پلاسما به داخل سلولها انتقال یافته و در ساختمان پروتئینها شرکت جویند و یا به اشکال دیگر ذخیره انرژی تبدیل شود. یکی از کارهای هورمون رشد ، شرکت در پروتئین سازی است.

اثر سایر مواد و هورمونها بر ترشح هورمون رشد

تعداد زیادی از هورمونها یا ترکیبات مشابه آنها مانند استروژن، دوپامین ، ترکیبات آلفا- آدرنرژیک ، سروتونین ، پلی‌پپتیدهای هم اثر تریاک (Opiate) ، هورمونهای روده‌ای و گلوکاگن بر روی سلولهای هسته هیپوتالاموس تاثیر گذاشته و در تنظیم هورمون رشد دخالت می‌نمایند. مهمترین عامل تنظیم ، هورمونی است به نام فاکتور رشد شبه انسولین (IGF-۱) و یا سوماتومدین C که توسط کبد ساخته می‌شود و به نظر می‌آید که مهمترین اثر فیزیولوژیک هورمون رشد یعنی اثر آن در رشد استخوانها با دخالت این هورمون (IGF-۱) انجام می‌پذیرد.

خواص فیزیولوژیک و بیوشیمیایی

رشد بدن

اثرات این هورمون در رشد بدن با دخالت پروتئین واسطی به نام فاکتور رشد شبه انسولین (IGF-۱) و یا سوماتومدین C ، انجام می‌پذیرد. این پروتئین واسط از خانواده ژن فاکتورهای شبه انسولین و از نظر ساختمانی شبیه پروانسولین است. پپتید مشابه دیگری نیز به نام (IGF-۲) در پلاسمای خون انسان وجود دارد که یک عامل محرک تکثیر سلولی است. (IGF-۱) دارای ۷۰ اسید آمینه و (IGF-۲) دارای ۶۷ اسید آمینه است. غلظت پلاسمایی (IGF-۲) ، دو برابر (IGF-۱) است. با وجود این به نظر می‌رسد که واسط اصلی در انجام اثرات هورمون رشد همان (IGF-۱) می‌‌باشد، زیرا افرادی که دارای مقدار کافی فاکتور (IGF-۲) بوده ولی دچار نقصان (IGF-۱) می‌باشند، کوتاهی قد مانده و بدن آنها رشد طبیعی ندارد.

متابولیسم پروتئینها

هورمون رشد سرعت انتقال اسیدهای آمینه به داخل سلولهای عضلانی را زیاد می‌کند و مستقیما نیز دارای اثر فعال کننده سنتز پروتئینهاست. اینگونه اثرات هورمون رشد با انسولین مشابهت دارد.

متابولیسم کربوهیدراتها

در متابولیسم کربوهیدراتها ، هورمون رشد اثری مخالف انسولین دارد. افزایش گلوکز خون پس از تزریق هورمون رشد ، نتیجه دو نوع اثر است. یکی صرفه جویی در مصرف آن در بافتهای محیطی و دیگری افزایش فعالیت واکنشهای نوسازی گلوکز در کبد . هورمون رشد در کبد با فعال کردن واکنشهای نوسازی گلوکز از منشا اسیدهای آمینه ، ذخیره گلیکوژن را نیز افزایش می‌دهد.

در دوره واکنشهای گلیکولیز اثر مهار کنندگی هورمون رشد در چندین مکان بروز می‌کند و به نظر می‌آید که این هورمون از ورود گلوکز به داخل سلول نیز جلوگیری می‌نماید. هورمون رشد در عضله با آزاد نمودن اسیدهای چرب از منشا ذخیره تری‌گلیسریدها نیز از انجام واکنشهای گلیکولیز جلوگیری می‌کند. تجویز هورمون رشد به مدت طولانی ممکن است به بروز بیماری دیابت منجر شود.

متابولیسم چربیها

تجویز هورمون رشد در ظرف مدت ۶۰ - ۳۰ دقیقه باعث افزایش اسیدهای چرب آزاد در خون (از منشا بافت چربی) و افزایش اکسیداسیون اسیدهای چرب در کبد می‌گردد. اثر هورمون رشد در متابولیسم کربوهیدراتها و چربیها بدون دخالت (IGF-۱) انجام می‌گیرد.

متابولیزم مواد معدنی

هورمون رشد و فاکتور (IGF-۱) باعث افزایش جذب و نگهداری یونهای کلسیم ، منزیم و فسفاتها در بدن می‌گردند و این عمل آنها احتمالا در ارتباط با اثری است که در رشد استخوانهای طویل دارا هستند.

منبع :میکروبیولوژی مسجد سلیمان  

-----------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------

هور مو نهای تنظیم کننده گلوکز خون وفیزیولوژی آنها

 گلوکز یا قند خون  مهمترین سوخت سلولهای بدن انسان است بنابراین تنظیم مقدارگلوکز خون از مهمترین اعمال حیاتی بدن است و هر گونه اختلال در این عمل باعث بی نظمی ها    و عوارض متعددی شده و حتی ممکن است در برخی موارد منجر به مرگ شود . در این مقاله سعی شده است تا هورمونهای تنظیم کننده گلوکز خون و مکانیسم هر کدام با بیانی ساده    و در این حال عملی شرح داده شود .

 هورمون رشد

این هورمون از هیپوفیز پیشین ترشح می شود .

هورمون رشد چهار اثر عمده برروی متابولیسم سلولی گلوکز دارد .

1ـ کاهش مصرف گلوکز برای انرژی ـ هورمون‌رشدباعث افزایش مصرف اسیدهای چربی برای تولید انرژی می شود در نتیجه گلوکزکمتری مصرف می شود وگلوکزخون افزایش می یابد .

2ـ تشدید رسوب گلیکوژن در سلولها ـ چون گلوکز گلیکوژن در حضور مقادیر زیاد هورمون رشد نمی توانند برای انرژی به مصرف برسند بنابراین گلوکزی که وارد سلولها می شود به سرعت پلیمریزه شده به صورت گلیکوژن  رسوب می کند در نتیجه سلول ها هم به سرعت ازگلیکوژن اشباع می شوند و  نمی توانند گلیکوژن بیشتری را ذخیره کنند و به دنبال آن گلوکز دیگر در خون باقی می ماند وگلوکز خون افزایش می یابد .

3ـ نقصان جذب گلوکز به وسیله سلولها و افزایش غلظت گلوکز خون ( دیابت هیپوفیزی )   وقتی که  هورمون رشد برای بار نخست به حیوانی تزریق شود جذب سلولی گلوکز تشدید یافته و غلظت گلوکز خون به طور مختصر کاهش می یابد ولی این اثر 30 دقیقه تا یک ساعت طول می کشد و سپس به وسیله اثر کاملاً متضاد یعنی کاهش انتقال گلوکز به داخل سلول دنبال می شود . این امر ناشی از آن است که سلولها قبلاً مقدار اضافی  گلوکز جذب کرده که در مصرف آن با اشکال روبرو هستند .

4ـ افزایش ترشح انسولین ( اثر دیابت زای هورمون رشد )ـ  افزایش غلظت گلوکز خون ناشی از هورمون رشد سلول های بتای جزایر لانگرهانس را تحریک و وادار به ترشح انسولین اضافی می کند علاوه بر این هورمون رشد اثر تحریکی مستقیم روی سلول های بتا دارد مجموعه این دو اثر گاهی ترشح انسولین به وسیله سلول های بتا را آنقدر تحریک می کند که این سلول ها عملاً خاموش می شوند هنگامی که این حالت بروز می کند دیابت قندی ایجاد می شود .

هرمون تیروکسین

هورمون تیروکسین که از غده یتروئید ترشح می شود در تنظیم قند خون اثراتی دارد که عبارت است از :

 جذب سریع گلوکز توسط سلول ها ـ تشدید گلیکولیزـ تشدید گلوکونئوژنز ـ افزایش میزان جذب از لوله گوارش و حتی افزایش ترشح انسو لین .

هرمون کورتیزول

این هورمون از لایه میانی بخش قشری غده فوق کلیه ترشح می شود و در متابولیسم هیدراتهای کربن یا قندها به صورتهای زیر عمل می کند .

1ـ تحریک گلوکونئوژنزـ یعنی پروتیئنها را به هیدراتهای کر بن یا قند تبدیل می کند          و در نتیجه گلوکز خون افزایش می یابد . این افزایش ناشی از دو اثر کورتیزول است .                 اولًا کورتیزول  تمام آنزیم های مورد نیاز برای تبدیل اسیدهای آمینه به گلوکز در سلول های کبدی را  افزایش می دهد که این کار را با  افزایش نسخه برداری از DNA و تولیدm RNA در سلول های کبدی انجام می دهد . ثانیاً کورتیزول باعث فراخوانی اسیدهای آمینه از بافتهای خارج کبدی و به طور عمده از عضلات می شود در نتیجه اسیدهای آمینه بیشتری در دسترس پلاسما قرار می گیرد تا گلوکونئوژنز شدت یافته و گلوکز خون افزایش یابد .

2ـ کاهش مصرف گلوکز به وسیله سلول هاـ کورتیزول اکسیداسیونNADH  و تشکیل

+  NADرا کاهش می دهد . چون  NADH بایستی اکسید شود تا گلیکولیز بتواند انجام گردد لذا این امر می تواند باعث کاهش مصرف گلوکز شود و در نتیجه گلوکز خون بالا رود . هر دو عمل ذکر شده در بالا  گلوکز خون را افزایش داده که این حالت را دیابت فوق کلیوی  می نامند . لازم به ذکر است که دیابت هیپوفیزی حسا سیت ضعیفی به انسولین دارد دیابت فوق کلیوی حساسیت متوسط و دیابت لوزالمعدی حساسیت زیادی به انسولین دارد.

هورمون اپی نفرین (آدرنالین)

این هورمون از بخش مرکزی غده فوق کلیه ترشح می شود و به صورتهای زیر تنظیم گلوکز خون دخالت دارد.

الف ـ افزایش گلیکوژنولیز در کبد و عضلات یعنی گلیکوژن ذخیره شده در کبد و عضلات توسط این هورمون به گلوکز تبدیل و وارد خون می شود تا نیاز فوق العاده بدن به انرژی      را در حالتهای اضطراری و تنشهای ناگهانی تامین کند . این هورمون همزمان با تحریک اعصاب سمپاتیک وارد شده به بخش مرکزی فوق کلیه ترشح می شود.

ب ـ اپی نفرین ترشح انسولین را کاهش داده ولی بر ترشح گلوکاگون می افزاید در نتیجه باعث افزایش گلوکز خون می شود .

ج ـ افزایش گلوکونئوژنز ازلاکتات و گلیسرول در کبد که این مورد هم باعث تولید گلوکز      و افزایش گلوکز وارد شده به خون می گردد .

هورمونهای لوزالمعده

لوزالمعده علاوه بر تولید و ترشح آنزیم های گوارشی چند هورمون مهم تنظیم کننده گلوکز خون ترشح می کند که عبارتند از گلوکاگون که از سلول های آلفای جزایر لانگرهانس ترشح می شود . انسولین که از سلول های تبای جزایر لا نگرهانس ترشح شده و سوماتوستاتین که از سلولهای دلتا ترشح می شود .

نقش هورمون گلوکا گون در تنظیم گلوکز خون

این هورمون در پاسخ به کاهش گلوکز خون ترشح می شود و بنابراین افزاینده گلوکز خون   می باشد و این عمل کاملاً مخالف  اثر انسولین است . اثرات اصلی گلوکاگون بر متابولیسم گلوکز عبارتند از :

1ـ تجزیه گلیکوژن کبد ( گلیگوژنولیز )

2ـ افزایش گلوکونئوژنز در کبد .

هر دو این اعمال باعث افزایش گلوکز خون و قرار گرفتن گلوکز فراوان در دسترس اندام ها  می شود . حتی بعد از آنکه تمام گلیکوژن موجود در کبد در اثر گلوکاگون تمام می شود ادامه ترشح گلوکاگون موجب ادامه هیپرگلیسمی می شود . این امر ناشی از اثر گلوکاگون در افزایش دادن میزان جذب اسیدهای آمینه توسط سلول های کبدی و سپس تبدیل بسیاری از آنها به گلوکز توسط گلوکونئوژنز است .

گلیکوژنولیز به وسیله گلوکاگون

این فرایند گلوکز خون را در ظرف چند دقیقه افزایش می دهد . این فرایند طی مراحل زیر انجام می شود .

1ـ گلوکاگون آدنیل سیکلاز را در غشای سلول های کبدی فعال می کند .

2ـ  آدنیل سیکلاز موجب تشکیل آدنوزین مونوفسفات حلقویAMP می شود .

3ـ AMP حلقوی پروتئین تنظیم کننده آنزیم پروتئین کیناز را فعال می کند .

4ـ این پروتئین موجب فعال شدن پروتئین کیناز می گردد .

5ـ این آنزیم فسفوریلاز ط را به فسفوریلاز   a تبدیل می کند .

6ـ فسفوریلاز  aموجب پیشبرد تجزیه گلیکوژن به گلوکز ـ 1 ـ فسفات می شود .

7ـ آنگاه گلوکزـ 1 ـ فسفات د فسفر یله شده وگلوکز از سلول های کبدی آزاد می شود . افزایش گلوکز خون ترشح گلوکاگون را مهار می کند .

«سوماتوستانین و اثر آن بر مهار ترشح گلوکاگون و انسولین»

این هورمون از سلول های دلتای جزایر لانگرهانس ترشح می شود . عواملی که ترشح این هورمون را تحریک می کنند عبارتند از:

الف ـ افزایش غلظت گلوکز خون

ب ـ افزایش اسیدهای آمینه

ج ـ افزایش اسیدهای چربی

د ـ افزایش غلظت چندین هورمون گوارشی که در پاسخ به خوردن غذا از قسمت فوقانی لوله گوارش آ زاد می شوند .

زمانی که گلوکز و گلوکاگون خون هر دو افزایش یابند در این زمان نیز سوماتوستانین ترشح می شود تا ترشح گلوکاگون را مهار کند .

نقش انسولین در تنظیم قند خون

انسولین را به نام هورمون فراوانی مواد غذایی لقب داده اند . وقتی که ورود مواد غذایی به بدن زیاد باشد انسولین پیام های لازم را برای  ذخیره  سوخت  اضافی ارسال می دارد             و در عین حال سوخت های موجود قبلی را  نیز به حرکت در می آورد . پس انسولین دارای اثرهای آنابولیکی است . آشکارترین و مهمترین عمل انسولین پایین آوردن سریع مقدار گلوکز خون است . بسیاری از بافت های بدن برای گرفتن گلوکز از خون به انسولین نیاز دارند               در غیاب انسولین گلوکز نمی تواند به آسانی وارد سلول ها شود . دو مورد استثنای مهم در این میان مغز و کبد هستند که سلول های آنها حتی در غیاب انسولین کاملاً نسبت به گلوکز نفوذ پذیری دارند . در بافتهایی مثل ماهیچه و چربی گلوکز بر اساس انتشار ساده و انتشار تسهیل شده وارد سلول می شود .

انسولین علاوه بر تسهیل ورود گلوکز به سلول متابولیسم و استفاده این قند را هم افزایش می دهد . در بیشتر سلول ها به ویژه سلول های کبد و ماهیچه انسولین باعث تشکیل گلیکوژن و مانع تجزیه آن می شود . در نتیجه مقدار ذخیره گلیکوژن افزایش می یابد .

انسولین باعث تحریک بسیاری از آنز یم های مسیر گلیکولیز هم می شود .                بنابراین در بیشتر سلول های حساس به انسولین متابولیسم گلوکز از طریق گلیکولیز افزایش می یابد . انسولین علاوه بر تحریک جذب گلوکز و استفاده از آن توسط بافت های ماهیچه و چربی از دو راه باعث می شود که کبد برون ده گلوکز را کاهش دهد . یکی اینکه انسولین فعالیت چند نوع آنزیم مهم را در مسیر گلوکونئوژنز کم می کند . دیگر اینکه انسولین باعث مصرف اسیدهای آمینه در بافت های محیطی می شود و در نتیجه از مقدار ذخیره اسیدهای آمینه ای که پیش ماده های اصلی  گلوکونئوژنز (تولید گلوکز جدید ) در کبدند می کاهد .

 ضمناً سوماتوستانین در موارد لازم باعث منع ترشح انسولین هم می شود .

کاهش ترشح هورمون انسولین باعث دیابت (مرض قند ) می شود که این نوع دیابت را دیابت ملیتوس (دیابت لوزالمعدی )می گویند . دیابت ملیتوس شایع ترین بیماری حاصل                از بی نظمی هورمونی است و در مغرب زمین دیابت سومین عامل مهم مرگ ومیر  و دومین عامل نابینایی است . دیابت ملیتوس دو نوع است .

1ـ دیابت وابسته به انسولین ( نوع I ) که به علت کمبود ترشح  انسولین از سلول های بتا   در لوزالمعده می باشد .

2ـ دیابت غیر وابسته به انسولین ( نوع I I ) که به علت فقدان نسبی پاسخ سلول های اندام هدف به انسولین موجود در خون است .

دیابت نوع I ( وابسته به انسولین )

دراین بیماری ترشح انسولین بسیار کم یا هیچ است . افراد مبتلا به این بیماری باید همه روزه مقداری انسولین تزریق کنند . نقص در کار سلول های بتا معمولاً در زمان بلوغ             یاسال های پس  از آن پیش می آید . علت نقص خود ایمنی است یعنی سیستم ایمنی بدن     به سلول های بتا در لوزالمعده حمله کرده و آنها را  از  بین می برد . ممکن است خود ایمنی دو علت داشته باشد عامل اول ژنتیکی است عامل دوم طبق عقیده برخی دانشمندان ممکن است حمله ویروسهایی به سلولهای بتا باشد .

دیابت نوع II ( غیر وابسته به انسولین )

در حدود  90درصد از بیماران دیابتی دچار دیابت نوع I I هستند این نوع دیابت وقتی بروز می کند که بافته های هدف انسولین قدرت پاسخ دهی در برابر هورمون را  از دست می دهند یا غشای سلول های بافت هدف گیرنده های لازم را نداشته باشد .

در این حالت ممکن است مقداری انسولین موجود در خون در حد طبیعی و حتی با لاتر از آن باشد اما سلول های اندام هدف به طور  معمول به هورمون پاسخگو نیستند این حالت را مقاومت در برابر انسولین می نامند . در بسیاری از موارد مبتلایان به این نوع دیابت چاق هستند و اگر این بیماران تحت رژیم لاغری قرار گیرند و از وزنشان کاسته شود شدت بیماری کم می شود . این بیماری ممکن است با چاقی رابطه داشته باشد و برای  دیابت نوع II یک دلیل ژنتیکی قوی وجود دارد . هر دو قلوهای یکسان وقتی یکی به دیابت نوع II مبتلا می شود شانس ابتلای نفر دوم نیز صد در صد است .

عوارض حاد بیماری دیابت

وقتی انسولین ترشح نشود  یا آنکه جلو عمل آن گرفته شود مقدار قند خون به حد قابل توجهی بالا می رود این حالت را هیپرگلیسمی  می نامند . اگر هیپرگلیسمی بیش از حد شدید شود و مقدار گلوکز خون از حد توانایی باز جذب در کلیه ها بر اساس روش انتقال فعال بالاتر رود گلوکز  اضافی از راه  ادرار دفع می شود که به این حالت گلوکوزوری           می گویند . به این سبب اثر اسمزی گلوکز فراوان در ادرار مقدار  زیادی آب هم همراه آن     از بدن دفع می شود پس حجم ادرار زیاد و دفع آن زیادتر می شود که به این حالت پلی اوری گفته می شود . با دفع زیاد آب از طریق  ادرار آب بدن کم می شود . در دیابت چون گلوکز نمی تواند وارد سلول ها شود سلول ها برای سوخت خود از پروتئینها و چربی های ذخیره استفاده کرده و در نتیجه شخص مبتلا لاغر می شود . در دیابت نوع I ( فقدان انسولین )بر ساخته شدن ترکیبات ستونی در کبد افزوده می شود . این ستون ها خاصیت اسیدی دارند و وقتی به مقدار زیاد تولید شوند حالتی به نام ستواسیدوز  پیش می آید . وقتی مقدار ستونها هم مانند گلوکز در خون زیاد شود آنها نیز در ادرار ظاهر خواهند شد .

 ستون ها کاتیونهایی مثل سدیم و پتاسیم را به همراه خود از بدن دفع می کنند پس در حالت ستواسیدوز شدید مقدار این یون ها در بدن کاهش می یابد و بدن دچار عدم توازون الکترولیت ها می شود . در صورت عدم معالجه ستواسیدوز شدید با کم شدن آب بدن همراه می شود که باعث بروز حالت غش و سرانجام مرگ می شود .

« عوارض ثانویه و مزمن بیماری »

این عوارض شامل تغییرات تدریجی هستند که در طول سال ها رخ می دهند و نتیجه آنها کوتاه شدن زندگی بیمار است . مهمترین این تغییرات در دستگاه گردش خون صورت          می گیرد این تغییرات همانند آنچه که از آترواسکلروز حاصل می آید سبب باریک شدن مجاری رگ های بزرگ مغز ـ قلب و دست و پاست . کمی جریان خون در این اندام ها ممکن است باعث حالت  سکته یا فلج شدن دست و پا شود .

پارگی رگ ها باریک و مویرگ ها و شبکه چشم افراد دیابتی زیاد اتفاق می افتد . نتیجه بروز چنین حالتی را اصطلاحاً رتینوپاتی دیابتیک  می نامند که علت آن فساد رگ های خونی غذا دهنده شبکه چشم است . با پاره شدن رگ های شبکه  بافتی لکه مانند تشکیل می شود    که سر انجام جلو عمل احساس نور را توسط سلول های شبکه می گیرد . همه ساله تعداد زیادی بیمار مبتلا به رتینوپاتی دیابتیک نابینا می شوند .

یک عارضه ثانویه و فراوان دیگر در مبتلایان به دیابت پیدایش خرابی در عمل اعصاب است که این حالت را نوروپاتی دیابتیک  می نامند .

تهیه و تنظیم : ناصر مستقیمی