فيديو الدرس: وظيفة الهرمونات العلوم

‏نسخة الفيديو النصية

في هذا الفيديو، سوف نتعرف على المكونات المختلفة لجهاز الغدد الصماء في الإنسان. وسنتناول بعض أمثلة الغدد الصماء والهرمونات المختلفة التي تفرزها لتنظيم البيئة الداخلية للجسم والحفاظ عليها.

تشارك الهرمونات في العديد من العمليات الحيوية المختلفة. فيمكنها التحكم في مدى جوعك، ومدى شعورك بالنعاس، بل ولها دور أيضًا في تحديد مدى طولك أو قصرك. والهرمونات لها وظيفة مهمة في عمل الجهاز التناسلي، والجهاز المناعي، والجهاز الهضمي. ومن دون الهرمونات، لا يمكن استخدام الطعام الذي نتناوله مصدرًا للطاقة.

الهرمونات نواقل كيميائية تنتقل في أنحاء جسم الكائن الحي، ويكون ذلك عادة في مجرى الدم أو أحيانًا في وسط نقل آخر، لتنسيق الاستجابات المختلفة وتنظيمها. تنتج الهرمونات وتفرز بواسطة الغدد الصماء. والغدد الصماء مجموعة متخصصة من الخلايا تفرز الهرمونات في الدم مباشرة. ثم ينقل مجرى الدم هذه الهرمونات إلى مختلف أنحاء الجسم. وتكون الهرمونات ذائبة عادة في المكون السائل للدم، الذي يسمى البلازما. ينقل الدم هذه الهرمونات عبر مختلف أنحاء الجسم وإلى خلايا معينة تسمى الخلايا المستهدفة، والتي يمكنها إحداث استجابة متخصصة.

تفرز كل الغدد الموجودة بالجسم مواد ذات وظائف محددة. لنقارن هذه الغدد المختلفة بتلخيص ما نعرفه عن الغدد الصماء أولًا. الغدد الصماء تنتج الهرمونات وتفرزها. وهذه الهرمونات التي تفرز تدخل مباشرة إلى الدم الذي ينقلها إلى خلاياها المستهدفة.

ثمة نوع آخر من الغدد في جسم الإنسان يسمى الغدد الخارجية الإفراز، وسنتناولها فيما يأتي. تعمل الغدد الخارجية الإفراز على نحو مختلف قليلًا؛ إذ لا تفرز الهرمونات في الدم. وإنما تنتج وتفرز مواد، مثل الإنزيمات، عبر تراكيب شبيهة بالأنابيب تسمى قنوات، على أسطح الجسم التي يمكن أن تكون إما داخلية وإما خارجية. لنر ما المقصود بذلك من خلال مثال.

توجد الغدد اللعابية بالقرب من الفم. وتفرز مادة تسمى اللعاب، والذي يحتوي على إنزيمات. تفرز هذه الإنزيمات على السطح الداخلي للفم للمساعدة في تكسير الكربوهيدرات الموجودة في الطعام. ويفرز اللعاب عبر القنوات اللعابية. ثمة مثال آخر وهو الغدد العرقية الموجودة تحت سطح الجلد مباشرة. تعد هذه الغدد أيضًا غددًا خارجية الإفراز لأنها تفرز مادة تسمى العرق على السطح الخارجي للجلد من أجل المساعدة في خفض درجة حرارة أجسامنا عندما نشعر بالحر الشديد. ويفرز العرق أيضًا عبر قنوات. ونظرًا لأن الغدد الصماء لا تفرز مواد عبر قنوات، تسمى أحيانًا غددًا لا قنوية.

لنلق نظرة سريعة على دور رئيسي يمكن للهرمونات أن تؤديه في جسم الإنسان. يحتوي جسم الإنسان، وغيره من الكائنات الحية المتعددة الخلايا، على أنسجة وأعضاء مختلفة تؤدي وظائف معينة. ويجب الحفاظ على الظروف الداخلية ثابتة وطبيعية وآمنة داخل أجسام الكائنات الحية المتعددة الخلايا ضمن نطاق ضيق نسبيًّا، ومن أمثلة ذلك ضمان عدم ارتفاع درجة حرارة الجسم المركزية أو انخفاضها بدرجة كبيرة. تؤدي الهرمونات دورًا مهمًّا في الحفاظ على هذه الظروف، وهي عملية تعرف باسم الاتزان الداخلي.

الاتزان الداخلي هو طريقة الجسم في الحفاظ على البيئة الداخلية مستقرة رغم التغيرات التي تحدث خارج الجسم. على سبيل المثال، إذا كنت في الخارج والجو بارد، فقد يرتجف جسمك لتوليد الحرارة اللازمة للحفاظ على درجة حرارته الداخلية. يضمن الاتزان الداخلي أداء الجسم لوظائفه على النحو الأمثل. وجميع الكائنات الحية تنظم بيئاتها الداخلية من أجل البقاء على قيد الحياة، وليس الإنسان فقط. ولكي يحافظ الجسم على الاتزان الداخلي، لا بد من وجود أنظمة اتصال في الجسم لإرسال الإشارات المختلفة واستقبالها. يوجد نظامان رئيسيان للاتصال في الجسم البشري، وهما الجهاز العصبي الذي يرسل الإشارات الكهربية لمختلف أنحاء الجسم، وجهاز الغدد الصماء أو الجهاز الهرموني، وهو موضوع هذا الفيديو.

تشمل بعض الغدد الصماء الرئيسية في جسم الإنسان الغدة النخامية، والغدة الدرقية، والغدد الكظرية، والبنكرياس، والخصيتين في الذكور، والمبيضين في الإناث. تنتج كل غدة صماء هرمونًا واحدًا أو أكثر. ويمكن بعد ذلك إفراز هذه الهرمونات في مجرى الدم لتصل إلى الأعضاء المستهدفة المحددة المختلفة وتؤثر عليها بتأثير محدد. ونظرًا لأنه يجب أولًا إنتاج هذه الهرمونات، ثم إفرازها، ثم نقلها لمسافات تكون أحيانًا طويلة نسبيًّا، يمكن أن تكون هذه العملية بطيئة إلى حد ما. لنلق نظرة على بعض الهرمونات التي تنتجها وتفرزها بعض هذه الغدد الصماء المختلفة.

الغدة النخامية غدة في حجم حبة البازلاء تقع أسفل الدماغ. وتسمى أحيانًا سيدة الغدد لأنها يمكن أن تفرز هرمونات تتحكم في وظائف الغدد الصماء الأخرى، مثل المبيضين. الخلايا المستهدفة بهرمونات الغدة النخامية ليست خلايا الغدد الصماء الأخرى فحسب، بل العديد من الأنسجة في أنحاء الجسم أيضًا. على سبيل المثال، يمكن أن تفرز الغدة النخامية أيضًا هرمون النمو المسئول عن نمو الأنسجة وتجدد الخلايا.

الغدة الدرقية غدة على شكل فراشة تقع على السطح الأمامي للعنق. وتتحكم هرمونات الغدة الدرقية في الوظائف الحيوية للجسم، مثل درجة حرارة الجسم. وتلعب كذلك دورًا في عملية الأيض واستهلاك الطاقة في خلايانا. ويمكن أيضًا لهرمونات الغدة الدرقية التأثير على معدل ضربات القلب.

الغدد الكظرية غدتان هرميتا الشكل تقع كل واحدة منهما أعلى إحدى الكليتين. تنتج هاتان الغدتان العديد من الهرمونات المختلفة وتفرزها، مثل هرمون الأدرينالين الذي سمعت به على الأرجح، وهو المسئول عن استجابة الكر أو الفر. ويمكن لهذا الهرمون استهداف خلايا العضلات لزيادة تدفق الدم فيها، وكذلك استهلاكها للطاقة من أجل تهيئة الجسم للمواجهة أو الهروب من وضع خطر أو ضغط محتمل.

البنكرياس عضو طويل يشكل جزءًا من الجهاز الهضمي. يقع البنكرياس أسفل المعدة مباشرة. وأحد الهرمونات التي ينتجها ويفرزها هو الإنسولين المسئول عن تنظيم مستويات السكر في الدم. الإنسولين هو الهرمون الذي يحفز خلايا الجسم على امتصاص الجلوكوز الذي نستمده من السكريات الموجودة في الطعام لاستخدامه في إنتاج الطاقة. ومن خلال امتصاص الجلوكوز، يمكن أن تنخفض مستويات الجلوكوز المرتفعة وتعود إلى وضعها الطبيعي بعد ارتفاعها بشدة. البنكرياس غدة مثيرة للاهتمام جدًّا؛ إذ يمكنها العمل بوصفها غدة خارجية الإفراز عن طريق إفراز الإنزيمات داخل الأمعاء الدقيقة للمساعدة في عملية الهضم. لهذا السبب يسمى البنكرياس أحيانًا غدة مختلطة؛ لأنه يؤدي وظائف كل من الغدد الصماء والغدد الخارجية الإفراز.

كل الغدد الصماء في الجسم متشابهة جدًّا في الحجم والشكل بين الذكور والإناث، باستثناء الغدد الجنسية التي تعرف أحيانًا بالغدد التناسلية أو المناسل. تنتج وتفرز الخصيتان والمبيضان هرمونات مسئولة عن نمو الجهاز التناسلي الذكري أو الأنثوي. تنتج الخصيتان في الجهاز التناسلي الذكري هرمون التستوستيرون، وينتج المبيضان في الجهاز التناسلي الأنثوي هرموني الإستروجين والبروجسترون. تؤدي هذه الهرمونات كلها دورًا مهمًّا في نمو الأعضاء الجنسية والبلوغ في كلا الجنسين. وتؤدي الهرمونات الجنسية الأنثوية وظائف إضافية في مرحلة لاحقة من الحياة التناسلية للأنثى.

لنختبر مقدار ما تعلمناه حول وظيفة الهرمونات من خلال تطبيق معرفتنا على بعض الأسئلة التدريبية.

يوضح الشكل بعض الغدد الصماء الرئيسية في الجسم. أي عضو من ((أ)، (ب)، (جـ)، (د)،(هـ)) يمثل الغدة الكظرية؟ ما الغدة الصماء المشار إليها بالرمز (س)؟

للإجابة عن هذين السؤالين، علينا أولًا معرفة ما هي الغدة الصماء. الغدد الصماء مجموعة من الخلايا المتخصصة التي تفرز الهرمونات في مجرى الدم. والهرمونات نواقل كيميائية يمكنها تحفيز استجابة في موضع آخر في الجسم يختلف عن موضع إنتاجها، لتنظيم العمليات المختلفة في الجسم البشري. لنلق نظرة على الغدد الصماء المختلفة الموضحة في الشكل كي نتمكن من تحديد الغدة الكظرية.

العضو (أ) هو الخصية، والعضو (ب) هو المبيض. يعرف هذان العضوان معًا بالمناسل. وفي حين أن كل خصية من الخصيتين مسئولة عن إنتاج الهرمونات الجنسية الذكرية وإفرازها بشكل رئيسي، فإن المبيضين مسئولان عن إنتاج الهرمونات الجنسية الأنثوية وإفرازها بالأساس. العضو (ج) هو إحدى الغدتين الكظريتين. هاتان الغدتان مسئولتان عن إنتاج العديد من الهرمونات، من بينها الأدرينالين الذي يحفز استجابة الكر أو الفر في المواقف التي يكون فيها الإنسان واقعًا تحت ضغط. العضو (د) هو البنكرياس. يفرز البنكرياس أيضًا هرمونات عديدة، من بينها الإنسولين الذي يتحكم في مستوى سكر الدم عندما يرتفع بشدة. العضو (هـ) هو الغدة النخامية. وتسمى أحيانًا سيدة الغدد لأنها تفرز هرمونات عدة يمكن أن تتحكم في وظائف الغدد الأخرى. نستنتج من ذلك أن العضو (ج) هو الغدة الكظرية.

لنحل الجزء التالي من السؤال. الغدة الأخيرة التي لم نسمها على الشكل، أي العضو (س)، هي الغدة الدرقية. هذه الغدة مسئولة عن إفراز هرمونات الغدة الدرقية ذات التأثيرات المتعددة المختلفة، من بينها التأثير على عملية الأيض ومعدل ضربات القلب. نستنتج إذن أن العضو (س) هو الغدة الدرقية.

لنحل سؤالًا تدريبيًّا آخر معًا.

يوضح الشكل بعض الغدد الصماء الأساسية في الجسم. أي عضو من أعضاء الغدد الصماء (أ)، (ب)، (ج)، (د)، (هـ) يفرز هرمون النمو؟ أي عضو من أعضاء الغدد الصماء (أ)، (ب)، (ج)، (د)، (هـ) يتحكم في مستويات السكر في الدم؟

للإجابة عن هذا السؤال، يجب أن نكون قادرين على التعرف على بعض الغدد الصماء الموضحة في الصورة، والهرمونات التي تفرزها، ووظائف هذه الهرمونات. فلنبدأ إذن. العضو (أ) هو الغدة النخامية التي تقع أسفل الدماغ. تسمى الغدة النخامية أحيانًا سيدة الغدد لأنها تفرز هرمونات يمكن أن يكون لها تأثير على العديد من الغدد الصماء الأخرى. يسمى أحد الهرمونات التي تفرزها هرمون النمو. الوظيفة الأساسية لهرمون النمو هي التحكم في نمو الأنسجة وتجدد الخلايا. ومن ثم، فهو هرمون مهم للغاية لنمو الإنسان. وبذلك نكون قد وجدنا إجابة الجزء الأول من السؤال. أي عضو من أعضاء الغدد الصماء يفرز هرمون النمو؟ إنه العضو (أ)، الغدة النخامية.

والآن لنحل الجزء الثاني من السؤال. العضو المشار إليه بالرمز (د) هو البنكرياس. يفرز البنكرياس أيضًا هرمونات عديدة، يسمى أحدها الإنسولين. والإنسولين مسئول جزئيًّا عن الحفاظ على المعدل الصحي لمستوى سكر الدم. في الحقيقة، إذا ارتفعت مستويات سكر الدم بشدة، يعمل الإنسولين على خفضها مرة أخرى حتى تصل إلى المعدل الطبيعي. إذن فقد حصلنا على إجابة الجزء الثاني من السؤال، وهي أن عضو الغدد الصماء الذي يتحكم في مستويات السكر في الدم هو العضو (د)، البنكرياس.

لنحل سؤالًا تدريبيًّا أخيرًا.

يوضح الشكل ثلاثة أنواع مختلفة من الغدد. أي الصور، (أ)، (ب)، (ج)، تمثل غدة صماء؟ ما السمة الموضحة في الصورة، المشتركة بين كل الغدد الصماء؟ (أ) لا تحتوي على قنوات. (ب) تحتوي على خلايا مختلفة الأحجام. (ج) لها تركيب يشبه الأنبوب الطويل. (د) تحتوي على مساحة يفرز فيها الهرمون.

الغدة الصماء مجموعة من الخلايا المتخصصة التي تفرز الهرمونات مباشرة في مجرى الدم. يمكن لهذه الهرمونات التحكم في العمليات المختلفة في جسم الإنسان وتنظيمها. لتحديد أي الصور تمثل غدة صماء، فلنلق نظرة على السمات الأساسية لكل صورة.

في الصورة (أ)، نرى بعض الأوعية الدموية. في الصورتين (ب) و(ج)، نرى تركيبًا طويلًا يشبه الأنبوب يسمى قناة. نرى أيضًا في هاتين الصورتين نوعًا من الإفرازات على سطح الجسم. لكننا في الصورتين (ب) و(ج) لا نرى أي أوعية دموية. وبما أننا نعرف أن الغدد الصماء تفرز الهرمونات في مجرى الدم مباشرة، نستنتج من ذلك أن الصورة التي تمثل غدة صماء، والتي تتصل اتصالًا وثيقًا بالأوعية الدموية، هي الصورة (أ).

لنحل الجزء الثاني من السؤال. حددنا بالفعل أن الصورة (أ) تمثل غدة صماء. لكن ماذا عن الصورتين (ب) و(ج)؟ توضح هاتان الصورتان مثالين لغدد خارجية الإفراز، وهي مجموعة من الخلايا المتخصصة التي تفرز مواد عبر قنوات على سطح الجسم. على سبيل المثال، الصورة (ب) غدة لعابية تفرز اللعاب عبر القناة اللعابية داخل الفم، وهو من الأسطح الداخلية للجسم. تمثل الصورة (ج) غدة عرقية تفرز العرق عبر قنوات العرق على السطح الخارجي للجسم، وهو الجلد.

السمة المشتركة بين كل الغدد الصماء هي أنها لا تحتوي على قنوات، على عكس الغدد الخارجية الإفراز. ولهذا السبب تسمى أحيانًا غددًا لا قنوية. وهي لا تحتوي بالضرورة على خلايا مختلفة الأحجام ولا تراكيب طويلة شبيهة بالأنابيب؛ فهذه التراكيب تمثل القنوات. وكما ترى أيضًا في الصورة (أ)، فإنها لا تحتوي على مساحة يفرز فيها الهرمون. بدلًا من ذلك، فإنها تفرز الهرمونات في مجرى الدم مباشرة. نستنتج من ذلك أن السمة المشتركة بين كل الغدد الصماء الموضحة في هذه الصورة هي أنها لا تحتوي على قنوات.

والآن حان وقت تلخيص الفيديو بمراجعة النقاط الرئيسية التي تناولناها حول وظيفة الهرمونات. الهرمونات مسئولة عن حالة الاتزان الداخلي، وهي طريقة الجسم في الحفاظ على بيئة داخلية طبيعية ومستقرة. تفرز الغدد الصماء الهرمونات في مجرى الدم، حيث يمكنها الانتقال إلى الأعضاء المستهدفة والتأثير عليها. تشمل بعض أمثلة الغدد الصماء الغدة النخامية التي تسمى أحيانًا سيدة الغدد، والغدة الدرقية، والغدد الكظرية، والبنكرياس الذي يؤدي أيضًا وظائف الغدة الخارجية الإفراز، والمبيضين في الإناث، والخصيتين في الذكور.