Articles

ระบบต่อมไร้ท่อ

By noppol
18

ระบบต่อมไร้ท่อ

ระบบต่อมไร้ท่อ เรียกว่า The endocrine system เป็นระบบที่สำคัญอย่างยิ่งของร่างกายในการควบคุมการทำงาน และการติดต่อสื่อสาร รวมทั้งประสานขบวนการทำงานระดับเซลล์ให้เกิดประสิทธิภาพ และเป็นระเบียบถูกต้อง อวัยวะที่สำคัญของระบบนี้ล้วนเป็น “ต่อม” ซึ่งทำหน้าที่หลักในการสร้างฮอร์โมนที่สำคัญของร่างกาย ฮอร์โมนเป็นสารที่ร่างกายสร้างออกมาแล้วแพร่กระจายออกสู่กระแสเลือดไปออกฤทธิ์ที่อวัยวะเป้าหมาย กลไกการออกฤทธิ์ของฮอร์โมนทุกชนิดเกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบประสาทอย่างใกล้ชิด รวมทั้งมีความสัมพันธ์กับระบบสืบพันธุ์ ไต ทางเดินอาหาร ตับ และไขมันในร่างกายอีกด้วย

ฮอร์โมนทั้งหมดในร่างกายอาจแบ่งออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้ 5 กลุ่ม กลุ่มแรกเป็นฮอร์โมนออกฤทธิ์เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานของร่างกาย กลุ่มที่สองเป็นฮฮร์โมนที่เกี่ยวข้องกับระบบสืบพันธุ์ กลุ่มที่สามเป็นฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโต และพัฒนาการของเซลล์ กลุ่มที่สี่เป็นฮอร์โมนที่ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับสมดุลต่างๆ ภายในร่างกาย และกลุ่มสุดท้ายเป็นฮอร์โมนที่ตอบสนองต่อการกระตุ้นจากภาวะภายนอกร่างกาย เช่น จากความเครียด หรือภยันตรายต่อเซลล์เป็นต้น

ฮอร์โมนมีผลต่อเซลล์และเนื้อเยื่อเป้าหมาย

1.ตั้งแต่ฮอร์โมนเข้าสู่กระแสเลือด ต่อมไร้ท่อไม่สามารถควบคุมฮอร์โมนได้ว่าจะไปสู่ที่ใด ฮอร์โมนจึงเคลื่อนที่ผ่านเซลล์เกือบทุกเซลล์ ไม่ว่าเซลล์เหล่านี้จะตอบสนองต่อฮอร์โมนหรือไม่ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติ ของแต่ละเซลล์ เซลล์ที่มีตัวรับฮอร์โมนแต่ละชนิดเท่านั้น ที่สามารถตอบสนองต่อฮอร์โมนจำเพาะได้ ดังนั้น ฮอร์โมนแต่ละชนิดจะมีเซลล์เป้าหมายของตน เนื่องจากมีตัวรับจำเพาะรับ ด้วยเหตุนี้ฮอร์โมนจะไม่มีผลต่อเซลล์ที่ขาดตัวรับจำเพาะนั้นๆ
2.ฮอร์โมนแต่ละชนิดจะมีผลต่อเซลล์เป้าหมายต่างๆ กัน ฮอร์โมนที่เป็น กรดอะมิโน และเพปไทด์ละลายน้ำได้ แตไม่ละลายในไขมันจึงไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปได้ ฮอร์โมนประเภทนี้จะต้องทำปฏิกิริยากับตัวรับที่เป็นโปรตีนที่ยื่นออกมาที่บริเวณผิวเซลล์ด้านนอกของเซลล์เป้าหมาย จึงก่อให้เกิดเหตุการณ์ณ์ที่เปลี่ยนแปลงกิจกรรมของเซลล์ขึ้น ฮอร์โมนต่างๆ จะกระตุ้นการสังเคราะห์วัฏจักรแอ็มพี (cyclic AMP) ที่เป็นสารนิวคลีโอไทด์ซึ่งทำหน้าที่ควบคุม และกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์
3.สำหรับฮอร์โมนที่เป็นสารประเภทสเตียรอยด์ ซึ่งเป็นสารละลายได้ดีในไขมันจะสามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เป้าหมายได้อย่างง่ายดาย เมื่อผ่านเข้าสู่เซลล์จะเข้ารวมกับตัวรับที่เป็นโปรตีน เข้าสู่นิวเคลียสได้ ตัวรับที่จับกับสเตียรอยด์จะเกิดเป็นตัวรับสเตียรอยด์เชิงซ้อน จะเข้าไปจับกับเอนไซม์อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรสเพื่อให้เกิดจีนที่เหมาะสม จีนเหล่านี้จะถอดรหัสเป็นอาร์เอ็นเอนำรหัส จนทำให้เกิดการสร้างโปรตีนชุดใหม่ขึ้น

การควบคุมโดยฮอร์โมน

1.ฮอร์โมนทำหน้าที่ควบคุมระบบต่างๆ ของร่างกาย ฮอร์โมนส่วนใหญ่มีผลต่อร่างกายจนอาจเกิดอันตรายขึ้นได้ เมื่อปริมาณฮอร์โมนนั้นหลั่งออกมามาก ดังเช่น เมื่อเราวิ่งช้าๆ เป็นระยะทางหลายไมค์ในเวลาที่แดดจัด อากาศร้อน เราจะสูญเสียเหงื่อเป็นลิตร เพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำ ต่อมใต้สมองจะหลั่งฮอร์โมนแอนติไดยูเรติก (antidiuretic hormone หรือ ADH) ออกมาเพื่อกระตุ้นให้ไตดูดกลับน้ำมากขึ้น เป็นผลทำให้ปัสสาวะเข้มข้น ถ้าดื่มน้ำผสมเกลือแร่จำนวน 1 แกลลอน เข้าไปทดแทนเหงื่อที่หลั่งออกไป จะทำให้มีน้ำมากเกินไป ไตจะทำงานหนักมากของเหลวในเลือดจะเพิ่มขึ้น ทำให้ ความดันเลือดสูง จนอาจเป็นอันตรายต่อหัวใจได้ ดังนั้นเมื่อระดับน้ำในร่างกายกลับมาอยู่ในระดับปกตินั้นจะหยุดการหลั่ง ADH ตัวอย่างนี้ชี้ให้เห็นว่า การหลั่งของฮอร์โมนเองก็ต้องมีการควบคุม เพื่อให้หลั่งในจำนวนที่เหมาะสม และหลั่งในเวลาที่เหมาะสมด้วย
2.สัตว์มีการควบคุมการหลั่งฮอร์โมนโดยกระบวนการป้อนกลับ (negative feedback process) โดยการหลั่งฮอร์โมนทำให้เกิดผลต่อเซลล์เป้าหมาย ผลที่เกิดขึ้นจะไปยับยั้งการหลั่งฮอร์โมนครั้งต่อๆ ไป กระบวนการป้อนกลับนี้ เป็นวิธีที่จะก่อให้เกิดสภาวะคงที่ได้ การควบคุมเช่นนี้เกิดแบบเดียวกับการควบคุมอุณหภูมิในบ้านในช่วงฤดูหนาว โดยการตั้งตัวควบคุมอุณหภูมิไว้ตามอุณหภูมิที่ท่านต้องการ หากอุณหภูมิบ้านต่ำเกินไป ตัวควบคุมอุณหภูมิจะส่งสัญญาณไปยังเตาให้ความร้อนให้ทำงาน เตาให้ความร้อนจะให้ความร้อนทำให้อุณหภูมิบ้านเพิ่มสูงขึ้นแต่เมื่ออุณหภูมิบ้านเท่ากับตัวควบคุมอุณหภูมิ ตัวควบคุมอุณหภูมิจะหยุด จะตัดมิให้เตาให้ความร้อนทำงาน
3.การควบคุมการทำงานของฮอร์โมน โดยกระบวนการป้อนกลับนี้เป็นเช่นเดียวกับ การควบคุมอุณหภูมิโดยตัวควบคุมอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่นการควบคุมปริมาณน้ำ ให้คงที่ การสูญเสียน้ำทำให้เลือดเข้มข้นขึ้นจึงไปกระตุ้นต่อมใต้สมองให้หลั่ง ADH และจะให้สัญญาณไปยังไตเพื่อดูดน้ำกลับให้มากขึ้นเพื่อไปชดเชยการสูญเสียน้ำในเลือด การดูดน้ำกลับที่ไตร่วมกับการดื่มน้ำเพิ่มขึ้นจะทดแทนน้ำที่เลือดสูญเสียไป เมื่อมีน้ำในเส้นเลือดเพิ่มจากเดิมก็จะย้อนกลับไปยับยั้งมิให้มีการหลั่ง ADH จากต่อมใต้สมอง

ต่อมใต้สมอง

1.ต่อมใต้สมองทำหน้าที่สำคัญในการสร้างฮอร์โมนกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ทั่วร่างกาย กระตุ้นการทำงานของต่อมไทรอยด์ ควบคุมการทำงานของต่อมหมวกไต ควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์สืบพันธุ์ และการสร้างฮอร์โมนเพศ
2.ในขณะที่ต่อมใต้สมองส่วนหลังทำหน้าที่เก็บฮอร์โมนที่สร้างจากสมองส่วนไฮโปธาลามัสสำหรับกระตุ้นการหลั่งน้ำนม กระตุ้นกล้ามเนื้อมดลูก และฮอร์โมนที่ควบคุมสมดุลย์น้ำในร่างกาย
3.ต่อมใต้สมอง ผลิตฮอร์โมนที่สำคัญ เช่น Growth Hormone เป็นฮอร์โมนควบคุมการเจริญเติบโตของร่างกาย โดยเฉพาะ กระดูก และกล้ามเนื้อ Thyroid Stimulating Hormone เป็นฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ให้สร้าง ไทร็อกซินเพิ่มขึ้น Gonadotrophic Hormone เป็นฮอร์โมนกระตุ้นการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ Antidiuretic Hormone เป็นฮอร์โมนช่วยในการดูดน้ำกลับของท่อไต เพื่อรักษา ระดับน้ำของร่างกาย Melatonin เป็นฮอร์โมนกระตุ้นให้เซลล์เม็ดสีสร้างเม็ดสีเพิ่มมากขึ้น
4.ต่อมใต้สมอง หรือต่อมพิทูอิทารีเป็นต่อมเล็กๆ ขนาดกว้าง 14 มิลลิเมตร สูง 6 มิลลิเมตร และยาวจากหน้าไปหลัง 9 มิลลิเมตร หนักประมาณ 12 กรัม ทำหน้าที่สร้างฮอร์โมนที่สำคัญหลายอย่าง ซึ่งมีอิทธิพลต่อต่อมไร้ท่ออื่นๆ ด้วย เช่น สร้างฮอร์โมน ควบคุมการเจริญเติบโตของร่างกาย และกระดูก สร้างฮอร์โมนควบคุมการทำงานของต่อมไทรอยด์ พาราไทรอยด์ ส่วนเปลือกของต่อมหมวกไต อัณฑะ และรังไข่ และสร้างฮอร์โมน ที่ทำให้ความดันเลือดสูงขึ้น ทำให้การปัสสาวะเป็นปกติ และทำให้กล้ามเนื้อมดลูกหดตัว นอกจากนี้ ยังมีกลุ่มเซลล์ของตับอ่อนสร้างฮอร์โมนอินซูลิน ซึ่งควบคุมคาร์โบไฮเดรตเมแทบอลิซึม รังไข่สร้างฮอร์โมนเพศหญิง นอกเหนือจากการสร้างไข่ และอัณฑะสร้างฮอร์โมนเพศชาย นอกเหนือจากการสร้างตัวอสุจิ

ตับอ่อน

1.ตับอ่อนเป็นทั้งต่อมที่สร้างเอ็นไซม์ และเป็นต่อมไร้ท่อที่ทำหน้าที่สร้างฮอร์โมนอินซูลินเพื่อควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด รวมทั้งฮอร์โมนอื่นๆ ที่ร่วมกันทำหน้าที่ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดให้เข้าสู่ภาวะสมดุลโดยต้านฤทธิ์อินซูลิน
2.อินซูลิน เป็นฮอร์โมนที่สำคัญและเป็นโปรตีนชนิดหนึ่ง สร้างจากกลุ่มเซลล์ภายในตับอ่อน ตับอ่อนเป็นอวัยวะภายในช่องท้องโดยอยู่ทางด้านหลังของกระเพาะอาหาร นอกจากผลิตฮอร์โมนอินซูลินแล้ว ตับอ่อนยังผลิตน้ำย่อย และฮอร์โมนชนิดอื่นอีกด้วย อาหารประเภทแป้ง และน้ำตาลเมื่อถูกดูดซึมจากลำไส้เข้าสู่กระแสเลือดจะกระตุ้นให้ตับอ่อนหลั่งอินซูลิน เซลล์ทั่วร่างกายมีตัวรับอินซูลินที่เยื่อหุ้มเซลล์เรียกว่า insulin receptor ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดขบวนการดึงกลูโคสจากเลือดเข้าสู่ภายในเซลล์
3.อินซูลินเป็นฮอร์โมนชนิดแรกที่สังเคราะห์ขึ้นได้ ค้นพบโดย Banting และ Best ในปี 1922 ซึ่งถือเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์การแพทย์ยุคใหม่ การศึกษาครั้งนั้นเขาได้ทำการผูกท่อภายในตับอ่อนสุนัขจำนวนมาก รอเวลาจนกระทั่งเซลล์ที่ทำหน้าที่สร้างน้ำย่อยในตับอ่อนสุนัขเหล่านั้นตายจนหมดสิ้น และถูกทำลายโดยระบบภูมิคุ้มกันตามกลไกทางธรรมชาติ จากนั้นจึงได้นำกลุ่มเซลล์ที่สร้างฮอร์โมนมาสกัดพบว่าเป็นโปรตีนโมเลกุลเล็กที่ต่อมาได้มีการศึกษาวิจัยส่วนประกอบทางเคมีเพิ่มเติมอีกมากมาย จนพบว่าอินซูนลินมีน้ำหนักโมเลกุลเพียง 5808 ดาลตัน ประกอบขึ้นด้วยกรดอะมิโนทั้งหมด 51 ตัว
4.โมเลกุลของอินซูลินประกอบด้วยกรดอะมิโนเรียงตัวกันเป็นโซ่เอ chain A และโซ่บี chain B และมีเปปไทด์เชื่อมให้เป็นสายเดียวกัน สายเอมีกรดอะมิโน 21 ตัว สายบีมีกรดอะมิโน 30 ตัว สายเอ และสายบีเชื่อมกันโดย disulfide bond สองพันธะภายในสายเอยังมี disulfide bond อีกหนึ่งพันธะ ต่อมาในปี 1955 Sanger ค้นพบโครงสร้างปฐมภูมิของอินซูลิน และได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานดังกล่าว
5.อินซูลินถือว่าเป็นโปรตีนชนิดแรกในโลกที่มนุษย์รู้จักลำดับของกรดอะมิโนอย่างสมบูรณ์ที่สุด และในปี 1969 ได้มีการศึกษาโครงสร้างสามมิติของอินซูลินนำมาซึ่งการศึกษาโปรตีนชนิดอื่นๆ อีกมากมาย ศาสตร์แขนงนี้ปัจจุบันเรียกว่า proteomics ซึ่งจะเป็นความท้าทายการศึกษาวิจัยทางการแพทย์ และวิทยาศาสตร์ชีวภาพในยุคหลังจีโนมิกส์ที่กำลังจะมาถึงในเร็ววันนี้
6.ฮอร์โมนในกลุ่มเดียวกันกับอินซูลิน อินซูลินเป็นฮอร์โมนใน family หรือกลุ่มเดียวกันกับไอจีเอฟ insulin-like growth factors (IGF-1 and IGF-2) และรีแล็กซิน relaxin ซึ่งกำลังทวีความสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน ได้มีการศึกษาอย่างกว้างขวาง และนำมาประยุกต์ใช้ในการบำบัดรักษาหลายโรคหลายภาวะด้วยกัน ฮอร์โมนในตระกูลนี้ทั้งสี่ชนิดมีความสามารถในการช่วยให้เซลล์เจริญเติบโต ข้อแตกต่างที่สำคัญเพียงประการเดียวคือ อินซูลินมีบทบาทเด่นเกี่ยวกับเมตาบอลิก หมายถึงการใช้พลังงานของเซลล์ ในขณะที่ไอจีเอฟ และรีแล็กซินมีบทบาทเด่นในเรื่องการเจริญเติบโตของเซลล์ และการพัฒนาเปลี่ยนแปลงรูปร่างหน้าที่ของเซลล์

ต่อมไทรอยด์

1.ต่อมไทรอยด์สร้างฮอร์โมนควบคุมการเผาผลาญสารอาหารในร่างกาย และการเจริญเติบโตของเซลล์ โดยไทรอยด์ฮอร์โมนถือว่าเป็นฮอร์โมนสำคัญที่สุดในร่างกายอีกชนิดหนึ่งที่มีฤทธิ์ทางชีววิทยากว้างขวางมาก ส่วนต่อมพาราไทรอยด์สร้างฮอร์โมนควบคุมระดับแคลเซียมในเลือด รังไข่สร้างฮอร์โมนเอสโตรเจน และโปรเจสเตอโรน ควบคุมการเจริญเติบโตของระบบสืบพันธุ์หญิง ส่วนอัณฑะสร้างเทสโทสเตอโรน หรือฮอร์โมนเพศชาย ทำหน้าที่ควบคุมการเจริญเติบโตของระบบสืบพันธุ์ชาย
2.ต่อมไทรอยด์อยู่ที่ส่วนล่างด้านหน้าของคอติดแน่นกับหลอดลม และกล่องเสียง ขนาดของต่อมไทรอยด์แตกต่างกันไปตามอายุเพศ และภาวะโภชนาการ ขนาดค่อนข้างโตในคนวัยรุ่น หนุ่มสาว และในคนที่ได้รับอาหารอย่างสมบูรณ์ ในหญิงยังโตขึ้นชั่วคราวในขณะมีเลือดประจำเดือน และตั้งครรภ์ ต่อมมีสีแดงแกมเหลือง และนุ่ม ขนาดเฉลี่ย สูง 5 เซนติเมตร กว้าง 6 เซนติเมตร หนา 1-2 เซนติเมตร หนัก 18-25 กรัม ประกอบด้วย 2 กลีบ ซึ่งมีรูปร่างคล้ายรูปกรวย และต่อกันในแนวกลางด้วยเนื้อต่อมแคบๆ
3.ต่อมนี้หลั่งฮอร์โมนเรียกว่า ไทร็อกซิน (thyroxin) ซึ่งมีความสำคัญที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตของร่างกายอย่างเหมาะสม และสำหรับหน้าที่ของเนื้อเยื่อในร่างกายเกือบทั้งหมด
4.ต่อมพาราไทรอยด์มี 2 คู่ เป็นต่อมขนาดเล็กอยู่ชิดกับด้านหลังของต่อมไทรอยด์ ต่อมนี้สร้างฮอร์โมนชนิดหนึ่ง ซึ่งมีบทบาทส่วนหนึ่งเกี่ยวกับการรักษาสมดุลของแคลเซียมในเลือด และในกระดูก ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ถ้าตัดต่อมนี้ออกหมดทั้ง 4 ต่อม สัตว์นั้นจะตายภายใน 2-3 วัน ต่อมพาราไทรอยด์เหล่านี้ขนาดแตกต่างกันมาก โดยทั่วไปยาว 3-6 มิลลิเมตร กว้าง 2-4 มิลลิเมตร หนา 0.5-2 มิลลิเมตร ทั้งหมดหนัก 0.10-0.14 กรัม

ต่อมหมวกไต

1.ต่อมหมวกไตมี 2 ต่อม รูปร่างคล้ายรูปสามเหลี่ยม หรือรูปพระจันทร์เสี้ยว อยู่สองข้างของสันหลังและสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับปลายบนของไต ขนาดของต่อมหมวกไตสูง 3-5 เซนติเมตร กว้าง 2.5-3 เซนติเมตร และหนาประมาณ 1 เซนติเมตร หนัก 7-10 กรัม
2.ต่อมนี้ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ ส่วนเปลือก ค่อนข้างหนาสีเหลือง และส่วนใน สีแดงคล้ำ ส่วนในมีประมาณ 1 ใน 10 ของต่อมทั้งหมด
3.ส่วนเปลือก มีบทบาทมากในร่างกาย ถ้าหน้าที่ของต่อมนี้เสียไปจะมีผลต่อคาร์โบไฮเดรตเมแทบอลิซึม และอิเล็กโทรไลต์และน้ำของร่างกาย ส่วนนี้หลั่งฮอร์โมนซึ่งสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับฮอร์โมนเพศ และสารพวกสเตอรอยด์ ซึ่งค้นพบแล้วมีอย่างน้อย 28 ชนิดจากส่วนเปลือก
4.ส่วนในของต่อมหมวกไตสร้างฮอร์โมนแอดรีนาลิน (adrenalin)และ นอร์แอดรีนาลิน (noradrenalin) ทำให้หลอดเลือดทั่วไปหดตัวและทำให้ความดันโลหิตสูงขึ้น แอดรีนาลินทำให้เกิดคาร์โบไฮเดรตเมแทบอลิซึม แม้จะทำให้หลอดเลือดที่ผิวหนังหดตัว แต่ก็ทำให้หลอดเลือดที่กล้ามเนื้อขยายตัวด้วย
5.ต่อมหมวกไตทำหน้าที่สำคัญในการหลั่งฮอร์โมนควบคุมสมดุลเกลือแร่ในร่างกาย ต่อมหมวกไตส่วนนอกชั้นกลางทำหน้าที่สร้างสเตียรอยด์ฮอร์โมนเกือบทั้งหมดในร่างกาย และต่อมหมวกไตส่วนในสร้างฮอร์โมนควบคุมการเผาผลาญสารอาหารในร่างกาย การทำงานของของระบบหัวใจ และหลอดเลือดในภาวะคับขัน

อวัยวะอื่นๆ ที่ทำหน้าที่สร้างฮอร์โมน

นอกจากนี้ อวัยวะอื่นๆ ที่ทำหน้าที่สร้างฮอร์โมน หรือสารคล้ายฮอร์โมนช่วยประสาน และควบคุมการทำงานของระบบต่างๆ ภายในร่างกาย ได้แก่ ต่อมไพเนียล ต่อมธัยมัส เซลล์ชนิดหลั่งฮอร์โมนที่อยู่ภายในเยื่อบุทางเดินอาหาร ไต ตับ หัวใจ และรก ทั้งหมดล้วนทำหน้าที่อย่างสอดคล้อง และประสานกัน เพื่อให้เกิดความสมดุลภายในเซลล์ทั้งปริมาณ และส่วนประกอบ ทำให้เซลล์สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างเป็นปกติ

ศูนย์วิจัยสุขภาพกรุงเทพ ในเครือ บริษัท กรุงเทพดุสิตเวชการ จำกัด (มหาชน)
ผู้ประพันธ์