پرش به محتوای اصلی

تنظیم هورمونی — علوم تیزهوشان هشتم (استعداد درخشان)

بخشی از بانک سؤال طبقه‌بندی‌شده‌ی این مبحث در کوئیز سنتر — رایگان و بدون نیاز به ثبت‌نام

خلاصه‌ی درسنامه

این خلاصه‌ی 30 درصدی درسنامه اصلی است. متن کامل با همه‌ی نکته‌ها، مثال‌های حل‌شده و جمع‌بندی، با ثبت‌نام رایگان در دسترست قرار می‌گیرد.

تنظیم هورمونی (علوم تیزهوشان هشتم)

دستگاه عصبی تنها دستگاه هماهنگ‌کنندهٔ بدن نیست؛ بسیاری از کارهای بدن را دستگاه هورمونی هماهنگ می‌کند.

هورمون و غده

هورمون مادهٔ شیمیایی پیام‌رسانی است که غده‌های درون‌ریز مستقیم به خون می‌ریزند و برای سلول‌های هدف در جایی دور از غده پیام می‌برد. غدهٔ درون‌ریز (تیروئید، هیپوفیز) مجرا ندارد، اما غدهٔ برون‌ریز (عرق، اشک، بزاق) ترشح خود را به مجرا می‌ریزد؛ پانکراس هر دو کار را دارد: شیرهٔ گوارشی با مجرا و انسولین به خون. پیام عصبی با نورون، بسیار سریع، کوتاه‌مدت و در یک نقطه است؛ پیام هورمونی با خون، آهسته‌تر، طولانی و گسترده است (رشد، بلوغ، قند خون).

غده، هورمون و بافت هدف

  • هیپوفیز (زیر مغز): هورمون رشد، بافت هدف استخوان‌ها و ماهیچه‌ها؛ افزایش رشد استخوان و ساخت پروتئین. هیپوفیز هورمون‌های محرک غده‌های دیگر را هم می‌سازد و «غدهٔ مرکزی» است.
  • تیروئید (گردن): تیروکسین، اثر بر تقریباً همهٔ سلول‌ها از جمله مغز؛ افزایش سوخت‌وساز و گرما و رشد مغز.
  • پاراتیروئید (پشت تیروئید): پاراتورمون، هدف استخوان، کلیه و روده؛ افزایش کلسیم خون با برداشت از استخوان، بازجذب در کلیه و جذب بیشتر در روده.
  • پانکراس: انسولین، هدف کبد، ماهیچه و سلول چربی؛ کاهش قند خون. همچنین گلوکاگون.
  • بیضه: تستوسترون، هدف ماهیچه، استخوان و تارهای صوتی؛ صفات مردانه مثل بم شدن صدا و رشد ماهیچه و مو.
  • غدهٔ فوق‌کلیه: آدرنالین و کورتیزول برای پاسخ به استرس؛ تخمدان: استروژن و پروژسترون.

هورمون چگونه اثر می‌کند؟

هورمون پس از ورود به خون به بافت هدف می‌رسد. از شکل کتاب سه نتیجه به دست می‌آید: محل تولید هورمون معمولاً از محل اثر دور است و گردش خون آن را می‌رساند؛ هر هورمون ممکن است بر یک یا چند بافت اثر بگذارد (هورمون رشد و تیروئید تقریباً بر همهٔ سلول‌ها)؛ و یک بافت ممکن است تحت اثر چند هورمون باشد. هر هورمون گیرندهٔ اختصاصی پروتئینی دارد که در سطح غشا یا داخل سلول هدف است؛ اتصال هورمون به گیرنده زنجیره‌ای از واکنش‌ها را راه می‌اندازد که اثر هورمون است. مثل کلید و قفل: کلید در همهٔ خون می‌گردد ولی فقط در قفل مناسب می‌چرخد و سلول بی‌گیرنده پاسخ نمی‌دهد. هورمون‌ها در غلظت بسیار کم اثر بزرگ دارند؛ کل تیروکسین ۵ لیتر خون حدود ۰٫۴ میلی‌گرم است، اما سوخت‌وساز همهٔ بدن را تنظیم می‌کند.

اشتها و چاقی

چاقی بیماری است و خطر فشار خون بالا، چربی بالا، دیابت نوع ۲ و بیماری‌های قلبی و عروقی را زیاد می‌کند. در دو دانش‌آموز کتاب، غذای سالم خانگی، ورزش و خواب منظم به فرد لاغر و بیداری دیروقت، تماشای فیلم، ساعت‌ها پای رایانه و فست‌فود به فرد چاق مربوط است. اشتها را دستگاه گوارش، دستگاه عصبی و هورمون‌ها تنظیم می‌کنند: گرلین از معدهٔ خالی گرسنگی می‌آورد، لپتین از بافت چربی پیام سیری به هیپوتالاموس می‌دهد و کورتیزول استرس اشتهای غذای پرچرب را زیاد می‌کند. خواب کم گرلین را بالا و لپتین را پایین می‌برد، پس بیداری دیروقت به چاقی کمک می‌کند. ورزش و اصلاح تغذیه به درمان کمک می‌کند، اما رژیم سخت و سرخود آسیب جبران‌ناپذیر می‌زند. شاخص تودهٔ بدنی BMI=mh2\text{BMI}=\frac{m}{h^2}ادامهٔ فرمول را افقی ببین است؛ برای ۷۰ کیلوگرم و ۱٫۶۰ متر حدود 27.327.3ادامهٔ فرمول را افقی ببین و برای ۶۰ کیلوگرم حدود 23.423.4ادامهٔ فرمول را افقی ببین؛ برای نوجوانان پزشک از نمودارهای سنی استفاده می‌کند. خوردن روزانه ۵۰۰ کیلوکالری اضافه، در ماه حدود ۱٫۹ کیلوگرم چربی می‌سازد.

تنظیم قند خون

قند ناشتای خون در حالت سالم تقریباً ثابت (حدود ۷۰ تا ۱۰۰ میلی‌گرم در دسی‌لیتر) است. دو هورمون پانکراس مخالف هم کار می‌کنند: انسولین وقتی قند بالاست (پس از غذا) ترشح می‌شود، گلوکز را وارد سلول‌ها و در کبد و ماهیچه به گلیکوژن تبدیل می‌کند و قند را پایین می‌آورد؛ گلوکاگون وقتی قند پایین است (گرسنگی) ترشح می‌شود و کبد گلیکوژن را به گلوکز تبدیل می‌کند و قند بالا می‌رود. این بازخورد منفی است: تغییر، سازوکاری را فعال می‌کند که خلاف آن عمل می‌کند، مثل ترموستات؛ نتیجه ثابت ماندن قند (هم‌ایستایی) است. آدرنالین و کورتیزول در استرس هم قند را بالا می‌برند.

دیابت نوع ۱ از کمبود یا نبود انسولین است (دستگاه ایمنی سلول‌های پانکراس را از بین برده)، معمولاً از کودکی شروع می‌شود و با تزریق انسولین درمان می‌شود. دیابت نوع ۲ مقاومت سلول‌ها به انسولین است (انسولین هست ولی اثر نمی‌کند)، معمولاً در بزرگسالی و با چاقی و کم‌تحرکی پدید می‌آید و با تغذیه، ورزش و دارو کنترل می‌شود. علائم: تشنگی زیاد، پرادراری، گرسنگی، کاهش وزن و خستگی؛ چون کلیه نمی‌تواند همهٔ گلوکز را بازجذب کند، قند وارد ادرار می‌شود و آب زیادی دفع می‌شود. قند ناشتای کمتر از ۱۰۰ طبیعی، ۱۰۰ تا ۱۲۵ پیش‌دیابت و ۱۲۶ یا بیشتر در دو آزمایش دیابت است. افت قند با تزریق انسولین زیاد یا گرسنگی لرزش، تعریق، سرگیجه و حتی غش می‌آورد و با خوردن سریع قند یا آب‌میوه برطرف می‌شود.

هورمون‌درمانی

در کم‌کاری تیروئید و دیابت نوع ۱ که از کمبود تیروکسین و انسولین پدید می‌آیند، بهترین درمان دادن هورمون به‌صورت دارو است (هورمون‌درمانی). از اواخر قرن نوزدهم کم‌کاری تیروئید را با پودر خشک تیروئید گوسفند درمان می‌کردند و در نیمهٔ قرن بیستم لووتیروکسین ساخته شد و به صورت قرص مصرف می‌شود. انسولین را سال‌ها از پانکراس خوک یا گاو می‌گرفتند و در دههٔ ۱۹۸۰ با مهندسی ژنتیک انسولین انسانی در آزمایشگاه تولید شد؛ کشف انسولین جان بی‌شماری را نجات داده است. انسولین پروتئین است و اگر خورده شود، پروتئازهای گوارشی آن را تجزیه می‌کنند؛ پس باید زیر پوست تزریق شود. هورمون رشد هم برای کوتاهی قد ناشی از کمبود آن، فقط پیش از بسته شدن صفحهٔ رشد، تزریق می‌شود.

پرکاری غدد: در پرکاری تیروئید (عصبانیت، ضربان تند، کاهش وزن، گرمازدگی) از داروهای ضدتیروئید، ید پرتوزا یا جراحی بخشی از غده استفاده می‌شود؛ در غول‌پیکری یا آکرومگالی که معمولاً از تومور هیپوفیز است، جراحی، دارو یا پرتودرمانی به کار می‌رود. اصل کلی: مهار ساخت هورمون با دارو یا برداشتن بخشی از غده یا تومور و در صورت کم‌کاری بعدی، دادن هورمون جایگزین؛ همه زیر نظر پزشک.

تنظیم ترشح و ارتباط با دستگاه عصبی

ترشح هورمون‌ها خود تنظیم می‌شود: با بازخورد منفی (مثل قند و انسولین)، با غلظت ماده در خون (کلسیم پایین پاراتورمون را بالا می‌برد) و با محور هیپوتالاموس-هیپوفیز. هیپوتالاموس بخشی از مغز است و هیپوفیز را کنترل می‌کند؛ هیپوفیز هورمون محرک تیروئید را می‌فرستد، تیروئید تیروکسین می‌سازد و افزایش تیروکسین با بازخورد منفی هیپوتالاموس و هیپوفیز را مهار می‌کند؛ در سرما همین زنجیره تیروکسین و گرما را زیاد می‌کند. همکاری عصبی و هورمونی: هیپوتالاموس پل میان دو دستگاه است، برخی نورون‌ها خودشان هورمون می‌سازند و عصب‌های خودمختار غده‌ها را مستقیم تحریک می‌کنند. در ترس، مغز خطر را تشخیص می‌دهد و سمپاتیک فوق‌کلیه را فعال می‌کند تا آدرنالین ضربان، تنفس و قند خون را بالا ببرد؛ پاسخ عصبی سریع شروع می‌کند و پاسخ هورمونی آن را ادامه و تقویت می‌کند. در استرس آدرنالین سریع و کورتیزول کندتر ترشح می‌شوند و بدن برای «جنگ یا گریز» آماده می‌شود؛ استرس طولانی با کورتیزول زیاد فشار خون، اضطراب، چاقی و ضعف ایمنی می‌آورد.

کم‌کاری تیروئید در جنین: تیروکسین برای رشد مغز و استخوان حیاتی است و کمبود آن عقب‌ماندگی ذهنی، کوتاهی قد و کندی رشد می‌آورد؛ برای همین نوزادان در بدو تولد غربالگری می‌شوند.

اشتباه‌های رایج

اشتباه درست
غدد درون‌ریز مجرا دارند. مستقیم به خون می‌ریزند.
هورمون روی همهٔ سلول‌ها اثر می‌کند. فقط سلول‌های دارای گیرنده.
انسولین قند خون را بالا می‌برد. پایین می‌آورد؛ گلوکاگون بالا می‌برد.
انسولین را می‌شود خورد. در گوارش تجزیه می‌شود و باید تزریق شود.
چاقی فقط ظاهر است. بیماری با خطرات جدی است.

سؤال تستی

۵ تست با پاسخنامه‌ی تحلیلی — برای دیدن بزن

پاسخنامه‌ی تحلیلی سه‌بخشی برای هر سؤال

  • چرا گزینه‌ی درست، درست است
  • چرا هر گزینه‌ی دیگر غلط است
  • تله‌ی تستی‌ای که باید بشناسی

1. هورمون معمولاً چگونه به سلول هدف دوردست می‌رسد؟

  • فقط با امتداد مستقیم یک آکسون تا همهٔ بدن می‌رسد.
  • از راه مجرای غدهٔ برون‌ریز به سطح پوست می‌رسد.
  • با استخوانچه‌ها از حلزون گوش به اندام‌ها می‌رسد.
  • از راه خون یا مایع میان‌بافتی به سلول هدف می‌رسد.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«از راه خون یا مایع میان‌بافتی به سلول هدف می‌رسد.» درست است، زیرا هورمون پیام‌رسان شیمیایی است و می‌تواند با خون منتقل شود.. «فقط با امتداد مستقیم یک آکسون تا همهٔ بدن می‌رسد.» نادرست است، چون امتداد آکسون مسیر انتقال هورمون نیست.. «از راه مجرای غدهٔ برون‌ریز به سطح پوست می‌رسد.» نادرست است، چون مجرا ویژگی غدهٔ برون‌ریز است.. «با استخوانچه‌ها از حلزون گوش به اندام‌ها می‌رسد.» نادرست است، چون استخوانچه‌ها ارتعاش صوتی را منتقل می‌کنند.. تلهٔ تستی: یکی گرفتن مسیر هورمونی با پیام مستقیم عصبی. گزینهٔ درست «از راه خون یا مایع میان‌بافتی به سلول هدف می‌رسد.» است.

2. چرا هر سلولی که در معرض یک هورمون قرار می‌گیرد الزاماً پاسخ نمی‌دهد؟

  • چون هورمون تنها در مجرای غدهٔ برون‌ریز حرکت می‌کند.
  • چون همهٔ سلول‌ها گیرندهٔ یکسان برای همهٔ هورمون‌ها دارند.
  • فقط سلول دارای گیرندهٔ مناسب به آن هورمون پاسخ می‌دهد.
  • چون هورمون فقط به سلول‌های نزدیک غده می‌رسد.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«چون هورمون فقط به سلول‌های نزدیک غده می‌رسد.» نادرست است، چون هورمون می‌تواند از راه خون به نقاط دور برسد.. «چون هورمون تنها در مجرای غدهٔ برون‌ریز حرکت می‌کند.» نادرست است، چون ترشح برون‌ریز از مجراست، اما هورمون به خون می‌رود.. «چون همهٔ سلول‌ها گیرندهٔ یکسان برای همهٔ هورمون‌ها دارند.» نادرست است، چون گیرنده‌ها اختصاصی‌اند و همهٔ سلول‌ها یکسان پاسخ نمی‌دهند.. «فقط سلول دارای گیرندهٔ مناسب به آن هورمون پاسخ می‌دهد.» درست است، زیرا گیرندهٔ مناسب ویژگی سلول هدف است.. تلهٔ تستی: فرض اثر یکسان هورمون بر همهٔ سلول‌های بدن. گزینهٔ درست «فقط سلول دارای گیرندهٔ مناسب به آن هورمون پاسخ می‌دهد.» است.

3. غدهٔ درون‌ریز ترشح خود را معمولاً به کجا می‌ریزد؟

  • به مجرا؛ سپس محصول را به سطح یا حفره می‌فرستد.
  • به استخوان؛ تا حرکت مفصل را مستقیماً ایجاد کند.
  • به شکاف سیناپسی؛ تا پیام عصبی را جایگزین کند.
  • به خون؛ هورمون از آن راه به بافت‌های هدف می‌رسد.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«به استخوان؛ تا حرکت مفصل را مستقیماً ایجاد کند.» نادرست است، چون استخوان مقصد کلی هورمون‌های درون‌ریز نیست.. «به شکاف سیناپسی؛ تا پیام عصبی را جایگزین کند.» نادرست است، چون سیناپس محل ارتباط عصبی است.. «به خون؛ هورمون از آن راه به بافت‌های هدف می‌رسد.» درست است، زیرا غدهٔ درون‌ریز ترشح را به خون وارد می‌کند.. «به مجرا؛ سپس محصول را به سطح یا حفره می‌فرستد.» نادرست است، چون ترشح از مجرا به غدهٔ برون‌ریز مربوط است.. تلهٔ تستی: جابه‌جا گرفتن ترشح درون‌ریز و برون‌ریز. گزینهٔ درست «به خون؛ هورمون از آن راه به بافت‌های هدف می‌رسد.» است.

4. غدهٔ برون‌ریز محصول خود را چگونه به محل اثر می‌رساند؟

  • با بازخورد مثبت آن را مستقیماً وارد هسته می‌کند.
  • از راه مجرا به سطح بدن یا حفره می‌فرستد.
  • به خون می‌ریزد تا مانند همهٔ هورمون‌ها دوردست برود.
  • از راه عصب بینایی به مغز می‌فرستد.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«با بازخورد مثبت آن را مستقیماً وارد هسته می‌کند.» نادرست است، چون بازخورد نوع ترشح را تعیین نمی‌کند.. «از راه مجرا به سطح بدن یا حفره می‌فرستد.» درست است، زیرا مجرای ترشح ویژگی غدهٔ برون‌ریز است.. «به خون می‌ریزد تا مانند همهٔ هورمون‌ها دوردست برود.» نادرست است، چون ترشح هورمونی درون‌ریز به خون می‌رود.. «از راه عصب بینایی به مغز می‌فرستد.» نادرست است، چون عصب بینایی مسیر دیداری است.. تلهٔ تستی: یکی‌دانستن هر ترشح غده‌ای با هورمون. گزینهٔ درست «از راه مجرا به سطح بدن یا حفره می‌فرستد.» است.

5. لوزالمعده چه ویژگی ویژه‌ای در ترشح دارد؟

  • فقط انسولین را از راه مجرا به روده می‌ریزد.
  • فقط آنزیم گوارشی را مستقیم به خون وارد می‌کند.
  • هیچ نقشی در گوارش یا تنظیم قند خون ندارد.
  • هم ترشح برون‌ریز گوارشی و هم هورمون درون‌ریز دارد.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«هم ترشح برون‌ریز گوارشی و هم هورمون درون‌ریز دارد.» درست است، زیرا لوزالمعده آنزیم گوارشی از مجرا و هورمون به خون می‌فرستد.. «فقط انسولین را از راه مجرا به روده می‌ریزد.» نادرست است، چون انسولین هورمون است و به خون می‌رود.. «فقط آنزیم گوارشی را مستقیم به خون وارد می‌کند.» نادرست است، چون آنزیم گوارشی به مجرا می‌رود، نه خون.. «هیچ نقشی در گوارش یا تنظیم قند خون ندارد.» نادرست است، چون لوزالمعده در گوارش و تنظیم قند نقش دارد.. تلهٔ تستی: فرض اینکه هر غده فقط یک نوع ترشح دارد. گزینهٔ درست «هم ترشح برون‌ریز گوارشی و هم هورمون درون‌ریز دارد.» است.

نمونه سؤال تشریحی

۳ سؤال امتحانی با پاسخ نمونه — برای دیدن بزن

۱. چرا هر هورمون فقط بر سلول‌های خاصی اثر می‌کند، با اینکه در خون به همهٔ بدن می‌رسد؟

پاسخ نمونه

هر هورمون گیرندهٔ اختصاصی پروتئینی دارد که در سطح غشا یا داخل سلول‌های هدف قرار دارد. هورمون در خون به همهٔ بدن می‌رسد، اما فقط سلولی که گیرندهٔ آن را دارد به آن متصل می‌شود؛ اتصال هورمون به گیرنده زنجیره‌ای از واکنش‌ها را راه می‌اندازد که اثر هورمون است.

مانند کلید و قفل: کلید (هورمون) همه‌جا هست، ولی فقط در قفل مناسب (گیرندهٔ سلول هدف) می‌چرخد. سلولی که گیرنده ندارد، به آن هورمون پاسخ نمی‌دهد.

۲. تنظیم قند خون با انسولین و گلوکاگون را توضیح دهید و بگویید چرا این یک بازخورد منفی است.

پاسخ نمونه

پس از غذا قند خون بالا می‌رود و پانکراس انسولین ترشح می‌کند؛ انسولین گلوکز را وارد سلول‌ها و در کبد و ماهیچه به گلیکوژن تبدیل می‌کند و قند پایین می‌آید. در گرسنگی قند پایین می‌آید و پانکراس گلوکاگون ترشح می‌کند؛ کبد گلیکوژن را به گلوکز تبدیل می‌کند و قند بالا می‌رود.

این بازخورد منفی است، چون هر تغییر (افزایش یا کاهش قند) سازوکاری را فعال می‌کند که خلاف همان تغییر عمل می‌کند؛ نتیجه ثابت ماندن قند خون در محدودهٔ طبیعی است، مثل ترموستات.

۳. دیابت نوع ۱ و نوع ۲ را مقایسه کنید و بگویید چرا انسولین تزریق می‌شود، نه خوراکی.

پاسخ نمونه

  • نوع ۱: کمبود یا نبود انسولین، چون سلول‌های سازندهٔ انسولین در پانکراس از بین رفته‌اند؛ معمولاً از کودکی و نوجوانی؛ درمان با تزریق انسولین.
  • نوع ۲: مقاومت سلول‌ها به انسولین (انسولین هست ولی اثر نمی‌کند)؛ معمولاً در بزرگسالی و همراه چاقی و کم‌تحرکی؛ کنترل با تغذیه، ورزش و دارو.

انسولین پروتئین است و اگر خورده شود، آنزیم‌های گوارشی آن را به آمینواسید تجزیه می‌کنند و اثرش از بین می‌رود؛ بنابراین زیر پوست تزریق می‌شود تا مستقیم به خون برسد.

مباحث مرتبط

ادامه‌ی این مبحث رو ببین

با ثبت‌نام رایگان، به بانک کامل سؤال، شبیه‌ساز کنکور و تحلیل پیشرفت دسترسی داری

ثبت‌نام رایگان