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 بوده و از قسمت قدامی غده هیپوفیز ترشح می‌شود.
دید کلی بر هیپوفیز قدامی
قسمت پیشین هیپوفیز، مهمترین و بزرگترین بخش غده هیپوفیز است که در انسان ۷۰ درصد وزن غده را تشکیل می‌دهد. این بخش قدامی محل سنتز و ترشح چندین هورمون است، که بیشتر عمل تحریک و تنظیم ترشحات سایر غدد درون ریز را به عهده دارند و به آن‌ها هورمون‌های محرک (Stimulating hormone) می‌گویند. هورمون‌هایی مانند پرولاکتین و هورمون رشد یا سوماتوتروپین از مهمترین هورمون‌های این بخش هستند.
تولید هورمون‌های هیپوفیز قدامی
تمامی هورمون‌های قدامی هیپوفیز از یک پیش ساز گلیکوپروتئینی به نام پرواپیوملانوکورتین حاصل می‌شوند. این ترکیب پیش ساز از ۲۶۴ اسید آمینه ساخته شده و تحت هیدرولیز آنزیمی قرار گرفته، به پپتیدهایی با اندازه‌های مختلف تبدیل می‌شود که هر کدام از پپتیدهای حاصل، عمل هورمونی خاصی را انجام می‌دهند.
نحوه عملکرد هیپوتالاموس و هیپوفیز قدامی
هیپوتالاموس، مرکز هماهنگ کننده سیستم آندوکرین است که پیام‌ها را از سیستم اعصاب مرکزی دریافت و هماهنگ می‌کند. در پاسخ به این پیام‌ها، هیپوتالاموس تعدادی از هورمون‌های تنظیمی (عوامل آزاد کننده) را تولید می‌کند که مستقیما از طریق عروق خونی اختصاصی و نورون‌هایی که دو غده را به یکدیگر متصل می‌کنند، به غده هیپوفیز مجاور منتقل می‌شوند. غده هیپوفیز با تولید هورمون‌های محرک به هورمون‌های هیپوتالاموسی موجود در گردش خون پاسخ می‌دهد و رده بعدی غدد آندوکرین را فعال می‌کند. هورمون رشد مترشحه از هیپوفیز قدامی بر روی کبد و استخوان تأثیر می‌گذارد.
نحوه تنظیم سنتز و ترشح هورمون رشد
غلظت و میزان ترشح هورمون رشد
غلظت هورمون رشد در بافت هیپوفیزی بین ۵ تا ۱۵ میلیگرم بر گرم است که این مقدار بیشتر از غلظت سایر هورمون‌های هیپوفیزی است. وزن مولکولی هورمون رشد ۲۲ هزار دالتون می‌باشد. به طور کلی، ترشح هورمون-رشد به صورت جریانات ضربانی (Pulsatile) انجام می‌پذیرد و تحت تأثیر تحریکات عصبی، خواب و بیداری قرار دارد، به گونه‌ای که غلظت پلاسمایی این هورمون ممکن است در ظرف چند دقیقه تا ۱۰ برابر افزایش یابد.
افزایش هورمون پس از خواب
بیشترین افزایش هورمون رشد در پلاسما معمولاً مدت کوتاهی پس از به خواب رفتن اتفاق می‌افتد.
عوامل مؤثر در ترشح هورمون رشد
ترشح هورمون رشد تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد که شامل شوک و تنش‌های عصبی، درد، سرما، عمل جراحی، گرسنگی، هیپوگلیسمی، ورزش، خوردن غذاهای پروتئینی و اسید آمینه آرژینین است. شوک‌های عصبی به واسطه تأثیر کاتکولامین‌ها بر روی هیپوتالاموس موجب افزایش ترشح هورمون می‌شوند.
تأثیرات فیزیولوژیکی هورمون رشد
اثرات کلیه عوامل نامبرده بر ترشح هورمون رشد با خاصیت فیزیولوژیکی مهم این هورمون که جلوگیری از مصرف گلوکز در بدن است، توجیه‌پذیر می‌باشد. در شرایطی مانند شوک عصبی، هیپوگلیسمی، گرسنگی و خواب، هورمون رشد واکنش‌های لیپولیز را تحریک کرده و مقدار بیشتری اسیدهای چرب آزاد را به سلول‌ها می‌رساند و همزمان ورود اسیدهای آمینه به داخل سلول را افزایش می‌دهد. این فرایند به نوسازی گلوکز کمک کرده و گلوکز را برای نیازهای سلول‌های مغزی حفظ می‌کند.
تأثیر غلظت گلوکز بر ترشح هورمون رشد
تنظیم Growth Hormone توسط غلظت گلوکز
غلظت گلوکز در سلول‌های ترشح کننده هورمون آزاد کننده هورمون-رشد در هسته هیپوتالاموس عامل اصلی در تنظیم Growth Hormone است. تجربیات نشان داده‌اند که ترکیبات مشابه گلوکز مانند 2-دزاکسی گلوکز که مهارکننده واکنش‌های گلیکولیز هستند و باعث افزایش غلظت گلوکز در خون می‌شوند، به افزایش ترشح هورمون-رشد نیز منجر می‌گردند. این امر نشان می‌دهد که سرعت و میزان متابولیسم گلوکز در داخل سلول‌های ترشح کننده هورمون آزاد کننده رشد، نقش اساسی در تنظیم ترشح هورمون دارد.
تأثیر آرژینین بر ترشح هورمون رشد
نقش آرژینین و پروتئین‌ها
آرژینین و غذاهای غنی از پروتئین ترشح هورمون رشد را تحریک می‌کنند. این تأثیر مکانیسم تنظیم‌کننده‌ای فراهم می‌آورد که در آن، اسیدهای آمینه از پلاسما به داخل سلول‌ها منتقل شده و در ساخت پروتئین‌ها شرکت می‌کنند یا به اشکال دیگر ذخیره انرژی تبدیل می‌شوند.
تأثیر سایر مواد و هورمون‌ها بر ترشح هورمون رشد
نقش ترکیبات مختلف
تعداد زیادی از هورمون‌ها یا ترکیبات مشابه آن‌ها مانند استروژن، دوپامین، ترکیبات آلفا-آدرنرژیک، سروتونین، پلی‌پپتیدهای هم اثر تریاک، هورمون‌های روده‌ای، و گلوکاگن بر روی سلول‌های هسته هیپوتالاموس تأثیر می‌گذارند و در تنظیم هورمون رشد دخالت می‌کنند. فاکتور رشد شبه انسولین 1 (IGF-1)، که توسط کبد ساخته می‌شود، مهمترین عامل تنظیم‌کننده است که نقش اساسی در رشد استخوان‌ها دارد.
خواص فیزیولوژیک و بیوشیمیایی هورمون رشد
1. رشد بدن
اثر هورمون رشد در رشد بدن از طریق پروتئین واسطی به نام فاکتور رشد شبه انسولین 1 (IGF-1) یا سوماتومدین C انجام می‌پذیرد. این پروتئین، که جزو خانواده ژن فاکتورهای شبه انسولین است و ساختاری شبیه پروانسولین دارد، نقش مهمی در تحریک رشد دارد. IGF-2 نیز در پلاسما وجود دارد و تکثیر سلولی را تحریک می‌کند، اما IGF-1 نقش اصلی را در رشد ایفا می‌کند.
2. متابولیسم پروتئین‌ها
هورمون رشد سرعت انتقال اسیدهای آمینه به داخل سلول‌های عضلانی را افزایش داده و مستقیماً سنتز پروتئین‌ها را فعال می‌کند. این اثرات Growth Hormone شباهت‌هایی به انسولین دارد.
3. متابولیسم کربوهیدرات‌ها
هورمون رشد اثری مخالف با انسولین در متابولیسم کربوهیدرات‌ها دارد. افزایش سطح گلوکز خون پس از تزریق هورمون-رشد نتیجه‌ی دو اثر است: کاهش مصرف گلوکز در بافت‌های محیطی و افزایش فعالیت واکنش‌های نوسازی گلوکز در کبد. Growth Hormone همچنین با آزادسازی اسیدهای چرب از منابع تری‌گلیسریدها در عضله، واکنش‌های گلیکولیز را مهار می‌کند.
4. متابولیسم چربی‌ها
تجویز Growth Hormone باعث افزایش سریع اسیدهای چرب آزاد در خون و افزایش اکسیداسیون اسیدهای چرب در کبد می‌شود. این تأثیرات بدون دخالت IGF-1 انجام می‌گیرد.
5. متابولیزم مواد معدنی
Growth Hormone و IGF-1 جذب و نگهداری یون‌های کلسیم، منیزیم، و فسفات‌ها در بدن را افزایش داده و در رشد استخوان‌های طویل نقش دارند.
سوالات خود را درباره این مقاله در بخش نظرات از ما بپرسید. همینطور می توانید از طریق WhatsApp با ما در تماس باشید