అధ్యాయం 22 రసాయన సమన్వయం మరియు సమీకరణ

మీరు ఇప్పటికే నేర్చుకున్నారు, నాడీ వ్యవస్థ అవయవాల మధ్య బిందువు-నుండి-బిందువు వరకు వేగవంతమైన సమన్వయాన్ని అందిస్తుంది. నాడీ సమన్వయం వేగవంతమైనది కానీ చిన్నకాలం మాత్రమే ఉంటుంది. నాడీ తంతువులు శరీరంలోని అన్ని కణాలను సంవహించవు మరియు కణ విధులను నిరంతరం నియంత్రించాల్సిన అవసరం ఉంటుంది; ఒక ప్రత్యేక రకమైన సమన్వయం మరియు సమీకరణ అందించబడాలి. ఈ విధిని హార్మోన్లు నిర్వహిస్తాయి. నాడీ వ్యవస్థ మరియు అంతఃస్రావ వ్యవస్థ కలిసి శరీరంలోని శారీరక విధులను సమన్వయం చేస్తాయి మరియు నియంత్రిస్తాయి.

22.1 అంతఃస్రావ గ్రంథులు మరియు హార్మోన్లు

అంతఃస్రావ గ్రంథులలో నాళాలు లేవు మరియు అందువలన, నాళరహిత గ్రంథులు అని పిలువబడతాయి. వాటి స్రావాలను హార్మోన్లు అంటారు. హార్మోన్ యొక్క సాంప్రదాయ నిర్వచనం, అంతఃస్రావ గ్రంథుల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన మరియు రక్తంలోకి విడుదల చేయబడి దూరంగా ఉన్న లక్ష్య అవయవానికి రవాణా చేయబడిన ఒక రసాయనంగా ఉంటుంది. ప్రస్తుత శాస్త్రీయ నిర్వచనం క్రింది విధంగా ఉంది: హార్మోన్లు పోషకాలు కాని రసాయనాలు, ఇవి అంతరకణ సందేశవాహకాలుగా పనిచేస్తాయి మరియు సూక్ష్మ పరిమాణాలలో ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. క్రమబద్ధమైన అంతఃస్రావ గ్రంథుల ద్వారా స్రవించే హార్మోన్లతో పాటు అనేక కొత్త అణువులను కొత్త నిర్వచనం కవర్ చేస్తుంది. అకశేరుకాలలో చాలా సరళమైన అంతఃస్రావ వ్యవస్థలు కొన్ని హార్మోన్లతో ఉంటాయి, అయితే శరీరక్రియలలో అనేక రసాయనాలు హార్మోన్లుగా పనిచేస్తాయి మరియు కశేరుకాలలో సమన్వయాన్ని అందిస్తాయి. మానవ అంతఃస్రావ వ్యవస్థ ఇక్కడ వివరించబడింది.

22.2 మానవ అంతఃస్రావ వ్యవస్థ

మన శరీరంలోని వివిధ భాగాలలో ఉన్న అంతఃస్రావ గ్రంథులు మరియు హార్మోన్లను ఉత్పత్తి చేసే వ్యాప్తి కణజాలాలు/కణాలు అంతఃస్రావ వ్యవస్థను ఏర్పరుస్తాయి. పిట్యూటరీ, పీనియల్, థైరాయిడ్, అడ్రినల్, ప్యాంక్రియాస్, పారాథైరాయిడ్, థైమస్ మరియు గోనాడ్లు (పురుషులలో వృషణం మరియు స్త్రీలలో అండాశయం) మన శరీరంలోని క్రమబద్ధమైన అంతఃస్రావ అవయవాలు (చిత్రం 22.1). ఇవి తప్ప, కొన్ని ఇతర అవయవాలు, ఉదా., జీర్ణాశయ-ప్రేగు మార్గం, కాలేయం, మూత్రపిండం, గుండె కూడా హార్మోన్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. మానవ శరీరంలోని అన్ని ప్రధాన అంతఃస్రావ గ్రంథులు మరియు హైపోథాలమస్ యొక్క నిర్మాణం మరియు విధుల సంక్షిప్త వివరణ క్రింది విభాగాలలో ఇవ్వబడింది.

చిత్రం 22.1 అంతఃస్రావ గ్రంథుల స్థానం

22.2.1 హైపోథాలమస్

మీకు తెలిసినట్లుగా, హైపోథాలమస్ డయెన్సెఫలాన్, అగ్రమస్తిష్కం (చిత్రం 22.1) యొక్క ఆధార భాగం మరియు ఇది విస్తృత స్పెక్ట్రమ్ శరీర విధులను నియంత్రిస్తుంది. ఇది న్యూరోసెక్రటరీ కణాల అనేక సమూహాలను కలిగి ఉంటుంది, వాటిని కేంద్రకాలు అంటారు, ఇవి హార్మోన్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ హార్మోన్లు పిట్యూటరీ హార్మోన్ల సంశ్లేషణ మరియు స్రావాన్ని నియంత్రిస్తాయి. అయితే, హైపోథాలమస్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన హార్మోన్లు రెండు రకాలు, విడుదల చేసే హార్మోన్లు (ఇవి పిట్యూటరీ హార్మోన్ల స్రావాన్ని ప్రేరేపిస్తాయి) మరియు నిరోధక హార్మోన్లు (ఇవి పిట్యూటరీ హార్మోన్ల స్రావాన్ని నిరోధిస్తాయి). ఉదాహరణకు, గోనాడోట్రోపిన్ రిలీజింగ్ హార్మోన్ (GnRH) అని పిలువబడే హైపోథాలమిక్ హార్మోన్ గోనాడోట్రోపిన్ల పిట్యూటరీ సంశ్లేషణ మరియు విడుదలను ప్రేరేపిస్తుంది. మరోవైపు, హైపోథాలమస్ నుండి సోమాటోస్టాటిన్ పిట్యూటరీ నుండి వృద్ధి హార్మోన్ విడుదలను నిరోధిస్తుంది. హైపోథాలమిక్ న్యూరాన్లలో ఉద్భవించే ఈ హార్మోన్లు, అక్షాంశాల ద్వారా వెళ్లి వాటి నాడీ చివరల నుండి విడుదల చేయబడతాయి. ఈ హార్మోన్లు ఒక పోర్టల్ రక్తప్రసరణ వ్యవస్థ ద్వారా పిట్యూటరీ గ్రంథికి చేరుకుంటాయి మరియు ముందు పిట్యూటరీ యొక్క విధులను నియంత్రిస్తాయి. వెనుక పిట్యూటరీ హైపోథాలమస్ యొక్క ప్రత్యక్ష నాడీ నియంత్రణలో ఉంటుంది (చిత్రం 22.2).

చిత్రం 22.2 పిట్యూటరీ మరియు హైపోథాలమస్తో దాని సంబంధం యొక్క రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం

22.2.2 పిట్యూటరీ గ్రంథి

పిట్యూటరీ గ్రంథి సెల్లా టర్సికా అనే ఎముక కుహరంలో ఉంటుంది మరియు ఒక కాడ ద్వారా హైపోథాలమస్కు జోడించబడి ఉంటుంది (చిత్రం 22.2). ఇది శరీర నిర్మాణశాస్త్రపరంగా ఒక అడినోహైపోఫిసిస్ మరియు న్యూరోహైపోఫిసిస్గా విభజించబడింది. అడినోహైపోఫిసిస్లో రెండు భాగాలు ఉంటాయి, పార్స్ డిస్టాలిస్ మరియు పార్స్ ఇంటర్మీడియా. పిట్యూటరీ యొక్క పార్స్ డిస్టాలిస్ ప్రాంతం, సాధారణంగా ముందు పిట్యూటరీ అని పిలుస్తారు, వృద్ధి హార్మోన్ (GH), ప్రొలాక్టిన్ (PRL), థైరాయిడ్ స్టిమ్యులేటింగ్ హార్మోన్ (TSH), అడ్రినోకార్టికోట్రోఫిక్ హార్మోన్ (ACTH), ల్యూటినైజింగ్ హార్మోన్ (LH) మరియు ఫాలికల్ స్టిమ్యులేటింగ్ హార్మోన్ (FSH) ఉత్పత్తి చేస్తుంది. పార్స్ ఇంటర్మీడియా మెలనోసైట్ స్టిమ్యులేటింగ్ హార్మోన్ (MSH) అనే ఒక హార్మోన్ మాత్రమే స్రవిస్తుంది. అయితే, మానవులలో, పార్స్ ఇంటర్మీడియా దాదాపు పార్స్ డిస్టాలిస్తో విలీనం అవుతుంది. న్యూరోహైపోఫిసిస్ (పార్స్ నెర్వోసా) వెనుక పిట్యూటరీగా కూడా పిలువబడుతుంది, పిట్యూటరీని నిల్వ చేస్తుంది మరియు దాని సంబంధాన్ని నిల్వ చేస్తుంది మరియు ఆక్సిటోసిన్ మరియు వాసోప్రెసిన్ అనే రెండు హార్మోన్లను విడుదల చేస్తుంది, ఇవి వాస్తవానికి హైపోథాలమస్ ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడతాయి మరియు న్యూరోహైపోఫిసిస్కు అక్షాంశాల ద్వారా రవాణా చేయబడతాయి.

GH యొక్క అధిక స్రావం శరీరం యొక్క అసాధారణ వృద్ధిని ప్రేరేపించి దానవత్వానికి దారి తీస్తుంది మరియు GH యొక్క తక్కువ స్రావం పిట్యూటరీ బామనత్వానికి దారితీసే నిలిచిపోయిన వృద్ధికి కారణమవుతుంది. పెద్దలలో, ముఖ్యంగా మధ్య వయస్సులో, వృద్ధి హార్మోన్ యొక్క అధిక స్రావం తీవ్రమైన వికృతి (ముఖ్యంగా ముఖం)కి దారి తీస్తుంది, దీనిని అక్రోమెగాలీ అంటారు, ఇది తీవ్రమైన సంక్లిష్టతలకు దారి తీయవచ్చు మరియు నియంత్రించకపోతే అకాల మరణానికి కారణమవుతుంది. ప్రారంభ దశలలో వ్యాధిని నిర్ధారించడం కష్టం మరియు తరచుగా చాలా సంవత్సరాలు గుర్తించబడదు, బాహ్య లక్షణాలలో మార్పులు గమనించదగినవిగా మారే వరకు. ప్రొలాక్టిన్ స్తన గ్రంథుల పెరుగుదల మరియు వాటిలో పాల ఏర్పాటును నియంత్రిస్తుంది. TSH థైరాయిడ్ గ్రంథి నుండి థైరాయిడ్ హార్మోన్ల సంశ్లేషణ మరియు స్రావాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది. ACTH అడ్రినల్ కార్టెక్స్ నుండి గ్లూకోకార్టికాయిడ్లు అని పిలువబడే స్టెరాయిడ్ హార్మోన్ల సంశ్లేషణ మరియు స్రావాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది. LH మరియు FSH గోనాడల్ కార్యకలాపాన్ని ప్రేరేపిస్తాయి మరియు అందువలన గోనాడోట్రోపిన్లు అని పిలువబడతాయి. పురుషులలో, LH వృషణం నుండి ఆండ్రోజెన్లు అని పిలువబడే హార్మోన్ల సంశ్లేషణ మరియు స్రావాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది. పురుషులలో, FSH మరియు ఆండ్రోజెన్లు శుక్రకణోత్పత్తిని నియంత్రిస్తాయి. స్త్రీలలో, LH పూర్తిగా పరిపక్వమైన ఫాలికల్స్ (గ్రాఫియన్ ఫాలికల్స్) యొక్క అండోత్సర్గాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది మరియు అండోత్సర్గం తర్వాత గ్రాఫియన్ ఫాలికల్స్ యొక్క అవశేషాల నుండి ఏర్పడిన కార్పస్ ల్యూటియంను నిర్వహిస్తుంది. FSH స్త్రీలలో అండాశయ ఫాలికల్స్ పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిని ప్రేరేపిస్తుంది. MSH మెలనోసైట్లపై (మెలనిన్ కలిగిన కణాలు) పనిచేస్తుంది మరియు చర్మం యొక్క వర్ణద్రవ్యాన్ని నియంత్రిస్తుంది. ఆక్సిటోసిన్ మన శరీరంలోని మృదు కండరాలపై పనిచేస్తుంది మరియు వాటి సంకోచాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది. స్త్రీలలో, ఇది ప్రసవ సమయంలో గర్భాశయం యొక్క శక్తివంతమైన సంకోచాన్ని మరియు స్తన గ్రంథి నుండి పాలను బయటకు తోసేలా ప్రేరేపిస్తుంది. వాసోప్రెసిన్ ప్రధానంగా మూత్రపిండంపై పనిచేస్తుంది మరియు దూరస్థ నాళికల ద్వారా నీరు మరియు విద్యుద్వాహకాల పునఃశోషణను ప్రేరేపిస్తుంది మరియు తద్వారా మూత్రం ద్వారా నీటి నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది (మూత్రవిసర్జన). అందువలన, ఇది యాంటీ-డయూరెటిక్ హార్మోన్ (ADH) అని కూడా పిలువబడుతుంది. ADH యొక్క సంశ్లేషణ లేదా విడుదలను ప్రభావితం చేసే ఒక బలహీనత నీటిని సంరక్షించే మూత్రపిండం యొక్క సామర్థ్యం తగ్గడానికి దారి తీస్తుంది, ఇది నీటి నష్టం మరియు నిర్జలీకరణకు దారి తీస్తుంది. ఈ స్థితిని డయాబెటిస్ ఇన్సిపిడస్ అంటారు.

22.2.3 పీనియల్ గ్రంథి

పీనియల్ గ్రంథి అగ్రమస్తిష్కం యొక్క వెనుక భాగంలో ఉంటుంది. పీనియల్ మెలటోనిన్ అనే హార్మోన్ను స్రవిస్తుంది. మెలటోనిన్ మన శరీరం యొక్క 24-గంటల (పగటి) లయను నియంత్రించడంలో చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఇది నిద్ర-మేల్కొలుపు చక్రం, శరీర ఉష్ణోగ్రత యొక్క సాధారణ లయలను నిర్వహించడంలో సహాయపడుతుంది. అదనంగా, మెలటోనిన్ జీవక్రియ, వర్ణద్రవ్యం, ఋతుచక్రం మరియు మన రక్షణ సామర్థ్యాన్ని కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది.

22.2.4 థైరాయిడ్ గ్రంథి

థైరాయిడ్ గ్రంథి రెండు పాలిలతో రూపొందించబడింది, ఇవి శ్వాసనాళం యొక్క ఇరువైపులా ఉంటాయి (చిత్రం 22.3). రెండు పాలిలు ఇస్తమస్ అని పిలువబడే కనెక్టివ్ టిష్యూయొక్క సన్నని ఫ్లాప్తో పరస్పరం అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. థైరాయిడ్ గ్రంథి ఫాలికల్స్ మరియు స్ట్రోమల్ కణజాలాలతో రూపొందించబడింది. ప్రతి థైరాయిడ్ ఫాలికల్ ఫాలిక్యులర్ కణాలతో రూపొందించబడింది, ఇది ఒక కుహరాన్ని చుట్టుముట్టి ఉంటుంది. ఈ ఫాలిక్యులర్ కణాలు రెండు హార్మోన్లను సంశ్లేషణ చేస్తాయి, టెట్రాయోడోథైరోనిన్ లేదా థైరాక్సిన్ (T4) మరియు ట్రైయోడోథైరోనిన్ (T3). థైరాయిడ్లో హార్మోన్ సంశ్లేషణ యొక్క సాధారణ రేటుకు అయోడిన్ అత్యవసరం. మన ఆహారంలో అయోడిన్ లోపం హైపోథైరాయిడిజానికి మరియు థైరాయిడ్ గ్రంథి యొక్క పెరుగుదలకు దారి తీస్తుంది, దీనిని సాధారణంగా గాయిటర్ అంటారు. గర్భధారణ సమయంలో హైపోథైరాయిడిజం పెరుగుతున్న శిశువు యొక్క లోపభూయిష్ట అభివృద్ధి మరియు పరిపక్వతకు దారి తీస్తుంది, ఇది నిలిచిపోయిన వృద్ధికి (క్రెటినిజం), మానసిక మందత్వం, తక్కువ తెలివి సూచిక, అసాధారణ చర్మం, చెవిటితనం-మూగత్వం మొదలైనవి కలిగిస్తుంది. పెద్ద మహిళలలో, హైపోథైరాయిడిజం ఋతుచక్రం अनियमितంగా మారేలా చేస్తుంది. థైరాయిడ్ గ్రంథి క్యాన్సర్ వలన లేదా థైరాయిడ్ గ్రంథుల గ్రంథుల అభివృద్ధి కారణంగా, థైరాయిడ్ హార్మోన్ల సంశ్లేషణ మరియు స్రావం రేటు అసాధారణంగా ఎక్కువ స్థాయికి పెరిగి హైపర్థైరాయిడిజం అనే పరిస్థితికి దారి తీస్తుంది, ఇది శరీర శరీరధర్మాన్ని ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది. ఎక్సోఫ్థాల్మిక్ గాయిటర్ హైపర్థైరాయిడిజం యొక్క ఒక రూపం, ఇది థైరాయిడ్ గ్రంథి యొక్క పెరుగుదల, కంటిగుడ్ల బయటకు ఎగిరిపోవడం, పునాది జీవక్రియ రేటు పెరగడం మరియు బరువు తగ్గడం వంటి లక్షణాలతో కూడి ఉంటుంది, దీనిని గ్రేవ్స్ వ్యాధి అని కూడా పిలుస్తారు.

థైరాయిడ్ హార్మోన్లు పునాది జీవక్రియ రేటు నియంత్రణలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. ఈ హార్మోన్లు ఎర్ర రక్త కణాల ఏర్పాటు ప్రక్రియకు మద్దతు ఇస్తాయి. థైరాయిడ్ హార్మోన్లు కార్బోహైడ్రేట్లు, ప్రోటీన్లు మరియు కొవ్వుల జీవక్రియను నియంత్రిస్తాయి. నీరు మరియు విద్యుద్వాహకాల సమతుల్యత నిర్వహణ కూడా థైరాయిడ్ హార్మోన్లచే ప్రభావితమవుతుంది. థైరాయిడ్ గ్రంథి థైరోకాల్సిటోనిన్ (TCT) అనే ప్రోటీన్ హార్మోన్ను కూడా స్రవిస్తుంది, ఇది రక్తంలో కాల్షియం స్థాయిలను నియంత్రిస్తుంది.

చిత్రం 22.3 థైరాయిడ్ మరియు పారాథైరాయిడ్ స్థానం యొక్క రేఖాచిత్ర దృశ్యం (a) వెంట్రల్ వైపు (b) వెనుక వైపు

22.2.5 పారాథైరాయిడ్ గ్రంథి

మానవులలో, నాలుగు పారాథైరాయిడ్ గ్రంథులు థైరాయిడ్ గ్రంథి వెనుక భాగంలో ఉంటాయి, థైరాయిడ్ గ్రంథి యొక్క రెండు పాలిలలో ఒక జత చొప్పున (చిత్రం 22.3b). పారాథైరాయిడ్ గ్రంథులు పారాథైరాయిడ్ హార్మోన్ (PTH) అనే పెప్టైడ్ హార్మోన్ను స్రవిస్తాయి. PTH యొక్క స్రావం ప్రసరించే కాల్షియం అయాన్ల స్థాయిల ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది.

పారాథైరాయిడ్ హార్మోన్ (PTH) రక్తంలో Ca2+ స్థాయిలను పెంచుతుంది. PTH ఎముకలపై పనిచేస్తుంది మరియు ఎముక పునఃశోషణ ప్రక్రియను (ద్రవీకరణ/ఖనిజరహితం) ప్రేరేపిస్తుంది. PTH మూత్రపిండ నాళికల ద్వారా Ca2+ యొక్క పునఃశోషణను కూడా ప్రేరేపిస్తుంది మరియు జీర్ణమైన ఆహారం నుండి Ca2+ శోషణను పెంచుతుంది. ఈ విధంగా, PTH ఒక హైపర్కాల్సిమిక్ హార్మోన్ అని స్పష్టమవుతుంది, అనగా, ఇది రక్త Ca2+ స్థాయిలను పెంచుతుంది. TCTతో పాటు, ఇది శరీరంలో కాల్షియం సమతుల్యతలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.

22.2.6 థైమస్

థైమస్ గ్రంథి ఒక లోబ్యులర్ నిర్మాణం, ఇది ఊపిరితిత్తుల మధ్య స్టెర్నం వెనుక, అయోర్టా యొక్క వెంట్రల్ వైపున ఉంటుంది. రోగనిరోధక వ్యవస్థ అభివృద్ధిలో థైమస్ గ్రంథి ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈ గ్రంథి థైమోసిన్లు అని పిలువబడే పెప్టైడ్ హార్మోన్లను స్రవిస్తుంది. థైమోసిన్లు T-లింఫోసైట్ల విభేదనలో ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయి, ఇవి కణ-మధ్యస్థ రోగనిరోధక శక్తిని అందిస్తాయి. అదనంగా, థైమోసిన్లు హ్యూమరల్ రోగనిరోధక శక్తిని అందించడానికి ప్రతిదేహాల ఉత్పత్తిని కూడా ప్రోత్సహిస్తాయి. థైమస్ పాత వ్యక్తులలో క్షీణించి, థైమోసిన్ల ఉత్పత్తి తగ్గుతుంది. ఫలితంగా, పాత వ్యక్తుల రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనలు బలహీనపడతాయి.

22.2.7 అడ్రినల్ గ్రంథి

మన శరీరంలో ఒక జత అడ్రినల్ గ్రంథులు ఉంటాయి, ప్రతి మూత్రపిండం యొక్క ముందు భాగంలో ఒకటి (చిత్రం 22.4 a). గ్రంథి రెండు రకాల కణజాలాలతో రూపొందించబడింది. మధ్యలో ఉన్న కణజాలాన్ని అడ్రినల్ మెడుల్లా అంటారు మర