化学伝達物質: 内分泌系は、身体機能を制御するのにホルモンを利用します

ホルモンが作用する仕組みについての説明

ホルモンは、代謝と成長から性成熟と出産の誘導にいたるまでの身体の内部機能を調節します。 ホルモンは血流を循環し、標的細胞と結合して組織と器官全体の機能を調整します。 すべてが内分泌系の監督である視床下部と下垂体から始まります。 そこから放出されるホルモンは、他の内分泌腺の分泌および内分泌機能の大部分を制御します。 ホルモンのおかげで、全身でストレスとその他の外界の変化に対応することができ、身体の定常的プロセスをスムーズに作動させることができます。

1. 循環: ホルモンが特定の標的細胞に達する仕組み

血流のホルモンとそれらが細胞に結合する仕組みについての説明

内分泌腺は、血流に直接ホルモンを分泌します。 ホルモンは血漿に溶解し、さまざまな身体組織中を通って循環経路内を移動します。 それでは何故、ホルモンは特定の組織の標的細胞だけに影響を及ぼすのでしょうか? 理由は、こうした標的細胞だけがその特定のホルモン受容体を持つからです。 一部のホルモンは、標的細胞の表面の受容体と結合します。 その他は細胞に入って、細胞質または核で受容体と結合します。 結合すると、細胞の生理的反応を変える一連の作用が始まります。 このように、ホルモンは全器官の機能を調整することができ、代謝や成長などの全身プロセスを調節することができます。

2. トップからの指示: 視床下部は、ホルモンを下垂体に送って内分泌系を制御します

下垂体静脈、上下の下垂体動脈を含む下垂体の下垂体門脈系の図

視床下部と下垂体は、脳の間脳領域の一部です。 視床下部は神経シグナルを受け取り、シグナルを処理してからホルモンを分泌します。 こうしたホルモンは、視床下部と下垂体をつなぐ毛細管のネットワークである下垂体門脈系に入ります。 上部下垂体動脈からの毛細管は下垂体を取り囲み、門脈系を経て下垂体の前葉へ注ぐ視床下部のホルモンを集めます。そこで、下垂体ホルモンの放出が刺激または抑制されます。 視床下部から軸索は、下垂体後葉に達し、2つのホルモン、オキシトシン(OXT)と抗利尿ホルモン(ADHまたはバソプレッシン)を放出します。そこで、将来の放出のために貯蔵されます。 視床下部と下垂体によって産生されるホルモンは、他の内分泌腺とすべての主要な身体の内部機能を制御します。

3. 下垂体前葉ホルモンは成長を刺激して、全身の腺を制御します

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下垂体

脳下垂体は、内分泌系の機能を制御するホルモンを分泌して貯蔵します。

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下垂体と下垂体前葉ホルモンの図

視床下部から下垂体前葉まで送出されるホルモンは、シグナルとして機能します。 こうしたホルモンは、内分泌腺を調節して、さまざまな身体機能を制御する下垂体前葉ホルモンの放出を刺激または抑制します。 ヒト成長ホルモン(hGH)は、骨格筋、骨と肝臓に移行し、全身の成長と発達を促進します。 甲状腺刺激ホルモン(TSH)と副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)は、温度調節、成長およびストレス抵抗性のための代謝を調節する甲状腺と副腎(2つの主要な内分泌腺)を標的とします。 卵胞刺激ホルモン(FSH)と黄体形成ホルモン(LH)は性腺で性細胞産生と生殖過程を刺激し、プロラクチン(PRL)は乳腺で乳産生を誘発します。

4. 下垂体後葉ホルモンは、水分量を調節して、出産を誘導します

下垂体と下垂体後葉ホルモンの図

視床下部によって分泌されるホルモンの大部分は、下垂体前葉に運ばれ、そこで別のホルモンの放出を刺激または抑制します。 しかし、抗利尿ホルモン(ADHまたはバソプレッシン)とオキシトシン(OXT))の2つは視床下部からの軸索伸長によって下垂体後葉に分泌されます。 下垂体後葉は、抗利尿ホルモンとオキシトシンを貯蔵します。また、必要に応じて血流に直接、両方を放出します。 ADHは、腎臓、血管および皮膚の汗腺に作用し、全身からの水喪失が減少します。 OXTは、妊娠および養育に関する要因です。 OXTの作用で、子宮の平滑筋が収縮し出生を誘発します。 後に、それは乳腺からの射乳を刺激し、母子間の結びつきを促進します。

5. ホルモンは、新しい刺激とストレスに対する身体の応答を刺激します

視床下部、下垂体と副腎を含む短期および長期のストレス応答に関連するホルモンの図

ホルモンは、進行中の体内の機能を制御します。 環境の変化、たとえば突然の脅威やストレス下に置かれた場合、変化に対して身体が応答できるようにします。 この場合、視床下部は直接副腎に指令(神経シグナルを介して)を送り、エピネフリンとノルエピネフリンを増産します。 こうしたホルモンは、“闘争-または-逃走” 反応を促進し、 呼吸と心拍数が増加し、筋肉は爆発的にエネルギーを獲得します。 ストレス状態が続くと、内分泌系は“抵抗期” に入ります。 視床下部は、下垂体に 副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)を放出するように指令を出します。 ACTHは、副腎を刺激してミネラルコルチコイドとグルココルチコイドを放出し、膵臓を刺激してグルカゴンを分泌します。 長期間にわたるストレスに対処するために、こうしたホルモンによって血糖が上昇し、血流量が増加しエネルギーレベルを高く維持します。

外部リソース

オキシトシンについての研究に関するサイエンス・デイリーの記事。

恋愛感情に関する神経化学物質とホルモンの影響についてScience Creative Quarterlyに掲載されたエッセイ。

Visible Bodyの解剖学的構造と生理学はガイド付きの視覚的に優れたプレゼンテーションで、各構体系の詳細情報を提供します。