علم الغدد الصماء

علم الغدد الصماء (من كلمة "غدد صماء" + لاحقة "-ولوجيا ") هو فرع من فروع علم الأحياء والطب، يُعنى بدراسة جهاز الغدد الصماء ، وأمراضه، وإفرازاته الهرمونية . كما يهتم بتكامل العمليات النمائية - كالتكاثر والنمو والتمايز - والأنشطة النفسية والسلوكية المتعلقة بالتمثيل الغذائي والنمو والتطور ، ووظائف الأنسجة ، والنوم ، والهضم ، والتنفس ، والإخراج ، والمزاج ، والتوتر، والإرضاع، والحركة ، والتكاثر ، والإدراك الحسي ، والتي تُسببها الهرمونات . ومن تخصصاته علم الغدد الصماء السلوكي وعلم الغدد الصماء المقارن . ^{[ 1 ]}

يتكون جهاز الغدد الصماء من عدة غدد ، موزعة في أنحاء مختلفة من الجسم، تفرز الهرمونات مباشرةً في الدم بدلاً من إفرازها عبر قنوات . ولذلك، تُعتبر الغدد الصماء غدداً لا قنوية. للهرمونات وظائف وآليات عمل متعددة؛ فقد يؤثر هرمون واحد على عدة أعضاء مستهدفة، وبالمقابل، قد يتأثر عضو مستهدف واحد بأكثر من هرمون.

علم الغدد الصماء هو دراسة الجهاز الصمّاوي في جسم الإنسان . ^{[ 2 ]} وهو نظام من الغدد التي تفرز الهرمونات. الهرمونات مواد كيميائية تؤثر على وظائف أجهزة الجسم المختلفة. ومن أمثلتها هرمون الغدة الدرقية ، وهرمون النمو ، والأنسولين . يتضمن الجهاز الصمّاوي عددًا من آليات التغذية الراجعة، بحيث يتحكم هرمون واحد (مثل الهرمون المنبه للغدة الدرقية ) غالبًا في عمل أو إفراز هرمون ثانوي آخر (مثل هرمون الغدة الدرقية ). إذا زاد مستوى الهرمون الثانوي عن الحد المطلوب، فقد يُؤدي ذلك إلى تغذية راجعة سلبية للهرمون الأساسي، مما يحافظ على التوازن الداخلي للجسم . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

في التعريف الأصلي الذي وضعه بايليس وستارلينغ عام ١٩٠٢ (انظر أدناه)، حددا أنه لكي يُصنف أي مركب كيميائي كهرمون، يجب أن يُنتجه عضو، ويُفرز (بكميات ضئيلة) في الدم، وينقله الدم إلى عضو بعيد ليؤدي وظيفته المحددة. ينطبق هذا التعريف على معظم الهرمونات "الكلاسيكية"، ولكن توجد أيضًا آليات نظيرة الإفراز (تواصل كيميائي بين الخلايا داخل نسيج أو عضو)، وإشارات ذاتية الإفراز (مركب كيميائي يؤثر على الخلية نفسها)، وإشارات داخلية الإفراز (مركب كيميائي يؤثر داخل الخلية نفسها). ^{[ ٦ ]} الإشارة العصبية الصماء هي هرمون "كلاسيكي" يُفرز في الدم بواسطة عصبون إفرازي عصبي (انظر مقال علم الغدد الصماء العصبية ).

الهرمونات

يحدد غريفين وأوجيدا ثلاث فئات مختلفة من الهرمونات بناءً على تركيبها الكيميائي: ^{[ 7 ]}

الأمينات

نورإبينفرين

ثلاثي يودوثيرونين

أمثلة على الهرمونات الأمينية

تُشتق الأمينات، مثل النورإبينفرين والإبينفرين والدوبامين ( الكاتيكولامينات )، من أحماض أمينية مفردة ، وفي هذه الحالة التيروسين. وتشكل هرمونات الغدة الدرقية ، مثل 3،5،3'-ثلاثي يودوثيرونين (T3) و 3،5،3'،5'-رباعي يودوثيرونين (الثيروكسين، T4) ، مجموعة فرعية من هذه الفئة لأنها مشتقة من اتحاد اثنين من بقايا حمض التيروسين الأميني المؤيَّد. ^{[ 8 ]}

الببتيد والبروتين

تتكون الهرمونات الببتيدية والبروتينية من ثلاثة أحماض أمينية (في حالة الهرمون المُطلق للثيروتروبين ) إلى أكثر من 200 حمض أميني (في حالة الهرمون المُحفز للجريب )، وقد تصل كتلتها الجزيئية إلى 31000 غرام لكل مول. جميع الهرمونات التي تفرزها الغدة النخامية هي هرمونات ببتيدية، وكذلك اللبتين من الخلايا الدهنية، والجريلين من المعدة، والأنسولين من البنكرياس .

ستيرويد

الكورتيزول

فيتامين د ₃

أمثلة على الهرمونات الستيرويدية

تُشتق الهرمونات الستيرويدية من مركبها الأصلي، الكوليسترول . ويمكن تصنيف الهرمونات الستيرويدية لدى الثدييات إلى خمس مجموعات حسب المستقبلات التي ترتبط بها: الجلوكوكورتيكويدات ، والمينيرالوكورتيكويدات ، والأندروجينات ، والإستروجينات ، والبروجستوجينات . بعض أشكال فيتامين د ، مثل الكالسيتريول ، تشبه الستيرويدات وترتبط بمستقبلات مماثلة، لكنها تفتقر إلى بنية الحلقة المندمجة المميزة للستيرويدات الحقيقية.

على الرغم من أن جميع أجهزة الجسم تفرز الهرمونات وتستجيب لها (بما في ذلك الدماغ والرئتين والقلب والأمعاء والجلد والكليتين ) ، فإن التخصص السريري للغدد الصماء يركز بشكل أساسي على الغدد الصماء ، أي الغدد التي تتمثل وظيفتها الرئيسية في إفراز الهرمونات . وتشمل هذه الغدد الغدة النخامية والغدة الدرقية والغدد الكظرية والمبيضين والخصيتين والبنكرياس .

أخصائي الغدد الصماء هو طبيب متخصص في علاج اضطرابات الجهاز الصماء، مثل مرض السكري وفرط نشاط الغدة الدرقية وغيرها الكثير (انظر قائمة الأمراض ).

• داء السكري : هو حالة مزمنة تؤثر على كيفية تنظيم الجسم لمستوى السكر في الدم . يوجد نوعان رئيسيان: النوع الأول ، وهو مرض مناعي ذاتي يحدث عندما يهاجم الجسم الخلايا المنتجة للأنسولين؛ والنوع الثاني ، وهو حالة لا ينتج فيها الجسم كمية كافية من الأنسولين أو لا يستخدمه بفعالية. ^{[ 11 ]}
• اضطرابات الغدة الدرقية : هي حالات تصيب الغدة الدرقية، وهي غدة على شكل فراشة تقع في مقدمة الرقبة. تُنتج الغدة الدرقية هرمونات تُنظم عملية الأيض، ومعدل ضربات القلب، ودرجة حرارة الجسم . تشمل اضطرابات الغدة الدرقية الشائعة فرط نشاط الغدة الدرقية (زيادة نشاط الغدة الدرقية) وقصور الغدة الدرقية (خمول الغدة الدرقية).
• اضطرابات الغدة الكظرية : تقع الغدد الكظرية فوق الكليتين ، وتُنتج هرمونات تُساعد على تنظيم ضغط الدم ومستوى السكر في الدم، بالإضافة إلى استجابة الجسم للتوتر.تشمل اضطرابات الغدة الكظرية الشائعة متلازمة كوشينغ (زيادة إنتاج الكورتيزول) ومرض أديسون (قصور الغدة الكظرية).
• اضطرابات الغدة النخامية : الغدة النخامية غدة بحجم حبة البازلاء تقع في قاعدة الدماغ. تُنتج هرمونات تتحكم في العديد من الغدد الأخرى المنتجة للهرمونات في الجسم.تشمل اضطرابات الغدة النخامية الشائعة ضخامة الأطراف (زيادة إنتاج هرمون النمو) ومتلازمة كوشينغ (زيادة إنتاج هرمون ACTH).
• الاضطرابات الأيضية : هي حالات تؤثر على كيفية معالجة الجسم للطعام وتحويله إلى طاقة.تشمل الاضطرابات الأيضية الشائعة السمنة، وارتفاع الكوليسترول ، والنقرس .
• اضطرابات الكالسيوم والعظام: يعالج أخصائيو الغدد الصماء أيضًا الحالات التي تؤثر على مستويات الكالسيوم في الدم، مثل فرط نشاط الغدة الدرقية (ارتفاع مستويات هرمون الغدة الدرقية) وهشاشة العظام (ضعف العظام).
• الاضطرابات الجنسية والإنجابية : يمكن لأخصائيي الغدد الصماء أيضًا المساعدة في تشخيص وعلاج المشاكل الهرمونية التي تؤثر على النمو الجنسي والوظيفة الجنسية، مثل متلازمة تكيس المبايض (PCOS) وضعف الانتصاب .
• سرطانات الغدد الصماء : هي سرطانات تتطور في الغدد الصماء. يمكن لأخصائيي الغدد الصماء المساعدة في تشخيص هذه السرطانات وعلاجها .

بدأت أقدم الدراسات في علم الغدد الصماء في الصين. ^{[ 22 ]} كان الصينيون يعزلون الهرمونات الجنسية وهرمونات الغدة النخامية من بول الإنسان ويستخدمونها لأغراض طبية بحلول عام 200 قبل الميلاد. ^{[ 22 ]} وقد استخدموا العديد من الطرق المعقدة، مثل التسامي للهرمونات الستيرويدية. ^{[ 22 ]} كما حددت النصوص الصينية طريقة أخرى - يعود تاريخ أقدمها إلى عام 1110 - وهي استخدام الصابونين (المستخرج من بذور نبات الجليديتسيا الصينية ) لاستخلاص الهرمونات، ولكن من المعروف أيضًا استخدام الجبس (الذي يحتوي على كبريتات الكالسيوم ). ^{[ 22 ]}

على الرغم من أن معظم الأنسجة والغدد الصماء ذات الصلة قد تم تحديدها من قبل علماء التشريح الأوائل، إلا أن النهج الخلطي لفهم الوظيفة البيولوجية والمرض كان مفضلاً لدى المفكرين اليونانيين والرومان القدماء مثل أرسطو ، وأبقراط ، ولوكريتيوس ، وسيلسوس ، وجالينوس ، وفقًا لـ Freeman et al.، ^{[ 23 ]} وقد سادت هذه النظريات حتى ظهور نظرية الجراثيم ، وعلم وظائف الأعضاء، والأساس العضوي لعلم الأمراض في القرن التاسع عشر.

في عام 1849، لاحظ أرنولد بيرثولد أن الديوك المخصية لا تنمو لها عرف أو لحمية ذكورية، ولا تُظهر سلوكًا ذكوريًا واضحًا. ^{[ 24 ]} ووجد أن إعادة الخصيتين إلى تجويف البطن لنفس الطائر أو لطائر مخصي آخر يؤدي إلى نمو سلوكي وشكل طبيعي، واستنتج (خطأً) أن الخصيتين تُفرزان مادة "تُهيئ" الدم، والتي بدورها تؤثر على جسم الديك. في الواقع، كان من الممكن أن يكون أحد أمرين صحيحًا: إما أن الخصيتين تُعدّلان أو تُنشّطان أحد مكونات الدم، أو أن الخصيتين تُزيلان عاملًا مثبطًا من الدم. لم يُثبت أن الخصيتين تُفرزان مادة تُولّد خصائص ذكورية حتى ثبت أن مستخلص الخصيتين يمكن أن يحل محل وظيفتها في الحيوانات المخصية. تم عزل هرمون التستوستيرون النقي البلوري في عام 1935. ^{[ 25 ]}

سُمّي مرض غريفز نسبةً إلى الطبيب الأيرلندي روبرت جيمس غريفز ، ^{[ 26 ]} الذي وصف حالة تضخم الغدة الدرقية المصحوب بجحوظ العينين عام 1835. كما أبلغ الطبيب الألماني كارل أدولف فون بازيدو بشكل مستقل عن نفس مجموعة الأعراض عام 1840، بينما نُشرت تقارير سابقة عن المرض من قِبل الإيطاليين جوزيبي فلاجاني وأنطونيو جوزيبي تيستا، عامي 1802 و1810 على التوالي، ^{[ 27 ]} ومن قِبل الطبيب الإنجليزي كاليب هيلير باري (صديق إدوارد جينر ) في أواخر القرن الثامن عشر. ^{[ 28 ]} وكان توماس أديسون أول من وصف مرض أديسون عام 1849. ^{[ 29 ]}

في عام ١٩٠٢، أجرى ويليام بايليس وإرنست ستارلينج تجربة لاحظا فيها أن حقن حمض في الاثني عشر يحفز البنكرياس على إفراز الهرمونات، حتى بعد إزالة جميع الوصلات العصبية بينهما. ^{[ ٣٠ ]} وقد أمكن الحصول على الاستجابة نفسها بحقن مستخلص من الغشاء المخاطي للصائم في الوريد الوداجي، مما يدل على أن عاملاً ما في الغشاء المخاطي هو المسؤول عن ذلك. أطلقوا على هذه المادة اسم " سيكريتين "، وصاغوا مصطلح " هرمون " للإشارة إلى المواد الكيميائية التي تعمل بهذه الطريقة.

لاحظ جوزيف فون ميرينغ وأوسكار مينكوفسكي عام 1889 أن استئصال البنكرياس جراحياً يؤدي إلى ارتفاع نسبة السكر في الدم ، يتبعه غيبوبة ثم الوفاة في نهاية المطاف، وهي أعراض داء السكري . وفي عام 1922، أدرك بانتينغ وبيست أن تجانس البنكرياس وحقن المستخلص الناتج عنه يُعالج هذه الحالة. ^{[ 31 ]}

تم التعرف على الهرمونات العصبية لأول مرة على يد أوتو لوي عام ١٩٢١. ^{[ ٣٢ ]} قام لوي بوضع قلب ضفدع (مُعصّب بالعصب المبهم) في محلول ملحي، وتركه فيه لفترة من الزمن. ثم استخدم المحلول لغسل قلب ثانٍ غير مُعصّب. عند تحفيز العصب المبهم في القلب الأول، لوحظ انخفاض في قوة انقباض عضلة القلب (سعة النبضة) ومعدل ضربات القلب (معدل النبضة) في كلا القلبين. لم يحدث هذا في أي من القلبين عند عدم تحفيز العصب المبهم. كان العصب المبهم يُضيف مادة ما إلى المحلول الملحي. أمكن تثبيط هذا التأثير باستخدام الأتروبين ، وهو مُثبّط معروف لتحفيز العصب المبهم في القلب . من الواضح أن العصب المبهم يُفرز مادة ما وتؤثر على القلب. تبين لاحقاً أن المادة التي تُسبب التأثيرات المُحسّنة للعضلات (كما أطلق عليها لوي) هي الأستيل كولين والنورإبينفرين . وقد فاز لوي بجائزة نوبل لاكتشافه هذا.

تركز الأبحاث الحديثة في علم الغدد الصماء على الآليات الجزيئية المسؤولة عن تحفيز تأثيرات الهرمونات . وكان أول مثال على هذا النوع من الأبحاث في عام 1962 على يد إيرل ساذرلاند . درس ساذرلاند ما إذا كانت الهرمونات تدخل الخلايا لإحداث تأثيرها، أم تبقى خارجها. درس النورأدرينالين ، الذي يعمل على الكبد لتحويل الجليكوجين إلى جلوكوز عبر تنشيط إنزيم الفوسفوريلاز . قام بتجنيس الكبد إلى جزء غشائي وجزء قابل للذوبان (الفوسفوريلاز قابل للذوبان)، ثم أضاف النورأدرينالين إلى الجزء الغشائي، واستخلص نواتج الفوسفوريلاز القابلة للذوبان، وأضافها إلى الجزء القابل للذوبان. تم تنشيط الفوسفوريلاز، مما يشير إلى أن مستقبل النورأدرينالين المستهدف موجود على غشاء الخلية، وليس داخلها. لاحقًا، حدد ساذرلاند المركب على أنه أحادي فوسفات الأدينوزين الحلقي ( cAMP )، وبهذا الاكتشاف وضع مفهوم المسارات التي تتوسطها النواقل الثانوية. وقد فاز، مثل لوي، بجائزة نوبل لعمله الرائد في علم الغدد الصماء. ^{[ 33 ]}

• علم الغدد الصماء المقارن
• أمراض الغدد الصماء
• هرمون
• العلاج بالهرمونات البديلة
• علم الغدد الصماء العصبية
• طب الغدد الصماء للأطفال
• الغدد الصماء التناسلية والعقم
• علم الغدد الصماء في الحياة البرية
• قائمة الأدوات المستخدمة في علم الغدد الصماء