आपने पहले ही सीखा है कि तंत्रिका तंत्र अंगों के बीच बिंदु-से-बिंदु तेज समन्वय प्रदान करता है। तंत्रिकीय समन्वय तेज होता है लेकिन अल्पकालिक होता है। चूंकि तंत्रिका तंतु शरीर की सभी कोशिकाओं को आवृत नहीं करते और कोशिकीय कार्यों को निरंतर नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है; एक विशेष प्रकार का समन्वय और एकीकरण प्रदान किया जाना चाहिए। यह कार्य हार्मोन द्वारा किया जाता है। तंत्रिका तंत्र और अंतःस्रावी तंत्र मिलकर शरीर में शारीरिक कार्यों का समन्वय और नियमन करते हैं।

22.1 अंतःस्रावी ग्रंथियाँ और हार्मोन

अंतःस्रावी ग्रंथियों में नलिकाएँ नहीं होतीं, इसलिए इन्हें निर्नालिक ग्रंथियाँ कहा जाता है। इनके स्रावित पदार्थों को हार्मोन कहा जाता है। हार्मोन की परंपरागत परिभाषा—एक रसायन जो अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा उत्पन्न होकर रक्त में छोड़ा जाता है और दूरस्थ लक्ष्य अंग तक पहुँचता है—का वर्तमान वैज्ञानिक रूप इस प्रकार है: हार्मोन पोषक-रसायन-रहित पदार्थ होते हैं जो अंतःकोशिकीय संदेशवाहक के रूप में कार्य करते हैं और अत्यल्प मात्रा में उत्पन्न होते हैं। नई परिभाषा संगठित अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा स्रावित हार्मोनों के अतिरिक्त कई नए अणुओं को भी सम्मिलित करती है। अकशेरुकी जीवों में अत्यंत सरल अंतःस्रावी तंत्र होता है जिसमें कुछ ही हार्मोन होते हैं, जबकि कशेरुकियों में बड़ी संख्या में रसायन हार्मोन के रूप में कार्य करते हैं और समन्वय प्रदान करते हैं। मानव अंतःस्रावी तंत्र का वर्णन यहाँ किया गया है।

22.2 मानव अंतःस्रावी तंत्र

हमारे शरीर के विभिन्न भागों में स्थित अंतःस्रावी ग्रंथियाँ और हार्मोन उत्पादक विसरित ऊतक/कोशिकाएँ मिलकर अंतःस्रावी तंत्र का निर्माण करते हैं। पीयूष, पीनियल, थायरॉयड, अधिवृक्क, अग्न्याशय, पैराथायरॉयड, थाइमस और गोनाड (पुरुषों में वृषण और स्त्रियों में अंडाशय) हमारे शरीर में संगठित अंतःस्रावी अंग हैं (चित्र 22.1)। इनके अतिरिक्त कुछ अन्य अंग, जैसे जठरांत्र नाल, यकृत, वृक्क और हृदय भी हार्मोन उत्पन्न करते हैं। मानव शरीर की सभी प्रमुख अंतःस्रावी ग्रंथियों और हाइपोथैलेमस की संरचना और कार्यों का संक्षिप्त विवरण निम्नलिखित खंडों में दिया गया है।

चित्र 22.1 अंतःस्रावी ग्रंथियों का स्थान

22.2.1 हाइपोथैलेमस

जैसा कि आप जानते हैं, हाइपोथैलेमस डायसेफैलन, फोरब्रेन का आधारभूत भाग है (चित्र 22.1) और यह शरीर की विस्तृत श्रृंखला की कार्यों का नियमन करता है। इसमें न्यूरोसीक्रेटरी कोशिकाओं के कई समूह होते हैं जिन्हें न्यूक्लीय कहा जाता है जो हार्मोन उत्पन्न करते हैं। ये हार्मोन पिट्यूटरी हार्मोन के संश्लेषण और स्राव को नियंत्रित करते हैं। हालांकि, हाइपोथैलेमस द्वारा उत्पन्न हार्मोन दो प्रकार के होते हैं, रिलीजिंग हार्मोन (जो पिट्यूटरी हार्मोन के स्राव को उत्तेजित करते हैं) और अवरोधी हार्मोन (जो पिट्यूटरी हार्मोन के स्राव को रोकते हैं)। उदाहरण के लिए एक हाइपोथैलेमिक हार्मोन जिसे गोनाडोट्रोफिन रिलीजिंग हार्मोन (GnRH) कहा जाता है, पिट्यूटरी द्वारा गोनाडोट्रोफिन के संश्लेषण और रिलीज को उत्तेजित करता है। दूसरी ओर, हाइपोथैलेमस से सोमैटोस्टैटिन वृद्धि हार्मोन के पिट्यूटरी से रिलीज को रोकता है। ये हार्मोन जो हाइपोथैलेमिक न्यूरॉन में उत्पन्न होते हैं, एक्सॉन के माध्यम से गुजरते हैं और अपने नर्व एंडिंग से रिलीज होते हैं। ये हार्मोन एक पोर्टल सर्कुलेटरी सिस्टम के माध्यम से पिट्यूटरी ग्रंथि तक पहुंचते हैं और एंटीरियर पिट्यूटरी के कार्यों को नियंत्रित करते हैं। पोस्टीरियर पिट्यूटरी हाइपोथैलेमस के प्रत्यक्ष न्यूरल नियमन के अधीन होता है (चित्र 22.2)।

चित्र 22.2 पिट्यूटरी और हाइपोथैलेमस के साथ इसके संबंध का आरेखीय प्रतिनिधित्व

22.2.2 पिट्यूटरी ग्रंथि

पीयूष ग्रंथि एक अस्थि गुहा जिसे सेला टर्सिका कहा जाता है में स्थित होती है और यह एक डंठल द्वारा हाइपोथैलेमस से जुड़ी होती है (चित्र 22.2)। इसे शारीरिक रूप से एडेनोहाइपोफाइसिस और न्यूरोहाइपोफाइसिस में विभाजित किया गया है। एडेनोहाइपोफाइसिस दो भागों से बना होता है, पार्स डिस्टैलिस और पार्स इंटरमीडिया। पीयूष ग्रंथि का पार्स डिस्टैलिस क्षेत्र, जिसे सामान्यतः पूर्वक पीयूष कहा जाता है, वृद्धि हार्मोन (GH), प्रोलैक्टिन (PRL), थायरॉइड उत्तेजक हार्मोन (TSH), एड्रेनोकोर्टिकोट्रॉफिक हार्मोन (ACTH), ल्यूटिनाइजिंग हार्मोन (LH) और फॉलिकल उत्तेजक हार्मोन (FSH) का उत्पादन करता है। पार्स इंटरमीडिया केवल एक हार्मोन स्रावित करता है जिसे मेलानोसाइट उत्तेजक हार्मोन (MSH) कहा जाता है। हालांकि, मनुष्यों में पार्स इंटरमीडिया लगभग पार्स डिस्टैलिस में विलीन हो चुका होता है। न्यूरोहाइपोफाइसिस (पार्स नर्वोसा) जिसे पश्च पीयूष भी कहा जाता है, पीयूष और इसके संबंध को संग्रहित करता है और दो हार्मोन ऑक्सीटोसिन और वैसोप्रेसिन को मुक्त करता है, जो वास्तव में हाइपोथैलेमस द्वारा संश्लेषित होते हैं और अक्षीय रूप से न्यूरोहाइपोफाइसिस तक परिवहित होते हैं।

GH का अत्यधिक स्राव शरीर की असामान्य वृद्धि को उत्तेजित करता है जिससे विशालता (gigantism) होती है और GH का कम स्राव विकास में अवरोध पैदा करता है जिससे पिट्यूटरी बौनापन (pituitary dwarfism) होता है। वयस्कों में, विशेषकर मध्य आयु में वृद्धि हार्मोन का अधिक स्राव गंभीर विकृति (विशेषकर चेहरे की) का कारण बन सकता है जिसे एक्रोमेगाली (Acromegaly) कहा जाता है, जो गंभीर जटिलताओं और अनियंत्रित रहने पर समयपूर्व मृत्यु का कारण बन सकता है। इस रोग का प्रारंभिक चरणों में निदान करना कठिन होता है और यह अक्सर कई वर्षों तक अनदेखा रहता है, जब तक कि बाहरी लक्षणों में परिवर्तन स्पष्ट नहीं हो जाते। प्रोलैक्टिन स्तन ग्रंथियों की वृद्धि और उनमें दूध के निर्माण को नियंत्रित करता है। TSH थायरॉयड ग्रंथि से थायरॉयड हार्मोन के संश्लेषण और स्राव को उत्तेजित करता है। ACTH अधिवृक्का गुर्दे (adrenal cortex) से ग्लूकोकार्टिकॉइड नामक स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण और स्राव को उत्तेजित करता है। LH और FSH गोनाडल गतिविधि को उत्तेजित करते हैं और इसलिए इन्हें गोनाडोट्रोफिन्स (gonadotrophins) कहा जाता है। पुरुषों में, LH अंडकोष से एंड्रोजन नामक हार्मोन के संश्लेषण और स्राव को उत्तेजित करता है। पुरुषों में, FSH और एंड्रोजन शुक्राणु उत्पादन (spermatogenesis) को नियंत्रित करते हैं। महिलाओं में, LH पूर्णतः परिपक्व फॉलिकल्स (ग्राफियन फॉलिकल्स) के अंडोत्सर्ग (ovulation) को प्रेरित करता है और अंडोत्सर्ग के बाद ग्राफियन फॉलिकल्स के अवशेषों से बने कॉर्पस ल्यूटियम (corpus luteum) को बनाए रखता है। FSH महिलाओं में अंडाशयी फॉलिकल्स की वृद्धि और विकास को उत्तेजित करता है। MSH मेलानोसाइट्स (मेलानिन युक्त कोशिकाओं) पर कार्य करता है और त्वचा का वर्ण नियंत्रित करता है। ऑक्सीटोसिन हमारे शरीर की स्नायु मांसपेशियों पर कार्य करता है और उनके संकुचन को उत्तेजित करता है। महिलाओं में, यह प्रसव के समय गर्भाशय के प्रबल संकुचन और स्तन ग्रंथि से दूध के निष्कासन को उत्तेजित करता है। वासोप्रेसिन मुख्यतः गुर्दे पर कार्य करता है और दूरस्थ नलिकाओं द्वारा जल और इलेक्ट्रोलाइट्स के पुनः अवशोषण को उत्तेजित करता है और इस प्रकार मूत्र के माध्यम से जल की हानि (diuresis) को कम करता है। इसलिए इसे एंटी-डाययुरेटिक हार्मोन (ADH) भी कहा जाता है। ADH के संश्लेषण या रिलीज को प्रभावित करने वाली क्षति गुर्दे की जल संरक्षण क्षमता को कम कर देती है जिससे जल की हानि और निर्जलीकरण होता है। इस स्थिति को मधुमेह इनसिपिडस (Diabetes Insipidus) कहा जाता है।

22.2.3 पीनियल ग्रंथि

पीनियल ग्रंथि फोरब्रेन के पृष्ठीय भाग पर स्थित होती है। पीनियल एक हार्मोन मेलाटोनिन स्रावित करता है। मेलाटोनिन हमारे शरीर की 24-घंटे (दैनिक) लय के नियमन में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उदाहरण के लिए, यह नींद-जागने के चक्र, शरीर के तापमान की सामान्य लय बनाए रखने में मदद करता है। इसके अतिरिक्त, मेलाटोनिन चयापचय, वर्णक, मासिक चक्र के साथ-साथ हमारी रक्षा क्षमता को भी प्रभावित करता है।

22.2.4 थायरॉयड ग्रंथि

थायरॉयड ग्रंथि दो लोबों से बनी होती है जो कि श्वासनली (ट्रेकिया) के दोनों ओर स्थित होते हैं (चित्र 22.3)। दोनों लोब एक पतले संयोजी ऊतक के झिल्ले जिसे इस्थमस कहा जाता है, से आपस में जुड़े होते हैं। थायरॉयड ग्रंथि फॉलिकल्स और स्ट्रोमल ऊतकों से बनी होती है। प्रत्येक थायरॉयड फॉलिकल फॉलिकुलर कोशिकाओं से बना होता है, जो एक गुहिका को घेरे रखता है। ये फॉलिकुलर कोशिकाएं दो हार्मोन संश्लेषित करती हैं, टेट्राआयोडोथायरोनिन या थायरॉक्सिन (T4) और ट्रायोडोथायरोनिन (T3)। थायरॉयड में हार्मोन संश्लेषण की सामान्य दर के लिए आयोडीन आवश्यक होता है। आहार में आयोडीन की कमी से हाइपोथायरॉयडिज्म होता है और थायरॉयड ग्रंथि का आकार बढ़ जाता है, जिसे सामान्यतः गलगंड (गॉइटर) कहा जाता है। गर्भावस्था के दौरान हाइपोथायरॉयडिज्म के कारण बढ़ते हुए शिशु का विकास और परिपक्वता दोषपूर्ण हो जाती है जिससे विकास रुक जाता है (क्रेटिनिज्म), मानसिक मंदता, कम बुद्धि स्तर, असामान्य त्वचा, बहरापन और गूंगापन आदि हो सकते हैं। वयस्क महिलाओं में हाइपोथायरॉयडिज्म के कारण मासिक चक्र अनियमित हो सकता है। थायरॉयड ग्रंथि के कैंसर या थायरॉयड ग्रंथि में गांठों के विकास के कारण थायरॉयड हार्मोनों के संश्लेषण और स्राव की दर असामान्य रूप से अधिक हो जाती है, जिससे एक ऐसी स्थिति उत्पन्न होती है जिसे हाइपरथायरॉयडिज्म कहा जाता है जो शरीर की शारीरिक क्रियाओं पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है।
एक्सोफ्थैल्मिक गॉइटर हाइपरथायरॉयडिज्म का एक रूप है, जिसमें थायरॉयड ग्रंथि का आकार बढ़ जाता है, आंखों की पुतलियां बाहर निकल आती हैं, आधारभूत चयापचय दर बढ़ जाती है और वजन घटता है, इसे ग्रेव्स रोग भी कहा जाता है।

थायरॉयड हार्मोन बेसल मेटाबोलिक रेट के नियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये हार्मोन लाल रक्त कोशिकाओं के निर्माण की प्रक्रिया को भी समर्थन देते हैं। थायरॉयड हार्मोन कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के चयापचय को नियंत्रित करते हैं। पानी और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन के रखरखाव पर भी थायरॉयड हार्मोन का प्रभाव पड़ता है। थायरॉयड ग्रंथि एक प्रोटीन हार्मोन थायरोकेल्सिटोनिन (TCT) भी स्रावित करती है जो रक्त में कैल्शियम के स्तर को नियंत्रित करता है।

चित्र 22.3 थायरॉयड और पैराथायरॉयड की स्थिति का आरेखीय दृश्य (a) वेंट्रल साइड (b) डॉर्सल साइड

22.2.5 पैराथायरॉयड ग्रंथि

मनुष्यों में, चार पैराथायरॉयड ग्रंथियाँ थायरॉयड ग्रंथि के पिछले हिस्से पर स्थित होती हैं, थायरॉयड ग्रंथि के दो लोबों में प्रत्येक में एक जोड़ी (चित्र 22.3b)। पैराथायरॉयड ग्रंथियाँ एक पेप्टाइड हार्मोन पैराथायरॉयड हार्मोन (PTH) स्रावित करती हैं। PTH का स्रावन परिसंचरण में कैल्शियम आयनों के स्तर द्वारा नियंत्रित होता है।

पैराथायरॉइड हार्मोन (PTH) रक्त में Ca2+ का स्तर बढ़ाता है। PTH अस्थियों पर कार्य करता है और अस्थि पुनःशोषण (विघटन/डिमिनरलाइज़ेशन) की प्रक्रिया को उत्तेजित करता है। PTH गुर्दे की नलिकाओं द्वारा Ca2+ के पुनःशोषण को भी उत्तेजित करता है और पचे हुए भोजन से Ca2+ के अवशोषण को बढ़ाता है। इस प्रकार यह स्पष्ट है कि PTH एक हाइपरकैल्सेमिक हार्मोन है, अर्थात् यह रक्त के Ca2+ स्तर को बढ़ाता है। TCT के साथ मिलकर यह शरीर में कैल्शियम संतुलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

22.2.6 थाइमस

थाइमस ग्रंथि एक लोबयुक्त संरचना है जो फेफड़ों के बीच, स्टर्नम के पीछे, आर्टा के वेंट्रल पक्ष पर स्थित होती है। थाइमस प्रतिरक्षा तंत्र के विकास में प्रमुख भूमिका निभाता है। यह ग्रंथि थाइमोसिन नामक पेप्टाइड हार्मोन स्रावित करती है। थाइमोसिन T-लिम्फोसाइट्स के विभेदन में प्रमुख भूमिका निभाते हैं, जो कोशिका-माध्यमित प्रतिरक्षा प्रदान करते हैं। इसके अतिरिक्त, थाइमोसिन एंटीबॉडी के उत्पादन को भी बढ़ावा देते हैं ताकि ह्यूमोरल प्रतिरक्षा प्रदान की जा सके। थाइमस वृद्ध व्यक्तियों में अपघटित हो जाता है जिससे थाइमोसिन का उत्पादन घट जाता है। परिणामस्वरूप, वृद्ध व्यक्तियों की प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएँ कमजोर हो जाती हैं।

22.2.7 अधिवृक्क ग्रंथि

हमारे शरीर में अधिवृक्क ग्रंथियों का एक युग्म होता है, प्रत्येक गुर्दे के अग्र भाग पर एक (चित्र 22.4 a)। यह ग्रंथि दो प्रकार के ऊतकों से बनी होती है। केंद्र में स्थित ऊतक को अधिवृक्क मज्जा कहा जाता है, और इसके बाहर स्थित ऊतक को अधिवृक्क वलय कहा जाता है (चित्र 22.4 b)।

अधिवृक्क वलय द्वारा हार्मोनों का अल्प उत्पादन कार्बोहाइड्रेट चयापचय को बदल देता है, जिससे तीव्र कमजोरी और थकान होती है और यह एडिसन रोग नामक रोग का कारण बनता है।

आकृति 22.4 आरेखीय प्रतिनिधित्व: (a) वृक्क के ऊपर अधिवृक्क ग्रंथि (b) अधिवृक्क ग्रंथि के दो भागों को दर्शाता अनुप्रस्थ काट

अधिवृक्क मध्यभाग दो हार्मोन स्रावित करता है जिन्हें एड्रेनालिन या एपिनेफ्रिन और नॉरएड्रेनालिन या नॉरएपिनेफ्रिन कहा जाता है। इन्हें सामान्यतः कैटेकोलामिन कहा जाता है। एड्रेनालिन और नॉरएड्रेनालिन किसी भी प्रकार के तनाव और आपातकालीन परिस्थितियों में शीघ्र स्रावित होते हैं और इन्हें आपातकालीन हार्मोन या ‘लड़ाई या भागने’ के हार्मोन कहा जाता है। ये हार्मोन सतर्कता, पुतली का फैलाव, रोमांचन (बालों के खड़े होने), पसीना आदि बढ़ाते हैं। दोनों हार्मोन हृदय की धड़कन, हृदय संकुचन की शक्ति और श्वसन की दर को बढ़ाते हैं। कैटेकोलामिन ग्लाइकोजन के विघटन को भी उत्तेजित करते हैं जिससे रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता बढ़ जाती है। इसके अतिरिक्त, ये लिपिड और प्रोटीन के विघटन को भी उत्तेजित करते हैं।

अधिवृक्का-वलय (adrenal cortex) को तीन परतों में बाँटा जा सकता है—ज़ोना रेटिक्युलैरिस (आंतरिक परत), ज़ोना फ़ासिक्युलेटा (मध्य परत) और ज़ोना ग्लोमेरुलोसा (बाहरी परत)। अधिवृक्का-वलय कई हार्मोन स्रावित करता है, जिन्हें सामान्यतः ‘कॉर्टिकॉइड्स’ कहा जाता है। वे कॉर्टिकॉइड्स जो कार्बोहाइड्रेट चयापचय में संलग्न होते हैं, ग्लूकोकॉर्टिकॉइड्स कहलाते हैं। हमारे शरीर में कॉर्टिसोल मुख्य ग्लूकोकॉर्टिकॉइड है। वे कॉर्टिकॉइड्स जो हमारे शरीर में जल और इलेक्ट्रोलाइट संतुलन को नियंत्रित करते हैं, मिनरलोकॉर्टिकॉइड्स कहलाते हैं। एल्डोस्टेरोन हमारे शरीर का मुख्य मिनरलोकॉर्टिकॉइड है।

ग्लूकोकॉर्टिकॉइड्स ग्लूकोनियोजेनेसिस, लिपोलिसिस और प्रोटियोलिसिस को उत्तेजित करते हैं; तथा अमीनो अम्लों की कोशिकीय ग्रहण और उपयोग को अवरुद्ध करते हैं। कॉर्टिसोल हृदय-संवहन तंत्र तथा वृक्क कार्यों के संचालन में भी संलग्न है। ग्लूकोकॉर्टिकॉइड्स, विशेषतः कॉर्टिसोल, प्रतिरोधी-शोधक (anti-inflammatory) प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न करते हैं और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को दबाते हैं। कॉर्टिसोल आरबीसी उत्पादन को उत्तेजित करता है। एल्डोस्टेरोन मुख्यतः वृक्क नलिकाओं पर कार्य करता है और Na⁺ तथा जल के पुनः-अवशोषण तथा K⁺ और फॉस्फेट आयनों के उत्सर्जन को उत्तेजित करता है। इस प्रकार एल्डोस्टेरोन इलेक्ट्रोलाइट्स, शरीर द्रव आयतन, परासरणीय दाब और रक्तदाब के संचालन में सहायक होता है। अधिवृक्का-वलय से थोड़ी मात्रा में एण्ड्रोजेनिक स्टेरॉयड भी स्रावित होते हैं, जो किशोरावस्था में बगल, जननांग तथा चेहरे के बालों की वृद्धि में भूमिका निभाते हैं।

22.2.8 अग्न्याशय

अग्न्याशय एक संयुक्त ग्रंथि है (चित्र 22.1) जो बाह्यस्रावी और अंतःस्रावी दोनों प्रकार की ग्रंथि के रूप में कार्य करती है। अंतःस्रावी अग्न्याशय ‘लैंगरहांस के द्वीपिकाओं’ से बना होता है। एक सामान्य मानव अग्न्याशय में लगभग 1 से 2 मिलियन लैंगरहांस के द्वीपिकाएं होती हैं जो अग्न्याशयी ऊतक का केवल 1 से 2 प्रतिशत ही प्रतिनिधित्व करती हैं। लैंगरहांस के द्वीपिका में दो मुख्य प्रकार की कोशिकाएं होती हैं जिन्हें α-कोशिकाएं और β-कोशिकाएं कहा जाता है। α-कोशिकाएं ग्लूकागोन नामक हार्मोन स्रावित करती हैं, जबकि β-कोशिकाएं इंसुलिन स्रावित करती हैं।

ग्लूकागोन एक पेप्टाइड हार्मोन है और सामान्य रक्त शर्करा स्तर को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ग्लूकागोन मुख्य रूप से यकृत कोशिकाओं (हेपेटोसाइट्स) पर कार्य करता है और ग्लाइकोजनोलिसिस को उत्तेजित करता है जिससे रक्त में शर्करा का स्तर बढ़ता है (हाइपरग्लाइसीमिया)। इसके अतिरिक्त, यह हार्मोन ग्लूकोनियोजेनेसिस की प्रक्रिया को भी उत्तेजित करता है जो भी हाइपरग्लाइसीमिया में योगदान देती है। ग्लूकागोन कोशिकीय ग्लूकोज़ अवशोषण और उपयोग को कम करता है। इस प्रकार, ग्लूकागोन एक हाइपरग्लाइसेमिक हार्मोन है।

इंसुलिन एक पेप्टाइड हार्मोन है, जो ग्लूकोज़ होमियोस्टेसिस के नियमन में प्रमुख भूमिका निभाता है। इंसुलिन मुख्य रूप से हेपेटोसाइट्स और एडिपोसाइट्स (वसा ऊतक की कोशिकाएं) पर कार्य करता है, और कोशिकीय ग्लूकोज़ अवशोषण और उपयोग को बढ़ाता है। परिणामस्वरूप, रक्त से ग्लूकोज़ का तेजी से हेपेटोसाइट्स और एडिपोसाइट्स में स्थानांतरण होता है जिससे रक्त में ग्लूकोज़ का स्तर घटता है (हाइपोग्लाइसीमिया)। इंसुलिन लक्ष्य कोशिकाओं में ग्लूकोज़ को ग्लाइकोजन में परिवर्तित करने (ग्लाइकोजेनेसिस) की प्रक्रिया को भी उत्तेजित करता है। इस प्रकार, रक्त में ग्लूकोज़ होमियोस्टेसिस इन दोनों - इंसुलिन और ग्लूकागोन - द्वारा संयुक्त रूप से बनाए रखी जाती है।

दीर्घकालिक हाइपरग्लाइसीमिया एक जटिल विकार को जन्म देता है जिसे डायबिटीज मेलिटस कहा जाता है, जो मूत्र के माध्यम से ग्लूकोज की हानि और हानिकारक यौगिकों जिन्हें कीटोन बॉडीज कहा जाता है, के निर्माण से जुड़ा होता है। डायबिटिक रोगियों का सफलतापूर्वक इंसुलिन थेरेपी द्वारा इलाज किया जाता है।

22.2.9 टेस्टिस

पुरुष व्यक्तियों में टेस्टिस की एक जोड़ी स्क्रोटल थैली (पेट के बाहर) में पाई जाती है (चित्र 22.1)। टेस्टिस दोहरा कार्य करता है — यह प्राथमिक यौन अंग के रूप में भी और अंतःस्रावी ग्रंथि के रूप में भी कार्य करता है। टेस्टिस सेमिनिफेरस ट्यूब्यूल और स्ट्रोमल या इंटरस्टिशल ऊतक से बना होता है। लेडिग कोशिकाएं या इंटरस्टिशल कोशिकाएं, जो ट्यूब्यूल के बीच की जगहों में पाई जाती हैं, एंड्रोजन नामक हार्मोनों के समूह का उत्पादन करती हैं, मुख्यतः टेस्टोस्टेरोन।

एंड्रोजन पुरुष सहायक यौन अंगों — जैसे एपिडिडिमिस, वास डिफेरेंस, सिमिनल वेसिकल्स, प्रोस्टेट ग्रंथि, यूरेथ्रा आदि — के विकास, परिपक्वता और कार्यों को नियंत्रित करते हैं। ये हार्मोन पेशीय वृद्धि, चेहरे और बगल के बालों की वृद्धि, आक्रामकता, धीमी आवाज आदि को उत्तेजित करते हैं। एंड्रोजन शुक्राणुजनन (शुक्राणुओं का निर्माण) की प्रक्रिया में प्रमुख उत्तेजक भूमिका निभाते हैं। एंड्रोजन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर कार्य करते हैं और पुरुष यौन व्यवहार (लिबिडो) को प्रभावित करते हैं। ये हार्मोन प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट चयापचय पर एनाबोलिक (संश्लेषी) प्रभाव डालते हैं।

22.2.10 ओवरी

मादाओं में पेट के भीतर अंडाशयों (ovaries) का एक युग्म होता है (चित्र 22.1)। अंडाशय प्राथमिक मादा जनन अंग है जो प्रत्येक मासिक चक्र के दौरान एक अंडाणु (ovum) उत्पन्न करता है। इसके अतिरिक्त, अंडाशय एस्ट्रोजन और प्रोजेस्टेरोन नामक दो समूहों के स्टेरॉयड हार्मोन भी बनाता है। अंडाशय अंडाशयी कूपिकाओं (ovarian follicles) और स्ट्रोमल ऊतकों से बना होता है। एस्ट्रोजन मुख्यतः बढ़ती हुई अंडाशयी कूपिकाओं द्वारा संश्लेषित और स्रावित होता है। अंडोत्सर्ग (ovulation) के बाद फटी हुई कूपिका एक संरचना में बदल जाती है जिसे कॉर्पस ल्यूटियम (corpus luteum) कहा जाता है, जो मुख्यतः प्रोजेस्टेरोन स्रावित करता है।

एस्ट्रोजन व्यापक प्रभाव डालते हैं जैसे मादा द्वितीयक जनन अंगों की वृद्धि और क्रियाकलापों की प्रेरणा, बढ़ती हुई अंडाशयी कूपिकाओं का विकास, मादा द्वितीयक लक्षणों (जैसे उच्च स्वर आदि) की उपस्थिति, स्तन ग्रंथियों का विकास। एस्ट्रोजन मादा यौन व्यवहार को भी नियंत्रित करते हैं।

प्रोजेस्टेरोन गर्भावस्था का समर्थन करता है। प्रोजेस्टेरोन स्तन ग्रंथियों पर भी कार्य करता है और अल्वियोली (दूध संग्रह करने वाली थैलीनुमा संरचनाएं) के निर्माण और दूध स्राव को उत्तेजित करता है।

22.3 हृदय, वृक्क और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के हार्मोन

अब आप एंडोक्राइन ग्रंथियों और उनके हार्मोनों के बारे में जानते हैं। हालांकि, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, हार्मोन कुछ ऐसे ऊतकों द्वारा भी स्रावित किए जाते हैं जो एंडोक्राइन ग्रंथियां नहीं होती हैं। उदाहरण के लिए, हमारे हृदय की आलिंद दीवार एक बहुत ही महत्वपूर्ण पेप्टाइड हार्मोन जिसे एट्रियल नैट्रियुरेटिक फैक्टर (ANF) कहा जाता है, स्रावित करती है, जो रक्तचाप को घटाता है। जब रक्तचाप बढ़ जाता है, तो ANF स्रावित होता है जिससे रक्त वाहिकाओं का विस्तार होता है। इससे रक्तचाप घट जाता है।

वृक्क की जक्स्टाग्लोमेरुलर कोशिकाएं एक पेप्टाइड हार्मोन उत्पन्न करती हैं जिसे एरिथ्रोपोएटिन कहा जाता है जो एरिथ्रोपोएसिस (RBC का निर्माण) को उत्तेजित करता है। गैस्ट्रो-इंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के विभिन्न भागों में मौजूद एंडोक्राइन कोशिकाएं चार प्रमुख पेप्टाइड हार्मोन स्रावित करती हैं, अर्थात् गैस्ट्रिन, सीक्रेटिन, कोलेसिस्टोकिनिन (CCK) और गैस्ट्रिक इनहिबिटरी पेप्टाइड (GIP)। गैस्ट्रिन गैस्ट्रिक ग्रंथियों पर कार्य करता है और हाइड्रोक्लोरिक एसिड और पेप्सिनोजन के स्राव को उत्तेजित करता है। सीक्रेटिन एक्जोक्राइन अग्न्याशय पर कार्य करता है और पानी और बाइकार्बोनेट आयनों के स्राव को उत्तेजित करता है। CCK अग्न्याशय और पित्त थैली दोनों पर कार्य करता है और क्रमशः अग्न्याशयी एंजाइमों और पित्त रस के स्राव को उत्तेजित करता है। GIP गैस्ट्रिक स्राव और गतिशीलता को रोकता है। कई अन्य गैर-एंडोक्राइन ऊतक वृद्धि कारकों को कहा जाने वाले हार्मोन स्रावित करते हैं। ये कारक ऊतकों की सामान्य वृद्धि और उनकी मरम्मत/पुनर्जनन के लिए आवश्यक होते हैं।

22.4 हार्मोन क्रिया की क्रियाविधि

हार्मोन लक्ष्य ऊतकों पर अपना प्रभाव तभी उत्पन्न करते हैं जब वे विशिष्ट प्रोटीनों, जिन्हें हार्मोन रिसेप्टर कहा जाता है और जो केवल लक्ष्य ऊतकों में स्थित होते हैं, से बंधते हैं। लक्ष्य कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली पर मौजूद हार्मोन रिसेप्टरों को झिल्ली-बंधित रिसेप्टर कहा जाता है और लक्ष्य कोशिका के अंदर मौजूद रिसेप्टरों को अंतःकोशिकीय रिसेप्टर कहा जाता है, जो अधिकांशतः परमाणु रिसेप्टर होते हैं (नाभिक में उपस्थित)। किसी हार्मोन का अपने रिसेप्टर से बंधन हार्मोन-रिसेप्टर संकुल के निर्माण का कारण बनता है (चित्र 22.5 a, b)। प्रत्येक रिसेप्टर केवल एक ही हार्मोन के लिए विशिष्ट होता है और इसलिए रिसेप्टर विशिष्ट होते हैं। हार्मोन-रिसेप्टर संकुल के निर्माण से लक्ष्य ऊतक में कुछ जैवरासायनिक परिवर्तन होते हैं। लक्ष्य ऊतक की चयापचय और इस प्रकार शारीरिक कार्य हार्मोनों द्वारा नियंत्रित होते हैं। उनकी रासायनिक प्रकृति के आधार पर, हार्मोनों को समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

(i) पेप्टाइड, पॉलिपेप्टाइड, प्रोटीन हार्मोन (जैसे इंसुलिन, ग्लूकागन, पिट्यूटरी हार्मोन, हाइपोथैलेमिक हार्मोन आदि)

(ii) स्टेरॉयड (जैसे कोर्टिसोल, टेस्टोस्टेरोन, एस्ट्राडियोल और प्रोजेस्टेरोन)

(iii) आयोडोथायरोनिन (थायरॉयड हार्मोन)

(iv) अमीनो-अम्ल व्युत्पन्न (जैसे एपिनेफ्रिन)।

वे हार्मोन जो झिल्ली-बंधित रिसेप्टर्स से संपर्क करते हैं, सामान्यतः लक्ष्य कोशिका में प्रवेश नहीं करते, बल्कि द्वितीय संदेशवाहक (जैसे चक्रीय AMP, IP3, Ca++ आदि) उत्पन्न करते हैं जो पुनः कोशिकीय चयापचय को नियंत्रित करते हैं (चित्र 22.5a)। वे हार्मोन जो कोशिका-अंतःस्थ रिसेप्टर्स से संपर्क करते हैं (जैसे स्टेरॉयड हार्मोन, आयोडोथायरोनिन आदि), अधिकांशतः जीन अभिव्यक्ति या गुणसूत्र क्रिया को नियंत्रित करते हैं क्योंकि हार्मोन-रिसेप्टर सम्मिश्र जीनोम से संपर्क करता है। संचित जैव-रासायनिक क्रियाएं शारीरिक और विकासात्मक प्रभावों का परिणाम होती हैं (चित्र 22.5b)।

चित्र 22.5 हार्मोन क्रिया की तंत्र की आरेखीय प्रस्तुति: (a) प्रोटीन हार्मोन

चित्र 22.5 हार्मोन क्रिया की तंत्र की आरेखीय प्रस्तुति: (b) स्टेरॉयड हार्मोन

सारांश

विशेष रसायन होते हैं जो हार्मोन के रूप में कार्य करते हैं और मानव शरीर में रासायनिक समन्वय, एकीकरण और नियमन प्रदान करते हैं। ये हार्मोन हमारे अंगों, अंतःस्रावी ग्रंथियों या कुछ कोशिकाओं के चयापचय, वृद्धि और विकास को नियंत्रित करते हैं। अंतःस्रावी तंत्र हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी और पिनियल, थायरॉयड, अधिवृक्क, अग्न्याशय, पैराथायरॉयड, थाइमस और गोनाड (वृषण और अंडाशय) से बना होता है। इनके अतिरिक्त, कुछ अन्य अंग, जैसे गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट, गुर्दा, हृदय आदि, भी हार्मोन उत्पन्न करते हैं। पिट्यूटरी ग्रंथि को तीन प्रमुख भागों में विभाजित किया गया है, जिन्हें पार्स डिस्टैलिस, पार्स इंटरमीडिया और पार्स नर्वोसा कहा जाता है। पार्स डिस्टैलिस छह ट्रॉफिक हार्मोन उत्पन्न करता है। पार्स इंटरमीडिया केवल एक हार्मोन स्रावित करता है, जबकि पार्स नर्वोसा (न्यूरोहाइपोफिसिस) दो हार्मोन स्रावित करता है।

पीयूष ग्रंथि के हार्मोन सोमैटिक ऊतकों की वृद्धि और विकास तथा परिधीय अंतःस्रावी ग्रंथियों की गतिविधियों को नियंत्रित करते हैं। पीनियल ग्रंथि मेलाटोनिन स्रावित करती है, जो हमारे शरीर की 24-घंटे (दैनिक) लयों (जैसे नींद और जागने की लय, शरीर का तापमान आदि) के नियमन में अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। थायरॉयड ग्रंथि के हार्मोन बेसल मेटाबोलिक रेट, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का विकास और परिपक्वता, एरिथ्रोपोएसिस, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा का चयापचय, मासिक धर्म चक्र के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एक अन्य थायरॉयड हार्मोन, थायरोकैल्सिटोनिन, रक्त में कैल्शियम स्तर को घटाकर इसे नियंत्रित करता है। पैराथायरॉयड ग्रंथियाँ पैराथायरॉयड हार्मोन (PTH) स्रावित करती हैं जो रक्त में Ca2+ स्तर को बढ़ाता है और कैल्शियम होमियोस्टेसिस में प्रमुख भूमिका निभाता है। थाइमस ग्रंथि थायमोसिन स्रावित करती है जो T-लिम्फोसाइट्स के विभेदन में प्रमुख भूमिका निभाते हैं, जो सेल-मीडिएटेड इम्यूनिटी प्रदान करते हैं। इसके अतिरिक्त, थायमोसिन एंटीबॉडी के उत्पादन को भी बढ़ाकर ह्यूमोरल इम्यूनिटी प्रदान करते हैं। अधिवृक्क ग्रंथि केंद्र में स्थित अधिवृक्क मज्जा और बाहरी अधिवृक्क गुर्दे से बनी होती है। अधिवृक्क मज्जा एपिनेफ्रिन और नॉरएपिनेफ्रिन स्रावित करती है। ये हार्मोन अलर्टनेस, पुतली का फैलाव, पिलोइरिक्शन, पसीना, हृदय गति, हृदय संकुचन की शक्ति, श्वसन दर, ग्लाइकोजेनोलिसिस, लिपोलिसिस, प्रोटियोलिसिस को बढ़ाते हैं। अधिवृक्क गुर्दा ग्लूकोकार्टिकॉइड और मिनरलोकार्टिकॉइड स्रावित करता है। ग्लूकोकार्टिकॉइड ग्लूकोनियोजेनेसिस, लिपोलिसिस, प्रोटियोलिसिस, एरिथ्रोपोएसिस, हृदय-संवहन तंत्र, रक्तचाप और ग्लोमेरुलर निस्यंदन दर को उत्तेजित करते हैं और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को दबाकर सूजन संबंधी प्रतिक्रियाओं को रोकते हैं। मिनरलोकार्टिकॉइड शरीर के जल और इलेक्ट्रोलाइट सामग्री को नियंत्रित करते हैं। अंतःस्रावी अग्न्याशय ग्लूकागन और इंसुलिन स्रावित करता है। ग्लूकागन ग्लाइकोजेनोलिसिस और ग्लूकोनियोजेनेसिस को उत्तेजित कर हाइपरग्लाइसीमिया का कारण बनता है। इंसुलिन सेलुलर ग्लूकोज़ अपटेक और उपयोग को उत्तेजित करता है और ग्लाइकोजेनेसिस को बढ़ाकर हाइपोग्लाइसीमिया का कारण बनता है। इंसुलिन की कमी और/या इंसुलिन प्रतिरोध डायबिटीज मेलिटस नामक रोग का कारण बनते हैं।

वृषण एण्ड्रोजन स्रावित करता है, जो पुरुष सहायक लैंगिक अंगों के विकास, परिपक्वता और कार्यों, पुरुष द्वितीयक लैंगिक लक्षणों की उपस्थिति, शुक्राणुजनन, पुरुष यौन व्यवहार, ऐनाबोलिक पथों और इरिथ्रोपोएसिस को उत्तेजित करते हैं। अंडाशय एस्ट्रोजन और प्रोजेस्टेरोन स्रावित करता है। एस्ट्रोजन स्त्री सहायक लैंगिक अंगों और द्वितीयक लैंगिक लक्षणों की वृद्धि और विकास को उत्तेजित करता है। प्रोजेस्टेरोन गर्भधारण के रखरखाव के साथ-साथ स्तन ग्रंथि के विकास और स्तनपान में प्रमुख भूमिका निभाता है। हृदय की आलिंद भित्ति एट्रियल नेट्रियुरेटिक कारक उत्पन्न करती है जो रक्तचाप घटाता है। गुर्दा इरिथ्रोपोएटिन उत्पन्न करता है जो इरिथ्रोपोएसिस को उत्तेजित करता है। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट गैस्ट्रिन, सीक्रेटिन, कोलेसिस्टोकाइनिन और गैस्ट्रिक निरोधी पेप्टाइड स्रावित करता है। ये हार्मोन पाचक रसों के स्राव को नियंत्रित करते हैं और पाचन में सहायता करते हैं।