ในการทำงานของฮอร์โมนนั้น ฮอร์โมนหนึ่งมีผลต่อเนื้อเยื่อ หรือเซลล์เป้าหมายที่ต่างกัน เช่น ฮอร์โมนอีสโทรเจน ซึ่งเป็นฮอร์โมนเพศหญิง จะกระตุ้นให้ไข่เจริญเติบโต แต่ในขณะเดียวกัน ก็มีผลในการกระตุ้นให้กระดูกตามยาว (long bone) เจริญขึ้น และเมื่อถึงระยะหนึ่ง ก็ทำให้เนื้อเยื่อบริเวณก่อนถึงปลายกระดูก หรือเอพิไฟเซียลเพลท (epiphyseal plate) ปิดลงด้วย นอกจากนี้ กระบวนการใดกระบวนการหนึ่งของร่างกาย เช่น การเจริญเติบโต อาจต้องอาศัยการทำงานของหลายๆ ฮอร์โมนร่วมกัน ได้แก่ ต่อมใต้สมองส่วนหน้า ต่อมไทรอยด์ ตับอ่อน และฮอร์โมนเพศและอี่นๆ ร่วมด้วย

หน้าที่ของฮอร์โมนที่สำคัญ

1. การสืบพันธุ์ โดยการกระตุ้นการเจริญเติบโตของอวัยวะสืบพันธุ์ ได้แก่ การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ การเจริญเติบโตและพัฒนาการตามวัย เช่น ฮอร์โมนเทสโทสเทอโรน อีสโทรเจน โพรเจสเทอโรน ฮอร์โมนจากต่อมใต้สมองส่วนหน้า ได้แก่ LH และ FSH

2. การเจริญเติบโต กระตุ้นทำให้มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง (metamorphosis) การเติบโตเป็นผู้ใหญ่ (maturation) เช่น การทำงานของโกรทฮอร์โมนอินซูลิน กลูโคคอร์ติคอยด์ และฮอร์โมนเพศ

3. การรักษาดุลยภาพของร่างกาย เช่น การรักษาปริมาณน้ำในร่างกาย ความดันโลหิต สารอิเล็กโทรไลต์ ความเป็นกรดด่าง ระดับน้ำตาลในเลือด และแคลเซียมในเลือดเป็นต้น

4. การสร้างและใช้พลังงาน โดยการควบคุมอัตราเมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน เช่น ฮอร์โมนอินซูลิน กลูคากอน ไทรอยด์ฮอร์โมน เป็นต้น

จะเห็นว่าการทำหน้าที่ของฮอร์โมนในการทำงานอย่างใดอย่างหนึ่ง ต้องอาศัยฮอร์โมนหลายๆ ชนิดทำหน้าที่ร่วมกัน เสริมฤทธิ์กัน หรือต่อต้านกัน เพื่อให้ร่างกายสามารถทำงานหรือพัฒนาการไปได้ตามปกติ

การควบคุมการทำงานของฮอร์โมน
 

1. ควบคุมโดยระบบประสาทโดยตรง เช่น การทำงานของต่อมใต้สมองส่วนหลัง และอะครีนัลเมดัลลา
2. ควบคุมระบบประสาทโดยอ้อม เช่น ต่อมไทรอยด์ ต่อมอะดรีนัลอร์เทกซ์ รังไข่ อัณฑะ ต่อมไร้ท่อเหล่านี้ถูกควบคุมโดยต่อมใต้สมองส่วนหน้า แต่ต่อมใต้สมองส่วนหน้าถูกควบคุมโดยฮอร์โมนส่วนประสาทจากสมองส่วนไฮโปทาลามัส
3. ควบคุมโดยฮอร์โมน โดยต่อมไร้ท่อจะสร้างฮอร์โมนมาควบคุมซึ่งกันและกัน ซึ่งมีทั้งกระตุ้น และยับยั้ง เช่น ต่อมใต้สมองส่วนหน้าสร้างฮอร์โมนมาควบคุม และกระตุ้นให้ต่อมไทรอยด์สร้างฮอร์โมนไทรอกซินเพิ่มขึ้น เมื่อฮอร์โมนนี้มีมากเกินไปก็จะยับยั้งฮอร์โมนที่สร้างจากต่อมใต้สมองส่วนหน้าอีกทีหนึ่ง การควบคุมแบบนี้เรียกว่า การควบคุมแบบย้อนกลับ (negative feedback)
4. การควบคุมโดยผลของฮอร์โมน เช่น การหลั่ง parathormone ถูกควบคุมโดยระดับแคลเซียมในพลาสมา ถ้าระดับแคลเซียมในพลาสมาต่ำ จะมีผลไปกระตุ้นต่อต่อมพาราไทรอยด์ให้หลั่ง parathormone ออกมามาก แต่เมื่อระดับแคลเซียมสูงจะเป็นการยับยั้งฮอร์โมนนี้

กลไกการหลั่งฮอร์โมน

เมื่อได้รับการกระตุ้นจากสิ่งเร้า ต่อมไร้ท่อก็จะปล่อยฮอร์โมนออกจากแหล่งสะสม แคทิคอลเอมีนส์ เปปไทด์ จากต่อมใต้สมองส่วนหลัง และอินซูลินจะถูกปล่อยออกจากถุงที่สะสมฮอร์โมนภายในเซลล์ สเตียรอยด์ฮอร์โมนจะถูกหลั่งจากหยดไขมันที่สะสมภายในเซลล์ ส่วนไทรอยด์ฮอร์โมนจะแยกตัวจากไทโรโกลบูลิน

มีการศึกษาการหลั่งแคทิคอลเอมีนส์จากต่อมอครีนอลเมดัลลา และวาโซเพรสซินกับออกซิโตซินจากต่อมใต้สมองส่วนหลัง พบว่า ฮอร์โมนเหล่านี้มีคุณสมบัติเป็นสารประกอบพวกโปรตีนอยู่ภายในถุงสะสมในเซลล์ จึงไม่สามารถแพร่ออกจากเซลล์ได้เอง แต่การหลั่งออกจากเซลล์ต้องอาศัยขบวนการ exocytosis (reverse pinocytosis) ผ่านผนังเซลล์โดยมีขบวนการ ดังนี้

1. การกระตุ้นโดยกระแสสารทที่ผนังเซลล์ทำให้เกิด depolarization ขึ้น

2. เกิดการเพิ่มความเข้มข้นของแคลเซียมอิออนภายในเซลล์ โดยมีการผ่านเข้าทางผนังเซลล์ (จะไม่มีการหลั่งฮอร์โมนถ้าภายนอกเซลล์ไม่มี Ca+ มากพอ)

3. มีการเคลื่อนตัวของถุงสะสมฮอร์โมนไปยังผนังเซลล์ โดยการทำงานของ microtubular system ภายในเซลล์

4. ผนังของถุงสัมผัสกับผนังเซลล์แล้วจะเชื่อมกัน โดยเชื่อว่า Ca+ จะทำหน้าที่สำคัญในการเชื่อมตัวของเยื่อทั้งสองนี้ แล้วสารจากถุงก็จะถูกขับออกจากเซลล์ ส่วนถุงเปล่าจะถูกส่งกลับเข้าสู่ไซโทพลาสซึม

กลไกการออกฤทธิ์ของฮอร์โมน

ระบบต่อมไร้ท่อใช้ฮอร์โมน และสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ ที่เรียกว่า โกรท แฟคเตอร์ (growth factor) สารเหล่านี้จะไหลเวียนไปในกระแสเลือดจนไปถึงอวัยวะที่มีตัวรับสัญญาณ (receptor) ที่จำเพาะเจาะจงในอวัยวะเป้าหมาย (target organ) เท่านั้น

เซลล์หรืออวัยวะเป้าหมาย หมายถึง อวัยวะที่มีตัวรับสัญญาณ (receptor) ของฮอร์โมนนั้นอยู่ ดังนั้น แม้ว่าจะมีฮอร์โมนไหลเวียนไปกับกระแสเลือดทั่วร่างกายพร้อมๆ กัน แต่ฮอร์โมนหนึ่งก็จะมีผลต่อเซลล์ หรืออวัยวะเป้าหมายเฉพาะ เช่น ฮอร์โมนไทรอยด์สติมูเลติงฮอร์โมน (TSH) มีผลต่อต่อมไทรอยด์ อินซูลินมีผลที่ตับ กล้ามเนื้อ เป็นต้น

1. การออกฤทธิ์ที่ผิวเซลล์ ฮอร์โมนที่ออกฤทธิ์เช่นนี้ คือ ฮอร์โมนประเภทที่มีตัวรับสัญญาณเป็นโปรตีนที่แทรกอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ (integral protein) ได้แก่ เปปไทด์ฮอร์โมน ฮอร์โมนประเภทโปรตีน และแคททีโคลามีน ซึ่งมีคุณสมบัติละลายน้ำได้ดี (hydrophilic) ทำให้ไม่สามารถซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์เป้าหมายได้ ฮอร์โมนประเภทนี้ต้องอาศัยการส่งสัญญาณ โดยผ่านตัวสื่อสัญญาณตัวที่สองภายในเซลล์ (secondary messenger) เพื่อกระตุ้นการตอบสนองของเซลล์เป้าหมาย

2. ออกฤทธิ์ที่ยีนในนิวเคลียส ฮอร์โมนในกลุ่มนี้ ได้แก่ ฮอร์โมนประเภทสเตรอยด์ฮอร์โมน และไทรอยด์ฮอร์โมน ซึ่งแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์อวัยวะเป้าหมายเข้าสู่นิวเคลียส ภายในนิวเคลียสฮอร์โมนจะจับกับ receptor กลายเป็น receptor hormone complex และไปจับกับ DNA ในโครโมโซม กระตุ้นให้สังเคราะห์ mRNA เพื่อสร้างโปรตีน หรือเอนไซม์ที่จำเพาะต่อไป

พัดชา วิจิตรวงศ์