Biokemia/Hormoni

Hormonit osallistuvat lähes kaikkiin elimistön aineenvaihduntaprosesseihin. Hormonit ovat kemiallisia viestiaineita, jotka kulkeutuvat syntypaikastaan verenkierron mukana kaikkialle. Hormoni voi vaikuttaa vain sellaiseen soluun, jonka pinnassa on erikoistuneita vastaanottajia eli reseptoreja; erittäin pienet määrät vaikuttavat. Hormoneja tuottavat eri puolilla olevat umpirauhaset. Aivolisäke säätelee muiden umpirauhasten toimintaa.

Kasvuhormoni rakentaa elimistöä, lisää valkuaisaineiden valmistusta, säätelee luiden pituuskasvua ja kasvattaa lihaskudosta. Kilpirauhashormonit määräävät aineenvaihdunnan perustahdin. Insuliini edistää verensokerin eli glukoosin sisäänottoa solujen varastoihin. Insuliinin vastavaikuttajahormoni on glukagoni, joka vapauttaa vereen sokeria maksasta.

Hermostolla ja hormonitoiminnalla on yhteinen keskus väliaivojen pohjassa. Sinne tulee sekä hermosolujen välittämää, että verenkierron tuomaa tietoa elimistön sisältä ja ulkopuolelta. Väliaivojen pohja säätelee hormonituotantoa. Aivolisäkkeen hormonit vaikuttavat vuorostaan muihin umpirauhasiin. Hermosto ja hormonit toimivat yhdessä esimerkiksi silloin kun suutumme, pelästymme tai stressaannumme. Pitkittynyt stressi kuluttaa energiavarastoja, hidastaa ruuansulatusta ja nostaa verenpainetta.

Insuliini

Insuliini on hormoni, joka säätelee sokeriaineenvaihduntaa elimistössä. Insuliinia tuottavat haimassa sijaitsevat beetasolut. Rakenteeltaan insuliini on monimutkainen aminohappoketju, jonka aminohappojärjestyksessä on eri eläinlajien välillä pieniä eroja. Insuliinin vastavaikuttaja on glukagoni.

Insuliinin puutoksesta tai insuliinin käsittelyn heikkenemisestä elimistössä johtuvaa sairautta nimitetään diabetekseksi. Diabetesta hoidetaan insuliinipistoksilla tai insuliinin käyttöä tehostavilla lääkkeillä. Aiemmin hoitoon käytettiin eläinten haimoista uutettua insuliinia. Nykyisin käytetään pääasiassa bioteknisesti tuotettua ihmisinsuliinia.

Ihmisen luontaisen insuliinin kanssa samanlaisen ihmisinsuliinin lisäksi diabeteksen hoitoon on kehitetty insuliinianalogeja, joissa insuliinimolekyylin ominaisuuksia on muutettu. Muutoksilla nopeutetaan tai hidastetaan insuliinin vaikutusta elimistössä, ja näin tasoitetaan diabetesta sairastavan henkilön veren glukoosipitoisuuden vaihteluita.

Lispro on nopeavaikutteinen insuliinianalogi, jossa lysiinin ja proliinin paikkaa aminohappoketjussa on vaihdettu. Hidasvaikutteisia analogeja ovat glargiini ja detemir. Glargiinissa aminohappoketjuun on lisätty glysiini ja kaksi arginiinimolekyyliä. Detemirissä insuliinimolekyylin rasvahapposivuketjua on muutettu siten, että se sitoutuu verenkierrossa albumiiniin ja näin tasoittaa insuliinin imeytymistä.

Glukanoli

Glukagoni säätelee sokeriaineenvaihduntaa. Sitä erittävät haiman alfasolut veren glukoosipitoisuuden laskiessa. Se toimii insuliinin vastavaikuttajana tehostamalla maksan glykogeenivarastojen vapautumista ja glykoneogeneesia.

Melatoniini

Melatoniini on ihmisen elimistön tuottama ns. "pimeähormoni", jota erittyy pääasiassa aivojen ympäröimästä käpyrauhasesta.

Melatoniini toimii kehon biologisena kellona, eli säätelee unta ja auttaa unensaantia. Melatoniini toimii myös tehokkaana antioksidanttina, koska se pääsee helposti solujen sisälle solukalvon läpi. Se säätelee kasvuhormonin, prolaktiinin, kilpirauhashormonin ja kortikosteroidien erityksen vuorokausirytmiä, vahvistaa puolustusjärjestelmää, vaikuttaa mielialaan ja hidastaa iän myötä tulevia muutoksia elimistössä. Melatoniinia erittyy vähemmän, jos ihmisellä on stressiä.

Melatoniinia erittyy aika tarkasti nisäkkäiden vuorokausirytmin mukaisesti: Öisin ja talviaikaan, jolloin ei saada auringonvaloa, eritys on suurempaa. Valo vaikuttaa silmien ja hermoston kautta käpyrauhaseen, jolloin melatoniinia ei erity ollenkaan. Kehon biologinen kello elää todellisuudessa n. 25 h -vuorokausirytmiä, jota maapallon vuorokausirytmi "hienosäätää". Siltikään biologinen vuorokausirytmi ei häviä, vaikka ihminen eläisi jatkuvasti hämärässä.

Tavallisesti melatoniinia erittyy eniten lapsena (7–12-vuotiailla), ja iän myötä eritys vähenee (yli 70-vuotiaalla eritys on jo runsaasti vähentynyt).