Hormon sinh trưởng, khác với các hormon khác do thùy trước tuyến yên tiết ra là nó không thực hiện chức năng thông qua một tuyến nội tiết khác mà ảnh hưởng đến hầu như toàn bộ các mô bào trong cơ thể.

1.Ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng:

Growth hormone (GH) còn được gọi là somatotropic hormone (SH) hay somatotropin là một protein có kích thước nhỏ với 191 a.a. tạo thành chuỗi đơn có khối lượng phân tử 22,005. Hormon kích thích tăng trưởng của tế bào (cả tăng về kích thước và kích thích quá trình phân bào). Thí nghiệm tiêm GH cho chuột chưa trưởng thành thấy tất cả các cơ quan tăng kích thước so với đối chứng. Khi đến tuổi trưởng thành chuột được tiêm GH không phát triển hơn về chiều dài xương nhưng tất cả các mô khác vẫn tiếp tục phát triển. Thí nghiệm này cũng cho thấy khi đĩa sinh trưởng của xương dài gắn với cán xương, xương sẽ không phát triển được thêm về chiều dài nhưng hầu hết các mô khác của cơ thể vẫn có thể tiếp tục tăng trưởng trong suốt cuộc đời.

2.Ảnh hưởng đến trao đổi chất

- Làm tăng cường tổng hợp protein ở tất cả mọi loại tế bào

- Tăng quá trình phân giải mô mỡ để giải phóng năng lượng

- Giảm sử dụng glucose

2.1.Vai trò của GH đối với quá trình tích lũy protein

Một số phương thức tác động của GH dẫn đến quá trình tích lũy protein như sau:

- Làm tăng quá trình vận chuyên amino acid qua màng tế bào dẫn đến tăng nồng độ amino acid trong tế bào. Nồng độ amino acid sẽ có tác động tăng cường quá trình tổng hợp protein. Tác động làm tăng nồng độ amino acid tương tự như tác động của insulin đến quá trình vận chuyển glucose (xem insulin, glucagon và bệnh tiểu đường).

- Làm tăng quá trình tổng hợp protein bởi ribosome: GH tác động trực tiếp đến các ribosome. Tuy vậy, cơ chế tác động vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.

- Làm tăng cường quá trình sao mã DNA tạo các RNA trong nhân tế bào(sau khi tác động 24-48 giờ) từ đó làm tăng tổng hợp protein dẫn đến kích thích tăng trưởng nếu có đầy đủ các yếu tố khác như năng lượng, các amino acid, các vitamin…

- Làm giảm sử dụng protein thông qua kích thích sử dụng các axit béo (fatty acids) từ mô mỡ để giải phóng năng lượng cần thiết thay cho việc sử dụng protein.

2.2.Ảnh hưởng đến sử dụng mô mỡ

GH có tác dụng giải phóng fatty acid từ mô mỡ làm cho nồng độ của các fatty acid tăng trong các loại dịch thể. Thêm vào đó, trong các mô bào, GH làm tăng cường quá trình chuyển fatty acid thành acetyl CoA để sử dụng cho giải phóng năng lượng.

Một số nhà nghiên cứu cho rằng tác dụng huy động fatty acid thay cho việc sử dụng protein là cơ chế quan trọng của GH dẫn đến quá trình sinh trưởng. Tuy vậy, GH cần đến vài giờ để phát huy được tác động này trong khi đó chỉ cần thời gian tính bằng phút GH đã có thể kích thích tăng cường tổng hợp protein.

2.3.Ảnh hưởng đến trao đổi carbonhydrate

- Làm giảm sử dụng glucose: Cơ chế dẫn đến ảnh hưởng này vẫn đang được nghiên cứu. Có thể GH làm tăng cường huy động fatty acid dẫn đến tổng hợp một lượng lớn acetyl-CoA sinh ra các tín hiệu phản hồi khóa quá trình biến đổi glucose và glycogen.

- Tăng cường dự trữ glycogen: Vì glucose và glycogen không được huy động để giải phóng năng lượng nên glucose vào trong tế bào nhanh chóng được biến đổi thành glycogen dự trữ. Khi tế bào trở thành trạng thái "no" glycogen sẽ không thể dự trữ glycogen thêm nữa.

- Dừng quá trình hấp thu và tích lũy glucose tế bào và làm tăng nồng độ glucose trong máu: Khi đưa glucose vào cơ thể, lúc đầu quá trình chuyển glucose vào tế bào sẽ tăng làm cho nồng độ glucose trong máu giảm nhẹ. Tuy vậy, hiện tượng này dừng lại chỉ sau khoảng 30 phút đến 1 giờ sau đó sẽ dẫn đến tác động ngược lại (do giảm quá trình vận chuyển vì tế bào không thể thu nhận thêm glucose được nữa). Nếu không có sự hấp thu glucose, nồng độ glucose trong máu có thể sẽ tăng cao hơn 50-100 lần trong máu so với bình thường.

- Vai trò của insulin và carbonhydrate đối với GH.

Nếu động vật bị cắt tuyến tụy hay ăn khẩu phần không có carbonhydrate, GH sẽ không phát huy được tác dụng. Một trong những vai trò quan trọng của insulin và carbonhydrate là cung cấp năng lượng cần thiết cho sinh trưởng. Tuy nhiên insulin và carbonhydrate còn có nhiều ảnh hưởng quan trọng hơn đối với GH. Ví dụ insulin làm tăng cường quá trình vận chuyển amino acid và glucose.

GH làm tăng nồng độ glucose trong máu sẽ kích thích tế bào beta của đảo tụy tăng tiết insulin. Bên cạnh đó GH còn có tác động trực tiếp đến tế bào beta. Sự kết hợp của hai tác động này đôi khi dẫn đến hiện tượng kích thích quá mức tế bào beta làm cơ thể rơi vào tình trạng huy động "hết sạch" khả năng của tế bào này dẫn đến bệnh tiẻu đường. Chính vì vậy hormon sinh trưởng được cho là có tính bệnh nguyên của tiểu đường.

Tác dụng này cũng có thể sảy ra với một số hormon khác của tuyến yên như adrenocorticotropin, thyroid-stimulating hormon và prolactin. Đặc biệt adrenocorticotropin làm tăng tiết cortisol vỏ thượng thận dẫn đến tác động của cortosol tăng nồng độ glucose trong máu và có thể gây tác động tương tự như GH.

Tiểu đường do tuyến yên (pituitary diabetes): Tăng tiết GH hay một số hormon khác của tuyến yên dẫn đến sự sử dụng glucose của tế bào giảm có thể dẫn đến tăng nồng độ glucose trong máu dẫn đến hiện tiểu đường - pituitary diabetes