Hormonen zijn boodschapstoffen die effect hebben op de activiteit van bepaalde doelcellen in het lichaam. Hormonen veranderen de activiteit van bepaalde doelcellen van het lichaam. Hormonen veranderen de activiteit van doelcellen door zich te binden aan receptoren van de doelcellen. Het veranderen van de activiteit van de doelcellen heeft uiteindelijk als doel om de homeostase van het lichaam te handhaven. Het hormoonstelsel lijkt dus erg op het zenuwstelsel. Beide stelsels handhaven de homeostase. Hormonen hebben echter een langdurig effect en hebben meestal geen directe invloed op de homeostase waar het zenuwstelsel dat wel heeft. Hormonen worden vaak via het bloed vervoerd, waar het zenuwstelsel met neurotransmitters werkt. Hormonen kunnen bestaan uit eiwitachtige, of vetachtige stoffen. Het hormoonstelsel bestaat uit verschillende hormoonproducerende organen.
De overeenkomsten en verschillen tussen hormoonstelsel en zenuwstelsel
De effecten van het hormoonstelsel en zenuwstelsel lijken sterk op elkaar. Beide stelsels handhaven de homeostase van het lichaam door negatieve feedbacksystemen. Negatieve feedback betekent dat de daling, of stijging van een bepaalde stof in het lichaam, of proces in het lichaam, zorgt voor een toename, of afname van een bepaald hormoon, of neurotransmitter, om zo het evenwicht te bewaken. Een daling van de bloeddruk wordt bijvoorbeeld waargenomen door baroreceptoren in onder andere de aortawand. Als reactie hier op scheidt het zenuwstelsel noradrenaline af, waardoor de vaten samentrekken en de bloeddruk stijgt.
Er zijn echter ook verschillen, zo beïnvloedt het zenuwstelsel de homeostase direct en het hormoonstelsel niet. De effecten van het zenuwstelsel op de homeostase zijn van korte duur en van het hormoonstelsel van lange duur en werkt het zenuwstelsel met neurotransmitters en het hormoonstelsel met hormonen.
Algemene vormen en werking van hormonen
Hormonen zijn boodschapperstoffen die zich binden aan receptoren aan doelcellen. Deze receptoren kunnen op verschillende plaatsen van de doelcel zitten. De receptoren kunnen aan de buitenzijde van het celmembraan, binnenzijde van het celmembraan, de mitochondrie en de celkern zitten. Afhankelijk van het soort hormoon bindt het hormoon aan een bepaalde receptor. Wanneer het hormoon bindt aan de receptor wordt er een reactie in gang gezet die de activiteit van de doelcel verandert. Grofweg kunnen hormonen in twee groepen worden ingedeeld. Deze groepen zijn de groep hormonen die uit een of meer aminozuren (aminozuurderivaten en peptidehormonen) bestaan en de groep hormonen die meer uit vetachtige stoffen bestaan, zoals steroïden, schildklierhormonen en eicosanoïden. Deze groepen hormonen veranderen op verschillend manieren de activiteit van de doelcel.
Werking van hormonen die uit aminozuren bestaan (aminozuurderivaten en Peptidehormonen)
De hormonen die uit aminozuren bestaan kunnen niet door de celmembraan, omdat de celmembraan uit vetachtige stoffen bestaat. De hormonen die uit aminozuren bestaan, binden dus aan receptoren aan de buitenzijde van de celmembraan. De receptor aan de buitenzijde van de celmembraan activeert vervolgens G-eiwit. Het G-eiwit activeert adenylaatcyclase. Adenylaatcyclase is een enzym wat ATP omzet in cAMP (cyclisch AMP). Waar het hormoon de eerste signaalstof wordt genoemd, wordt cAMP de tweede signaalstof genoemd. cAMP wijzigt vervolgens de celactiviteit. Uiteindelijk wordt cAMP afgebroken tot AMP door PDE (fosfodiësterase).
Werking van hormonen die uit hormonen die uit vetachtige stoffen bestaan (steroïden, schildklierhormonen en eicosanoïden)
Steroiden, schildklierhormonen en eicosanoïden zijn vetachtige stoffen en kunnen vanuit het bloed door de vetachtige celmembraan diffunderen en in de cel binden aan receptoren die op de binnenzijde van de celmembraan zitten, aan receptoren die op de celkern zitten en aan receptoren die op de mitochondrie zitten. Schildklierhormonen binden aan de mitochondrie. De mitochondrie is verantwoordelijk voor de energieproductie van de cel. Schildklierhormonen (T3 en T4) verhogen de energieproductie van de mitochondrie. Schildklierhormonen en de andere vetoplosbare hormonen kunnen zich ook aan de receptoren van de celkern binden en wijzigen op deze manier de eiwitproductie van de cel door de activiteit van bepaalde eiwitproducerende genen te stimuleren. Zo is testosteron een hormoon wat zich bindt aan receptoren op de celkern en genen activeert die de aanmaak van spiereiwitten stimuleren.
Hormoonproducerende organen
Het menselijk hormoonstelsel bestaat uit verschillende hormoonproducerende organen. De meest bekende hormoonproducerende organen met de hormonen die het produceert worden hieronder beschreven:
- De testikels (teelballen) produceren met name testosteron (androgeen hormoon) en inhibine
- De ovaria (eierstokken) produceren progesteron, oestrogeen en inhibine
- De nieren produceren EPO (erytropoëtine) en geactiveerd Vitamine D3 (calcitriol)
- De bijnieren (adren) produceren corticosteroïden, noradrenaline, adrenaline en een kleine hoeveelheid androgenen
- De thymus (zwezerik) produceert met name op jonge leeftijd thymosinen
- De schildklier (thyroid) produceert calcitonine, T3 (tri-joodthyronine) en T4 (tetra-joodthyronine, thyroxine)
- De bijschildklieren produceren PTH (parathormoon, parathyroïdhormoon)
- Het hart produceert ANP (Alfa-anti-Natriuretisch Peptide)
- De pancreas (alvleesklier) produceert insuline en glucagon
- De pijnappelklier (epifyse) produceert melatonine
- De hypothalamus produceert oxytocine en ADH (Anti Diuretisch Hormoon) geeft deze aan de hypofyse af. De hypothalamus produceert ook TRH (thyrotropine releasing hormone), CRH (corticotropine releasing hormone), GnRH (gonadotropine releasing hormone), PRF (prolactine releasing hormone), PIH (prolactine inhibiting hormone), GH-RH (Groeihormoon Releasing Hormone) en GH-IH (Groeihormoon Inhibiting Hormone)
- De hypofyse producreert ACTH (Adrenocorticotroop hormoon), LH (Luteïniserend hormoon), FSH (Follikel stimulerend hormoon), PRL (Prolactine), GH (Groeihormoon), MSH (Melanocyt stimulerend hormoon) en TSH (Thyroid stimulerend hormoon.
- De vetcel produceert onder andere leptine.
Bronnen:
JE. Hall, 2006, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2007, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2007, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummings
