11. Hormonale stelsel

 

11.1 Algemene werking van hormonen

Hormonen:

  • zijn chemische boodschapperstoffen;
  • worden door gespecialiseerde cellen geproduceerd en aan het bloed afgegeven (interne secretie);
  • worden via het bloed door het lichaam verspreid;
  • hebben effect op specifieke cellen: de doelwitcellen.

Op grond van het effect op de doelwitcel zijn er twee groepen hormonen:

  • steroïdhormonen, aan cholesterol verwante stoffen; gaan de doelwitcel en vervolgens de celkern binnen en remmen/stimuleren het DNA in/tot de vorming van bepaalde eiwitten;
  • peptidehormonen, eiwitten; passen op een specifieke membraanreceptor in de celmembraan en na binding reageert de cel, bijvoorbeeld door de membraandoorlaatbaarheid te veranderen of meer of minder stoffen af te geven.

Het handhaven van de hormoonconcentratie (hormoonspiegel) gebeurt bijna altijd in een regelkring met negatieve terugkoppeling ( feed back), vergelijkbaar met het mechanisme van een thermostaat.

 

11.2 Het hypothalamus-hypofysesysteem

De hypothalamus bestaat uit zenuwweefsel en maakt deel uit van de hersenstam. De hypofyse is een hormoonklier en zit met de hypofysesteel aan de hypothalamus vast. Neurosecretoire cellen in de hypothalamus produceren:

  • twee peptidehormonen: antidiuretisch hormoon en oxytocine. Ze worden via zenuwvezels aan de neurohypofyse afgegeven (zie verder bij neurohypofyse);
  • releasing hormonen (RH) die de adenohypofyse stimuleren in de afgifte van hypofysehormonen;
  • inhibiting hormonen (IH) die de adenohypofyse remmen in de afgifte van hypofysehormonen.

De nauwe samenwerking tussen hypothalamus en hypofyse illustreert de functioneel-anatomische relatie tussen het hormonale stelsel en het zenuwstelsel

 

11.3 Hypofyse

De hypofyse bestaat uit de neurohypofyse en de adenohypofyse.

De neurohypofyse

  • bestaat uit zenuwweefsel;
  • ontvangt antidiuretisch hormoon en oxytocine van de hypothalamus;
  • geeft deze hormonen af aan het bloed.

Antidiuretisch hormoon (ADH) werkt in op de nieren (doelwitorganen) en veroorzaakt minder wateruitscheiding door de nieren (bloed wordt verdund).

De regelkring van ADH:

osmosensoren in de hypothalamus registeren een te hoge osmotische waarde van het bloed → hypothalamus meer produceert ADH → afgifte aan het bloed via de neurohypofyse → de nieren scheiden minder water uit → osmotische waarde van het bloed daalt → osmosensoren registeren lagere osmotische waarde à de hypothalamus wordt geremd in de afgifte van ADH.

Werking van oxytocine bij de vrouw:

  • doet de baarmoederwand samentrekken (weeën) bij de bevalling;
  • doet gladde spieren rondom de melkgangen in de borsten samentrekken (melkuitdrijving), dit is het toeschietreflex;
  • verstevigt de band tussen moeder en kind of tussen twee geliefden en wordt in dit verband knuffelhormoon genoemd.

Werking van oxytocine bij de man;

  • doet de zaadleiders samentrekken;
  • werkt als knuffelhormoon.

De adenohypofyse staat onder controle van de releasing en inhibiting hormonen uit de hypothalamus.

De adenohypofyse maakt:

  • glandotrope hormonen, reguleren andere hormoonklieren; de afgifte ervan gebeurt in een regelkring, waarbij het hormoon uit de hormoonklier zorgt voor negatieve terugkoppeling van de adenohypofyse;
  • effecthormonen, hebben direct invloed op een bepaalde lichaamsfuncties.

Glandotrope hormonen uit de adenohypofyse zijn:

  • thyroïdstimulerend hormoon (TSH), zet de schilklier aan tot de vorming van schildklierhormoon (zie verder bij schildklier);
  • adrenocorticotroophormoon (ACTH), zet de bijnierschors aan tot vorming van corticosteroïden (zie verder bij bijnierschors);
  • follikelstimulerend hormoon (FSH); stimuleert bij de vrouw de ontwikkeling van de follikels in de eierstokken en bij de man de vorming van de zaadcellen in de zaadballen (zie verder H15 Voortplantingsstelsel);
  • luteïniserend hormoon (LH) stimuleert bij de vrouw follikelrijping, ovulatie en de ontwikkeling van het gele lichaam uit de lege eifollikel (zie verder H15 Voortplantingsstelsel);
  • interstitiëlecelstimulerend hormoon (ICSH), zelfde hormoon als LH maar bij de man anders genoemd, stimuleert de leydigcellen (interstitiële cellen) in de zaadballen tot aanmaak van testosteron (zie verder H15 Voortplantingsstelsel).

Effecthormonen uit de adenohypofyse zijn:

  • Somatotroop hormoon (STH) ofwel groeihormoon (GH), wordt het hele leven gevormd, stimuleert de celdeling en de celgroei in alle weefsels, nodig voor de groei tijdens de kindertijd en voor herstel van weefsels;
  • melanocytenstimulerend hormoon (MSH), bevordert de vorming van melanine in de huid;
  • prolactine ofwel lactotroop hormoon (LTH), bevordert de ontwikkeling van melkklierweefsel tijdens de zwangerschap en stimuleert de melkproductie tijdens de periode dat de moeder borstvoeding geeft.

 

11.4 Pijnappelklier

De pijnappelklier (glandula pinealis, epifyse cerebri) ligt in de middenhersenen en produceert melatonine. Het hormoon speelt een belangrijke rol bij het dag- en nachtritme (biologische klok) en remt de geslachtsrijping tot de puberteit.

 

11.5 Schildklier

De schildklier (glandula thyroidea) is een vlindervormige klier vlak onder het schildkraakbeen van het strottenhoofd en produceert tri-jodothyronine (T 3), thyroxine T 4) en calcitonine.

T 3 en T 4:

  • verschillen alleen in het aantal jodiumatomen, maar hebben dezelfde werking;
  • stimuleren de celstofwisseling in alle lichaamscellen en bevorderen de celgroei;
  • de vorming staat onder invloed van TSH uit de adenohypofyse.

In de regelkring werkt de hogere concentratie T 3 en T 4 remmend op de vorming van TSH (negatieve terugkoppeling).

Calcitonine wordt geproduceerd door groepjes endocriene cellen, de C-cellen.

Calcitonine verlaagt de calciumconcentratie in het bloed door:

  • calciumopname in de botten te stimuleren;
  • terugresorptie van calcium uit de voorurine te verminderen;
  • calciumresorptie in de dunne darm te remmen.

De calcitonineproductie wordt minder zodra de calciumconcentratie in het bloed voldoende laag is geworden. Calcitonine is een antagonist van parathormoon uit de bijschildklieren.

 

11.6 De bijschildklieren

De vier (in verhouding kleine) bijschildklieren (glandulae parathyroidea) liggen dorsaal in de schildklier verzonken. Ze produceren het parathormoon dat de calciumconcentratie in het bloed verhoogt door:

  • calciumafgifte van de botten naar het bloed te stimuleren;
  • terugresorptie van calcium uit de voorurine te stimuleren;
  • calciumresorptie in de dunne darm te stimuleren.

Voor de goede werking van parathormoon is vitamine D noodzakelijk.

De productie van parathormoon wordt minder zodra de calciumconcentratie boven een bepaalde waarde is gestegen. Parathormoon is een antagonist van calcitonine uit de schildklier.

 

11.7 Eilandjes van Langerhans

De eilandjes van Langerhans zijn groepjes endocriene cellen ingebed in het exocriene weefsel van de alvleesklier (1% van de hele alvleesklier).

Een eilandje van Langerhans bevat α-cellen (20%) en β-cellen (70-75%).

Het hormoon glucagon:

  • wordt gemaakt door α-cellen;
  • verhoogt de bloedsuikerspiegel door de omzetting van glycogeen in glucose stimuleren.

Het hormoon insuline:

  • wordt gemaakt door de β-cellen;
  • verlaagt de bloedsuikerspiegel door de omzetting van glucose in glycogeen te stimuleren;
  • stimuleert glucose-opname in lichaamscellen.

Glucagon en insuline zijn antagonisten van elkaar.

Regelkring met negatieve terugkoppeling: lage bloedsuikerwaarden geven een verhoging van de glucagonproductie en een verlaging van de insulinespiegel. Hoge bloedsuikerwaarden geven een omgekeerd effect.

 

 

11.8 Bijnieren

Op elke nier ligt een bijnier (glandula suprarenalis), omgeven door perirenaal vet.

De bijnierschors (cortex) produceert drie soorten schorshormonen (corticosteroïden): mineralocorticoïden, glucocorticoïden en geslachtshormonen. De bijnierschors wordt aangestuurd door ACTH uit de adenohypofyse en angiotensine uit het RAAS.

Mineralocorticoïden (waarvan 95% aldosteron) reguleren natrium- en kaliumgehalte van het bloed door:

  • terugresorptie van natrium in de nier te bevorderen (natriumretentie);
  • excretie van kalium in de nier te bevorderen (kaliumdepletie).

Indirect beïnvloeden mineralocorticoïden de bloeddruk: hogere natriumconcentratie à bloed houdt meer water vast à bloedvolume wordt groter à bloeddruk wordt hoger.

 

Glucocorticoïden (waarvan 95% cortisol ofwel hydrocortison) beïnvloeden de glucosehuishouding en spelen een rol bij de afweer van het lichaam door:

  • glucosevorming in de lever te stimuleren;
  • opname van glucose door de cellen te remmen, waardoor meer glucose in het bloed blijft (antagonist van insuline);
  • eiwitafbraak te stimuleren, waardoor grondstoffen voor glucosevorming vrijkomen;
  • ontstekingsreacties en allergische reacties van het lichaam te remmen;
  • vorming van antistoffen te remmen.

De bijnierschors produceert mannelijke en vrouwelijke geslachtshormonen, maar in relatief kleine hoeveelheden, vergeleken met de productie hiervan door de geslachtsklieren (zie aldaar).

Het bijniermerg (medulla) bestaat uit zenuwweefsel en vormt door neurosecretie de hormonen adrenaline en noradrenaline, in de verhouding van 3:1. De productie wordt aangestuurd door het sympathische zenuwstelsel.

De hormonen zijn nauw aan elkaar verwant en worden in stresssituaties aan het bloed afgegeven (vecht-of-vlucht-hormonen). Ze hebben vrijwel dezelfde werking:

  • ze bevorderen in de lever en in de spieren de vorming van glucose uit glycogeen (antagonist van insuline);
  • ze stimuleren de hartactiviteit;
  • ze doen de bloeddruk stijgen;
  • ze doen de ademhaling versnellen;
  • ze veroorzaken bloedvatverwijding in skeletspieren;
  • ze veroorzaken bloedvatvernauwing in spijsverteringskanaal en huid.

 

11.9 Geslachtsklieren

De eierstokken (ovaria) bij de vrouw en de zaadballen (testes) bij de man zijn de geslachtsklieren (gonaden) die zowel de geslachtscellen (eicellen en zaadcellen) als geslachtshormonen vormen. De productie van geslachtshormonen wordt aangestuurd door de gonadotrope hormonen uit de adenohypofyse in een complexe regelkring (zie ook Hoofdstuk 15 Voortplantingsstelsel).

De eierstokken vormen oestrogenen en progesteron.

Oestrogenen:

  • stimuleren de groei en ontwikkeling van de primaire en secundaire geslachtskenmerken;
  • bevorderen de lengtegroei tijdens de puberteit;
  • stimuleren de adenohypofyse tot de vorming van luteïniserend hormoon;
  • stimuleren de groei van het endometrium (vanaf de menstruatie tot aan de ovulatie).

Progesteron:

  • stimuleert de groei van het endometrium (na de ovulatie);
  • houdt het endometrium tijdens de zwangerschap in stand.

De zaadballen produceren androgenen, waarvan testosteron de belangrijkste is.

Testosteron:

  • stimuleert de groei en ontwikkeling van de primaire en secundaire geslachtsorganen;
  • bevordert ook de vorming van zaadcellen;
  • stimuleert de eiwitaanmaak en de spiergroei op veel plaatsen in het lichaam (anabole werking).

 

11.10 Weefselhormonen

Individuele weefselcellen en endocriene cellen in bepaalde organen produceren weefselhormonen.

De weefselhormonen zijn:

  • renine, gevormd door de juxtaglomerulaire cellen in de nieren, speelt een rol in het RAAS;
  • erytropoëtine, vooral gevormd in de nieren, stimuleert in het rode beenmerg de vorming van rode bloedcellen;
  • gastrine, gevormd door de maagwand, stimuleert de productie van maagsap;
  • secretine, gevormd door de wand van de twaalfvingerige darm, stimuleert de afgifte van alvleeskliersap en gal (door de lever);
  • cholecystokinine, gevormd door de wand van de twaalfvingerige darm, stimuleert afgifte van alvleessap en gal (door de galblaas);
  • leptine, gevormd in vetweefsel, veroorzaakt via de hypothalamus een gevoel van verzadiging;
  • histamine, gevormd door beschadigde lichaamscellen, bindweefselcellen en bloedcellen, heeft uiteenlopende effecten afhankelijk van de plaats in het lichaam;
  • prostaglandines, gevormd door veel typen weefselcellen, hebben uiteenlopende effecten op de nabijgelegen weefselcellen.