HCO1, endocrinologie
Hormonen, planten en dieren kennen hormonen, maar microben niet.
Processen, je kan op meerdere manieren naar ‘biologie van dieren’ kijken. Zo kan je naar
processen kijken. Het leven op aarde zou er niet zijn als er geen voortplanting was en
daaropvolgend heb je de ontwikkeling van een dier. Andere processen die vervolgens allemaal
samenwerken om een organisme in leven te houden en zich weer te laten voortplanten, zijn:
immuniteit, het verkrijgen van energie uit de omgeving, zintuigen zijn essentieel om o.a.
energie te kunnen vinden, maar ook leren/cognitie en gedrag/beweging zijn belangrijk. Bij al
deze processen spelen hormonen een rol.
Niveau van organisatie, je kan ook naar niveaus van organisatie kijken. Hormonen zijn
moleculen die processen in gang kunnen zetten in een cel. Deze kunnen dan bijvoorbeeld
weefsels gaan vormen. Verder interacteren individuen ook met elkaar en ook hier geldt weer
op elk niveau dat er hormonen bij betrokken zijn.
Homeostase, regulatie van het interne milieu. Een belangrijke taak
van hormonen is het interne milieu constant te houden. Denk
hierbij aan de lichaamstemperatuur of [glucose] in het bloed. Hormonen
reguleren vrijwel alle grote fysiologisch processen in het lichaam die links
schematisch weergegeven zijn. Deze regulatie vindt vaak samen met het
zenuwstelsel plaats. Je ziet bijvoorbeeld de skeletspieren weergegeven
en een belangrijk stofwisselingshormoon dat daar effect op heeft is
insuline.
Alle orgaansystemen kennen belangrijke functies voor hormonen en
hierbij is dus altijd sprake van een samenspel tussen het endocriene
systeem en zenuwstelsel.
Berthold, is de eerste die een goed beschreven endocrinologisch
experiment uitgevoerd heeft. Het was al bekend dat het castreren van
een haan ertoe leidt dat het een kapoen wordt. Wat Berthold vervolgens
gedaan heeft, is het re-implanteren van een testis in de kapoen. Dit leidt
weer tot de secundaire geslachtskenmerken en het gedrag van een haan.
De conclusie was dat de testis een stofje aanmaakt dat op de een of
andere manier naar de hanenkam gaat en daar iets teweeg brengt. Hier is sprake van een
morfogenetisch effect van een hormoon.
Morfogenetisch effect, voorbeelden van morfogenetische effecten die een hormoon tot stand kan
brengen, zijn baardgroei en andere secundaire geslachtskenmerken.
Hormoonproductie, middels andere klassieke experimenten is ook de functie van andere klassieke
endocriene klieren achterhaald (schildklier, bijnier etc). Het is echter ook gebleken dat er weefsels
zijn die primair een andere functie hebben en daarnaast hormonen produceren (bv alvleesklier).
Definities homeostase, ‘alle functies van het lichaam zijn in evenwicht’ & ‘chemische en fysiologische
balans’ zijn voorbeelden uit woordenboeken. Silverthorn heeft het over ‘zelf
regulatie’ en ‘de mogelijkheid van het lichaam om een interne stabiliteit te
behouden’ in het geval van homeostase. De woordenboeken spreken dus
van een situatie en Silverthorn van een activiteit.
Homeostase, aan de binnenkant van je cellen wil je een zo’n constant
mogelijk milieu om belangrijke processen te laten functioneren. Van buitenaf
komen er echter allerlei verstoringen, zoals het dag-nachtritme en
schommelingen in de temperatuur. Het is dan ook maar goed dat er nog
‘buffer’ aanwezig is tussen de huid en intracellulaire vloeistof: de
extracellulaire vloeistof. Zo ga je van grote amplitude veranderingen, naar
gedempte veranderingen naar geringe/geen veranderingen. Hormonen
spelen hierbij een belangrijke rol.
, (3-9-2019)
Ziek, rechts is schematisch weergegeven hoe homeostase bereikt wordt.
Factoren van buitenaf of binnenuit kunnen resulteren in interne veranderingen
en dus een verlies van homeostase. Het organisme zal proberen homeostase
weer te bereiken, wanneer dat niet lukt, kan dat leiden tot een ziekte.
Voorbeelden van externe verstoringen zijn: de seizoenen, het gedrag van
andere soorten, het dieet, vergiftiging, trauma of wonden. Voorbeelden van
interne verstoringen zijn: ontwikkelingsprogramma’s (bv groeispurt, puberteit)
en het falen van celprocessen (bv abnormale celgroei of auto-immuun
antilichamen). Een bekende auto-immuunziekte die een
stofwisselingshormoon aangrijpt is diabetes type I.
Setpoint, er zijn verschillende soorten homeostatische setpoints:
- Gefixeerde setpoint, zoals [Ca2+] en [glucose] in het bloed, maar ook
lichaamstemperatuur bij warmbloedige.
- Variabel setpoint, denk hierbij aan ontogenese (groei) en temporale
cycli, zoals het dag-nachtritme, Ovarian cycles & seizoensgebonden
reproductie, migratie, winterslaap etc.
Functie hormonen, hormonen behouden de interne
balans. Hormonen worden als reactie of fysieke en
emotionele stress afgegeven en zijn als het ware een
respons op de omgeving (temperatuur,
voedselbeschikbaarheid, predatoren, pathogenen etc.)
Hormonen reguleren dus de interne omgeving, maar ook
groei & ontwikkeling, metabolisme en reproductie.
Klassieke hormonen, de definitie van een klassiek
hormoon is als volgt:
- Het wordt geproduceerd door een klier die niet in
contact staat met de buitenwereld.
- Het wordt gesecreteerd in het bloed.
- Het heeft een fysiologische of morfologische
functie in het lichaam, de locatie van productie ligt vaak ver van de respons.
Maar:
- Signaalmoleculen kunnen ook door organen/weefsels geproduceerd worden met een andere
primaire functie. Zo produceren de darmen en hersenen peptide hormonen.
- Stoffen zoals Na, glucose NO en CO2 kunnen ook als signaalmoleculen dienen.
- Het transportmedium is niet beperkt tot het bloed. Zo kan de intercellulaire vloeistof al
genoeg zijn en heb je soms ook directe cel-cel contacten.
Hormoondefinitie Silverthorn, door alle zaken die hierboven vermeld staan, heeft Silverthorn de
volgende definitie bedacht: ‘Chemical secreted by a cell of group of cells into the blood for transport
to a (distant) target, where it acts in very low concentrations.’ Het hoeft echter niet persé bloed te
zijn.
Gevolgen hormoon, het effect van een hormoon is erg afhankelijk van het type cel/weefsel dat erop
reageert. Zo heeft de ene cel andere receptoren dan de andere cel. De effecten van hormonen leiden
wel vaak tot homeostase van het interne milieu en/of regulatie van ontwikkelings-
/seizoensprocessen.
Stappenplan hormonen, er zijn altijd 4 stappen van belang:
1. Productie, het begint met activiteit van een endocriene cel.
2. Secretie, productie van een hormoon staat niet persé gelijk
aan secretie van dat betreffende hormoon. Vaak worden de
hormonen in blaasjes klaar gelegd en pas afgegeven
wanneer de cel daartoe aangestuurd wordt.
3. Receptor activatie, cellen met een compatibele receptor
kunnen dichtbij of ver weg liggen.