Hoofdstuk 10: Het hormoon- of endocriene stelsel
10.1 De homeostase wordt gehandhaafd via communicatie tussen cellen
Om homeostase te handhaven is communicatie nodig van elke cel in het lichaam met zijn buurcellen
en met cellen en weefsels verder weg in het lichaam. Elke levende cel communiceert met zijn
buurcellen door chemische stoffen aan de extracellulaire vloeistof af te geven. Het gevolg is dat de
functies van weefsels op plaatselijk niveau worden gecoördineerd.
De communicatie tussen cellen over grotere afstanden wordt door het endocriene stelsel en het
zenuwstelsel gecoördineerd. Bij het zenuwstelsel is de overdracht heel specifiek en het effect is van
korte duur.
Voor veel levensprocessen is echter een langdurige communicatie tussen cellen nodig. Dit type
regulering wordt verzorgd door het endocriene stelsel dat gebruik maakt van chemische
signaalstoffen ( = hormonen) om informatie en instructies tussen cellen onderling door te geven. Elk
hormoon dat aan het bloed wordt afgegeven en door het bloed wordt vervoerd, heeft specifieke
doelcellen die op het hormoon reageren. Deze doelcellen bevatten de receptoren die nodig zijn om
de hormonale berichten te binden en te lezen wanneer deze aankomen. Cellen in het lichaam
worden aan hormonen blootgesteld, ongeacht of ze de noodzakelijke receptoren hebben. Op elk
willekeurig moment kan elk afzonderlijke cel slechts op enkele van de aanwezige hormonen
reageren. De andere hormonen worden genegeerd, omdat de cellen de receptoren missen die nodig
zijn om de boodschappen van deze hormoon te lezen.
Omdat doelcellen zich overal in het lichaam bevinden, kan de stofwisseling van verschillende
weefsels en organen tegelijkertijd door één enkel hormoon worden gewijzigd. Het duurt soms enige
tijd voordat de effecten beginnen, maar vaak gaan ze dagenlang door.
De werking van het zenuwstelsel en het endocriene stelsel heeft vergelijkingen als ze in detail
worden bestudeerd:
De werking van beide systemen berust op afgifte van chemische stoffen die zich binden aan
specifieke receptoren op doelcellen;
Beide stelsels hebben verschillende chemische signaalstoffen gemeenschappelijk:
noradrenaline en adrenaline worden hormonen genoemd als ze aan het bloed worden
afgegeven (endocriene stelsel), en neurotransmitters als ze bij een synaps worden afgegeven
(zenuwstelsel);
Beide stelsels worden voornamelijk via negatieve terugkoppeling gereguleerd (stimulans en
remming komt vanuit hetzelfde hormoon of neurotransmitter);
Beide stelsels coördineren en reguleren de activiteit van andere cellen, weefsels, organen en
stelsel en handhaven homeostase.
10.2 Het endocriene stelsel reguleert fysiologische processen via de binding van hormonen aan
receptoren
Het endocriene stelsel zijn alle endocriene cellen en weefsels in het lichaam. Endocriene cellen zijn
cellen die klierproducten afgeven aan de extracellulaire vloeistof. Dit onderscheidt deze cellen van
exocriene cellen, die het klierproduct op een epitheeloppervlak afgeven. Sommige chemische stoffen
die door endocriene cellen worden afgegeven, zijn alleen van invloed op buurcellen (cytokinen of
weefselhormonen, waaronder prostaglandinen). Andere hormonen zijn van invloed op cellen in het
hele lichaam.
Hormonen worden gedefinieerd als chemische signaalstoffen die in het ene weefsel worden
afgegeven en door de bloedstroom naar doelcellen in andere weefsels worden vervoerd. De
belangrijkste weefsels en organen van het endocriene stelsel zijn:
, Hypothalamus;
Hypofyse;
Epifyse;
Bijschildklieren;
Schildklier;
Bijnieren;
Eilandjes in pancreas > insuline en glucagon.
Organen met secundaire endocriene functies zijn het hart, de thymus, vetweefsel, tractus digestivus,
de nieren en het geslachtsorgaan.
Op basis van de chemische structuren kunnen hormonen in drie groepen worden verdeeld:
1. Aminozuurderivaten: deze hormonen zijn betrekkelijk kleine moleculen die wat bouw betreft
op aminozuren lijken (de bouwstenen van eiwitten). Tot deze groep behoren: adrenaline,
noradrenaline, schildklierhormonen en melatonine;
2. Peptidehormonen: ketens van aminozuren. Deze moleculen lopen uiteen van korte
polypepiden, zoals ADH en oxytocine, tot kleine eiwitten, zoals groeihormoon en prolactine.
Dit is de grootste groep hormonen die alle hormonen van de hypothalamus, de hypofyse, het
hart, de nieren, de thymus, het spijsverteringskanaal en de pancreas omvat;
3. Vetderivaten: er zijn twee groepen hormonen op basis van vetten:
a. Steroïden: vetten die zijn afgeleid van cholesterol en worden afgegeven door de
voortplantingsorganen en de bijnieren. Deze hormonen zijn onoplosbaar in water,
daarom worden ze in het bloed aan specifieke transporteiwitten gebonden.
b. Eicosanoïden: verbindingen op basis van vetzuren, afgeleid van het vetzuur
arachidonzuur. Deze hormonen coördineren plaatselijke cel activiteiten en zijn van
invloed op enzymatische processen in de extracellulaire vloeistoffen (bijvoorbeeld op
de bloedstolling).
De rol van doelcelreceptoren bij de hormoonwerking gaat als volgt: endocriene cellen geven
hormonen af. Deze hormonen komen de bloedstroom binnen. Het hormoon wordt door het hele
lichaam vervoerd. In het zenuwweefsel vindt geen binding plaats, waardoor er geen hormonale
effecten zijn. In het skeletspierweefsel vindt binding plaats, waardoor er hormonale effecten
ontstaan. Dit komt doordat de hormonen uit de bloedbaan gaan en zich hechten aan een receptor.
Een receptor en een hormoon samen wordt een hormoonreceptorcomplex genoemd.
De bouw en functie van cellen worden volledig door eiwitten bepaald. Hormonen wijzigen het
functioneren van cellen, doordat ze de identiteit, activiteit, plaats of hoeveelheid van belangrijke
enzymen en structurele eiwitten in verschillende doelcellen wijzigen. De gevoeligheid van een
doelcel voor een bepaald hormoon is de aan- of afwezigheid van een specifieke receptor op de
doelcel van dat hormoon. De mechanismen van de hormoonwerking zijn afhankelijk van de vraag of
de hormoonreceptoren zich op de plasmamembraan of binnen de cel bevinden.
Een hormoon kan alleen invloed op een doelcel uitoefenen als deze cel receptoren heeft waaraan
het hormoon zich kan binden, waardoor een verandering van de activiteiten van de cel worden
veroorzaakt.
10.1 De homeostase wordt gehandhaafd via communicatie tussen cellen
Om homeostase te handhaven is communicatie nodig van elke cel in het lichaam met zijn buurcellen
en met cellen en weefsels verder weg in het lichaam. Elke levende cel communiceert met zijn
buurcellen door chemische stoffen aan de extracellulaire vloeistof af te geven. Het gevolg is dat de
functies van weefsels op plaatselijk niveau worden gecoördineerd.
De communicatie tussen cellen over grotere afstanden wordt door het endocriene stelsel en het
zenuwstelsel gecoördineerd. Bij het zenuwstelsel is de overdracht heel specifiek en het effect is van
korte duur.
Voor veel levensprocessen is echter een langdurige communicatie tussen cellen nodig. Dit type
regulering wordt verzorgd door het endocriene stelsel dat gebruik maakt van chemische
signaalstoffen ( = hormonen) om informatie en instructies tussen cellen onderling door te geven. Elk
hormoon dat aan het bloed wordt afgegeven en door het bloed wordt vervoerd, heeft specifieke
doelcellen die op het hormoon reageren. Deze doelcellen bevatten de receptoren die nodig zijn om
de hormonale berichten te binden en te lezen wanneer deze aankomen. Cellen in het lichaam
worden aan hormonen blootgesteld, ongeacht of ze de noodzakelijke receptoren hebben. Op elk
willekeurig moment kan elk afzonderlijke cel slechts op enkele van de aanwezige hormonen
reageren. De andere hormonen worden genegeerd, omdat de cellen de receptoren missen die nodig
zijn om de boodschappen van deze hormoon te lezen.
Omdat doelcellen zich overal in het lichaam bevinden, kan de stofwisseling van verschillende
weefsels en organen tegelijkertijd door één enkel hormoon worden gewijzigd. Het duurt soms enige
tijd voordat de effecten beginnen, maar vaak gaan ze dagenlang door.
De werking van het zenuwstelsel en het endocriene stelsel heeft vergelijkingen als ze in detail
worden bestudeerd:
De werking van beide systemen berust op afgifte van chemische stoffen die zich binden aan
specifieke receptoren op doelcellen;
Beide stelsels hebben verschillende chemische signaalstoffen gemeenschappelijk:
noradrenaline en adrenaline worden hormonen genoemd als ze aan het bloed worden
afgegeven (endocriene stelsel), en neurotransmitters als ze bij een synaps worden afgegeven
(zenuwstelsel);
Beide stelsels worden voornamelijk via negatieve terugkoppeling gereguleerd (stimulans en
remming komt vanuit hetzelfde hormoon of neurotransmitter);
Beide stelsels coördineren en reguleren de activiteit van andere cellen, weefsels, organen en
stelsel en handhaven homeostase.
10.2 Het endocriene stelsel reguleert fysiologische processen via de binding van hormonen aan
receptoren
Het endocriene stelsel zijn alle endocriene cellen en weefsels in het lichaam. Endocriene cellen zijn
cellen die klierproducten afgeven aan de extracellulaire vloeistof. Dit onderscheidt deze cellen van
exocriene cellen, die het klierproduct op een epitheeloppervlak afgeven. Sommige chemische stoffen
die door endocriene cellen worden afgegeven, zijn alleen van invloed op buurcellen (cytokinen of
weefselhormonen, waaronder prostaglandinen). Andere hormonen zijn van invloed op cellen in het
hele lichaam.
Hormonen worden gedefinieerd als chemische signaalstoffen die in het ene weefsel worden
afgegeven en door de bloedstroom naar doelcellen in andere weefsels worden vervoerd. De
belangrijkste weefsels en organen van het endocriene stelsel zijn:
, Hypothalamus;
Hypofyse;
Epifyse;
Bijschildklieren;
Schildklier;
Bijnieren;
Eilandjes in pancreas > insuline en glucagon.
Organen met secundaire endocriene functies zijn het hart, de thymus, vetweefsel, tractus digestivus,
de nieren en het geslachtsorgaan.
Op basis van de chemische structuren kunnen hormonen in drie groepen worden verdeeld:
1. Aminozuurderivaten: deze hormonen zijn betrekkelijk kleine moleculen die wat bouw betreft
op aminozuren lijken (de bouwstenen van eiwitten). Tot deze groep behoren: adrenaline,
noradrenaline, schildklierhormonen en melatonine;
2. Peptidehormonen: ketens van aminozuren. Deze moleculen lopen uiteen van korte
polypepiden, zoals ADH en oxytocine, tot kleine eiwitten, zoals groeihormoon en prolactine.
Dit is de grootste groep hormonen die alle hormonen van de hypothalamus, de hypofyse, het
hart, de nieren, de thymus, het spijsverteringskanaal en de pancreas omvat;
3. Vetderivaten: er zijn twee groepen hormonen op basis van vetten:
a. Steroïden: vetten die zijn afgeleid van cholesterol en worden afgegeven door de
voortplantingsorganen en de bijnieren. Deze hormonen zijn onoplosbaar in water,
daarom worden ze in het bloed aan specifieke transporteiwitten gebonden.
b. Eicosanoïden: verbindingen op basis van vetzuren, afgeleid van het vetzuur
arachidonzuur. Deze hormonen coördineren plaatselijke cel activiteiten en zijn van
invloed op enzymatische processen in de extracellulaire vloeistoffen (bijvoorbeeld op
de bloedstolling).
De rol van doelcelreceptoren bij de hormoonwerking gaat als volgt: endocriene cellen geven
hormonen af. Deze hormonen komen de bloedstroom binnen. Het hormoon wordt door het hele
lichaam vervoerd. In het zenuwweefsel vindt geen binding plaats, waardoor er geen hormonale
effecten zijn. In het skeletspierweefsel vindt binding plaats, waardoor er hormonale effecten
ontstaan. Dit komt doordat de hormonen uit de bloedbaan gaan en zich hechten aan een receptor.
Een receptor en een hormoon samen wordt een hormoonreceptorcomplex genoemd.
De bouw en functie van cellen worden volledig door eiwitten bepaald. Hormonen wijzigen het
functioneren van cellen, doordat ze de identiteit, activiteit, plaats of hoeveelheid van belangrijke
enzymen en structurele eiwitten in verschillende doelcellen wijzigen. De gevoeligheid van een
doelcel voor een bepaald hormoon is de aan- of afwezigheid van een specifieke receptor op de
doelcel van dat hormoon. De mechanismen van de hormoonwerking zijn afhankelijk van de vraag of
de hormoonreceptoren zich op de plasmamembraan of binnen de cel bevinden.
Een hormoon kan alleen invloed op een doelcel uitoefenen als deze cel receptoren heeft waaraan
het hormoon zich kan binden, waardoor een verandering van de activiteiten van de cel worden
veroorzaakt.
