Hoofdstuk 12 Hormonen - evenwicht bereiken PDF

## Hoofdstuk 12 Hormonen ### Evenwicht bereiken - De cellen van de hypothalamus en hypofyse reageren ook op T3 en T4. - Stijgt de concentratie T3, dan geeft de hypothalamus minder TRH en de adenohypofyse minder TSH af. - Een daling in de TSH-concentratie betekent dat de schildklier minder thyroxin...

## Hoofdstuk 12 Hormonen ### Evenwicht bereiken - De cellen van de hypothalamus en hypofyse reageren ook op T3 en T4. - Stijgt de concentratie T3, dan geeft de hypothalamus minder TRH en de adenohypofyse minder TSH af. - Een daling in de TSH-concentratie betekent dat de schildklier minder thyroxine af zal geven. - Dit is een voorbeeld van negatieve terugkoppeling. - Er is nog een mechanisme dat de productie van het schildklierhormoon remt. - Bij een verhoging van de concentratie T3 en T4, stijgt de stofwisselingssnelheid. - Hierop reageert de hypothalamus met een lagere TRH-productie. - Dat betekent minder TSH en dus ook een afname van de thyroxineproductie. ### Reacties op een watertekort - Een watertekort in het lichaam betekent een hogere osmotische waarde van het bloed en een lagere bloeddruk. - Osmoreceptoren in de hypothalamus registreren dit. - Je krijgt dorst. - Drinken helpt om het watertekort op te heffen en de bloeddruk weer te laten stijgen. - Met hormonen ondersteunt je lichaam de homeostase van de bloeddruk en osmotische waarde. - Zenuwcellen in de hypothalamus geven via de neurohypofyse ADH af. - De verzamelbuisjes in de nieren brengen extra water uit de voorurine terug in het bloed. - Bij hogere concentraties ADH reageren gladde spieren in bloedvatwanden door samen te trekken en de bloeddruk stijgt. - Bij een lage bloeddruk, weinig Na+ of veel K+ in het bloed, maken de nieren renine. - Dit hormoon staat centraal in het RAAS (renine-angiotensine-aldosteronsysteem). - Renine zet angiotensinogeen uit de lever om in angiotensine I, dat de longen omvormen tot angiotensine II. - Net als de osmoreceptoren in de hypothalamus stimuleert angiotensine II de afgifte van ADH. - Bovendien zet het hormoon de bijnierschors aan tot de afgifte van aldosteron. - Aldosteron remt de urineproductie door veel Na+ uit de voorurine op te nemen, waarop extra water door osmose de bloedvaten instroomt. - Renine stimuleert de kamersystole en laat de spieren van de bloedvaten samentrekken, wat beide een verhoging van de bloeddruk geeft. ### Reageren met behulp van hormonen - Zonder beschermende kleding is het onmogelijk te overleven op het ijs, als de temperatuur -5°C is en je tegen de wind in loopt. - Je leert hoe je lichaam hormonen gebruikt om te reageren op veranderingen in de omgeving. #### Kou, honger en inspanning - Het is geen pretje om een pooltocht te maken. - Onder het lopen krijg je het koud, je wordt licht in je hoofd en je krijgt honger en dorst. - Zintuigen in de huid reageren op de kou en brengen informatie over de buitentemperatuur naar de hersenen. - Het lopen kost veel energie, waardoor het glucosegehalte van het bloed daalt. - Met hijgen verlies je veel water en daalt de bloeddruk. - Al deze informatie komt, samen met de informatie over je lichaamstemperatuur, in de hypothalamus aan. #### Reactie op kou - Ook onder minder extreme omstandigheden reageert je lichaam op de informatie die in de hypothalamus binnenkomt. - Krijg je het koud, dan geven zenuwcellen TRH (thyreotropine releasing-hormoon) af. - TRH stimuleert de adenohypofyse tot afgifte van TSH (thyroïdstimulerend hormoon). - Dat zet de schildklier aan tot de afgifte van twee hormonen. - De schildklier geeft vooral T4 af en in mindere mate T3. - Beide tyrosinehormonen komen in het bloed. - T4 bevat vier en T3 bevat drie jodiumatomen. - T3 is het werkzame hormoon, T4 ofwel thyroxine is een soort voorloper-hormoon. - Het zijn vooral de levercellen die T4 in het actieve T3 omzetten. - T3-moleculen passeren het celmembraan van een lichaamscel, koppelen aan een receptoreiwit in het grondplasma en activeren het DNA in de kern. - Er ontstaan eiwitten die de glucose- en vetverbranding in de mitochondriën stimuleren. - De kerntemperatuur stijgt en je krijgt het minder koud. #### Spanning - Een moeilijk proefwerk, een belangrijke wedstrijd, een vervelende opmerking: je voelt de spanning in je lichaam. - Er komt een hormoon vrij in je bloed dat de glucose-spiegel snel omhoog brengt. - Het is adrenaline, een tyrosinehormoon, afkomstig uit het bijniermerg. - Je lever- en spiercellen zetten door dit hormoon hun glycogeen om in glucose. - Adrenaline beïnvloedt ook de kringspiertjes rond je slagaders. - In de wand van de slagaders naar je skeletspieren verslappen die kringspiertjes en in de slagaderwanden naar de darmen trekken spierspier-samen. - Het bloed stroomt nu vooral naar je spieren. - Je hart klopt sneller en je ademhaling verdiept. - Het resultaat is dat er sneller bloed met extra O₂ naar de spieren gaat. - Je lichaam is door de adrenaline klaar voor actie. - Soms komt er zo veel adrenaline in je bloed, dat de spieren ervan gaan trillen. - Door de adrenaline kun je snel reageren bij gevaar, maar ook erop los slaan bij woede. ## Reageren met behulp van hormonen (deel 2) #### Opdrachten 1. Welke twee namen kan je bij hormoon 2 schrijven? - glucose - glycogeen 2. Licht toe dat de veranderingen in de hormoonconcentraties van insuline en glucagon samenhangen met het glucosegehalte in het bloed. 3. Waar ís insuline actief? - In cellen. 4. Waar ís de secundaire boodschapper actief? - In cellen. 5. De normwaarde voor de concentratie glucose van je bloed schommelt tussen de 4 en 7 mmol/L. - Welke endocriene cellen zijn actief wanneer de concentratie glucose onder de 4 mmol/L bloed komt en welk hormoon scheiden zij af? - Komt insuline alleen maar vrij na een koolhydraatrijke maaltijd? Licht toe. - Welke invloed heeft het schildklierhormoon op het glucosegehalte van je bloed? - Welke invloed heeft het groeihormoon op het glucosegehalte van je bloed? 6. Wat gebeurt er met de osmotische waarde van cellen wanneer zij glucose zouden opslaan in plaats van glycogeen? 7. Door de eilandjes van Langerhans stroomt bloed. Hieruit neemt een onderzoeker een monster. Het bloed bevat veel glucagon. Heeft de proefpersoon net gegeten? Licht je antwoord toe. - Nee, de proefpersoon heeft net gegeten. Glucagon wordt afgescheiden als er een tekort aan glucose in het bloed is. Dit gebeurt dus wanneer iemand niet gegeten heeft. ## Regeling glucoseconcentratie - De Kuna-indianen van de San Blaseilanden bij Panama drinken heel veel chocolade. - Zij hebben minder last van hoge bloeddruk, hartinfarcten en suikerziekte dan hun landgenoten die geen chocolade drinken. - Chocolade bevat door het vele vet (en suiker) veel energie. - Het negatieve effect van het vet weegt echter niet op tegen het positieve effect van andere stoffen in pure chocolade, zoals flavanolen. - Flavanolen beïnvloeden de bètacellen in de alvleesklier, die insuline produceren en voorkomen daarmee diabetes type 2. - Je leert hoe je lichaam de glucoseconcentratie van het bloed regelt. #### Opslag en afgifte van glucose - De meeste lichaamscellen halen hun energie in de eerste plaats uit de verbranding van glucose. - Alleen spiercellen kunnen naast glucose ook grote hoeveelheden vetzuren verbruiken. - Het duurt echter enige tijd voordat spieren aan deze brandstof beginnen en er is veel O₂ bij nodig. - Glucose is gemakkelijker af te breken. - Glucose ontstaat bij de vertering van polysachariden. - Na een maaltijd komt er veel glucose in het bloed. - Om de concentratie daarvan binnen de norm te houden, zijn verschillende organen actief. - Na een maaltijd neemt de lever grote hoeveelheden glucose op uit de poortader. - Ook spieren zijn in staat om veel glucose op te nemen. - Zowel lever als spieren slaan de glucose op in de vorm van glycogeen. - De lever kan zo'n 100 gram glycogeen bevatten en de spieren 400 gram, samen een halve kilo. - De opslag en de afgifte van glucose luistert nauw. - Te veel opslag en de hersencellen zitten zonder energie. - Te weinig opslag en de nieren scheiden glucose uit. - Om die reden zijn naast lever en spieren veel hormoonklieren bij de glucosehuishouding betrokken. - De alvleesklier speelt daarbij een centrale rol. #### Eilandjes van Langerhans - Naast verteringsenzymen maakt de alvleesklier ook hormonen. - Dit gebeurt in geïsoleerde groepjes cellen, de eilandjes van Langerhans. - De zogenoemde ẞ-cellen van de eilandjes van Langerhans produceren het hormoon insuline. - Insuline bevordert de opname van glucose in cellen. - Dat gebeurt nadat insuline-moleculen binden aan receptoren in het celmembraan. - Een cascade van reacties volgt, wat ertoe leidt dat blaasjes met glucosepoortjes versmelten met het celmembraan. - Via die poortjes stromen glucosemoleculen de cel in. - Insuline heeft een halfwaardetijd van zo'n vijf minuten. - In die tijd is de helft van het hormoon afgebroken. - Het effect van het hormoon duurt enkele uren. - Insuline heeft niet op alle cellen effect: hersencellen bijvoorbeeld, nemen ook zonder insuline glucose op uit het bloed. - In lever- en spiercellen stimuleert insuline niet alleen de opname van glucose, het stimuleert ook de vorming van glycogeen dat als reservestof dient. - Naast de ẞ-cellen bevatten de eilandjes van Langerhans ook a-cellen. - Deze a-cellen maken glucagon. - Dit hormoon bevordert in levercellen de omzetting van glycogeen in glucose en de afgifte van glucose aan het bloed. - Bij hoge concentraties vetzuren in het bloed, bijvoorbeeld na het consumeren van chocolade, geven de ẞ-cellen van de alvleesklier veel insuline af. - Het hormoon stimuleert de opname van vetzuren in de vetcellen en de vorming van vetten. - Glucagon werkt ook bij deze reactie als antagonist van insuline. - Het stimuleert de afbraak van vetten. - Uit de afbraakproducten maken cellen glucose. ## Suikerziekte - Bij een patiënt met suikerziekte (diabetes mellitus) maken de eilandjes van Langerhans weinig of geen insuline of werken de receptoren voor insuline niet goed. - Hierdoor kunnen de cellen te weinig of geen glucose opnemen. - Het bloed bevat hoge concentraties glucose. - Van de glucose komt een groot deel in de voorurine. - Doordat de cellen van de nefronen de overmaat aan glucose niet uit de voorurine kunnen terughalen, verliezen diabetespatiënten glucose via hun urine. - Symptomen van diabetes kunnen zijn: vermoeidheid, veel drinken, veel plassen en slecht genezend wonden. - Artsen maken onderscheid tussen diabetes type 1 en type 2. - Bij diabetes type 1 zijn de B-cellen van de eilandjes van Langerhans zo beschadigd, dat zij niet in staat zijn insuline te maken. - Patiënten moeten zich dagelijks insuline toedienen om hun bloedsuikerwaarden na een maaltijd te laten dalen. - Slechts 10% van de patiënten heeft type 1. - Verreweg de meeste diabetespatiënten hebben diabetes type 2. - Dit type ontwikkelt zich gedurende het leven. - Langzamerhand reageert het lichaam niet meer op de insuline door falende receptoren. - Zorgelijk is dat type 2 steeds meer voorkomt. - Gelukkig zijn veel patiënten met een aanpassing van hun dieet al geholpen. - Alleen als het door verbetering van de dierstijl niet lukt het glucosegehalte van het bloed te laten dalen, krijgen patiënten met diabetes type 2 insuline voorgeschreven. - Ondanks de grote hoeveelheden vetten in de chocolade hebben Kuna-indianen nauwelijks last van diabetes. - Na elke kop chocolade geeft hun alvleesklier veel insuline af. - De insulinereceptoren kunnen op den duur hun gevoeligheid voor insuline verliezen. - Type 2 diabetes ligt voor de hand. - Dat gebeurt echter niet. - Volgens onderzoekers is dat vanwege het hoge gehalte aan flavanolen in cacao. - De indianen krijgen wel 900 mg flavanolen per dag binnen, meer dan welke bevolkingsgroep ook. - Flavanolen zetten cellen van de bloedvatwanden aan tot de productie van NO, dat waarschijnlijk voor een deel de insulineresistentie tegengaat. ## Reacties op hormonen #### In Nederland zwemmen mannetjesbrasems rond met het vrouwelijke eiwit vitellogenine in hun bloed en eicellen in hun testes. - De vissen zijn vervrouwelijkt door stoffen met een hormonale werking. - Oppervlaktewater bevat oestrogenen uit (de resten van) de pil of stoffen die op oestrogenen lijken uit bijvoorbeeld pesticiden en zonnebrandmiddelen. - De belangrijkste vervuilende bron is het riool. - Veel rioolwaterzuiveringsinstallaties doen hun best de hormonen uit het water te halen. - Dat kan door uv-straling in combinatie met een waterstofperoxidebehandeling. - Je leert hoe cellen reageren op hormonen. #### Stapsgewijze invloed van hormonen - Hormonen regelen heel nauwkeurig processen zoals de voortplanting, de groei en de reactie op stressvolle omstandigheden. - Onder normale omstandigheden vindt de coördinatie van de homeostase plaats in een aantal stappen. - Een voorbeeld: om te groeien geeft de hypothalamus het hormoon GHRH (groeihormoon releasing-hormoon) af. - Deze stof leidt in de hypofyse tot de afgifte van groeihormoon (GH). - GH stimuleert de deling van kraakbeencellen. - Die invloed is echter indirect. - GH werkt namelijk via de lever, die ook hormoonklier werkzaam is. - Uit de lever komt de stof IGF (insulin-like growth factor) vrij. - In de kindertijd werkt IGF op de groeischijven van de pijpbeenderen. - De kraakbeencellen van de groeischijven delen en differentiëren gedeeltelijk tot botcellen: de pijpbeenderen groeien. - Na de puberteit verdwijnen de groeischijven. - Dat betekent het einde van de groei. - Toch blijft er de rest van je leven GH in je bloed. - Het hormoon doet namelijk meer: het zet bijvoorbeeld vetcellen aan tot de afbraak van vetten. ## Hormonen recyclen #### Sterke botten door de zon - Er zijn maar weinig mensen die niet van de zon houden. - Vooral na een lange, donkere winter is het heerlijk om op een terras in de zon te zitten. - Natuurlijk, zonlicht kan huidkanker veroorzaken. - Maar zonlicht heeft ook voordelen. - Je huidcellen maken vitamine D en dat is prima voor je botten. - Vitamine D is een prohormoon, dat na activering samen met een aantal andere hormonen de Ca2+-concentratie in je bloed regelt. - Je leert dat het van belang is dat hormoonconcentraties in evenwicht zijn. #### Calcium in het bloed - Bij veel lichaamsprocessen is Ca2+ betrokken. - Zo is dit ion actief als secundaire boodschapper in cellen, bij de overdracht van impulsen in het zenuwstelsel en bij de samentrekking van spieren. -Stuk voor stuk belangrijke functies. -Het lichaam houdt de Ca2+-concentratie van het bloed op de norm van 2,10-2,55 mmol/L. - Bij een te laag Ca2+-gehalte onttrekt het lichaam Ca2+ aan de botten. - De botten verzwakken daardoor. - Er kan botontkalking (osteoporose) optreden. - Een te hoog Ca2+-gehalte kan maag- en darmklachten veroorzaken. - De organen die de concentratie Ca2+ in het bloed regelen, zijn de schildklier en de bijschildklieren. - Receptoren in de celmembranen van de cellen van de schildklier reageren op de Ca2+-concentratie in het bloed. #### De aanmaak van hormonen - Planten maken allerlei stoffen die hen helpen gezond te blijven en belagers van het lijf te houden. - Zo maken soja en rode klaver Genisteïne. - Qua structuur lijkt die stof op het vrouwelijke hormoon oestradiol. - Door soja te eten krijgen mensen deze hormoonachtige stof ook binnen. - Dat kan positief zijn voor vrouwen in de overgang: bepaalde klachten die te maken hebben met botontkalking verminderen. - Verder komt in landen waar mensen veel soja eten minder borstkanker voor dan in andere landen. - Je leert hoe hormonen je lichaamsprocessen beïnvloeden. #### Veranderingen in je leven - Een paar jaar geleden veranderde je leven voorgoed. - Je beleefde een groeispurt en je seksuele ontwikkeling begon. - Daarmee liet je je kindertijd achter je. - Groei en ontwikkeling zijn voorbeelden van processen waarbij hormonen betrokken zijn. - Dit zijn signaalstoffen die je lichaam via het bloed naar je cellen vervoert. - Onder invloed van hormonen groeit je lichaam tot ongeveer je twintigste jaar. - Andere hormonen stimuleren je geslachtsorganen tot de vorming en verdere ontwikkeling van geslachtscellen. - Dit proces stopt pas ver na je twintigste. - Hormoonklieren zijn endocriene klieren. - Zij geven hun producten af aan het inwendige milieu, het bloed en – via het bloed - aan de weefselvloeistof, cellen en lymfe. - Dat gaat niet bij alle klieren zo. - Bij zweet- en verteringsklieren bijvoorbeeld komen de producten in het uitwendige milieu terecht, op je huid of in de darm. - Dat zijn exocriene klieren. #### De centrale hormoonklier - Een goede aansturing van alle processen in je lichaam is nodig. - De coördinatie gebeurt vooral via de centrale hormoonklier, de hypofyse. - De hypofyse is een klein orgaan met een diameter van ongeveer 1 cm, net onder de hersenen. - Vanuit de hypothalamus, een deel van de hersenen vlak boven de hypofyse, ontvangt de hypofyse informatie over het lichaam. - Daarmee zet de hypofyse andere hormoonklieren aan tot actie. - Ook regelt de hypofyse de groei en rijping van de geslachtscellen. - Niet alleen de ligging van de hypofyse, ook de structuur maakt duidelijk dat dit orgaan de verbinding is tussen hersenen en hormoonstelsel.