Extra paragraaf - Wikiwijs Maken

Extra paragraaf
Hormonen
In deze extra paragraaf leer je meer over hormonen. Het gaat over de structuur van
hormonen en de manier waarop ze werken. Daarnaast leer je een aantal
hormoonklieren en het samenspel tussen deze hormoonklieren. De extra organen
die je moeten kennen zijn:
- Hypothalamus
- Hypofyse (LH en FSH, ACTH, TSH, GH)
- Schildklier
Figuur 1: Hiernaast
zie je een
afbeelding met de
hormonen die de
hypothalamus en
hypofyse
produceren.
1. Over hormonen en hormoongevoeligheid van cellen.
Behalve via je zenuwen worden er ook signalen door je lichaam vervoerd via je
bloed. Dat gebeurt in de vorm van hormonen. Een hormoon is een stof die
uitgescheiden wordt door een hormoonklier. De hormoonklier geeft zijn product, het
hormoon, af aan het bloed. Klieren die hun product afgeven aan het bloed, noemt
men ook wel endocriene klieren. De afgifte van hormonen door cellen van de
hormoonklier heet secretie. In andere hoofdstukken heb je geleerd dat bijvoorbeeld
zweetklieren of speekselklieren hun product afgeven via een afvoerbuis. Dat heet
excretie of uitscheiding. Klieren met een afvoerbuis noemen we exocriene klieren.
Hormonen kunnen via het bloed en de weefselvloeistof bij alle cellen van je lichaam
terecht komen. Maar niet alle cellen zijn voor elk hormoon gevoelig. Bepaalde cellen
hebben een specifieke gevoeligheid voor bepaalde hormonen (target cell). Dat komt
omdat ze specifieke receptormoleculen op de celmembraan hebben. Bepaalde
hormonen binden aan die receptoren en daardoor ondergaan die cellen een
verandering. Dat kan betekenen dat ze actiever worden, maar het kan ook
betekenen dat ze juist geremd worden.
Hormonen zijn betrokken bij de afstemming van
organen die een rol spelen bij veel
verschillende processen in je lichaam zoals
groei, ontwikkeling, stofwisseling, voortplanting,
afweer, veroudering en de afgifte van andere
hormonen. Terwijl je zenuwstelsel pijlsnel
Figuur 2: Alleen cellen met een 'passende'
werkt via impulsen door je zenuwvezels, gaan
receptor (target cell) reageren op het hormoon.
hormonen aanzienlijk langzamer via het bloed
door je lichaam. Maar een impuls is ook snel weer voorbij, terwijl hormonen enige tijd
in het bloed blijven circuleren. Hormonen spelen dan ook vooral een rol bij processen
die over een langere periode verlopen. De hormonen die in je bloed circuleren
worden wel afgebroken door je lever of uitgescheiden via je nieren. Om hun werking
langdurig te laten aanhouden moeten hormonen dan ook voortdurend worden
bijgemaakt.
1. ‘Hormonen zijn een communicatiemiddel’. Leg dat uit.
2. Hoe komt het dat een hormoon, dat overal komt, slechts bepaalde cellen
beïnvloedt? Leg je antwoord uit.
3. In figuur 2 heeft de ‘target cell’ op zijn membraan receptoren (te vergelijken met
antennes). Welke effecten kan een hormoon hebben op een cel met passende
receptoren?
4. Wat verstaan we onder homeostase (gebruik het internet/schoolboek)?
5. Is een traanklier een endocriene of een exocriene klier? Leg je antwoord uit.
6. Leesopdracht: Hormonen zijn onderdeel van tientallen broodje-aap-schoolpleinverhalen. Is het bijvoorbeeld waar dat kleine meisjes in Haïti ineens allemaal borsten
kregen van kippenvlees met een enorm oestrogeengehalte? En klopt het dat baby’s
met te weinig testosteron homoseksueel worden? Massale onwetendheid leidt vaak
tot mythevorming en versterkt de mysteries rond hormonen.
Maar wat is nou waar, en wat is niet waar? Zoek de antwoorden van prof. dr. B.H.R.
Wolffenbuttel, hoogleraar endocrinologie aan het UMC Groningen onder
“hormonenmythes” op het internet (http://spunk.nl/blog/hormonenmythes)!
Figuur 3: Hormoonklieren:
1: hypofyse :maakt onder andere
groeihormoon
2: schildklier: hormonen zorgen voor de
stofwisseling; als je teveel van dit
hormoon hebt, krijg je het te warm.
3: bijnieren: maken adrenaline dat de
ademhaling en de hartslag versnelt
4: eilandjes van Langerhans: maken
insuline dat het suikergehalte in het bloed
regelt
5: eierstokken / zaadballen: maken
geslachtshormonen
2. De hypofyse, de schildklier en de bijnier
In de afbeelding op de vorige bladzijden zie je de belangrijkste klieren die hormonen
afgeven. Een belangrijke hormoonklier is de hypofyse. De hypofyse is zo groot als
een erwt en hangt als een klein aanhangsel onder de hersenen. De hypofyse vormt
een schakel tussen het centrale zenuwstelsel en de hormoonklieren. Deze klier
bestaat gedeeltelijk uit zenuwcellen die kleine hoeveelheden hormoon afgeven. Als
reactie op signalen van hersencellen of van het zenuwstelsel kan de hypofyse
verschillende hormonen afgeven; sommige van deze hypofysehormonen activeren
andere hormoonklieren. De secretie van hormonen door de hypofyse wordt geregeld
door de hypothalamus. Dit is een deel van de hersenen dat boven de hypofyse ligt.
7. Wat is de functie van de hypothalamus?
8. Welke hormonen zijn in de tekst en afbeelding 1 & 3 aan de orde
gekomen? Begin met het groeihormoon; schrijf er telkens heel kort
(3-8 woorden) het effect achter. Gebruik hierbij je schoolboek en/of
internet.
9. Waardoor kun je zeggen dat de hypofyse een orgaantje is dat
een brug slaat tussen het zenuwstelsel en de hormoonklieren?
10. Bij acromegalie (zie figuur 4) blijft de hypofyse van een persoon
groeihormonen produceren. De oorzaak hiervan is meestal een
goedaardig gezwel dat zich in de hypofyse heeft ontwikkeld. Een
volwassen persoon heeft alleen nog maar groeireceptoren in de
weefsels van zijn handen, voeten en gezicht. Wat zijn de gevolgen
van een te hoge productie van groeihormoon bij een volwassen
persoon?
Figuur 4: Trijntje Keever (1616 - 1633) leed waarschijnlijk aan
acromegalie. Ze staat bekend als 'de Groote Meid' en mogelijk
de langste vrouw die ooit geleefd heeft.
2.1 Schildklier
Eén van de hormoonklieren die door de hypofyse wordt
aangestuurd is de schildklier. In de schildklier, die net onder
je adamsappel ligt, wordt het hormoon thyroxine gemaakt dat
de stofwisseling in de cellen regelt. Het kan voorkomen dat
iemand te weinig thyroxine in zijn bloed heeft, bijvoorbeeld
doordat zijn schildklier te traag werkt. Zulke mensen zijn vaak
kouwelijk en lijken niet vooruit te branden. Ook een teveel
aan thyroxine geeft problemen. Vaak hebben mensen met
een te snel werkende schildklier het warm, hun hart klopt snel
en ze zijn zenuwachtig en gejaagd.
Figuur 5: Schematische weergaven
van de regelkring van de schildklier.
De regeling van de schildklier gaat als volgt: De
hypothalamus vergelijkt de waarden van het interne milieu.
Deze stuurt de hypofyse aan door TRH (TSH-Releasing-Hormone) te maken. De
hypofyse ontvangt dit signaal en gaat op zijn beurt TSH (Thyroïd Stimulating
Hormone) produceren. Via het bloed komt dit aan bij de schildklier (thyroïd). Deze
gaat op zijn beurt het hormoon thyroxine maken. Vele cellen reageren op dit
hormoon. Thyroxinen zijn essentieel voor normale groei en ontwikkeling en hebben
veel effecten op verbrandingsprocessen. Zo spelen ze een belangrijke rol bij de
ontwikkeling van het lichaam. Hoe meer thyroxine, hoe hoger de stofwisseling. Jood
(element Jodium) is noodzakelijk voor de vorming van thyroxine.
In de eerste week na de geboorte krijgt elke baby in Nederland een hielprik. Het
bloed wordt onderzocht op een aantal zeldzame ziekten. Een van deze ziekte is
congenitale hypthyreoïde (CHT). Een kind met CHT maakt te weinig thyroxine aan
doordat de schildklier afwezig is of niet goed werkt.
11. Heeft een kind met CHT veel of weinig TSH in zijn bloed? Leg uit.
12. Wat zijn de gevolgen voor een kind als CHT niet wordt behandeld?
13. Waarom loopt de ontwikkeling van een baby met CHT vóór de geboorte
normaal?
14. Een struma (krop) is een sterk vergrote schildklier bij een
volwassen persoon. Dit kan het gevolg zijn van een te actieve
schildklier, een te weinig actieve schildklier of een
schildkliertumor. Vroeger werd een struma vaak veroorzaakt
doordat er te weinig jood in het voedsel voorkwam. Hoe kan een
struma ontstaan door een tekort aan jood in het voedsel?
Figuur 6: Een struma
Verdieping: 2.2 Bijnier
Deze paragraaf is extra en dus niet
verplicht (geen proefwerkstof)
Bovenop elke nier ligt een kleine
hormoonklier met de naam bijnier (adrenes).
De bijnier maakt twee hormonen: adrenaline
(productie in het merg) en cortisol (productie
in de schors).
Adrenaline brengt het lichaam in verhoogde
Figuur 7: De bijnier ligt bovenop de nieren.
staat van paraatheid, zodat het snel in actie
De bijnier bestaat uit het bijnierschors (productie
kan komen. Onder invloed van adrenaline,
cortisol) en bijniermerg (productie adrenaline).
zetten cellen in de lever en in spieren
glycogeen om in glucose. Ook gaat het hart sneller kloppen, ga je sneller ademen en
verwijden de bloedvaten naar de spieren en de hersenen zich. Organen die niet
belangrijk zijn voor een snelle reactie worden geremd, zoals de
voortplantingsorganen.
Cortisol is het zogenaamde stress hormoon.
Dit hormoon onderdrukt o.a. het
immuunsysteem, verhoogt de
vetverbranding en speelt een belangrijke rol
in de glucosehuishouding van het lichaam.
Indien de hersenen signalen krijgen die te
maken hebben met stress (zowel psychisch
als fysiek) dat gaat de hypothalamus CRH
produceren. Dit hormoon zet de hypofyse
aan tot de productie van ACTH. ACTH zet
de bijnierschors aan tot de productie van
cortisolen.
De bijniermerg wordt aangestuurd via de
zenuwen. Indien de hypothalamus een signaal
geeft aan het bijniermerg, wordt er adrenaline
geproduceerd.
Figuur 8: Regeling productie van
adrenaline en cortisol door de bijnier.
15. Hormonen reguleren geleidelijke veranderingen en de effecten houden vaak lang
aan. Geldt dit ook voor adrenaline? Leg je antwoord uit.
16a. Het onweert. Bij een harde donderslag schrikt een paard en slaat op hol. Wat
gebeurt er met de hartslagfrequentie en met de ademhalingsfrequentie?
16b. Wordt de doorbloeding van de spieren in de poten groter of kleiner?
16c. Wat gebeurt er met de vertering bij het paard?
17. Leg uit wat het voordeel is, dat de bijniermerg wordt aangestuurd via de zenuwen
vanuit de hypothalamus en niet via hormonen via het bloed?
3. Regeling van de hormoonproductie.
Hoe 'weet' een hormoonklier wanneer en hoeveel hormoon er afgegeven moet
worden? Sommige hormoonklieren worden aangestuurd door het zenuwstelsel. Dat
merk je bijvoorbeeld bij spannende, emotionele of inspannende gebeurtenissen.
Wanneer je een spreekbeurt moet houden voor de klas, geeft je zenuwstelsel een
seintje aan je bijnieren. Die geven dan adrenaline af. Je hart en ademhaling gaan
sneller en je lichaam is klaar voor actie.
Hormoonklieren kunnen ook gestimuleerd of geremd worden door andere hormonen.
Dat is maar goed ook, anders ga je teveel hormoon produceren. Een voorbeeld
hiervan is de hypofyse die een hormoon afgeeft dat de schildklier stimuleert (TSH).
Daardoor gaat de schildklier het hormoon thyroxine produceren. Het geproduceerde
hormoon remt op zijn beurt de hypofyse af, zodat er minder van het SSH wordt
gemaakt. De twee hormoonklieren houden elkaar in balans door terugkoppeling.
(Ook wel ‘feed-back-systeem’ genoemd.) Het ‘remmen’ wordt ‘negatieve feed-back’
genoemd, het ‘stimuleren’ heet dan ‘positieve feed-back’.
Ten slotte zijn er ook hormoonklieren die
zelf bepalen of er hormoon aan het bloed
afgegeven moet worden. Dat doen
bijvoorbeeld de eilandjes van Langerhans
in de alvleesklier. De eilandjes, genoemd
naar hun ontdekker, liggen verspreid in de
alvleesklier(=pancreas) en bestaan uit
kleine groepjes hormoonproducerende
cellen. Wanneer de hoeveelheid suiker in
het bloed stijgt tot boven een bepaalde
waarde, geven de cellen het hormoon
insuline af. Insuline zorgt ervoor dat de
suiker uit je bloed kan worden
opgenomen door de lichaamscellen. Een
gebrek aan insuline veroorzaakt
suikerziekte (diabetes mellitus); je kunt
dan geen reservevoorraad van glycogeen
aanleggen.
Figuur 9: De eilandjes van Langerhans worden
niet aangestuurd door de hypofyse. Dit orgaan
werkt autonoom
18. Schrijf de drie verschillende manieren
op, waarop hormoonklieren kunnen
worden gestimuleerd om hun product aan
het bloed af te geven.
19. Door een gezonde schildklier wordt
nooit te veel of te weinig thyroxine
geproduceerd. Waardoor wordt dat geregeld?
20. Wat wordt bedoeld met ‘negatieve terugkoppeling”?
21. De hoeveelheid geslachtshormonen in je bloed kan variëren. Hoe komt het dat je
nooit teveel hebt?
22. Verliefdheid is spannend en geeft een beetje stress. Je darmen werken anders
dan normaal, zodat je 'vlinders in je buik' voelt. Ook je hart klopt sneller.
a Welke hormoonklier zou hierbij een rol spelen?
b Welk orgaan zet deze hormoonklier aan tot het produceren van hormoon?
c Hoe heet dit hormoon (dat dit orgaan aanzet tot productie)?
23a. Er zijn verschillende vormen van suikerziekte. Als je als kind suikerziekte krijgt,
is het meestal zo dat de Eilandjes van Langerhans geen insuline meer maken. Krijg
je daardoor te veel of te weinig suiker in je bloed?
23b. En wat voor gevolgen heeft dit voor de samenstelling van de urine?
Voor extra uitleg en oefenopgaven:
http://biologiepagina.nl/Havo4/6Regelingwaarnemen/inleiding.htm