Hormoon

’n Hormoon is ’n chemiese prikkelstof wat deur bepaalde kliere in veelsellige organismes afgeskei word. Dit word deur die bloedvatstelsel na verafgeleë organe gestuur om fisiologie en gedrag te beheer. Dit is in teenstelling met senuoordraers, waarvan die invloed meestal by sinapse uitgeoefen word.

Verskillende soorte hormone word in die liggaam afgeskei, met verskillende biologiese rolle en funksies. (klik om leesbaar te vergroot)

Hormone het uiteenlopende chemiese strukture, van hoofsaaklik drie klasse: eikosanoïede, steroïede en aminosure/proteïene-derivate (amiene, peptiede en proteïene). Die kliere wat hormone afskei, kom hoofsaaklik in die endokriene stelsel voor.

Werking

Hormone word gebruik om tussen organe en weefsel te kommunikeer vir die regulering van geestelike en fisieke gedrag, soos spysvertering, metabolisme, asemhaling, weefselfunksies, sintuiglike waarneming, slaap, stres, groei en ontwikkeling, beweging, voortplanting en buie. Hulle beïnvloed verafgeleë selle deur aan spesifieke reseptorproteïene in die teikensel te bind, en dit lei tot ’n verandering in die selfunksie. Wanneer ’n hormoon aan ’n reseptor bind, het dit die aktivering van ’n seintransduksiepad tot gevolg. Dit kan lei tot seltipespesifieke reaksies.

Hormone is soms deel van ’n eenvoudige en soms van ’n ingewikkelde stelsel. Om te weet of ’n klier meer of minder hormone moet afskei, maak die liggaam gebruik van negatiewe terugkoppeling. ’n Belangrike deel van die brein wat hierby betrokke is, is die hipotalamus. Dit bepaal die hoeveelhede van verskillende hormone in die bloed en reageer hierop deur self hormonale of senuboodskappe aan die endokriene kliere te stuur en daardeur word produksie van hormone gestimuleer of geïnhibeer.

Hormone kan in baie soorte weefsel afgeskei word. Endokriene kliere is die vernaamste voorbeeld, maar gespesialiseerde selle in verskeie ander organe, soos die eierstokke en testikels, skei ook hormone af. So skei die byskildklier parathormoon, die murg van die bynier adrenalien, die testikels testosteroon en die eilandjies van Langerhans insulien af.

Inleiding

Hormone is organiese stowwe soos proteïene, peptiede, aminosuurderivate en steroïede wat gesintetiseer word om 'n spesifieke reguleringsfunksie in sekere teikenselle of organe uit te voer. Die bes bestudeerde en bekendste hormone is die van werweldiere en veral die van die mens. Daar is egter baie bewyse dat hormone 'n belangrike rol speel by insekte, plante en moontlik selfs by die geslagtelike vermeerdering van sekere alge en fungi. By werweldiere word hormone deur endokriene en eksokriene kliere afgeskei.

Endokriene of buislose kliere is kliere wat hul produkte direk in die bloed wat deur die klier stroom uitskei. Eksokriene kliere daarteenoor skei hul produkte na buite uit. 'n Voorbeeld hiervan is die maagsapkliere, wat hul produkte direk in die maag afskei. Wanneer die hormone in die bloedstroom beland, word hulle na spesifieke teikenselle of organe in die liggaam vervoer waar hulle 'n reguleringsfunksie uitoefen.

Hoewel daar reeds 'n baie lang tyd gegis is oor die aanwesigheid van besondere lewendgewende stowwe in die bloed en ander liggaamsvloeistowwe, is daar eers in die 20ste eeu belangrike wetenskaplike en praktiese vordering op die gebied gemaak.

Die wetenskap wat hom vandag besig hou met die studie van hormone en hormoonproduserende kliere, staan bekend as endokrinologie. Daar is wyd uiteenlopende verskille in die reguleringsfunksie van verskillende hormone. Sommige beheer metaboliese en groeiprosesse in die liggaam, ander reguleer weer slegs die sintese van ander hormone, Verskeie hormone het op verskillende prosesse in die liggaam 'n gesamentlike uitwerking, maar lok op ander plekke presies teenoorgestelde reaksies uit. Dit is duidelik dat al die reaksies onderhewig is aan 'n baie fyn balans en kontrolestelsel wat verseker dat al die betrokke prosesse normaal funksioneer. In hierdie balans speel terugvoerbeheer 'n baie belangrike rol.

ie terugvoermeganisme kan soos volg voorgestel word: hormoon A aktiveer 'n klier wat betrokke is by die sintese van hormoon B. Wanneer te veel van hormoon B geproduseer word, rem dit die afskeiding van hormoon A en daar word gevolglik ook minder van B geproduseer. As die vlak van hormoon B weer normaal is of benede normaal daal, word hierdie produksieremming van hormoon A opgehef. Ondanks hierdie beheermeganisme is die hormoonkonsentrasies in die liggaam nie altyd dieselfde nie, Die rede hiervoor is dat die liggaam se behoeftes kan verander en dat hormoonproduksie ook beïnvloed kan word deur eksterne prikkels wat op die brein inwerk. Hier speel die pituïtêre klier of hipofise 'n uiters belangrike rol.

Hormone van die hipofise

Die hipofise is 'n klein orgaan wat in die basis van die skedel geleë is. Dit staan onder die beheer van die hipotalamus, 'n deel van die middelbrein met 'n regulerende funksie in die outonome senuweestelsel. Die hipofise beheer op sy beurt deur middel van die produksie van spesifieke regulerende proteïenhormone die hormoonproduksie van baie van die belangrikste kliere in die liggaam. Hierdie skakeling tussen die brein en hormoonproduksie is van groot belang en is die manier waarop hormoonvlakke in die liggaam beïnvloed word deur eksterne prikkels soos temperatuurveranderinge, honger, dors, spanning, ensovoorts. Die hipofise bestaan uit 2 lobbe.

Die agterlob (posterior lob) skei 2 hormone af wat waarskynlik albei in die hipotalamus vervaardig word en dan afbeweeg na die agterlob, waar hulle uitgeskei word. Een van die 2 hormone is vasopressien, wat 'n rol speel by die regulering van die bloeddruk deur die uriensekresie by die niere te bekamp. Die benaming antidiuretikumhormoon (ADH) word deesdae ook dikwels gebruik in plaas van vasopressien, Die 'ander hormoon wat deur die agterlob van die hipofise afgeskei word, is oksitosien. Hierdie hormoon induseer spiersametrekkings by bevallings. Sintetiese bereidings van hierdie hormoon word soms gebruik om bevallings kunsmatig te bespoedig. 'n Tweede funksie van die hormoon is om die gladde spier van die melkkliere te laat saamtrek sodat melk in die bors na buite gedwing word. Melkproduksie self is egter onder beheer van 'n ander proteïenhormoon,· prolaktien, wat deur die voorlob van die hipofise afgeskei word.

Die meeste hormone van die voorlob van die hipofise (anterior lob) is egter betrokke by die aktivering van ander hormoonproduserende kliere. 'n Uitsondering is die sintese van die groeihormoon. Hierdie proteïen speel 'n rol by die regulering van die metabolisme en dit aktiveer 'n hele reeks prosesse wat met die groei en ontwikkeling van die liggaam verband hou. Die skildklier- (tiroïed-) stimulerende hormoon TSH aktiveer die produksie en uitskeiding van hormone in die skildklier. Ander dergelike hormone is die adrenokortikotropien (ACTH), wat die hormoonproduksie in die bynierskors beheer, en die gonadotrope hormone, wat betrokke is by die hormoonvorming in die geslagskliere van mans en vroue.

Die follikelstimulerende hormoon FSH veroorsaak by die vrou dat die follikels in die eierstokke ryp word as deel van die voorbereiding vir ovulasie. Dit bevorder ook die produksie van estrogene hormone. By die man speel FSH 'n rol by die ontwikkeling van saadbuisies in die testis en die groei van spermselle. Die luteïniserende hormoon (LH) veroorsaak die sekresie van estrogeen, ovulasie en die ontwikkeling van die corpus luteum, 'n liggaampie wat in die eierstokke ontwikkel nadat die eiersel afgeskei is en wat verantwoordelik is vir die afskeiding van progesteroon. By die man het LH 'n invloed op die sintese van die manlike geslagshormoon, testosteroon, wat plaasvind in die weefsel tussen die saadbuisies in die testis.

By diere is die gonadotrope hormone daarvoor verantwoordelik dat wyfies bronstig word. Die boodskap vir die afskeiding van die hormoon op die regte tyd van die jaar kom van die hipotalamus. In die Sowjetunie word die proses aangewend deur hipotalamusweefsel in te bou in visse (steurvisse) wat gebruik word vir die produksie van kaviaar. Op die manier word viseiers dwarsdeur die jaar geproduseer. Skakeling tussen die hipotalamus en die voorlob van die hipofise vind plaas deur middel van stowwe wat deur die bloedvate na die hipofise vervoer word.

Skildklierhormone

Die skildklier (tiroïed), wat voor in die nek rondom die lugpyp geleë is, produseer twee hormone: kalsitonien, 'n proteïenhormoon wat die kalsiumvlak in die bloed verlaag, en tiroksien, 'n aminosuurderivaat wat by alle werweldiere in dieselfde vorm voorkom. Tiroksien word afgeskei na stimulasie deur die hipofisehormoon TSH. Jodium is nodig vir die sintese van tiroksien en dit maak die skildklier die belangrikste verbruiker van jodium in die liggaam.

Tiroksien speel 'n belangrike rol by die sellulêre metabolisme van die meeste organe in die liggaam en verseker dat die nodige metaboliese tempo gehandhaaf word, selfs by volledige fisieke en geestelike rus. Hierdie metabolisme in rus, die sogenaamde basale metabolisme, kan gemeet word en verskaf 'n goeie aanduiding of die skildklier behoorlik werk. By diere het die hormone benewens 'n metaboliese funksie ook 'n invloed op die metamorfose van paddavissies tot amfibieë, of die verskynsel dat voëls, soogdiere en reptiele hul vere, pels of vel verloor, en op die ontwikkeling van horings by bokke.

Paratiroïedhormone

Die klein paratiroïedkliere, gewoonlik 4 in getal, lê agter, maar soms binne-in die skildklier. Hulle is verantwoordelik vir die sintese van paratormoon, ʼn hormoon wat beheer uitoefen oor die kalsium- en fosforkonsentrasie in die bloed. Dit mobiliseer hierdie stowwe uit die beenstelsel en reguleer die uitskeiding van fosforverbindings deur die niere.

Die werking van paratormoon is van groot belang vir die been-, die senuwee- en die spierstelsel in die liggaam. Omdat die hormoon baie belangrik is by kalsiummetabolisme, word die grootste paratiroïedkliere aangetref by diere met 'n hoë kalsiummetabolisme, soos voëls, wat kalsium nodig het vir die vorming van eierdoppe.

Bynierhormone

Die byniere is klein organe bo-op die niere. Hulle bestaan uit 'n buitenste laag, wat die bynierskors of korteks genoem word, en 'n binneste of medullêre laag. Adrenalien of noradrenalien word deur die selle van die binneste laag gevorm. Hierdie stowwe is belangrik vanweë hul betrokkenheid by die outonome senuweestelsel. Hulle speel ook 'n rol by koolhidraat- en vetmetabolisme. Hulle word nie as ware hormone beskou nie. Die hormone van die bynierskors, die kortikosteroïede, is van groot belang. Daar is 3 tipes. Die eerste tipe, die glukokortikoïede, is betrokke by koolhidraat- en kalsiummetabolisme, die uitskeiding van maagsappe en talle ander prosesse in die liggaam.

Hierdie hormone het 'n sogenaamde anti-inflammatoriese werking en het 'n remmende werking op oordadige reaksies van die liggaam as gevolg van infeksie of spanningstoestande. Uitskeiding van die hormone word geaktiveer deur die hipofisehormoon ACTH. Hierdie hormoon word uitgeskei nadat 'n boodskap ontvang is van die brein, wat op ʼn bepaalde noodsituasie reageer. Daar word in die medisyne baie van kortikosteroïede soos kortisoon gebruik gemaak. Baie van die verbindings het 'n semisintetiese oorsprong.

Die kortikosteroïede het ongelukkig ook 'n groot aantal ongewenste newe-effekte. Die tweede groep hormone van die bynierskors is die mineralokortikoïede, soos onder meer aldosteroon, 'n steroïedverbinding wat beheer uitoefen oor die kalium- en die natriumverlies tydens wateruitskeiding by die niere. Die laaste groep hormone van die bynierskors is die androgene (manlike hormone) en in mindere mate sekere vroulike hormone.

Geslagshormone

Die vroulike geslaghormone, estrogeen en progesteroon, word hoofsaaklik in die eierstokke gevorm. Die uitskeiding is onder beheer van die gonadotrope hormone van die hipofise. Hierdie hormone speel 'n rol in die ontwikkeling van vroulike geslagskenmerke en in talle liggaamsprosesse soos menstruasie en swangerskap. Testosteroon is die manlike geslagshormoon wat vanaf puberteit die manlike geslagsontwikkeling bepaal. Dit bepaal ook die libido of geslagsdrang. Die hormoon word gevorm in sekere selle van die testis (Leydig se selle) en die sintese word gereguleer deur die interstisiële selstimulerende hormoon (lSCH) van die hipofise.

Pankreashormone

Die pankreas het benewens sy eksokriene funksie met betrekking tot die uitskeiding van spysverteringsappe ook ʼn endokriene funksie. In die eilandjies van Langerhans word naamlik insulien gevorm wat betrokke is by die verlaging van die bloedsuiker. Deur sy beheer oor die koolhidraatmetabolisme is insulien van belang by selvoeding en bevorder sodoende die sintese van glikogeen, vet en proteïene. 'n Tekort aan insulien veroorsaak suikersiekte of diabetes mellitus.

Insulien is reeds aan die begin van die eeu vir die eerste keer geïsoleer en word vandag algemeen gebruik in die behandeling van diabetes. Dit is 'n betreklik klein proteïenmolekule en is van weë sy geneeskundige belang een van die eerste proteïene wat met behulp van genetiese manipulasie in bakteriese selle gesintetiseer is. Benewens insulien word glukagon ook deur die pankreas geproduseer. Die werking daarvan is in groot mate teenoorgesteld aan die van insulien.

Meganisme van hormoonwerking

Hormone is 'n wyd uiteenlopende reeks organiese verbindings, Die hipofisehormone soos die groeihormoon, ACTH, tiroïedstimulerende hormoon (TSH), follikelstimulerende hormoon (FSH) en ISCH is almal proteïene of peptiede, soos ook die pankreashormone insulien en glukagon, en ook 'n hele aantal ander hormone soos kalsitonien, paratormoon, ensovoorts. Ander hormone soos die skildklierhormoon tiroksien en die bynierhormone adrenalien en noradrenalien is aminosuurderivate. Die geslagshormone behoort almal tot dié reeks steroïedverbindings. Dit is verbindings met 'n gehidrogeneerde siklopeen-tenofenantreen-ringstelsel. Daar kan verwag word dat hormoonverbindings almal op verskillende maniere sal werk.

Tog kan twee verskillende meganismes op sellulêre vlak onderskei word. In die een tipe meganisme dring die hormoon self nooit die sel binne nie, maar bind dit aan 'n reseptor op die selmembraan. Verskeie hormone, soos byvoorbeeld ACTH, bind op die manier aan die seloppervlak en aktiveer daardeur die sintese van sikliese 3'5'-adenosienmonofosfaat (AMP) in die sel. Hierdie sikliese AMP speel 'n belangrike rol in die werking van baie hormone en sy uitwerking berus daarop dat dit sekere chemiese modifikasies aan proteïene in die sel kan aanbring. Hierdeur word die nodige veranderinge in die sel geïnduseer. Die tweede meganisme verskil van die eerste in soverre die hormoon self die sel binnedring en aan 'n reseptor in die sitoplasma bind. Tiroksien, die groeihormoon en die steroïedhormone reageer op die manier. Die presiese chemiese interaksies wat plaasvind, is in bale gevalle onbekend of word nog nagevors.

Die gevolg van die interaksie is egter gewoonlik dat die sel sekere ensieme of ander proteïene begin produseer wat 'n rol speel in die reaksies wat deur die hormoon gereguleer word. Die hormoonwerking berus dus op die aktivering van bepaalde gene wat in 'n "rustende" toestand in die teikensel aanwesig is.

Insekhormone

Hormone speel ʼn belangrike rol in die regulering van die lewensiklus van insekte, Daar is selfs in ooreenstemming met die hipofisehormone van werweldiere sekere neurohormone wat die sintese van ander hormone reguleer. Een so 'n voorbeeld is die torakotrope hormoon wat die sintese van ekdisoon stimuleer. Ekdisoon is 'n steroïedhormoon wat 'n belangrike rol speel met betrekking tot vervelling in al die verskillende ontwikkelingsstadia van die insek.

By hierdie vervellingsreaksies is 'n ander insekhormoon, die sogenaamde juveniele hormoon, ook betrokke. Die hormoon bepaal of die insek in die larwestadium bly of nie. 'n Ander bekende groep insekhormone is die feromone, wat belangrike geslagtelike lokmiddels by insekte is en ook 'n funksie vervul in die sosiale organisasiepatroon van sekere insekte, soos byvoorbeeld die heuningby. Feromone as lokmiddels word met groot welslae aangewend in plaagbeheer.

Planthormone

Die groei van plante word in groot mate beïnvloed deur 'n groep van 5 verskillende soorte planthormone (fitohormone). Die funksies van die groepe oorvleuel en daar is min bekend oor die presiese manier waarop die hormone werk. Die bekendste groep is die ouksiene, waarvan die bekendste lid beheer uitoefen oor seldeling en selverlenging. Op die manier word 'n groot aantal verskillende prosesse beheer. Die hormone is ook betrokke by fototropisme, die neiging van 'n plant soos 'n sonneblom om altyd sy gesig na die son te draai.

Ander hormone beïnvloed weer eienskappe soos plantvorm en grootte. Benewens hormone wat plantgroei bevorder, is daar ook verbindings wat plantgroei rem. Een van die bekendstes is absissien (dormien), Dit kom voor in 'n groot verskeidenheid van plantorgane, blare, vrugte, ensovoorts, Dit bevorder onder meer reaksies wat te doen het met die afval van blare. ʼn Ander inhibeerder van plantgroei is etileen. Hierdie hormoon speel ook 'n rol in die rypwordingsproses van vrugte.

Bronne

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409524 band

Eksterne skakels

• Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse en die Nederlandse Wikipedia