De produktie en afgifte van hormonen wordt voornamelijk geregeld door negatieve terugkoppeling. In negatieve terugkoppelingssystemen lokt een stimulus de afgifte van een stof uit; zodra de stof een bepaald niveau bereikt, zendt het een signaal uit dat verdere afgifte van de stof stopt. Op deze manier wordt de concentratie van hormonen in het bloed binnen een smal bereik gehouden. De voorste hypofyse geeft bijvoorbeeld een signaal aan de schildklier om schildklierhormonen vrij te geven. Een stijging van deze hormonen in het bloed geeft vervolgens feedback aan de hypothalamus en de voorste hypofyse om verdere signalen naar de schildklier af te remmen, zoals geïllustreerd in figuur 1. Er zijn drie mechanismen waardoor endocriene klieren worden gestimuleerd om hormonen te produceren en af te geven: humorale stimuli, hormonale stimuli en neurale stimuli.
Figuur 1. De voorste hypofyse stimuleert de schildklier om de schildklierhormonen T3 en T4 af te geven. Een stijging van deze hormonen in het bloed leidt tot terugkoppeling naar de hypothalamus en de voorste hypofyse om verdere signalering naar de schildklier af te remmen. (credit: bewerking van werk van Mikael Häggström)
Praktijkvraag
Hyperthyreoïdie is een aandoening waarbij de schildklier overactief is. Hypothyreoïdie is een aandoening waarbij de schildklier onderactief is. Welke van de aandoeningen hebben de volgende twee patiënten het meest waarschijnlijk?
- Patiënt A heeft symptomen waaronder gewichtstoename, koudegevoeligheid, lage hartslag en vermoeidheid.
- Patiënt B heeft symptomen waaronder gewichtsverlies, overvloedig zweten, verhoogde hartslag en slaapproblemen.
Humorale prikkels
De term “humoraal” is afgeleid van de term “humor”, die verwijst naar lichaamsvloeistoffen zoals bloed. Een humorale prikkel verwijst naar de controle van hormoonafgifte in reactie op veranderingen in extracellulaire vloeistoffen zoals bloed of de ionenconcentratie in het bloed. Een stijging van de bloedglucosespiegel bijvoorbeeld leidt tot de afgifte van insuline door de alvleesklier. Insuline zorgt ervoor dat de bloedglucosespiegel daalt, wat de alvleesklier het signaal geeft te stoppen met de productie van insuline in een negatieve terugkoppellus.
Hormonale prikkels
Hormonale prikkels verwijst naar de afgifte van een hormoon in reactie op een ander hormoon. Een aantal endocriene klieren geven hormonen af wanneer zij worden gestimuleerd door hormonen die door andere endocriene klieren worden afgegeven. Zo produceert de hypothalamus hormonen die het voorste gedeelte van de hypofyse stimuleren. De voorste hypofyse geeft op zijn beurt hormonen af die de hormoonproductie door andere endocriene klieren reguleren. De voorste hypofyse geeft het schildklierstimulerend hormoon af, dat vervolgens de schildklier stimuleert om de hormonen T3 en T4 te produceren. Als de bloedconcentraties van T3 en T4 stijgen, remmen ze zowel de hypofyse als de hypothalamus in een negatieve terugkoppelingslus.
Neural Stimuli
In sommige gevallen stimuleert het zenuwstelsel de endocriene klieren rechtstreeks om hormonen af te geven, wat neurale stimuli wordt genoemd. Herinner u dat in een kortstondige stressreactie de hormonen epinefrine en noradrenaline belangrijk zijn voor het leveren van de uitbarstingen van energie die nodig zijn voor het lichaam om te reageren. Hier stimuleren neuronale signalen van het sympathische zenuwstelsel rechtstreeks het bijniermerg om de hormonen epinefrine en noradrenaline af te geven als reactie op stress.
In Samenvatting: Regeling van de hormoonproduktie
Hormoonspiegels worden in de eerste plaats geregeld door negatieve terugkoppeling, waarbij stijgende niveaus van een hormoon de verdere afgifte ervan afremmen. De drie mechanismen van hormonale afgifte zijn humorale stimuli, hormonale stimuli en neurale stimuli. Humorale stimuli verwijst naar de controle van de hormonale afgifte als reactie op veranderingen in de extracellulaire vloeistofniveaus of ionenniveaus. Hormonale stimuli verwijst naar de afgifte van hormonen als reactie op hormonen die door andere endocriene klieren worden afgegeven. Neurale stimuli verwijst naar de afgifte van hormonen als reactie op neurale stimulatie.