Endokrinologie (Hormone)

Um ihre Wirkung an der Zielzelle zu vermitteln, binden Hormone dort an Rezeptoren (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Dockt ein Hormon an einen Rezeptor an und löst über den Rezeptor eine spezifische, chemische Veränderung in der Zelle aus. Die Veränderung wird von der Zelle bestimmt. Das heisst ein Hormon kann an verschiedenen Zellen, jeweils eine andere Reaktion auslösen. Somit werden Stoffwechselvorgänge ausgelöst, die zu der gewünschten Wirkung führen.

Hormone werden durch Regelkreise gesteuert, lösen nach Bindung an ihren Hormonrezeptoren bestimmte Zellantworten aus und werden nach der Informationsübermittlung abgebaut. Das Hormonsystem ist hierarchisch aufgebaut. Die oberste Regulationsinstanz der vegetativen Funktion ist der Hypothalamus. Unter Umgehung der zentralen Kontrolle des Hypothalamus wirken viele Hormone des Verdauungstraktes. Diese stimulieren direkt die Eigenschaften anderer Zellen des Verdauungssystems, ohne Umwege über das Gehirn (Kohlenhydrat-, Energie-, Kalzium-, Phosphat- und Knochenstoffwechsel).

Die Regelgrösse, die unter einer gegebenen Bedingung konstant bleiben soll, wird über Messfühler gemessen. Deren Messsignal wird dem Regler gemeldet. Dieser vergleicht den IST-Wert mit dem vorgegebenen Soll-Wert. Bei deutlicher Regelabweichung verursacht durch Störgrössen, werden Stellglieder aktiviert, die den Ist-Wert durch geeignete Korrekturmassnahmen dem Soll-Wert annähern.

Es gibt keinen Sollwert, sondern die Konzentration variiert

• Der Hypothalamus steuert die Hypophyse über ein Releasing (freisetztendes) Hormon oder ein Inhibiting (hemmendes) Hormon.
• Die Hypophyse steuert die Hormondrüsen über glandotrope (auf die Drüse wirkende) Hormone.
• Die Hormondrüse steuert Stoffwechselprozesse der Zielzelle über effektorische Hormone (wirken direkt auf das Zielorgan) und geben ein positives oder negatives Feedback an die übergeordneten Regler.
• Die übergeorndeten Regler passen dann die Menge ihrer Hormone an, damit mehr oder eben weniger effektorische Hormone ausgeschüttet werden.

Die Regelgrösse wird innerhalb bestimmter Grenzen konstant gehalten - Es gibt also einen Sollwert

Die Hormondrüse misst die Konzentration der Regelgrössen und reagiert mit Erhöhung oder Vermindert der Hormonsekretion.

Oxytocin: Löst Wehen aus sowie den Milcheinschuss während der Stillphase

Adiuretin: Wirkt auf die Regulation des osmotischen Drucks und des Flüssigkeitsvolumens

Releasing- und Inhibitinghormone: Steuern die Ausschüttung von TSH, ACTH, FSH, LH, Wachstumhormone und Prolaktin

Hypophysenhinterlappen: Speicherort von Oxytocin und Adiuretin, welche im Hypothalamus gebildet werden.

Hypophysenvorderlappen: Produktion Hormone

TSH: Fördert Schilddrüsentätigkeit

ACTH: Stimuliert die Glukokortikoid-Ausschüttung

FSH und LH: Födern die Keimdrüsentätigkeit und steuern die Geschlechtshormonproduktion

Wachstumshormon: Kontrolliert den Körperwachstum

Prolaktin: Setzt Milchproduktion in den Brustdrüsen in Gang

MSH: Beieinflusst die Hautpigmentierung

T3 und T4

• Steigerung des Energieumsatzes im Körper
• Steigerung der Katecholamin-Intensität am Herzen
• Förderung der Entwicklung von Skelett- und Nervensystem
• Stimulation der Erythropoese, des Knochen-Turnover, der Lipolyse und der Darmmotilität

Insulin

• Produktion: β-Zellen der Langerhans’schen Inseln
• Das einzige Hormon, das den Blutzuckerspiegel senken kann.
• Mangel: Diabetes mellitus mit Energiemangel in den Zellen > Hyperglykämie

Glukagon

• Produktion: α-Zellen der Langerhans’schen Inseln
• Aufrechterhaltung einer normalen Glukosekonzentration in der postabsorptiven Phase (Phase zwischen Mahlzeiten, z.B. in der Nacht) oder im Hungerzustand
• Hormone wie z.B. Glukokortikoide können den Blutzuckerspiegel auch erhöhen.

Aldosteron: Natrium und Flüssigkeitsretention, Kaliumsekretion

Cortisol: Stresshormon - Fördert die leistungssteigernde Reaktion von Stoffwechsel und Kreislauf

Testosteron: Ausbildung der männlichen Geschlechtsorgane, Wachstum von Muskeln und männlicher Körperbehaarung

1. Hypothalamus
2. Hypophyse
3. Schilddrüse
4. Nebennieren-Rinde
5. Pankreas

• Erhaltung des Gleichgewichts im Stoffwechsel
• Ausgleichen von Mangel- und Überschusszuständen durch Gegenregulation

Hydrophil - In Wasser löslich
Da unser ganzer Organismus hydrophil ist, können hydrophile Hormone problemlos transportiert und gespeichert werden.

Lipophil - In Fett löslich
Lipophile Hormone müssen an Proteine gebunden werden damit sie transportiert werden können. Gebunde Hormone sind unwirksam, aber auch gegen schnellen Abbau geschützt > längere Lebensdauer.

Durch die Geschwindigkeit der Hormonproduktion, -sekretion und -abbau

Autokrin: Vermittlung an die gleiche Zelle

Parakrin: Vermittlung an die benachbarte Zelle

Endokrin: Vermittlung an Zellen in der Peripherie

Membranrezeptor
Liegen auf der Zelloberfläche und entfalten ihre Wirkung über Botenstoffe im Zellinnern. Hydrophile Hormone benutzen diese Rezeptoren, da sie die lipophile Membran nicht passieren können.

Intrazelluläre Rezeptoren
Liegen im Zellinneren. Steroid- und Schilddrüsenhormone können die Plasmamembran durchdringen und direkt an den intrazellulären Rezeptor binden.

• Nerven und Hormonsystem
• Bildet eine funktionelle Einheit mit der Hypophyse

Oxytocin und Adiuretin

Parathormon: Erhöhung des Caliumspiegels im Blut

Einfacher Regelkreis
Die Beta-Zellen der Langerhans'schen Inslen messen die Konzentration von Glukose und geben ein negatives oder positives Feedback an die Alpha-Zellen der Langerhans'schen Inseln. Die Alpha-Zellen bewirken dann einer vermehrte oder verminderte Auschüttung von Insulin.

Komplexer Regelkreis
Der Hypothalamus steigert übre das Realising- und Inhibiting Hormon CRH die Produktion von ACTH in der Hypophyse. Das ACTH regelt die Ausschüttung von Cortisol in der Nebennieren-Rinde. Im Blut wird das Serum-Cortisol gemessen und bei zu hoher Konzentration wird ein negatives oder positives Feedback  an den Hypothalamus und die Hypophyse abgegeben, damit mehr oder weniger CRH und ACTH ausgeschüttet wird.