03411 1. Biologische Grundlagen II.4 Das Hormonsystem (Endokrines System)

Autokrine Übertragung

• Botenstoffe können Signale an die sezernierende Zelle selbst senden

Parakrine Übertragung

• Botenstoffe können Signale an die benachbarte Zelle senden

endokrine Übertragung

• Vorgang wenn die Hormone von bestimmten Zellen sezerniert und über das Blut in weit entfernte Zielzellen gelangen

neuroendokrine Übertragung

• Nervenzellen sind Empfänger oder sogar Sender von Hormonen

Releasing Hormone

• Hypothalamus (oberstes Steuerorgan) setzt Hormone frei -> welche als Releasing Hormone wiederum die Freisetzung von Hormonen aus dem Hypophysenvorderlappen bewirken oder als inhibitorische Releasinghormone deren Freisetzung hemmen

Hormone des Hypophysenvorderlappens

• von Releasing Hormone freigesezt
• wirken direkt auf Zielzellen (nicht-glandotrope Hormone)
• oder regen die Tätigkeit endokriner Drüsen an (glandotrope Hormone)

Hypophysenhinterlappen

• wird durch den Hypothalamus neuronal gesteuert
• Dort werden vom Hypothalamus produzierte Hormone gespeichert und bei Bedarf ausgeschüttet

Regelkreis mit negativer Rückkopplung

• So werden im Hypothalamus Informationen über den Hormonstatus spezifischer Hormone verarbeitet.
• Bei Absinken der Konzentration wird das Hormonsystem angeregt, die Produktion und Sezernierung zu fördern, bis der Sollwert wieder erreicht ist.

Produktion von Hormonen

• durch Synthese in den produzierenden Zellen oder Verwandlung von Vorgängerstoffen (die z.B. aus der Nahrung aufgenommen werden)
• Hormonverfügbarkeit im Organismus kann durch verschiedene Mechanismen verändert werden
• produzierenden Zellen können aktiviert/desaktiviert werden, Aktivität von Syntheseenzymen kann verändert werden.
• Bindung von Hormonen an Speicher- oder Transportproteine erhöht die Verfügbarkeit
• Abbaugeschwindigkeit kann durch die Aktivierung/Desaktivierung von Abbauenzymen verändert werden.

Wachstumshormon (Somatotropin)

• Hypophysenhormon (im Hypophysenvorderlappen gebildet)
• Verantwortlich für menschlichen Wachstumsprozesse durch seine Wirkung vor allem auf die Knorpelzonen des Körpers, Muskeln und Knochen.
• Beim Erwachsenen: beeinflusst die Energiebereitstellung
• inhibierende Hypothalamus-Hormon Somatostatin wird als Neuromodulator wirksam: hemmt Ausschüttung von Somatotropin

im Hypophysenvorderlappen gebildet

Prolaktin

• Hypophysenhormon (im Hypophysenvorderlappen gebildet)
• Regt in Pubertät Brustwachstum bei Frauen an
• Simuliert Milchdrüsen nach der Geburt
• Prolaktinspiegel kann bei Stress ansteigen, Auswirkung auf Immunsystem wird diskutiert

gonadotropen Hormone

• vom Hypophysenvorderlappen gebildet
• follikelstimulierende Hormon (FSH)
• Luteinisierungshormon (LH)
• wirken auf die Keimdrüsen von Männern und Frauen, aber auch auf Nervenzellen vor allem des limbischen Systems und des Hypothalamus
• steuern damit das Sexualverhalten beziehungsweise dessen Voraussetzungen

follikelstimulierende Hormon (FSH)

• Bei Frau: bewirkt die Reifung des Follikels und (gemeinsam mit dem Luteinisierungshormon) die Biosynthese des Östrogens.
• Beim Mann: regt Spermienproduktion an.
• gonadotropes Hormon, nich-glandotrop

Luteinisierungshormon (LH)

• Bei Frau: aktiviert die Östrogenproduktion, löst den Eisprung aus, regt die Gelbkörperbildung an
• Beim Mann: führt zur Synthese und Ausschüttung der Androgene (männlichen Sexualhormone), darunter das Testosteron
• gonadotropes Hormon, nich-glandotrop

Einfluss von FSH und LH auf Menstruationszyklus

• Follikelphase (bis zum 12. Tag des Zyklus): FSH fördert Reifung einer Eizelle – Schicht bildet sich um das Ei, die Östrogene, v.a. Östradiol, erzeugt
• Es folgt vermehrte Freisetzung des FSH und LH
• LH führst schließlich zum Platzen Des Follikel (Eisprung)
• Lutealphase (16. bis 28. Zyklustag): geplatzte Follikel wird zum Gelbkörper umgebildet und produziert Progesteron und Östrogene
• Keine Befruchtung -> Gebärmutterschleimhaut sowie die Eizelle werden abgestoßen

Adrenocorticotrope Hormon (ACTH)

• vom Hypophysenvorderlappen gebildet, glandotropes Hormon
• wirkt auf Nebennierenrinde, regt dort die Synthese der Nebennierenrindenhormone wie Kortisol an
• ACTH weist eine deutliche circadiane Rhythmik auf und wird bei Stress vermehrt ausgeschüttet; Zusammenhänge mit depressiven Erkrankungen werden diskutiert

Thyreotropin

• vom Hypophysenvorderlappen sezerniert, glandotropes Hormon
• regt Wachstum der Schilddrüse, deren Hormonproduktion und Ausschüttung an

Adiuretin oder Vasopressin

• Hormon von Hypophysenhinterlappen
• verhindert die Wasserausscheidung durch die Niere, lässt die glatte Muskulatur kontrahieren, was den Blutdruck erhöht sowie die Darmperistaltik verstärkt
• Ihm wird Einfluss auf Lern- und Gedächtnisprozesse zuerkannt

Oxytocin

• Hypophysenhinterlappenhormon
• Ihm wird eine Rolle bei Gedächtnis- und Lernleistungen zugeschrieben
• Erhöht Brutpflege- und Paarungsverhalten
• Zeigt Unmittelbare Wirkung bei der Geburt: Es leitet die Geburt durch die Anregung der Uteruskontraktionen (Wehen) ein und fördert die Milchabgabe aus der Brustdrüse.

Sekretion / sezernieren (lat. secernere „absondern“)

• die Abgabe von Produkten durch Drüsen oder drüsenähnlichen Zellen 

Insulin

• Bildung in Bauchspeicheldrüse (pankreas)
• Reduziert Glukosekonzentration im Blut
• Fördert Proteinsynthese
• Wichtiges anboles enzym – Stoff der für den Wideraufbau von vom Körper verbrauchter Energie zuständig ist
• Aktivität wird nicht durch Hormone gesteuert, sondern durch die Verfügbarkeit von Blutzucker im Blut

Glukagon

• Bildung in Bauchspeicheldrüse (pankreas)
• Direkter Gegenspieler des Insulin
• Aktivität wird nicht durch Hormone gesteuert, sondern durch die Verfügbarkeit von Blutzucker im Blut

Thyroxin und Trijodthyronin

• Hormone der Schilddrüse
• Werden aus der Aminosäure Tyrosin und Jod gebildet
• Führen zu einer Aktivierung des Organismus
• erhöhen den Zucker- und Fettabbau, steigern Herz- sowie Atemaktivität, regen die Synthetisierung von Enzymen und Proteinen an. Damit steigern sie den Grundumsatz des Organismus.

Hormone des Nebennierenmarks

• Katecholamine Adrenalin und Noradrenalin
• Vermitteln die Wirkung des Sympathikus
•  steigern die Leistung des Herz- Kreislaufsystems, erweitern die Bronchien, senken die Aktivität des Magen-Darm-Trakts
• Zusammenfassende Funktion: Reaktion auf Gefahrensituationen, mit der eine Flucht oder ein Kampf vorbereitet wird.

Hormone der Nebennierenrinde

• drei Gruppen von Hormonen
• Glukokortikoide(darunter Kortisol): erhöhen die Blutzucker-Konzentration, hemmen Entzündungen und können, bei längerer Ausschüttung, immunsuppressiv wirken
• Mineralkortikoide: fördern die Wasserrückresorption durch die Niere, wodurch Blutvolumen und Blutdruck steigen
• männliche Geschlechtshormone (Androgene) werden produziert, wenn auch in deutlich geringerem Umfang als durch die Keimdrüsen 

Hormone der Keimdrüsen

• darunter Östrogen und Testosteron
• wesentliche Voraussetzung für das Sexual- und Fortpflanzungsverhalten.
• Können Blut-Hirn-Schranke passieren, daher wird hier ein Weg gesehen, mit dem spezifisch männliches oder weibliches Verhalten begründet werden kann.
• bewirken Ausbildung der primären und sekundären Geschlechtsmerkmale während der Pubertät
• Schambehaarung wächst
• Mädchen: Brust entwickelt sich, die Hüften werden breiter und die erste Monatsblutung (Menarche) findet statt
• Jungen: Stimmbruch, die Schultern werden breiter und der Bartwuchs setzt ein.
• Ab etwa dem 45. Lebensjahr_ Rückgangs der Östrogenproduktion durch die Eizellen bei der Frau zum Klimakterium -> letzte Monatsblutung (Menopause)
• Mann: ab dem 55. Lebensjahr geht Testosteronproduktion zurück

Hormone, die nicht in eigenständigen Organen produziert werden

• Magen-Darm- Bereich: stellt verschiedene Stoffe her, die Verdauungs- und Resorptionsprozesse ermöglichen
• Erythropoetin: in Niere sezerniert, fördert Bildung roter Blutkörperchen
• Parathormon: Nebenschilddrüse, fördert die Verfügbarkeit von Kalzium
• Kalzitonin: wird in der Schilddrüse produziert, Gegenspieler Kalzium
• Melatonin: von Epiphyse produziert, wird wichtige Funktion bei der Steuerung des Tag-Nacht-Rhythmus zugeschrieben
• Gewebehormone: Hormone die in verschiedenen Geweben produziert wer- den, spielen eine Rolle bei Entzündungsreaktionen, bei der Blutgerinnung, beim Fettabbau
• Histamin: wird in Geweben produziert, wird als Entzündungsmediator oder Schmerzstoff (z.B. bei der Reaktion auf Insektenstiche) aktiv, kann unter Umständen Asthmaanfälle auslösen