Hormonsystem: Zusammenfassung

hlogo

4. Das Hormonsystem

4.1Überblick über
das Hormonsystem des Menschen
 4.1.1
4.1.2
4.1.2
4.1.2.2
4.1.2.3
Einführung
und Vergleich Hormonsystem-Nervensystem

Hormondrüsen, Stoffgruppen und
Wirkung von Hormonen

Hierarchie der Hormondrüsen Bedeutung der
Hypophyse

Hormondrüsen ohne Steuerung durch die Hypophyse
Hormone im menschlichen Körper
Grundprinzipien der hormonellen Informationsübertragung
4.2Schilddrüse
 4.2.1
4.2.2
Anatomie,
Normal
Fehlfunktion
Ursachen von Funktionsstörungen, Regelkreisschema,
4.3Pankreas
als endokrine Drüse; Blutzuckerregulation
 4.3.1Anatomie
und Funktion; Insulin/Glucagon; Regelkreisschema, Diabetes;
4.4Nebenniere;
Streß
 4.4.1Flight-and-Fight-Syndrom
, Allg. Anpassungssyndrom, Stressoren
4.5Ovarialzyklus
 4.5.1weibliche
Sexualorgane
, Hormonelle Regulation,
hormonelle Empfängnisverhütung
4.6Pflanzenhormone
 4.6.1Auxine,
Gibberelline, Abscisinsäure, Cytokinine, Ethylen u.a.
4.7Glossar Hormone
t Biomoleküle
in
3d3

 

 

4.1
Überblick über das Hormonsystem des Menschen
4.1.1
Einführung und Vergleich Hormonsystem-Nervensystem
 

Neben dem Nervensystem, das für schnelle
und zielgerichtete Steuerung
der Körperstrukturen ausgelegt ist,
besitzen die Organismen (Tiere und Pflanzen) noch ein weiteres System zur
Informationsübertragung, das langsamer wirkt, dessen Wirkung aber
länger andauert
:
das Hormonsystem.

Über das Hormonsystem werden
insbesonders Reproduktion, Wachstum und Entwicklung, Mobilisierung von
Abwehrkräften gegen Stressoren, Aufrechterhaltung des Elektrolyt-Wasser-
und Nährstoffgleichgewichts des Bluts, der Zellstoffwechsel und das
Energiegleichgewicht reguliert.

Damit hat der Körper eine weitere Möglichkeit,
Körperfunktionen innerhalb sehr enger Grenzen konstant zu halten
und etwaige Veränderungen sofort wieder auszugleichen. Dieses Verhalten
wird als Homöostase bezeichnet.

Das Nervensystem benutzt zur Informationsübertragung
spezielle Leitungen und elektrische Impulse, das Hormonsystem das Blut
und spezielle chemische Stoffe, die Hormone.
(griech. hormao = antreiben)


Hormone sind Botenstoffe, die in
Drüsen oder Geweben gebildet werden, ins Blut ausgeschüttet
werden und in kleinen Mengen an Zielzellen im Körper wirken.

Man nennt das Hormonsystem auch
endokrines
System
. Der Begriff endokrin
kommt aus dem griechischen: endo=innen + krinein=absondern.
Ebenfalls spricht man bei den Hormondrüsen von endokrinen
Drüsen
im Gegensatz zu exokrinen Drüsen wie z.
B. die Schweißdrüsen, die ihr Sekret nach außen absondern.

Drüsen sind mehrzellige Organe (oder
Zellen), die allgemein aus einem Drüsenkörper und meist einem
Ausführungsgang bestehen wodurch ein Sekret abgesondert wird. Hormondrüsen
sondern dieses innerhalb des Körpers ab, exokrine Drüsen nach
außerhalb.

Pheromone

Pheromone
sind ebenfalls chemische Stoffe die der Informationsübertragung
dienen, werden jedoch benutzt, um Informationen an andere Individuen
zu senden. Man findet sie von den einfachsten Wirbellosen bis zum
Mensch. Bienenköniginnen, Ameisen und z. B. Ratten kontrollieren
ihre Kolonien mit Pheromonen. Phermonone dienen auch bei allen Tieren
und dem Menschen als Sexuallockstoffe. Dies wird in der
biologischen
Schädlingsbekämpfung
ausgenützt.

Pheromone im männlichen Schweiß beim
Menschen können z. B. den weiblichen Zyklus beeinflussen.

4.1.2 Hormondrüsen, Stoffgruppen und Wirkung
von Hormonen

Die Lage und Namen der Hormondrüsen des Menschen
kann man nebenstehender Abbildung entnehmen. Daneben sind noch verschiedene
Gewebe in der Lage, Hormone zu bilden. Deshalb unterscheidet man auch:

je nach ihrem Bildungsort. Gewebe sind Verbände
gleichartiger Zellen mit gemeinsamer Funktion. Hormonell aktiv sind viele
Gewebe z.B die Nieren, die Plazenta oder die Dünndarmschleimhaut
und Lunge, Haut und der Magen-Darm-Trakt.

_endocro

Endokrine Drüsen sind:

Hypophyse, Schilddrüse, Nebenschilddrüse,
Nebenniere, Epiphyse

Organe, die endokrines Gewebe enthalten sind:

Bauchspeicheldrüse, die Geschlechtsorgane
Ovar und Hoden und Leber, Niere und die Verdauungsorgane.

Die Thymusdrüse
produziert verschiedene Peptide die lokal, hormonähnlich die Reifung
bestimmter weißer Blutkörperchen fördern und ist deshalb
keine Hormondrüse im eigentlichen Sinn.

Alle endokrinen Drüsen und Gewebe haben die folgenden
allgemeinen Eigenschaften:

  • Sie setzen ihre Hormonprodukte ohne Ausfuhrgang ins
    Blut frei.
  • Sie besitzen eine ausgiebige Blutversorgung.
  • Die Zellen jeder Drüse sind um Kapillaren angeordnet,
    z. B. als Glomeruli.
  • Jede Drüse enthält mehr als einen Zelltyp
    und produziert mehr als 1 Hormon
  • Die Drüsen werden durch das autonome NS innerviert
    oder stehen unter direkter Kontrolle durch den Hypothalamus

Hormone sind eine stofflich uneinheitliche Gruppe.
Man kann sie in 2 Gruppen einteilen:

  • Steroidhormone
    ca. 15% (Derivate des Cholesterins) in Nebennierenrinde, Hoden,
    Ovar und Plazenta
  • Nichtsteroide
    ca. 85% in Hypophyse, Pankreas, Schilddrüse, Nebennierenmark,
    usw.
    Aminosäurederivathormone
    Peptid-/Proteinhormone
    Fettsäurenderivate (Prostaglandine aus Arachidonsäure)

Steroidhormone werden
alle aus
Cholesterin
gebildet. Die weithin negative Meinung über Cholesterin führt
oft zu einer Cholesterinmangel-Ernährung. Dies kann fatale Folgen
für den Gesamtstoffwechsel haben, wenn die körpereigenen Cholesterinmengen
nicht ausreichend durch die Nahrung ergänzt werden. Die Sexualhormone
unterscheiden sich nur durch bestimmte funktionelle Gruppen.

Steroid2

Aminosäurenderivathormone sind z. B. das Schilddrüsenhormon
Thyroxin, das aus Tyrosin gebildet wird genauso
wie Adrenalin vom dem Nebennierenmark ausgeschüttet wird. Bei den
Peptidhormonen findet man unterschiedlichste Konformationen, von Oxytocin
(Hypophyse), einem Nonapeptid bis zu Insulin
(Pankreas), einem globulären Peptid mit Quartärstruktur ( 2
Ketten, 51 Aminosäuren).

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Prostaglandine und Leukotriene
sind hormonähnliche Substanzen, die vom Körper kontinuierlich
in allen Organen aus der essentiellen Fettsäure Arachidonsäure
(
cis-5,8,11,14-Eicosatetraensäure), die ihrerseites
aus Zellmembran-Phospholipiden (durch Phospholipase A2 ) entsteht, synthetisiert
werden. Sie steuern z.B.

  • Schmerz- und Entzündungsgeschehen
  • die Magensaftabsonderungen das Thrombosegeschehen.

Mit Histamin, Bradykinin, Angiotensin, VIP (vasoactive
intestinal peptide), Interleukin, Interferon zählen sie zu den Entzündungsmediatoren,
die von verletzten Zellen produziert werden und im benachbarten Gewebe
kurzzeitig wirken. Ziel ist es, selbstheilende Prozesse in Gang zu bringen.

C01405C01588

Hormonkonzentration und Halbwertszeit

Im Blut sind Hormone normalerweise in Konzentrationen
von 10-7M/Liter bis 10-10M/Liter vorhanden und werden
sobald sie ausgeschüttet sind meist an Trägerproteine gebunden
um ihre Zerstörung oder ihre Ausscheidung durch die Niere zu verhindern
oder, da sie hydrophob sind die Wasserlöslichkeit zu gewährleisten.Die
Halbwertszeit bei Peptidhormonen ist einige Minuten, die der Steroidhormone
einige Stunden.

4.1.2.1 Hierarchie der Hormondrüsen

Das Hormonsystem ist hierarchisch ausgelegt und wird
durch den Hypothalamus als oberste
Instanz gesteuert
. Dieser hat sozusagen den Gesamtüberblick über
die Hormone im Körper. Auf eintretende Veränderungen reagiert
der Hypothalamus mit entsprechenden Befehlen an die Hypophyse.
Der Hypothalamus hat engen Kontakt zur nahegelegenen Großhirnrinde
und verarbeitet alle von dort kommenden Reize, z. B. Wärme, Kälte,
Sinneseindrücke, optische und akustische Wahrnehmungen. Auch unsere
Gefühle und Gedanken, die im limbischen System erfaßt werden,
haben Einfluß auf das Hormonsystem, da der Hypothalamus dieses System
steuert.

Hierar

Im Hypothalamus
treffen die Verbindungen des vegetativen Nervensystems zusammen.
Dieses System koordiniert alle wichtigen Lebensvorgänge des menschlichen
Körpers z. B. Wärmeregulation, Wasserhaushalt, Schlafen, Atmung,
Hunger, Sexualfunktion u.a. Alle diese Funktionen werden maßgeblich
durch Hormone beeinflußt.

_portal

Die Hypophyse wird
als die wichtigste Hormondrüse des Organismus angesehen. Sie steuert
die Tätigkeit der anderen Hormondrüsen des menschlichen Körpers.
Die Hypophyse besteht aus einem Vorderlappen
und einem Hinterlappen.
Links ist die Zusammenarbeit von Hypothalamus und Hypophyse dargestellt.

Die Hypophyse hat zwei Aufgaben:

  1. Sie kann den Befehle zur Produktion von Hormonen an
    andere hormonelle Drüsen weiterleiten. Das geschieht, indem sie
    sogenannte trope Hormone produziert. Diese
    werden über die Blutbahn an die entsprechenden Organe weitergeleitet
    und übergeben dort den Befehl zur Produktion des eigentlich vom
    Organismus benötigten Hormons. Beispiele dafür sind die Gonadotropine,
    die Vorgänge in den Eierstöcken und Hoden anregen, das
    Corticotropin ACTH
    beeinflußt die Nebenniere und das Thyreotropin
    TSH
    die Schilddrüse.
  2. Sie kann selbst Hormone produzieren, die direkt ihre
    regulierende Wirkung ausüben, z.B. das Wachstumshormon Somatotropin
    STH und das Vasopression (ADH = Antidiuretisches
    Hormon), das zur Regulierung des Wasserhaushalts in der Niere notwendig
    ist.

Die endokrinen Drüsen, die auf Befehl der Hypophyse
ihre Hormone produzieren, sind insbesondere die Schilddrüse
(Thyreoidea), die Nebennieren und
die Keimdrüsen von Mann und
Frau, die Hoden (Testis) und die Eierstöcke (Ovar).

Eine Aufstellung aller Hormondrüsen und ihre
Wirkung findet man weiter unten.

4.1.2.2 Hormondrüsen ohne Steuerung
durch die Hypophyse

Neben den Hormondrüsen, die direkte Steuerbefehle
von der Hypophyse erhalten, existieren in Organen, die vorwiegend andere
Aufgaben zu erfüllen haben, hormonproduzierende Zellen, die nicht
durch die Hypophyse gesteuert werden.

Dazu gehört die Bauchspeicheldrüse.
Hier werden über eigene Regelkreise die Reaktion auf die Inhaltsstoffe
der Nahrung und der Blutzuckerspiegel kontrolliert. Dies geschieht mit
Hilfe der Hormone Insulin und Glukagon. Weiterhin ist die Zirbeldrüse
(Epiphyse)
zu nennen, die das Hormon Melatonin produziert. Es hat
Einfluß auf die “innere Uhr” des Menschen, auf den Alterungsprozeß
und den Schlaf.

Im Nebennierenmark
werden die Hormone Adrenalin und Noradrenalin produziert. Die Produktion
diese Stoffe wird in Gefahren- und Streßsituationen direkt über
autonome Nervenimpulse gesteuert.

4.1.2.3 Hormone im menschlichen Körper

NameProduktionsortEigenschaften – Wirkung
KortikotropinRH
FSH/LHRH
MelanotropinRH
ProlactinRH+IH
STHRH+IH
TRHRH;(alle Peptide)

Hypothalamus
RH = freisetzende Hormone oder Releasing-Hormone

IH = Inhibierende Hormone

Hinterlappen:
Oxytocin,
ADH = Vasopressin,Vorderlappen:
MSH = Melanotropin ACTH
= Adrenocorticotropes Hormon
LPH = Lipotropin
TSH = Thyreotropin
PRL = Prolactin
LH = Lutropin
FSH = Follitropin
STH = Somatotropin(Alles Peptide; PRL, LH, GH, TSH, FSH = Proteine)

Hypophyse

 
Oxytocin =stimuliert Uterus-Kontraktion, Milchausfluß
beim Stillen
ADH = H20-Rückresorptiion im distalen Tubulus
(Niere)
MSH = stimuliert Melaninproduktion
ACTH = stimuliert die Steroidproduktion und Abgabe in der
Nebenniere
LPH = erhöht Fettsäurefreisetzung aus den Fettzellen
TSH = stimuliert Freisetzung der Schilddrüsenhormone
(Thyroxin = T4 ) und Trijodthyronin = T3)
STH = allgemeines anabolisches Stimulanz; Zellwachstum
PRL = regt Milchsynthese und Differenzierung der sekretorischen
Zellen in der Milchdrüse an
LH = erhöht Progesteronsynthese des Ovars und Testosteronsynthese
der Hoden
FSH = stimuliert Follikelentwicklung, Ovulation und Östrogensynthese,
erhöht Spermienbildung
b-Zellen
Insulin
a-Zellen
Glucagon
Somatostatin
Pankreas Polypeptid
(alles Peptide)

Pankreas
Insulin = erhöht die Glucoseaufnahme aus dem Blut
und die Lipogenese
Glucagon = erhöht den Blutzuckerspiegel durch Förderung
des Glykogenabbaus; stimuliert Fettabbau
Somatostatin = hemmt Glucagon und setzt Somatotropin frei
Pankreas Polypeptid = erhöht Glycogenabbau und reguliert
Verdauungstätigkeit
Nebennierenrinde:

Corticoide:
ca. 40 Steroide;

Glucocorticoide:
Cortisol, Cortison,
Mineralcorticoide:
Aldosteron,

daneben DHEA, Sexualhormone

Nebennierenmark:
Adrenalin und Noradrenalin
beides Tyrosinderivate


Nebenniere
Die Nebennieren sind dreieckige, orangefarbene Drüsen, als
Haube auf den Nieren gelagert. Wie oben abgebildet bestehen sie
aus Rinde und Mark. Adrenalin wird auf nervösen Befehl
hin zur schnellen Erhöhung des Blutzuckerspiegels durch Glycogenabbau
abgesondert und regt den Herzschlag an, Noradrenalin sorgt
für Kontraktion der Arterien. Aldosteron wirkt auf die
Nierenkanälchen und fördert die Na+-Rückresorption.
Cortisol wird bei mehrminütigem Stress ausgeschüttet.
Cortison wirkt entzündungshemmend. Geringe Mengen an
Sexualhormonen werden in der Nebenniere gebildet.

Parathormon (PTH)


(Peptid)
 

Nebenschild-drüse

 

 

 

Die Nebenschilddrüsen
sind 4 erbsengroße, senffarbige Drüsen hinter der Schilddrüse.
Sie kontrollieren durch Enterorezeptoren den Ca2+-Spiegel
im durchströmenden Blut. Ist der Ca2+-Spiegel
zu niedrig, schütten sie PTH aus, was den Ca2+-Spiegel
erhöht, indem es z. B.die Abbau von Kalzium aus dem Knochen und
die Resorption im Darm und Rückresorption in der Niere fördert.
Bei zu viel Ca2+ ( > 2,55 mmol / l) wird weniger oder
gar kein PTH mehr produziert. Bei andauernd zu veil PTH (> 65 pg
/ ml ) geben die Knochen zu viel Ca2+ ans Blut ab, was
zu Osteoporose führt.
Thyroxin (T4)
Trijodthyronin (T3)
(Thyrosinderivate)Calzitonin (Peptid)
 

Schilddrüse

Thyroxin (T4) = erhöht Grundumsatz durch Stimulierung
der ATPase- Produktion .Trijodthyronin (T3) wie T4Calzitonin = senkt Ca2+-Spiegel im Blut durch
Förderung der Ausscheidung in der Niere
Östrogene
Progesteron
Testosteron
Relaxin
(alles Steroide)

Hoden, Ovar

Östrogene = es gibt über 30 verschiedene Hormone,
sie bewirken Reifung und Funktion der weiblichen Geschlechtsorgane,
wirken stärkend auf Knochen und Herz und stabilisieren das
seelische Gleichgewicht. Außerdem sorgen sie für das
typische weibliche Erscheinungsbild in Figur, Haut und Behaarung.
Progesteron = fördert Einnistung der befruchteten Eizelle
in die Uterusschleimhaut und Aufrechterhaltung der Schwangerschaft
Testosteron = bewirkt Reifung und Funktion der männlichen
Geschlechtsorgane
Relaxin = hemmt Muskelkontraktion

Gastrin
Sekretin
Cholecystokinin
Motilin
Somatostatin

(alles Peptide)

Verdauungs-trakt

 

Gastrin (Magen) = stimuliert HCl und Pepsinbildung
Sekretin (Duodenum) = stimuliert Pankreas HCO3
und H20 zu produzieren
Cholecystokinin = stimuliert Gallenblasenkontraktion und
Produktion der Pankreasenzyme
Motilin = kontrolliert die Peristaltik von Magen und Darm
Somatostatin = hemmt die Gastrin und Glucagonsekretion
Melatonin (Amin)

Epiphyse (Zirbeldrüse)
regelt Tag/Nachtrhythmus, Alterungsprozesse, Immunreaktionen
Angiotensin
(Peptid)

Leber
Angiotensin = stimuliert Freisetzung von Adrenalin aus
den Nebennieren
D-Hormon (Steroid)
Renin (Peptid)

Niere
D-Hormon = erhöht Ca2+-Spiegel im Blut
durch Ca2+-Abgabe des Knochens
Renin = wirkt bei der Angiotensinbildung mit
Die Thymusdrüse produziert hormonähnliche Substanzen:
Thymuspeptide:

Thymosin, Thymopoietin, Thymulin


Thymusdrüse
“Trainingszentrum für T-Lymphozyten” unter der
Wirkung verschiedener Peptide
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 1
 

Hormondrüsen
des Körpers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 2
 

Hormondrüse

 


_exocyto

 

 

 


Abb. 3
 

Steroidhormone

 

_steroi3

aldo2

 

Aldosteron,
ein Mineralcorticoid

 

 

 


Abb. 4
 

Prostaglandine

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 5
 

Anti-Schmerzmittel

 

Das bekannte Aspirin (Wirkstoff: Acetylsalicylsäure) oder
Medikamente, die Ibuprofen enthalten hemmen die Prostaglandin-
und Leukotriensynthese und mildern so Schmerzen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 6
 

Hierarchie
der Hormondrüsen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 6
 

Hypophyse

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 7
 

Hormondrüsen
ohne Steuerung durch die Hypophyse

 

_smallp0
Bauchspeicheldrüse

epi1

Epiphyse

!adrenal

Nebenniere

 

 


Abb. 8
 

Hormondrüsen

 


hpt1

Hypothalamus

_endo43

Hypophyse

_pancr

Pankreas
(Bauchspeicheldrüse)

_adrenal

Nebennieren

pthyr


Hoden
_testies
Ovar, Plazenta
_ovaries

 

epiphys3

leber4

Leber

niere4

thymus9

 

 

Weiterführende
Quellen:

Hormonehttp://web.indstate.edu/thcme/mwking/hormone-table.html
http://www.innerbody.com/image/endoov.html
http://www.endocrineweb.com/
http://www.univ-st-etienne.fr/lbti/Mednucl/AtlasEnd/aindex.htm
Prostaglandine, Leukotrienehttp://micro.magnet.fsu.edu/micro/gallery/prostaglandin/prostaglandin.html
http://bio.chem.niu.edu/Resources/fall2000/Templates/Phospholipases/background.htm
Pheromone
Vomeronasalorgan
http://www.hhmi.org/senses/d230.html
http://neuro.fsu.edu/research/vomer.htm
Hormonsystemhttp://www.medizinfo.com/annasusanna/hormsyst.htm
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