4.4 Nebenniere; Streß

4.4.1 Flight-and-Fight-Syndrom, Allg. Anpassungssyndrom, Stressoren

 

Die Nebennieren sitzen als orangefarbene Kappen auf den Nieren. Sie sind 3-eckig geformt, ca. 7,5 cm lang und 1,3 cm hoch.

Jede Drüse besteht aus einem Zentrum (Mark, Medulla und einer Rinde (Cortex, ca. 90% der Zellmasse). Sie werden durch 3 Arterien mit Blut versorgt, eine Vene führt in jeweils eine Nebenniere.

Das Nebennierenmark besteht aus großen Mengen an sympathischen Neuronen. Anstatt ihre Neurotransmitter (Adrenalin und Noradrenalin) wie die postganglionären Neuronen an der Synapse zu produzieren, geben sie diese ans Blut ab. So wirkt das Mark, obwohl ein Teil des vegetativen Nervensystems als endokrine Drüse.

Die Nebennierenrinde besteht aus 3 Schichten, die ebenfalls endokrin wirken. In Abb. 40 ist ein gefärbter Schnitt durch die Cortex zu sehen. Die roten Blutgefäße bilden ein dichtes Netzwerk. (siehe Abb. 40)

  • Zona Glomerulosa = relativ dünne Außenschicht, produziert z. B. Aldosteron
  • Zona Fasciculata = dicke mittlere Schicht; produziert z.B. Cortisol
  • Zona Reticularis = innerste Schicht, produziert Sexualhormone

Hier werden ca. 40 verschiedene Steroidhormone (Corticoide) produziert, die man in 3 Gruppen einteilen kann:

  1. Mineralcorticoide - regeln den Na+ und K+-Haushalt z. B. Aldosteron
  2. Glucocorticoide - wirken am Energiestoffwechsel mit z.B. Cortisol, Cortison
  3. Sexualhormone - ergänzen die Androgene and Östrogene der Gonaden

 

Regulation der Hormonproduktion

Die Hormone der Nebennierenrinde werden unterschiedlich stimuliert. Das Adrenocorticotrope Hormon (ACTH) der Hypophyse reguliert die Hormonproduktion ( Cortisol, Cortison) der Zona fasciculata und Zona reticularis. ACTH Receptoren in der Membran aktivieren die Adenylatcyclase zur Produktion des "second messenger" cAMP.

Niedriger Blutglucosespiegel --> Hypothalamus sondert CRH ab (Corticotropin-releasing Hormon) --> Hypophysen-Vorderlappen geben ACTH (Adrenocorticotropes Hormon) --> Nebennierenrinde schüttet Cortisol (und andere Glucocorticoide) aus.

Cortisol verhindert die Glucoseaufnahme durch Muskelzellen und wirkt z.B. entzündungshemmend.

Negative Rückkopplung:

Cortisol hemmt die ACTH-Sekretion der Hypophyse und die CRH-Ausschüttung des Hypothalamus.

Die Hormone der Zona glomerulosa (Aldosteron) werden durch Angiotensin stimuliert.

Die Freisetzung der Hormone des Nebennierenmarks Adrenalin (A) und Noradrenalin (NA) wird nervös durch den Hypothalamus gesteuert. Ursächliche Reize sind physischer und psychischer Stress.

Die Hormone binden an die a- und b-adrenergen Membranrezeptoren (7-Helix, G-Protein) vieler Zellen. (siehe auch veg. NS). In der Leber wird über den bekannten cAMP-Mechanismus z.B. die Glycogensynthase phophoryliert und damit abgeschaltet, weiterhin die Glycogen-Phosphorylase aktiviert, die Glucose-1-P bildet, somit wird Glucose bereitgestellt.

Einige Effekte sind:

  • Erhöhung und Verstärkung des Herzschlags und dadurch verstärkter Blutduck
  • Umleitung des Bluts aus der Haut in die Skelettmuskeln, Herzkranzgefäße, Leber und das Gehirn
  • Anhebung des Blutzuckerspiegels
  • Erhöhung der Stoffwechselgeschwindigkeit
  • Erweiterung der Bronchien
  • Erweiterung der Pupillen
  • Aufrichtung der Haare
  • verstärkte ACTH-Sekretion des Hypophysenvorderlappens.

All dies dient dazu, den Körper leistungsbereit zu machen. Man bezeichnet die Gesamtheit dieser Effekte als Fight-or- Flight-Syndrom. (Flight-and-Fight)

Es gibt verschiedene Definitionen von Streß z. B.

Streß ist keine bestimmte Reaktion sondern eine längeranhaltende, stoffwechselverändernde Körpersituation als Reaktion auf Stressoren.

Diese werden z. B. wie folgt definiert:

Klassifikation von Streß nach Janke

  1. Aufmerksamkeitsstressoren wie Licht, Lärm und sensorische Deprivation
  2. Reize, die zur Deprivation primärer Bedürfnisse führen (Behinderung des Schlafes, Verhinderung von Nahrungsaufnahme)
  3. Leistungsstressoren: Prüfung, monotone Arbeit
  4. Soziale Stressoren: Isolation, Density = Dichte wie Bevölkerungsdichte, interpersonale Probleme
  5. Andere Stressoren: Entscheidungskonflikte, Zukunftsungewißheit

Messung von Streß durch:

  • Cold pressure Test = für 1 Minute Hand in 0 Grad kaltes Wasser eintauchen als Stressprovokator.
  • Lärm und Aufgabenstellung unter Kontrolle der Katecholamine Noradrenalin, Adrenalin, Serotonin im Urin, Messung von freien Fettsäuren und Cortisol im Blut als Streßindikatoren.

Streß-Symptome sind:

  1. generelle Sympathikusaktivierung
  2. Erregung der Hypophyse und des Nebnnierenrinden-Systems (führt z.B. zur Ausschüttung der Hormone Cortisol und Corticosteron (Streßhormone).
  3. Anstieg der Herzfrequenz, des Blutdrucks, der Atmung, der HR, EEG-Veränderungen.
  4. Vermehrte Ausschüttung von Katecholaminen (NA, A und Serotonin) sowie von Cortisol und Corticosteron.
  5. Anstieg der freien Fettsäuren, denn bei Streß werden die Depots abgebaut.
  6. Anstieg der Magensäurekonzentration (Salzsäure = HCl gebildet von Zellen der Magenschleimhaut) durch erhöhte Magenmotilität.

Dauerhafer Streß führt zu Organschädigungen wie Magenschleimhautentzündungen, oder Magengeschwüren.

Im Laufe der letzen 50 Jahre wurden verschiedene Theorien zu Streß aufgestellt, z. B.

1. Cannon’s Streßtheorie von 1932

Nach Cannon führt ein Stressor zu einem fight-and flight-Syndrom (siehe oben)

2. Selyes Theorie von 1957

Nach Selye ist der Streß-Zustand ein spezielles Syndrom, welches aus unspezifischen Veränderungen innerhalb eines biologischen Systems besteht.

Selye beschreibt das Allgemeine Anpassungssyndrom (AAS) oder synonym das Generalisierte Anpassungssyndrom (GAS). Die Streßreaktionen des GAS bestehen aus drei Phasen:

der Alarmreaktion, Widerstandsphase und der Erschöpfungsphase

In der Alarmreaktion kommt es zu einer Zerstörung des inneren Gleichgewichts (Schock-Gegenschock). und Aktivierung des Sympathikus.

In der Widerstandsphase erreichen die adaptiven Reaktionen ihren optimalen Wert. Hält die Streßsituation länger an, kommt es zu gegenregulatorischen Wirkung des Parasympathikus.

In der Erschöpfungsphase geht die adaptive Kapazität verloren. Es kommt zu Energiebereitstellungsproblemen (Glucose und Muskelenergie), d.h. Adaptationsproblemen. Die Wachstums-, Fortpflanzungsprozesse und die Immunabwehr funktionieren nicht mehr.

Symptome: u.a. Fettleibigkeit, Vollmondgesicht, hoher Blutdruck mit abnormer Vermehrung der Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten wie man es auch bei langer Cortisoneinnahme beobachten kann), Schrumpfung der Thymusdrüse, Ulcusbildung, Störungen im Darmbereich, Gewichtsverlust und psychosomatischen Störungen. Langzeitfolgen sind echte Erkrankungen wie Hypertonie, Herz-Nierenerkrankungen und Entzündungskrankheiten sowie Allergien.

Das GAS ist ein stereotyp-hormonelles Muster, das unabhängig von der Art der Reizung bei jeder intensiven Reizeinwirkung abläuft.

Weitere Modelle:

Lazarus kognitives Modell von 1974: Nach Lazarus wirken Stressoren nicht nur auf die physiologische Ebene, sondern auch auf der psychischen und der Verhaltensebene.

Levi’s Streßmodell von 1975 siehe weiterführende Quellen.

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 39

Nebenniere - Niere

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 40

Nebennierencortex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 41

Regelkreis Cortisol

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Weiterführende Quellen:

Adrenalin-Rezeptoren

http://opbs.okstate.edu/~Blair/Bioch4113/Signal%20Transduction%20-%201998.htm

Stress, Streßtheorien

http://www.stud.uni-wuppertal.de/~ya0023/phys_psy/stress.htm

Stress

http://www.less-stress.com/
http://wwwipd.ira.uka.de/~prechelt/swt2/node19.html
http://www.healthy.net/library/books/nihdietarysupplements/coyle.htm
http://www.gmfint.com/stressor.htm

Nebenniere

http://www.endocrineweb.com/

Streß in Säugetierzellen

http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jan02/animal0102.pdf