Chemische Botenstoffe: Das endokrine System regelt die Körperfunktionen mit Hormonen

Eine Funktionsbeschreibung der Hormone

Die Hormone regeln Körperfunktionen, vom Stoffwechsel und Wachstum bis zur Geschlechtsreifung und Geburtseinleitung. Sie finden sich überall im Blut, binden an Zielzellen und regeln die Funktion ganzer Gewebe und Organe. Alles beginnt im Hypothalamus und der Zirbeldrüse, den Herrschern über das endokrine System. Die von ihnen freigesetzten Hormone regeln die Sekretion anderer endokriner Drüsen und die meisten endokrinen Funktionen. Die Hormone können im gesamten Körper die Reaktionen auf Belastung und andere externe Veränderungen auslösen und die regelmäßigen Prozesse weiterhin reibungslos ablaufen lassen.

1. Kreislauf: Wie Hormone bestimmte Zellen ins Visier nehmen und erreichen

Eine Beschreibung der Hormone im Blutstrom und wie sie an Zellen binden

Endokrine Drüsen sondern Hormone direkt in den Blutstrom ab. Die Hormone lösen sich im Blutplasma und durchlaufen die Kreislaufbahnen in den verschiedenen Körpergeweben. Warum also wirken die Hormone ausschließlich auf ihre Zielzellen in bestimmten Geweben? Nur diese Zielzellen weisen Rezeptoren für das jeweilige Hormon auf. Einige Hormone binden an Rezeptoren auf der Oberfläche ihrer Zielzellen. Andere wiederum dringen in das Zellinnere ein und binden dort an Rezeptoren im Zytoplasma oder Zellkern. Diese Bindung löst eine Abfolge von Schritten aus, die das physiologische Verhalten der Zelle verändern. Auf diese Weise regeln die Hormone die Funktionen ganzer Organe, ja sogar von Prozessen des gesamten Körpers, beispielsweise Stoffwechsel und Wachstum.

2. Anordnung von oben: Zur Regelung des endokrinen Systems schickt der Hypothalamus Hormone an die Hirnanhangdrüse

Eine Darstellung des hypohysären Pfortadersystems in der Hirnanhangdrüse einschließlich der Hypophysenvenen und der A. hypophysialis superior et inferior.

Hypothalamus und Hirnanhangdrüse (auch als Hypophyse bezeichnet) sind Teil des sogenannten Zwischenhirns. Der Hypothalamus empfängt Nervensignale, verarbeitet sie und sondert Hormone ab. Diese Hormone treten in das hypophysäre Pfortadersystem ein, ein Kapillarnetz das Hypothalamus und Hirnanhangdrüse miteinander verbindet. Die Kapillaren der oberen Hypophysenarterie umhüllen die Hirnanhangdrüse und sammeln die Hormone des Hypothalamus, die über das Pfortadersystem zum Vorderlappen der Hirnanhangdrüse gelangen, wo sie die Freisetzung von Hormonen der Hirnanhangdrüse fördern oder blockieren. Axone des Hypothalamus reichen in den dorsalen Anteil der Hirnanhangdrüse, wo sie zwei Hormone freisetzen, Oxytocin (OXT) und das antidiuretische Hormon (ADH oder Vasopressin), die dort gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt abgegeben werden. Die vom Hypothalamus und der Hirnanhangdrüse produzierten Hormone regeln andere endokrine Drüsen und alle wichtigen Funktionen des Körperinneren.

3. Hormone des Hypophysenvorderlappens stimulieren das Wachstum und regeln Drüsen im gesamten Körper

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Hirnanhangdrüse

Die Hirnanhangdrüse (Hypophyse) sezerniert und speichert Hormone, die die Funktionen des endokrinen Systems regeln.

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Eine Darstellung der Hirnanhangdrüse und der Hormone des Hypophysenvorderlappens

Die vom Hypothalamus an den Hypophysenvorderlappen geschickten Hormone dienen als Signalgeber. Sie regen die Freisetzung von Hormonen des Hypophysenvorderlappens, die endokrine Drüsen, die eine ganze Reihe von Körperfunktionen regeln, an bzw. blockieren sie. Das menschliche Wachstumshormon (human growth hormone – hGH) gelangt zur Muskulatur, den Knochen und zur Leber, um überall das Wachstum und die Entwicklung zu fördern. Das die Schilddrüse (Thyreoidea) stimulierende Hormon (TSH) und das adrenokortikotrope Hormon (ACTH) setzen an der Schilddrüse bzw. den Nebennieren an, zwei primären Drüsen des endokrinen Systems, die Stoffwechsel, Temperatur, Wachstum und Belastbarkeit regeln. Das follikelstimulierende Hormon (FSH) und das Gelbkörperhormon (luteinisierenderes Hormon - LH) regen die Produktion der Keimzellen und Fortpflanzungsprozesse in den Keimdrüsen an, während das Prolaktin (PRL) die Milchproduktion im Brustdrüsengewebe einleitet.

4. Die Hormone des Hypophysenhinterlappens regeln den Wasserhaushalt und leiten die Wehen ein

Eine Darstellung der Hirnanhangsdrüse und der Hormone des Hypophysenhinterlappens

Die meisten der vom Hypothalamus abgesonderten Hormone gelangen in den Hypophysenvorderlappen, wo sie die Freisetzung anderer Hormone anregen oder blockieren. Jedoch werden das antidiuretische Hormon (ADH oder Vasopressin) und das Oxytocin (OXT) durch axonale Ausläufer des Hypothalamus in den Hypophysenhinterlappen abgegeben. Der Hypophysenhinterlappen speichert das ADH und OXT und setzt sie bei Bedarf direkt in den Blutstrom frei. ADH wirkt sich auf die Nieren, Blutgefäße sowie die Schweißdrüsen der Haut aus, um im gesamten Körper den Wasserverlust zu verringern. OXT spielt bei der Schwangerschaft und beim Stillen eine Rolle. Es führt zur Kontraktion der glatten Muskulatur in der Gebärmutter und damit zur Wehentätigkeit. Später regt es den Milchaustritt aus dem Brustgewebe an und fördert den Aufbau der Mutter-Kind-Beziehung.

5. Hormone sind die treibende Kraft hinter der Reaktion des Körpers auf neue Reize und Belastungen

Eine Darstellung der Hormone, die an der Kurz- und Langzeitreaktion auf Belastungen beteiligt sind und von Hypothalamus, Hirnanhangdrüse und Nebennieren.

Hormone regeln die laufenden Funktionen im Körperinneren. Sie ermöglichen auch die Körperreaktionen auf Veränderungen in der Umwelt — beispielsweise auf Belastungen oder eine plötzliche Bedrohung. In diesem Fall weist der Hypothalamus die Nebennieren (über Nervensignale) direkt an, die Produktion von Adrenalin (Epinephrin) und Noradrenalin (Norepinephrin) hochzufahren. Diese Hormone unterstützen die Reaktion „Kampf oder Flucht“: Atemfrequenz und Herzschlag beschleunigen sich und unsere Muskulatur wird mit einem Energieschub versorgt. Falls die Situation weiterbesteht wirft das endokrine System die „Widerstandsphase“ an: Der Hypothalamus befiehlt der Hirnanhangdrüse, das adrenokortikotrope Hormon (ACTH) auszuschütten. Das ACTH regt die Nebennieren an, Mineralkortikoide und Glukokortikoide freizusetzen und die Bauchspeicheldrüse sezerniert Glukagon. Diese Hormone steigern die Blutzuckerkonzentration und erhöhen die Durchblutung und Energiebereitstellung bei anhaltender Belastung.

Externe Hilfe

Ein Artikel in Science Daily über eine Studie zu Oxytocin

Eine Abhandlung in Science Creative Quarterly über die neurochemischen und hormonellen Aspekte beim Verlieben.

Anatomie & Physiologie von Visible Body bietet eine umfassende Behandlung jedes Körpersystems in einer geführten, visuell ansprechenden Präsentation.