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B978-3-437-58052-9.00003-7

10.1016/B978-3-437-58052-9.00003-7

978-3-437-58052-9

Abb. 3.1

[S007-22]

Rechte Niere mit Nebenniere

Abb. 3.2

[S007-22]

Nebenniere (Querschnitt) mit Rinde und Mark

Abb. 3.3

[L107]

Schema der Nebenniere

Abb. 3.4

[L107]

Hormonproduktion in der Nebenniere

Abb. 3.5

[L106]

Strukturformel des Aldosterons

Abb. 3.6

[L106]

RAAS (die weiteren Angiotensin-II-Wirkungen sind hier nicht dargestellt)

Abb. 3.7

[L253]

Strukturformel des Cortisols

Abb. 3.8

[L106]

Zirkadiane Rhythmikzirkadiane Rhythmik

Abb. 3.9

[L106]

Regelkreislauf der Glukokortikoide

Abb. 3.10

[L106]

Beantwortung von StressStressCortisolStressAdrenalinAdrenalinStressCortisolStress durch Cortisol und Adrenalin

Abb. 3.11

[L253]

Regelkreis beim Morbus Addison

Abb. 3.12

[R246]

Hyperpigmentierung bei Morbus Addison

Abb. 3.13

[L253]

Regelkreis beim adrenogenitalen Syndrom

Abb. 3.14

[E288]

Hirsutismus

Abb. 3.15

[L253]

Regelkreis beim Cushing-Syndrom

Abb. 3.16

[M779]

Morbus Cushing. a Vollmondgesicht. b Striae distensae.

Abb. 3.17

[R246]

Stiernacken, Hypertrichose

Abb. 3.18

[L123]

Periphere Verschaltungen des Sympathikus

Abb. 3.19

[L253]

Strukturformeln von Noradrenalin und Adrenalin

Verteilung der RezeptorenRezeptorenα-Rezeptoren;Rezeptorena0Rezeptorenβ1-Rezeptoren;Rezeptorenb1Rezeptorenβ2-Rezeptoren;Rezeptorenb2

Tab. 3.1
α-Rezeptoren
(Adrenalin + Noradrenalin)
β1-Rezeptoren
(Adrenalin + Noradrenalin)
β2-
Rezeptoren(ausschließlich Adrenalin)
alle Arterien und Arteriolen – mit Ausnahme der Gefäße des Herzens, der Lunge und des Cerebrums Arterien und Arteriolen des Herzens (ausschließlich β2) und der Skelettmuskulatur (zusätzlich α)
venöse Kapazitätsgefäße
Darm
Auge
B-Zellen des Pankreas B-Zellen des Pankreas
Atemwege (Bronchien und Bronchiolen)
Erregungsbildung und Reizleitung des Herzens, Herzmuskelzellen
Renin produzierende Zellen der Nierenarteriolen
Fettgewebe (Lipolyse), Leber (Glykogenolyse), Skelettmuskulatur

Nebenniere

  • 3.1

    Nebennierenrinde28

    • 3.1.1

      Anatomie28

    • 3.1.2

      Physiologie28

    • 3.1.3

      Krankheitsbilder37

  • 3.2

    Nebennierenmark43

    • 3.2.1

      Anatomie43

    • 3.2.2

      Physiologie44

    • 3.2.3

      Krankheitsbilder48

NebennierenDie Nebenniere (Glandula suprarenalis) Glandula(-ae)suprarenalisbefindet sich anatomisch neben der Niere: Sie sitzt beidseits kappenartig dem oberen Nierenpol auf (Abb. 3.1). Es gilt auch im Hinblick auf einschlägige Prüfungsfragen zu beachten, dass die beiden Organe keinerlei Verbindung miteinander haben und ganz und gar unterschiedliche Funktionen besitzen. Auch das venöse Blut der Nebenniere läuft selbstverständlich nicht zur Niere, sondern gelangt über die Lunge in den allgemeinen systemischen Kreislauf und damit prozentual verteilt überallhin. Das Organ hätte evolutionär genauso gut der Leber zugeordnet werden können und würde dann eben „Nebenleber“ heißen.

Wie die Nieren liegen auch die Nebennieren retroperitoneal (hinter dem Peritoneum = Bauchfell, Fach Verdauungssystem). Die Größe beträgt jeweils etwa 4 × 2,5 × 1 cm; das Gewicht liegt bei 6–10 g. Es handelt sich also um recht kleine Organe, die man z.B. im Ultraschall nicht immer auf Anhieb erkennt, vor allem wenn sie von lufthaltigen Darmanteilen überlagert sind. Das Organ ist von einer bindegewebigen Kapsel umhüllt.

Die BlutversorgungNebennierenBlutversorgung über mehrere Aa. suprarenales erfolgt variabel entweder direkt aus der Aorta, aus der A. renalis oder aus der A. phrenica.

Im schmetterlingsförmigen Querschnitt der Nebenniere (Abb. 3.2) lässt sich eine Rindenzone (Nebennierenrinde, NNR) von einer zentralen Markschicht (Nebennierenmark, NNM) unterscheiden. Die beiden Anteile sind in ihren physiologischen Aufgaben vollkommen voneinander getrennt und werden deshalb auch getrennt besprochen.

Nebennierenrinde

Anatomie

In der NebennierenrindeNebennierenrinde (NNR);Nebennierenrinde (NNR) kann man histologisch 3 Schichten gegeneinander abgrenzen (Abb. 3.3):
  • Zona glomerulosaZonaglomerulosa: Diese schmale Schicht liegt direkt unterhalb der Kapsel und bildet die sog. Mineralokortikoide.Mineralokortikoide

  • Zona fasciculataZonafasciculata: Die mittlere Schicht ist sehr breit und bildet damit den Hauptanteil der NNR. Hier werden die Glukokortikoide hergestellt.Glukokortikoide

  • Zona reticularisZonareticularis: Dies ist die innerste, an das Nebennierenmark (NNM) angrenzende Schicht. Sie ist ähnlich schmal wie die Zona glomerulosa. In ihr werden hauptsächlich Androgene produziert.Androgene

Die gelbliche Farbe der Nebennierenrinde wird überwiegend durch die breite Zona fasciculata verursacht, die besonders zahlreiche Lipide (Cholesterin-Abkömmlinge) enthält.
Cortex heißt Rinde. KortikoideKortikoide sind Abkömmlinge der (Nebennieren-)Rinde. Glukokortikoide sind Hormone der NNR, die den Stoffwechsel der Glukose beeinflussen, Mineralokortikoide solche, die dem Stoffwechsel der Mineralien (vor allem Natrium und Kalium) zugeordnet werden können.

Merke

  • Zona glomerulosa → Mineralokortikoide

  • Zona fasciculata → Glukokortikoide

  • Zona reticularis → Androgene

Physiologie

Nebennierenrinde (NNR);NebennierenrindePhysiologieSämtliche in der NNR produzierten Hormone basieren auf dem Grundgerüst des Cholesterins bzw. Sterans, gehören also zu den SteroidhormonenSteroidhormone („dem Steran ähnliche bzw. sich davon ableitende Hormone“) und werden demnach aus CholesterinCholesterinSteroidhormone synthetisiert (Abb. 3.4, s.a. Abb. 1.4). Das benötigte Cholesterin stammt aus der Nahrung, zum größeren Teil jedoch aus der körpereigenen Produktion der Leber. Es wird auf dem Blutweg zu den hormonbildenden Geweben transportiert.
Kleinste Unterschiede in Zahl und Anordnung der Liganden, also der am Sterangerüst befindlichen Seitenketten bzw. Moleküle, verursachen erhebliche Verschiebungen der Hormonwirkung. Ein einziges zusätzliches Sauerstoffatom oder eine Methylgruppe -CH3 oder zusätzliche Doppelbindung entscheiden darüber, ob es sich um ein Hormon aus der Gruppe der Glukokortikoide, der Mineralokortikoide oder der Androgene handelt. Dies ist auch der Grund dafür, dass z.B. Mineralokortikoide gleichzeitig in geringem Umfang Cortisol-Wirkung besitzen und umgekehrt.
Im Blut werden die Glukokortikoide an TransportproteineGlukokortikoideTransportproteine gebunden. Nur 5–10 % erscheinen in freier und damit wirksamer Form. Aldosteron als Hauptvertreter der Mineralokortikoide dagegen liegt überwiegend in freier Form vor.
In ihren Zielorganen werden die Steroidhormone ins Zytosol aufgenommen und, gebunden an spezifische Transportproteine, in den Kern eingeschleust. Hier verursachen sie dann die Synthese verschiedenster Moleküle, wodurch die Hormonwirkung zustande kommt.
Mineralokortikoide
Der wichtigste Vertreter der MineralokortikoideMineralokortikoide ist das AldosteronAldosteron (Abb. 3.5). Es wird in der Zona glomerulosaZonaglomerulosa synthetisiert (Abb. 3.4). Die Gesamtmenge des täglich gebildeten und ins Blut sezernierten Aldosterons beträgt lediglich 50–250 µg (Mikrogramm, nicht Milligramm). Im Gegensatz zu den Glukokortikoiden ist es kaum an Plasmaproteine gebunden, liegt also überwiegend in freier, wirksamer Form vor. Dadurch wird es außerordentlich schnell in der Leber abgebaut, und seine periphere Wirkung ist zeitlich stark limitiert: Bei einem einzigen Durchlauf durch die Leber werden über 75 % des Aldosterons aus dem Serum entfernt. Ein weiterer Anteil wird in der Niere abfiltriert. Damit ermöglicht seine Halbwertszeit von wenigen Minuten eine genau an den aktuellen Bedarf des Körpers angepasste Sekretion aus der NNR.
Aldosteron ist Teil des komplexen Renin-Angiotensin-Aldosteron-SystemsRenin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) (RAAS), RAAS (Renin-Angiotensin-Aldosteron-System)doch sollen seine Wirkungen zunächst isoliert betrachtet werden – u.a. deswegen, weil es tatsächlich auch isoliert und unabhängig vom RAAS sezerniert werden kann.
Hormonwirkungen
AldosteronAldosteronWirkungen ist primär für die Homöostase (das Gleichgewicht) des extrazellulären Kaliums und Natriums, und damit auch der extrazellulären Flüssigkeitsmenge insgesamt zuständig. Seine wesentliche Wirkung besteht in einer Stimulierung der Natrium-Kalium-PumpeNatirum-Kalium-Pumpe, Aldosteron (= Na+-K+-ATPase) an distalem Nierentubulus und vor allem Sammelrohren, den ekkrinen Schweißdrüsen sowie am Dickdarm, wodurch Natrium vermehrt rückresorbiert und Kalium vermehrt ausgeschieden wird.
Natrium (Na+) ist das wesentliche Kation des Extrazellulärraums (etwa 140 mmol/l) und bestimmt damit auch dessen Volumen. Die gesteigerte Rückresorption in der Niere und weiteren Geweben erhöht dadurch das gesamte intravasale und extravasale (= interstitielle) Flüssigkeitsvolumen und damit sowohl den systolischen Blutdruck als auch den Turgor (Flüssigkeitsgehalt) der Gewebe.
Dieselbe Wirkung wie an der Niere besitzt Aldosteron in etwas geringerem Umfang an der Darmwand und den Schweißdrüsen. Daneben stimuliert es die Na+-K+-ATPase nicht nur an diesen Geweben, sondern an jeder einzelnen Körperzelle, wodurch dem Extrazellulärraum weiteres K+ verloren geht. Eine übermäßige Ausschüttung aus der NNR führt durch diese Summation nicht nur zur Blutdruckerhöhung, sondern kann gleichzeitig auch eine ausgeprägte HypokaliämieHypokaliämie verursachen.
Die HypokaliämieHypokaliämie beinhaltet wiederum die Gefahr einer metabolischen AlkaloseAlkalosemetabolische (Fach Urologie),metabolische Alkalose vor allem weil die H+-K+-Pumpe an den Nierentubuli und Sammelrohren in der Folge des Kaliummangels verstärkt Kalium rückresorbiert und im Gegenzug Protonen (H+) ausscheidet. Wenn dem Extrazellulärraum jedoch Säure entzogen wird, bedeutet dies, dass die enthaltene Flüssigkeit nun alkalischer sein muss als zuvor.
An die Gefahr einer metabolischen Alkalose ist vor allem auch bei Flüssigkeitsverlusten durch starkes Schwitzen oder Durchfälle (mehrere Liter/Tag) zu denken, weil infolge der entstehenden Hypovolämie HypovolämieAlkalose, metabolischemehr Aldosteron gebildet wird (s.u.). Dem Körper gehen damit zusätzliche Mengen an Kalium verloren, weil die ausgeschiedenen Flüssigkeiten mit K+ angereichert sind.
Neben Hypokaliämie und Alkalose können bei vermehrter Aldosteronsekretion durch die Erhöhung des gesamten extrazellulären Volumens auch ÖdemeÖdemeAldosteronsekretion, erhöhte entstehen. Bei schweren Lebererkrankungen mit Einschränkung ihrer Funktion, vor allem bei der Leberzirrhose kommt es als Folge des verminderten Hormonabbaus zum HyperaldosteronismusHyperaldosteronismus, woraus ein erhöhtes Volumen in Gefäßen (= systolische Hypertonie) und Interstitium (= Ödeme) resultiert. Aufgrund der Rückkopplungseffekte ist der Aldosteronspiegel allerdings nur mäßig erhöht und die Ödeme entstehen deshalb in erster Linie aufgrund des Mangels an Albumin (Eiweißmangelödeme).Eiweißmangelödeme Auch eine Herzinsuffizienz erzeugt in der Folge des verminderten zirkulierenden Volumens einen Hyperaldosteronismus. Im Gegensatz zum primären Hyperaldosteronismus durch einen Hormon produzierenden Tumor der Zona glomerulosa nennt man diese Formen sekundär.

Merke

Aldosteron

  • besitzt eine sehr kurze Halbwertszeit von wenigen Minuten

  • wirkt vor allem über die Stimulierung der Natrium-Kalium-Pumpe

  • steigert die Natriumrückresorption und die Kaliumausscheidung besonders an der Niere

  • erhöht das extrazelluläre (intravasale und interstitielle) Flüssigkeitsvolumen

  • führt u.U. zur Hypokaliämie und darüber zur metabolischen Alkalose

  • hemmt in der Niere die Reninproduktion (negative Rückkopplung in Bezug auf das RAAS)

Beeinflussung der Zona glomerulosa
ZonaglomerulosaDer wichtigste Stimulus für Bildung und Ausschüttung von Aldosteron ins Blut stellt das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)RAAS (Renin-Angiotensin-Aldosteron-System)dar (s.u.). Eine HyperkaliämieHyperkaliämieAldosteron bewirkt ebenfalls eine gesteigerte Sekretion, während die kardialen Peptidhormone atriales natriuretisches Hormon (ANH)ANP ANP (atriales natriuretisches Peptid)atriales natriuretisches Peptid (ANP)und BNP seine BNP (brain natriuretic peptide)brain natriuretic peptide (BNP)Ausschüttung aus der NNR hemmen. Das ACTH der Hypophyse besitzt lediglich eine sehr geringe stimulierende Wirkung und braucht deshalb im Zusammenhang nicht besprochen zu werden.
Beim Kaliumserumspiegel ist zu beachten, dass die physiologische Aldosteronproduktion einer Normokaliämie bedarf. Entsprechend steigert eine HyperkaliämieHyperkaliämieAldosteron die Sekretion des Hormons und erhöht damit auch den Blutdruck. Dagegen sind die Hormonspiegel bei der Hypokaliämie niedriger, sodass es zum Blutdruckabfall kommen kann. Bei der terminalen Niereninsuffizienz findet man aufgrund der mangelhaften Ausscheidungsfunktion der Niere erhöhte Kaliumserumspiegel, sofern die Zufuhr über die Nahrung nicht streng den Erfordernissen angepasst wird. Diese Hyperkaliämie ist an der arteriellen Hypertonie der Patienten mitbeteiligt.

Hinweis Prüfung

Ungeachtet dieser Zusammenhänge war bei einer Prüfungsfrage anzugeben, dass man mit einer Kaliumzufuhr den Blutdruck senken kann. Dies kann bei einer Hypokaliämie im Einzelfall auch zutreffen, weil sie mit einer Hypomagnesiämie assoziiert sein kann. Bei normalen Kaliumspiegeln ist die Aussage dagegen grundsätzlich unzutreffend.

Merke

Stimulierung der Zona glomerulosa

  • RAAS

  • Hyperkaliämie

  • ACTH (in sehr geringem Umfang)

Hemmung der Zona glomerulosa

  • Hypokaliämie

  • Peptidhormone des Herzens

    • ANP (atriales natriuretisches Peptid)

    • BNP (natriuretisches Peptid vom B-Typ)

Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)
Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)Das RAASRAAS (Renin-Angiotensin-Aldosteron-System) ist der wichtigste Faktor bei der Regulierung des Wasser- und Elektrolythaushalts sowie des Blutdrucks (Abb. 3.6):
  • In der Leber wird das Eiweißmolekül AngiotensinogenAngiotensinogen gebildet und ins Blut ausgeschüttet. Es hat selbst keine biologische Wirkung, sondern wird lediglich entsprechend zahlreicher weiterer Serumproteine auf Vorrat und als Substrat für die folgenden Reaktionen im Blut bereitgestellt.

    Seine Bildung wird durch Östrogene gesteigert; der Serumspiegel ist also bei Frauen, und hier besonders in der Schwangerschaft mit ihren hohen Hormonspiegeln, in sehr geringem Umfang auch unter „Pilleneinnahme“ erhöht. Der evolutionäre Sinn ist darin zu sehen, dass in der Schwangerschaft ein sehr umfangreiches zusätzliches extrazelluläres Flüssigkeitsvolumen benötigt wird.

  • In Gefäßwänden kleiner Arterien und Arteriolen (also in den Wänden der sog. Widerstandsgefäße) wird das Enzym ReninRenin gebildet. Der Name leitet sich davon ab, dass es in der Niere (= Ren), in der Wand der afferenten Arteriolen, besonders reichlich vorhanden ist bzw. bei Bedarf gebildet werden kann. Aus diesem Grund werden die Renin produzierenden Zellen zumeist pauschal der Niere zugeordnet.

    Das ins Blut sezernierte Renin spaltet aus dem ständig vorhandenen Angiotensinogen ein kleines Peptid aus 10 Aminosäuren (= Dekapeptid) ab, das Angiotensin I. Angiotensin IAuch Angiotensin I besitzt noch keine biologische Wirksamkeit, sondern steht nun einfach im Plasma für die nachfolgende Reaktion zur Verfügung.

  • In den Endothelzellen nahezu sämtlicher Kapillaren des Körpers, besonders reichlich in den Lungenkapillaren, befindet sich dasACE (angiotensin converting enzyme)angiotensin converting enzyme (ACE) sog. ACE („angiotensin converting enzyme“). Seinem Namen entsprechend handelt es sich beim ACE um ein Enzym, welches das Angiotensin I konvertiert (verändert): Es spaltet von Angiotensin I, sobald es im Plasma entstanden ist, zwei Aminosäuren ab. Das Restmolekül besteht demnach noch aus 8 Aminosäuren (= Oktapeptid). Es heißt Angiotensin IIAngiotensin II und besitzt zahlreiche biologische Funktionen.

Exkurs

Das Enzym Renin wird häufig fälschlicherweise als Hormon bezeichnet, groteskerweise sogar teilweise in der Prüfung (!), doch weist dies lediglich auf elementare Verständnisprobleme hinsichtlich des Wesens von Enzymen hin (Fach Biochemie):

Hormone sind Botenstoffe, die auf dem Blutweg zu ihren Zielzellen gelangen, an deren spezifische Membranrezeptoren binden und dadurch den Stoffwechsel dieser Zellen verändern. Dagegen handelt es sich bei Enzymen um Katalysatoren, die chemische Reaktionen anstoßen oder beschleunigen. Enzyme verknüpfen z.B. bestimmte Moleküle sehr spezifisch miteinander zu größeren Molekülen oder sie spalten Moleküle an vorgegebenen Stellen. Eine jede (bio)chemische Reaktion in beliebigen Zellen oder auch im Serum bedarf für ihr Zustandekommen eines spezifischen, auf genau diese Reaktion ausgerichteten Enzyms. Für mehr als 3.000 (bio)chemische Reaktionen im menschlichen Organismus werden mehr als 3.000 Enzyme benötigt. Das Enzym Renin, eine Protease, besitzt die ihm eigene spezifische Funktion, an das Eiweiß Angiotensinogen zu binden, sobald sie sich im Blutplasma begegnen, um direkt anschließend ein kleinesDekapeptid Dekapeptid davon abzuspalten. Es wird so lange Angiotensinogen-Eiweiße umsetzen, bis es seinerseits gespalten oder ausgeschieden und damit unwirksam gemacht worden ist.

Die Niere produziert durchaus Hormone wie Erythropoetin oder D-Hormon. Das Enzym Renin gehört nicht dazu. Es wäre schön, wenn das nun zumindest einmal bei den Prüfern ankommen würde!

Angiotensin-II-Wirkungen
  • Angiotensin IIAngiotensin II verengt die arteriellen Widerstandsgefäße in noch größerem Umfang als der Sympathikus, mobilisiert gleichzeitig Blutvolumen aus den venösen Kapazitätsgefäßen, indem es auch diese Gefäße verengt, und erhöht durch die beiden Mechanismen den diastolischen und systolischen Blutdruck. Dies entspricht der Sympathikuswirkung, bei der ebenfalls die Gefäße beider Systeme enger gestellt werden.

  • Es bewirkt eine Aldosteron-Ausschüttung aus der NNR.

  • Es induziert im Hypothalamus ein Durstgefühl sowie Appetit auf Salziges.

  • In geringerem Umfang wird der Sympathikus direkt aktiviert.

  • Im Zuge einer negativen Rückkopplung hemmt es die Sekretion von Renin, sodass eine einmalige kurzfristige Aktivierung des RAAS zeitlich limitierte Wirkungen hervorruft. Demselben Ziel dienen die kurzen Halbwertszeiten von Aldosteron und Angiotensin II.

Exkurs

Die Sekretion von ADH (antidiuretisches Hormon = Adiuretin, Kap. 6.1.2) ADH (antidiuretisches Hormon)antidiuretisches Hormon (ADH)Adiuretin (ADH, antidiuretisches Hormon)aus der Hypophyse wurde in früheren Jahren als weitere direkte Angiotensinwirkung angesehen. Inzwischen wird ADH nicht mehr dem RAAS zugeordnet, weil seine Ausschüttung wahrscheinlich nur indirekt erfolgt:

Die primäre Aldosteronwirkung an der Niere besteht lediglich aus einer verstärkten Natriumrückresorption (und Kaliumausscheidung), jedoch ohne adäquat gebundene Wasseranteile, weil dafür die durch ADH induzierten Wasserkanäle erforderlich sind. Ohne ADH sind die Sammelrohre der Niere für Wasser undurchlässig. Die Osmorezeptoren im Hypothalamus reagieren nun allerdings außerordentlich sensibel auf geringste Schwankungen des Serumnatrium. Dies bedeutet, dass die durch Aldosteron induzierte Zunahme der Plasmaosmolarität umgehend mit der Sekretion von ADH aus den Speichern der Hypophyse beantwortet wird.

Zusätzlich ist der Sympathikus mit den ADH-produzierenden Kerngebieten des Hypothalamus verschaltet, wodurch jede RAAS-Aktivierung die ADH-Produktion im Hypothalamus und Sekretion des Hormons aus der Hypophyse aktiviert. Als Folge beider Effekte ist das antidiuretische Hormon indirekt mit dem RAAS verbunden.

Nur bei sehr hohen Serumspiegeln an Angiotensin II, wie sie überwiegend im Schock zu beobachten sind, geht man auch heute noch von einer direkten Stimulation der hypothalamischen Zentren aus. Letztendlich aber ist es doch ziemlich gleichgültig, ob das ADH nun direkt oder indirekt an der RAAS-Aktivierung beteiligt ist, denn ohne seine Mitwirkung kann die angestrebte Volumenmehrung nicht zustande kommen.

Angiotensin IIAngiotensin II induziert also die Ausschüttung von Aldosteron und wirkt darüber hinaus an den Gefäßen gleichsinnig wie der Sympathikus. Diese sympathikusartige Wirkung wird durch direkte Stimulation des Sympathikus sowie die Volumen erhöhende Wirkung von AldosteronAldosteron und nachfolgendem ADH noch potenziert. Seine Halbwertszeit im Serum liegt bei lediglich 2 Minuten; die Wirkung ist damit zeitlich eng limitiert und kann durch erneute Reninfreisetzung perfekt an den jeweiligen Bedarf angepasst werden.
Das Hypophysenhormon ADH wirkt, ADH (antidiuretisches Hormon)antidiuretisches Hormon (ADH)Adiuretin (ADH, antidiuretisches Hormon) entsprechend Aldosteron, an den Sammelrohren der Niere. Hier führt es zur Rückresorption von Wasser – ohne Einfluss auf die Natrium- und Kaliumausscheidung. ADH führt also zu einer Volumenzunahme intravasal und interstitiell. Es wird im Kap. 6.1 ausführlicher besprochen.
ACE hat nebenACE (angiotensin converting enzyme)angiotensin converting enzyme (ACE) seiner Bildung des hochwirksamen Angiotensin II noch eine weitere Enzymwirkung: Es spaltet z.B. bei Entzündungsreaktionen entstandenes BradykininBradykinin und macht es dadurch unwirksam. Bradykinin gehört zum System der sog. Kinine, ist u.a. für Gefäßerweiterungen im präkapillären Bereich zuständig und spielt dadurch eine Rolle bei entzündlichen Ödembildungen. ÖdemeBradykininACE sorgt damit nicht nur über Angiotensin II für eine Gefäßverengung, sondern es verhindert gleichzeitig auch entzündlich ausgelöste Gefäßerweiterungen. Die Medikamentenklasse der ACE-Hemmer ACE-Hemmermindert durch Hemmung des Enzyms die Synthese von Angiotensin II und senkt dadurch sehr effektiv den Blutdruck. Gleichzeitig jedoch steht ACE damit auch für eine Spaltung von Bradykinin nur noch sehr eingeschränkt zur Verfügung. Daraus entsteht als häufigste Nebenwirkung der ACE-Hemmer v.a. bei Patienten, die zu allergisch-entzündlichen Veränderungen in Lunge und Atemwegen neigen (z.B. Atopiker), ein chronischer Hustenreiz.

Exkurs

Sämtliche Angiotensin-II-Wirkungen, die eine Blutdruckerhöhung zur Folge haben, werden über sog. Typ-1-Rezeptoren vermittelt. Man kann deshalb zur Blutdrucksenkung anstelle der Klasse der ACE-Hemmer auch AT1-Antagonisten (Klasse der Sartane) AT1-AntagonistenSartanenutzen und damit die Typ-1-Rezeptoren für die Angiotensinwirkung blockieren. Indem die Sartane keine Wirkung auf das ACE der Lunge entfalten, können sie auch keinen Hustenreiz verursachen. Sie stehen demnach als Reservemedikamente für Patienten zur Verfügung, welche die wertvollen und noch dazu überaus preiswerten ACE-Hemmer nicht vertragen.

Die Definition üblicher Angiotensin-RezeptorenAngiotensin-Rezeptoren, Typ 1/2 als Typ 1 bedeutet, dass es auch Typ-2-Rezeptoren geben muss. Diesen Typ hat man bisher v.a. in der Niere sowie in Gefäßwänden identifiziert, wo er gegensätzliche Wirkungen zum Typ 1 vermittelt. Erwähnt sei das wegen der Namensgebung der Angiotensinrezeptoren, denn es besitzt ansonsten keine weitere Bedeutung.

Mechanismen der Reninsekretion
Der entscheidende Stimulus für die Produktion von Renin ist einReninHypotonieReninsekretionReninsekretionBlutdruckabfall Blutdruckabfall in den Widerstandsgefäßen von Nieren und Peripherie: Rezeptoren zur Erfassung des arteriellen Drucks, sog. Pressorezeptoren, Pressorezeptorenbefinden sich in den großen herznahen Gefäßen (Aortenbogen, A. carotis). Auch im Niederdrucksystem (z.B. in V. cava, V. portae sowie beiden Vorhöfen) wird der Druck im Gefäßsystem registriert und bei einem Abfall bevorzugt über den Sympathikus gegengesteuert. In der Niere wird Renin vermehrt gebildet, wenn der arterielle Mitteldruck (Mitte zwischen systolischem und diastolischem Blutdruck) auf weniger als 85 mmHg (z.B. < RR 100/70) abfällt. Es genügt dann allein die verminderte Wandspannung in den afferenten Arteriolen, um Renin freizusetzen und ins Blut abzugeben.
Auch der Sympathikus bewirkt bei jeder Aktivierung überSympathikusReninsekretionReninsekretionSympathikus β1-Rezeptoren an den reninproduzierenden Zellen eine Reninausschüttung und verstärkt damit seine eigene periphere Wirkung. RAAS und Sympathikus sind also, wie erwähnt, außerordentlich eng miteinander verflochten und lassen sich wegen ihrer gleichgerichteten Wirkungen ohnehin kaum voneinander trennen. Dabei findet allerdings eine fein ausbalancierte Abstimmung unter den beiden Systemen statt: Für übliche körperliche Aktivitäten reicht die Aktivierung des Sympathikus vollkommen aus. Seine positiv inotrope Wirkung auf den Herzmuskel führt im Verein mit der Engstellung der Arteriolen und der Rekrutierung von Zusatzvolumen aus der Reserve der venösen Kapazitätsgefäße zu einem umgehend zur Verfügung stehenden Anstieg von systolischem und diastolischem Blutdruck sowie, im Verein mit der kardialen Frequenzzunahme, zu einer Steigerung des Herzzeitvolumens auf zumindest das Doppelte des Ausgangswertes. Die parallel erfolgende Stimulierung der Atmung sorgt für eine angemessene Sauerstoffanreicherung und Kohlendioxidabgabe des zusätzlichen Herzzeitvolumens. Das RAAS optimiert die körperlichen Reserven zeitlich nachfolgend durch eine Verstärkung der sympathischen Gefäßwirkungen sowie vor allem durch eine Auffüllung des Kreislaufs, wodurch nun nicht einfach nur das Herzzeitvolumen, sondern auch die Gesamtmenge an Blut erhöht wird.

Exkurs

Bluthochdruck durch überhöhte Natriumzufuhr

VermehrteBluthochdruck KochsalzzufuhrHypertonieKochsalzzufuhr, erhöhteKochsalzzufuhr, erhöhte, Hypertonie bildet über die Macula densaMacula densa der Nierenkörperchen einen Stimulus für die Zunahme des extrazellulären Volumens (Fach Urologie): Den afferenten Arteriolen liegen (über eine Zwischenschicht aus Mesangium) die Zellen der Macula densa an, integriert in die Wand des distalen Tubulus. Diese Zellen messen die Konzentration der Na+- und Cl-Ionen im distalen Tubulus und versuchen, die renalen Natriumverluste gering zu halten. Je mehr Kochsalz zugeführt wird, desto mehr bleibt für die distalen Tubulusanteile übrig. Übersteigt also deren Konzentration an der Macula densa ein bestimmtes Maß, induzieren sie eine Verengung der afferenten Arteriolen, wodurch nun infolge abnehmender Filtration Natrium verstärkt im Körper zurückgehalten wird.
Dieser Mechanismus klingt widersinnig, scheint sich jedoch im Lauf der Evolution bewährt zu haben, sonst wäre er nicht beibehalten worden. Dem Verständnis zuliebe muss dabei aber berücksichtigt werden, dass Salz in der langen Menschheitsgeschichte ein äußerst seltenes und entsprechend kostbares Gut darstellte. Ein erheblicher Nachteil der freien Verfügbarkeit von Kochsalz in der Neuzeit besteht nun darin, dass die Niere ungeachtet einer überhöhten Natriumzufuhr mit der Nahrung versucht, die Natriumverluste gering zu halten. Das ohnehin bereits vermehrte Körpernatrium steigt daher noch weiter an. Auf diese Weise resultiert eine Hypervolämie mit entsprechendem Blutdruckanstieg. Der Mechanismus scheint einem beachtlichen Anteil der Patienten mit essenzieller Hypertonie zugrunde zu liegen und es wird hieraus verständlich, warum der Hypertoniker zuallererst seinen Kochsalzverbrauch (und sein Körpergewicht) reduzieren sollte, bevor man zu Medikamenten greift. Werden aberMedikamente erforderlich, hat man mit den ACE-Hemmern oder den verwandten AT1-Blockern hervorragend geeignete Präparate zur Verfügung, um das System sehr gezielt zu hemmen und über die verstärkte Ausscheidung von Kochsalz den Blutdruck zu senken (Fach Urologie, Fach Pharmakologie).

Bluthochdruck bei Nierenarterienstenose

Nierenarterienstenose, HypertonieHypertonieNierenarterienstenoseBei einer Gefäßverengung der Nierenarterie sinkt der Mitteldruck distal der Stenose unter den Wert, der im übrigen Kreislauf herrscht. Aus dem Bereich der afferenten Nierenarteriolen wird nun so lange, und entsprechend dem Ausmaß der Minderdurchblutung, Renin ins Blut sezerniert, bis der Mitteldruck distal der Stenose über 85 mmHg geklettert ist. Liegt er aber nun distal der Stenose in normaler Höhe, so muss er im restlichen Kreislaufsystem auf Werte oberhalb des Normalen angestiegen sein. Jede ausgeprägte Stenosierung einer Nierenarterie, z.B. in der Folge einer Arteriosklerose, führt folgerichtig zu einem Hypertonus im gesamten Hochdrucksystem der Peripherie! Dieser Zusammenhang wird nach dem Physiologen Harry Goldblatt als Goldblatt-MechanismusGoldblattmechanismus bezeichnet.

Merke

Blutdruckerniedrigung, Hypovolämie, übermäßige Natriumaufnahme, Sympathikusaktivierung sowie eine Nierenarterienstenose bewirken die Bildung und Ausschüttung von Renin, welches dann die eigentliche Kaskade in Bewegung setzt.

Zusammenfassung

Renin-Angiotensin-Aldosteron-System

Angiotensinogen (im Blutplasma) und das Enzym ACE (im kapillären Endothel überwiegend der Lunge) stehen bereit und warten auf ihre Spaltung bzw. ihr Substrat. Veränderungen wie Blutdruckabfall und Flüssigkeitsverlust oder ein in anderem Zusammenhang aktivierter Sympathikus führen dazu, dass in den afferenten Arteriolen der Niere Renin gebildet und ins Blut sezerniert wird. Dort spaltet es das Angiotensinogen. Das entstehende Angiotensin I wird in den Kapillaren der Lunge und anderer Organe durch ACE zu Angiotensin II umgewandelt. Dieses bewirkt schließlich die Volumenvermehrung und die Blutdruckerhöhung, wobei die Stimulierung der Aldosteronsekretion aus der NNR nur einen Mechanismus von mehreren darstellt.
Das RAAS ist damit das wichtigste System, das den Kreislauf vor einer Hypovolämie oder einem zu niedrigen Blutdruck anderer Ursache schützt. Darüber hinaus arbeitet es stets Hand in Hand mit dem Sympathikus. Dies bedeutet, dass grundsätzlich und ausnahmslos bei jeglicher Sympathikusaktivität – pauschal bei physischem oder psychischem Stress – das RAAS zugeschaltet ist. Entsprechend nimmt das RAAS, sollte es zuerst aktiviert sein, den Sympathikus mit hinzu. Eine Situation, bei der eines dieser Systeme aktiv ist und sich das andere in Ruhe befindet, ist nicht möglich.
Hyperkaliämie
HyperkaliämieAldosteronDie HyperkaliämieAldosteronHyperkaliämie bewirkt ebenfalls eine Aldosteronausschüttung aus der NNR, wobei die Wirkung diesmal nicht „auf Umwegen“, sondern direkt in der Zona glomerulosa zustande kommt. Besteht die Hyperkaliämie bei normalem intravasalem Volumen, resultiert aus der Aldosteronsekretion zwar eine Normokaliämie, gleichzeitig aber auch eine Hypervolämie und damit ein Anstieg des systolischen Blutdrucks.
ANP und BNP
ANP
Das Hormon ANPatriales natriuretisches Hormon (ANH) (atriales natriuretisches Peptid)ANP (atriales natriuretisches Peptid)atriales natriuretisches Peptid (ANP) wird in der Muskulatur der Vorhöfe des Herzens (links > rechts) bei ihrer vermehrten Füllung (= verstärkte Wandspannung durch Volumenbelastung) gebildet. Es besitzt mehrere gleichgerichtete Wirkungen: Es unterdrückt
  • in der NNR die Aldosteronbildung und -abgabe ans Blut,

  • in den Arteriolen der Niere die Bildung bzw. Freisetzung von Renin,

  • in den Sammelrohren der Niere die Rückresorption von Natrium und Wasser.

Dadurch wird Natrium verstärkt über Niere, Darm und Schweißdrüsen ausgeschieden, wodurch das intravasale Flüssigkeitsvolumen sinkt und damit auch Vorhoffüllung und Blutdruck.
Die Vorhöfe bewirken bei einer verstärkten Volumenbelastung gleich welcher Ursache also über diese Mechanismen ihren eigenen und den Schutz der Ventrikel vor einer Volumenüberladung. Wie man aber z.B. bei einer Herzinsuffizienz oder Nierenarterienstenose erkennen kann, ist dieser Schutzmechanismus nicht immer stark genug, um das intravasale Volumen in ausreichendem Maße abzusenken.
BNP
Der Mechanismusbrain natriuretic peptide (BNP)BNP (brain natriuretic peptide) entspricht weitgehend demjenigen des ANP, doch wird das Hormon aus den Ventrikelwandungen freigesetzt. Wesentlicher Stimulus ist deren Überdehnung. Das BNP („brain natriuretic peptide“; frei übersetzt = kardiales natriuretisches Peptid) des Serums gilt als wichtigster Laborparameter, aus dessen Erhöhung eine Herzinsuffizienz abgeleitet werden kann (Fach Herz-Kreislauf-System).

Merke

ANP und BNP gelten als wichtigste Gegenspieler des RAAS.

Glukokortikoide
GlukokortikoideDie Glukokortikoide werden in der Zona fasciculata gebildet. Ihre drei HauptvertreteZonafasciculatar heißenCortisolCortisonCorticosteron Cortisol (= Hydrocortison), Cortison Hydrocortisonund Corticosteron, wobei das Cortisol sowohl von seiner Wirksamkeit her als auch mengenmäßig weit überwiegt und deswegen stellvertretend für sämtliche Glukokortikoide stehen kann (Abb. 3.7).
Die ins Blut sezernierte Menge liegt bei 15–30 mg/Tag und ist damit weit höher als diejenige des Aldosterons. Diese Größenordnung sollte man sich merken, weil man daraus näherungsweise ableiten kann, ob und in welchem Umfang pharmazeutisch eingesetzte Glukokortikoide (Cortisol-Analoga) Nebenwirkungen verursachen. Im Blut wird Cortisol zu 95 % an Transportproteine gebunden (v.a. Cortisol bindendes Globulin = CBG, Cortisol-bindendes Globulin (CBG)CBG (Cortisol-bindendes-Globulin)teilweise auch Albumin). Der geringe freie Anteil führt zu einer wesentlich längeren Verweildauer als dies beim Aldosteron der Fall ist: Die Serumspiegel steigen langsamer an und fallen langsamer ab (Halbwertszeit 24 h). Entsprechend der Situation bei TBG wird auch die CBG-Produktion der Leber durch Östrogene (Schwangerschaft, Pille) stimuliert, doch bleibt der freie Cortisolanteil im Wesentlichen unverändert. Der evolutionäre Sinn liegt im höheren Bedarf der Schwangeren an Glukokortikoiden, sodass der Cortisolvorrat im Plasma angepasst werden musste.
Cortisol unterliegt einem ausgeprägten Tag-Nacht-Rhythmus (Abb. 3.8)CortisolTag-Nacht-Rhythmus. Die höchsten Serumspiegel werden am frühen Morgen zwischen 6 und 8 Uhr erreicht (zum Zeitpunkt des morgendlichen Erwachens), die niedrigsten gegen Mitternacht bzw., genauer, zur Zeit des üblichen Zubettgehens.

Exkurs

Bei Schichtarbeitern verschiebt sich der Rhythmus innerhalb weniger Tage. Manche Krankheiten, aber auch Dauerstress oder Depressionen, können die zirkadiane Rhythmik abschwächen oder sogar vollständig aufheben.

Beeinflussung des Cortisolspiegels
Das ACTH (adrenokortikotropes Hormonadrenokortikotropes Hormon (ACTH) Corticotropin) des Hypophysenvorderlappens (HVL), einACTH (adrenokortikotropes Hormon) Peptid aus 39 Aminosäuren, hat eine nahezu vollständige Kontrolle über CorticotropinBildung und Sekretion des Cortisols (Abb. 3.9). Entsprechend seinem Serumspiegel wird Cortisol gebildet. Niedrige Cortisol-Serumspiegel induzieren erhöhte ACTH-Spiegel, hohe Cortisolspiegel supprimieren die ACTH-SekretionHyperkortisolismusACTH-Sekretion. Dies entspricht den Verhältnissen an der Schilddrüse (TSH, T3/T4, Kap. 2.2).
Neben dieser negativen Rückkopplung zwischen ACTH und Cortisol beeinflusst auch der Hypothalamus die Bildung von ACTH. In ihm laufen alle Informationen zusammen, die eine etwaige Änderung des Cortisolspiegels erfordern könnten, u.a. also auch Faktoren wie CRH (Corticotropin-Releasing-Hormon = Corticoliberin)CRH (Corticotropin-Releasing-Hormon = Corticoliberin)Corticoliberin (Corticotropin-Releasing-Hormon, CRH)Stress (emotional oder körperlich, z.B. durch eine Operation), Depressionen oder Pyrogene (IL-1, IL-6, TNF-α). Über den Faktor CRH (Corticotropin-Releasing-Hormon = Corticoliberin) Corticoliberin (Corticotropin-Releasing-Hormon, CRH)stimuliert er im HVL eine zusätzliche Bildung von ACTH über den vorbestehenden Serumspiegel hinaus.
Als dritter Faktor neben dem Cortisol-Serumspiegel und dem CRH des Hypothalamus führt eine periphere Hypoglykämie Hypoglykämie, ACTH-Sekretionzur vermehrten Sekretion von ACTH.

Merke

Stimulanzien der ACTH-Sekretion

  • niedriger Cortisol-Serumspiegel (negative Rückkopplung)

  • CRH (Releasing-Hormon des Hypothalamus)

  • Hypoglykämie

Die CRH-Produktion des Hypothalamus wird nahrungsabhängig, vor allem aber auch durch Stress erhöht – mit der Folge erhöhter Cortisol-Serumspiegel bis hin zu einer aufgehobenen zirkadianen Rhythmik beim Disstress-Syndrom (s.o.). Gleichzeitig wird überwiegend durch hypothalamische Verschaltungen der Sympathikus aktiviert. Auch die Makrophagen-Interleukine IL-1, IL-6 und TNF-α stimulieren die CRH-Produktion und führen so zu erhöhten Cortisol-Serumspiegeln bei systemischen, vor allem bakteriellen Infektionen. Gleichzeitig wird durch diese sog. endogenen Pyrogene der Sollwert für die Körpertemperatur nach oben verstellt und TRH sezerniert, damit dieses Ziel über zusätzlich gebildete Schilddrüsenhormone schneller erreicht wird.

Exkurs

Längerfristige Cortisoltherapie

Die negative Rückkopplung zwischen ACTH und CortisolCortisoltherapie, längerfristige muss bei längerfristiger Cortisol-Therapie beachtet werden: Die weitgehend fehlenden ACTH-Serumspiegel verhindern nicht nur eine Cortisolbildung in der NNR, sie bringen auch die ACTH-abhängige Zona fasciculata zur Atrophie, sodass bei einem abrupten Absetzen der Cortisoltherapie das lebensnotwendige Hormon so lange und trotz dann wiederum hoher ACTH-Spiegel nicht gebildet werden kann, bis sich die NNR nach Wochen bis wenigen Monaten wieder erholt hat. Eine längerfristige Therapie mit Glukokortikoiden muss deshalb stets langsam (über Wochen bis Monate) ausgeschlichen werden!
Nach einer pharmakologischen Gabe von ACTH erscheint das zusätzliche Cortisol erst 5–10 Minuten später im Serum. Eine Speicherung auf Vorrat wie z.B. bei den Schilddrüsenhormonen findet bei den Steroidhormonen der NNR nicht statt.
Wirkungen der Glukokortikoide
Kohlenhydratstoffwechsel
Cortisol erhöht denGlukokortikoideWirkungen KohlenhydratstoffwechselCortisolCortisolKohlenhydratstoffwechselBlutzuckerspiegel (Glukokortikoide) durch vermehrte Neubildung (Glukoneogenese) GlukoneogeneseAminosäurenaus Aminosäuren – überwiegend in der Leber. Demselben Ziel dient der Antagonismus gegenüber Insulin, dessen Sekretion aus dem Pankreas gehemmt wird. Es wirkt also diabetogen und kann bei ständiger Erhöhung des Serumspiegels (z.B. bei Disstress) die Entstehung eines Diabetes mellitus Diabetes mellitusCortisolCortisolDiabetes mellitusbegünstigen. Bei einem Überangebot an Glukose aus der Glukoneogenese wird die Leber zur verstärkten Synthese von Glykogen angeregt.
Aminosäurestoffwechsel
Die für die Glukoneogenese benötigten Aminosäuren werden den besonders eiweißreichen Geweben, also der Muskulatur, der Haut und dem Knochen (vor allem der Spongiosa, weniger der Kompakta) entnommen. Der verstärkte Proteinabbau in der Peripherie führt zu einer Anhebung des Aminosäuren-Serumspiegels.
GlukokortikoideCortisolAminosäurestoffwechselAminosäurestoffwechsel, Cortisol wirken also katabol (Eiweiß abbauend) und führen bei langfristig erhöhten Spiegeln zur Atrophie von Muskulatur und Haut sowie zur Osteoporose (zunächst der Wirbelkörper). OsteoporoseGlukokortikoideMuskelatrophie, GlukokortikoideHautatrophie, GlukokortikoideDer vermehrte Knochenabbau bedingt ein Überangebot an Ca2+ (und Mg2+) mit der Gefahr einer Hyperkalzämie. Folgerichtig wird die Ca2+- (und Mg2+-)Resorption aus dem Darm durch Glukokortikoide gehemmt.

Merke

Dies sollte bei einer pharmakologischen Substitution dieser Ionen beachtet werden: Abendliche Gaben von Calcium und Magnesium werden wegen des niedrigen Cortisolspiegels besser resorbiert. Morgendliche Gaben werden überwiegend über den Darm ausgeschieden, sind also wenig sinnvoll.

Die Atrophie der Muskulatur bedingt eine körperliche Schwäche und magere Extremitäten, diejenige der Haut eine Ausdünnung mit verminderter Widerstandskraft und über Einrisse rötlich-livide Streifenbildungen (Striae distensae)Striae distensaeCortisol sowie eine Neigung zu Hämatomen. Von der Muskelschwäche besonders betroffen sind die großen, proximal an den Extremitäten liegenden Muskeln.
Fettstoffwechsel
Cortisol erhöht durch CortisolFettstoffwechselFettstoffwechselCortisolAbbau aus dem Fettgewebe (Lipolyse) LipolyseCortisolden Blutfettspiegel, stellt dem Organismus also neben Glukose auch Fettsäuren als Energieträger zur Verfügung. Bei ständig erhöhten Spiegeln findet dadurch allerdings auch eine Umverteilung statt: Das den Extremitäten entnommene und danach nicht verbrannte Fett wird vermehrt in Stamm, Gesicht und Nacken eingelagert. Beteiligt hieran ist auch eine unterschiedliche Rezeptorsensibilität für Cortisol in verschiedenen Körperregionen. Bei Krankheiten mit ständig erhöhten Cortisolspiegeln, bzw. bei therapeutischer Zufuhr über längere Zeit, kann diese Fettumverteilung sehr ausgeprägt sein; es entsteht das typische Bild des Morbus Cushing (s.u.).
Immunsystem
Cortisol tonisiert die Blutgefäße, CortisolImmunsystemImmunsystemCortisolmacht sie also empfindlicher gegenüber der Wirkung von Sympathikus und RAAS (Angiotensin II), und stabilisiert und „dichtet“ gleichzeitig die Membran der Kapillaren. Es macht damit den kapillären Bereich auch undurchlässiger für die Zellen des Immunsystems, die dadurch in ihrer Migration behindert werden. Zusätzlich wird die Wirkung von Faktoren wie Bradykinin, Histamin oder Serotonin auf die Kapillaren einschließlich deren entzündungsfördernden Komponenten antagonisiert, sodass die Ausbildung entzündlicher Ödeme zurückgeht. Die Produktion verschiedener Interleukine wird vermindert. Die Hemmung der Sekretion von IL-1 und TNF-α aus Makrophagen führt u.a. zur Fiebersenkung. Indem auch die Produktion von Prostaglandinen und Leukotrienen unterdrückt sowie die Membranen der Lysosomen stabilisiert werden, wird insgesamt eine Ödembildung im Interstitium sowie alle weiteren Entzündungsprozesse vermindert oder unterbunden.
Cortisol hat weitere, sehr ausgeprägte Wirkungen auf das Immunsystem: Es erhöht die Zahl der neutrophilen Granulozyten durch Stimulierung des Knochenmarks, aktiviert und vermehrt daneben auch die regulatorischen T-Lymphozyten (Fach Immunologie),T-Lymphozyten, regulatorische hemmt aber gleichzeitig die Bildung aller weiteren Immunzellen (Lymphozyten, Makrophagen) sowie sämtliche Immunorgane (z.B. Lymphknoten und Thymus). Die Unterdrückung der T-Zell-Funktion zeigt sich auch in einer Hemmung der zellvermittelten Abwehr, die z.B. bei Transplantationen oder Autoimmunkrankheiten therapeutisch genutzt werden kann. Im Blut finden sich also bei einem endogenen oder therapeutischen HyperkortisolismusHyperkortisolismus zusammengefasst eine LeukozytoseLeukozytose, HyperkortisolismusThrombozytose, HyperkortisolismusLymphopenie, HyperkortisolismusEosinopenie, Hyperkortisolismus (als Neutrozytose) und Thrombozytose (s.u.) sowie gleichzeitig eine Lymphopenie und Eosinopenie.

Merke

Die Hemmung entzündlicher Vorgänge sowie Unterdrückung immunologischer Reaktionen bezeichnet den therapeutisch wichtigsten Einsatzzweck der Glukokortikoide.

Weitere Wirkungen
  • Cortisol erhöht, durch Stimulation des Knochenmarks, die Zahl der Thrombozyten im Blut. Dies kann therapeutisch zur Behandlung einer Thrombopenie (Thrombozytenmangel) ausgenutzt werden. Bei einer Cortisoltherapie aus anderer Ursache besteht dann allerdings durch die ständig erhöhte Zahl an Gerinnungskörperchen eine gesteigerte Thrombosegefahr, z.B. in der Form einer tiefen Beinvenenthrombose.

  • Bei ständig hohen Cortisolspiegeln fällt auch die eigentlich schwache mineralokortikoide WirkungCortisolmineralokortikoide Wirkung ins Gewicht, zusätzlich verstärkt durch die Tonisierung der Gefäßwände. Es kommt zum erhöhten Blutdruck und ThromboserisikoCortisolevtl. zur Hypokaliämie, seltener auch zu Ödemen.

  • Sowohl ein Mangel als auch ein Überschuss an Cortisol kann zu Wesensänderungen bis hin zu schweren Depressionen oder gar Psychosen führen. Die Suizidalität ist gesteigert.

  • Extrem hohe Cortisolspiegel supprimieren den Hypothalamus in einem Ausmaß, dass nicht nur die CRH-Produktion davon betroffen ist, sondern auch weitere Releasing-Hormone wie TRH oder die Gonadotropine. Typische Folgen sind eine Hypothyreose mit Gewichtszunahme und, bei der Frau, Zyklusstörungen bis hin zur Amenorrhö. Beim zentralen Morbus Cushing addieren sich die androgenen Wirkungen des DHEA zum Mangel an Gonadotropinen hinzu, weil ACTH in geringerem Umfang auch die Zona reticularis stimuliert. Zu den Zyklusstörungen gesellt sich damit auch noch z.B. ein Hirsutismus;Hirsutismus, Cortisol die betroffenen Frauen werden rechthaberisch.

  • Interessant ist die Erkenntnis, dass der niedrige Cortisolspiegel während der Tiefschlafphasen der ersten Hälfte der Nacht erforderlich ist, um das tagsüber Gelernte und im Hippocampus Zwischengespeicherte in diesen Stunden ins Langzeitgedächtnis des Großhirns zu übertragen. Bei nächtlich erhöhten Cortisol-Serumspiegeln wird Gelerntes umgehend wieder vergessen.

Hinweis Prüfung

Hieraus könnte u.a. abgeleitet werden, dass abendliches Lernen – z.B. auf die Heilpraktikerprüfung – nur dann sinnvoll sein kann, wenn es dem Lernenden keinen allzu großen Stress bereitet.

Sämtliche physiologischen Wirkungen der Glukokortikoide sind auf die erfolgreiche Bewältigung von Stress ausgerichtet – so wie der Begriff „Stress“ ursprünglich zu verstehen war (Abb. 3.10). Hierauf wird im Zusammenhang mit dem zweiten „Stresshormon“, dem Adrenalin des NNM, genauer eingegangen (Kap. 3.2.2).
Androgene
AndrogeneAndrogene sind männliche Sexualhormone. Das wesentliche Androgen der NNR ist das Dehydroepiandrosteron (DHEA)Dehydroepiandrosteron (DHEA). DHEA (Dehydroepiandrosteron)In der Zona reticularis Zonareticulariswerden täglich bei beiden Geschlechtern bis zu 30 mg gebildet. Bei der Frau ist die NNR der eigentliche Produktionsort für diese Hormone; beim Mann spielt die Zona reticularis keine wesentliche Rolle, weil das Testosteron des Hodens eine weit höhere androgene Wirksamkeit als DHEA besitzt. DHEA hat bei der Frau u.a. Bedeutung für die Ausbildung sekundärer Geschlechtsmerkmale, wobei allerdings die Ovarien in den Jahren der Pubertät geringe Mengen an Testosteron produzieren, das in dieser Phase u.a. das Wachstum der Schamhaare (Pubarche) angeregt – durch Östrogene zum Weiblichen modifiziert.
Die Androgenproduktion wird, allerdings in geringerem Umfang als bei den Glukokortikoiden, durch das ACTH der Hypophyse stimuliert. Die Wirkungen der Androgene werden beim Testosteron besprochen (Kap. 5.1.2).

Krankheitsbilder

Erkrankungen der NNR äußern sich in Mehr- oder Minderproduktion sämtlicher oder einzelner Hormone. Die Krankheiten können sich akut und dramatisch oder auch langsam progredient entwickeln. Die wichtigste Unterfunktion ist der Morbus Addison, die wesentlichen Überfunktionen stellen Conn-Syndrom und Morbus Cushing dar.
Nebennierenrindeninsuffizienz
NebennierenrindeninsuffizienzMan unterscheidet die primäre NNR-Insuffizienz von der sekundären:
  • „Primär“ bedeutet, dass die Ursache in der NNR selbst zu suchen ist.

  • Die sekundäre Form entsteht durch Ausfall des hypophysären ACTH, beispielsweise durch einen Tumor oder einen Infarkt der gesamten Hypophyse. Sekundäre Formen, die isoliert das ACTH betreffen, sind außerordentlich selten. Ihre Folge ist der Ausfall der Cortisolproduktion, in geringerem Umfang auch desjenigen von DHEA. Das Aldosteron ist hierbei nicht nennenswert betroffen, weil es überwiegend durch das RAAS stimuliert wird und nur minimal durch ACTH.

Die Unterscheidung der beiden Insuffizienzformen gelingt durch Messung von Cortisol und ACTH im Serum. Cortisol ist in jedem Fall erniedrigt und beweist die Insuffizienz der NNR. ACTH ist bei der primären Form erhöht (Abb. 3.11), weil das erniedrigte Cortisol durch seine Rückkopplung mit der Hypophyse dessen ACTH-Produktion erhöht. Bei der sekundären Insuffizienz ist das erniedrigte ACTH gerade die Ursache für die erniedrigten Cortisol-Serumspiegel.
Morbus Addison
NebennierenrindeninsuffizienzprimäreDer Morbus Addison ist die häufigste Form einer primären NNR-Insuffizienz und damit auch insgesamt die häufigste Form.
Krankheitsentstehung
Morbus AddisonAddison-SyndromEs handelt sich meist um eine Autoimmunerkrankung der NNR, bei der im Rahmen entzündlicher Vorgänge das Organ zerstört oder in seiner Funktion gestört wird. Ungewöhnlich für eine Autoimmunkrankheit ist, dass es bei der Addison-Krankheit weder eine deutliche Geschlechterbevorzugung noch einen typischen Altersgipfel gibt. Im Serum werden Antikörper gegen NNR-Gewebe nachweisbar. Nicht so selten bestehen gleichzeitig weitere Autoimmunerkrankungen z.B. der Schilddrüse oder als Diabetes mellitus Typ 1. Typische HLA-Konstellationen sind, wie so häufig, B8 und DR3.
Seltenere Ursachen eines Morbus Addison sind ein tuberkulöser Befall der NNR, Einblutungen oder Metastasen maligner Tumoren, eine Sarkoidose oder Amyloidose. Bei AIDS-Patienten ist eine Infektion durch das Zytomegalie-Virus besonders häufig. Vor allem bei der Meningokokkensepsis im Meningokokkensepsis, Addison-SyndromKindesalter kommt es aufgrund einer Verbrauchskoagulopathie in etwa 15 % der Fälle zu massiven Einblutungen in die Nebennieren mit deren hochakutem Funktionsverlust (sog. Addison-Krise). Eher als Rarität können auch einmal Medikamente wie Ketoconazol (Antimykotikum) zur Insuffizienz führen.
Symptomatik
Sichtbare Folgen einerNebennierenrindeninsuffizienzSymptomatik NNR-Insuffizienz entstehen wie fast überall im Körper erst dann, wenn etwa 90 % des Organs ihre Funktion eingestellt haben. Leitsymptom ist eine sich langsam entwickelnde Müdigkeit und Schwäche:
  • Aldosteronmangel bewirkt als Folge einer verstärkten Natriumausscheidung und einer verstärkten Kaliumretention eineHypovolämieNebennierenrindeninsuffizienzHypotonieAddison-SyndromAldosteronmangel, Addison-Syndrom Hypovolämie mit erniedrigtem Blutdruck, HypovolämieAddison-SyndromHyponatriämieHyponatriämieAddison-SyndromHyperkaliämieAddison-Syndromorthostatischer Kollapsneigung, Müdigkeit und Schwäche. Im Serum bestehen eine Hyponatriämie und Hyperkaliämie (mit Azidose). Der Natriummangel löst durch Registrierung an den OsmorezeptorenSalzhunger, Addison-SyndromAddison-SyndromSalzhunger Salzhunger aus. Gleichzeitig bewirkt die Hypoosmolarität eine Erniedrigung des ADH-Serumspiegels, welche die Hypovolämie weiter verstärkt, sofern die Kochsalzzufuhr nicht deutlich gesteigert wird. Die Natriumkonzentration ist, entsprechend dem Urin, auch im Schweiß erhöht, die Kaliumkonzentration vermindert.

  • Cortisolmangel CortisolmangelAddison-Syndromführt zu Wesensänderungen und durch die unzureichende Bereitstellung von Glukose und Fettsäuren zu Müdigkeit, muskulärer Schwäche und Inappetenz mit Gewichtsabnahme. Gastrointestinale Symptome wie Bauchschmerzen, Übelkeit und Erbrechen sind häufig. Der Stuhl kann durchfällig oder obstipiert sein. Im Serum findet man eine Hypoglykämie.

Ein auffallendes Symptom des Morbus AddisonAddison-Syndrombronzefarbene Hyperpigmentierung, das fast immer erscheint, ist eine gelbbraune bzw. bronzefarbene Hyperpigmentierung der gesamten Haut (Abb. 3.12) – besonders ausgeprägt an der Mundschleimhaut, den Handlinien, Ellenbogen sowie mechanisch belasteten Körperpartien. Geringste Sonnenbestrahlungen führen zur zusätzlichen Hautbräunung. Die Addison-Krankheit hieß deswegen früher auch BronzehautkrankheitBronzehautkrankheit, Addison-Syndrom. Ursache ist eine vermehrte Ausschüttung des melanozytenstimulierenden Hormons MSH. melanozytenstimulierendes Hormon (MSH)Addison-SyndromAddison-Syndrommelanozytenstimulierendes Hormon (MSH) MSH (melanozytenstimulierendes Hormon)Addison-SyndromDieses Hypophysenhormon fällt gewissermaßen als Nebenprodukt bei der übermäßigen Bildung des ACTH an, die ja bei der primären NNR-Insuffizienz immer besteht. Tiefere Ursache ist ein gemeinsames Vorläuferprotein (POMC) der beiden Hormone. Auch das erhöhte ACTH selbst ist in allerdings sehr geringem Umfang an der Hyperpigmentation beteiligt.
Scheinbar paradoxerweise entsteht neben der Hyperpigmentation auch manchmal eine Vitiligo Vitiligo, Addison-Syndrom(sog. Weißfleckenkrankheit). Weißfleckenkrankheit, Addison-SyndromDies Vitiligo, Addison-Syndromlässt sich aber aus der Ursache der Vitiligo als einer Autoimmunkrankheit, die oft begleitend zu weiteren Autoimmunerkrankungen auftritt, gut verstehen (Fach Dermatologie).
Einige Patienten entwickeln eine Hyperkalzämie. HyperkalzämieAddison-SyndromAddison-SyndromHyperkalzämieDas kann man aus einer Cortisolwirkung ableiten, die in einer Hemmung der Calciumresorption aus dem Dünndarm besteht. Ein erniedrigter Cortisolspiegel könnte demnach eine gesteigerte Calciumresorption bedingen.
Leitsymptome der Addison-Krankheit sind:
  • Müdigkeit und Schwäche

  • Blutdruckabfall

  • Gewichtsverlust

  • Pigmentierung der Haut

  • Salzhunger

Komplikationen
Akut lebensgefährdend ist die Addison-Krisesog. Addison-Krise, bei welcher die Ausfallserscheinungen, z.B. im Rahmen einer Meningokokken-SepsisMeningokokkensepsis, Addison-Syndrom bei Kindern (= Waterhouse-Friderichsen-Syndrom, s. oben),Waterhouse-Friderichsen-Syndrom, Addison-Krise sehr rasch auftreten. Ist überwiegend die Zona glomerulosa betroffen, resultiert aus dem akuten Aldosteronmangel eine Aldosteronmangel, Addison-SyndromCortisolmangelAddison-SyndromHypovolämie mit Kollaps, Bewusstlosigkeit und eventuell Tod. Betrifft der akute Hormonausfall mehr die Zona fasciculata, resultiert aus dem Cortisolmangel eine Hypoglykämie mit Apathie, Somnolenz und Bewusstlosigkeit bis hin zum möglichen Tod. Grundsätzlich ist ein vollständiger Ausfall der NNR ohne Therapie mit dem Leben nicht vereinbar, doch gilt dies abgesehen von der Milz für nahezu jedes Organ.
Therapie
Aldosteron kann heute zum Ausgleich der geschilderten Folgen genauso medikamentös substituiert werden wie Cortisol. Bei Frauen gibt man eventuell zusätzlich DHEA.

Zusammenfassung

Morbus Addison

Primäre NNR-Insuffizienz überwiegend auf dem Boden einer Autoimmunerkrankung ohne Geschlechterbevorzugung und ohne typischen Altersgipfel

Ursachen

  • wie bei Autoimmunkrankheiten allgemein üblich Angriff des Immunsystems auf körpereigenes Gewebe – auf dem Boden einer ererbten HLA-Konstellation und einer systemischen Infektion durch einen noch unbekannten Erreger

  • selten Tuberkulose, Sarkoidose, Amyloidose, Zytomegalie-Viren (bei AIDS-Patienten) oder Metastasen, Meningokokken oder (selten) weitere Erreger bei der Addison-Krise

Symptome

  • Müdigkeit und Schwäche (wichtigstes Leitsymptom)

  • Gewichtsabnahme, abdominelle Symptome

  • bronzefarbene Hyperpigmentierung

  • Salzhunger

  • Komplikation: Addison-Krise mit Hypovolämie (Aldosteronmangel) bzw. Hypoglykämie (Cortisolmangel)

Diagnostik

  • klinischer Befund

  • Antikörper gegen NNR-Gewebe

  • Labor: Cortisol und Aldosteron ↓, ACTH ↑

Therapie

  • Substitution der Hormone

Sekundäre Nebennierenrindeninsuffizienz
Die Ursache einer sekundärenNebennierenrindeninsuffizienzsekundäre NNR-Insuffizienz liegt in einem Ausfall des hypophysären ACTH. Zumeist sind davon noch weitere Hypophysenhormone betroffen. Der ACTH-Mangel betrifft die Glukokortikoide und teilweise die Androgene. Die Aldosteronproduktion bleibt weitgehend unverändert. Es überwiegen also die Symptome des Hypokortisolismus mit Hypoglykämie usw. (s.o.). Eine Hyperpigmentation tritt bei der sekundären Form nicht auf, weil das MSH unverändert bleibt und das ACTH vermindert ist oder vollständig fehlt.
Therapeutisch genügt die Substitution von Cortisol und eventuell, bei Frauen, der Androgene (DHEA).
Adrenogenitales Syndrom
Krankheitsentstehung
adrenogenitales Syndrom (AGS)Das adrenogenitale Syndrom (AGS) entsteht in der Folge verschiedener angeborener Enzymdefekte in der NNR, durch welche die Hormonproduktion verhindert wird (Abb. 3.13). Immer betroffen hiervon ist die Cortisolproduktion in der Zona fasciculata, nur teilweise auch die Produktion von Aldosteron und/oder DHEA. Das fehlende Cortisol verursacht über die ACTH-Erhöhung im Serum eine Hyperplasie der NNR.
Symptomatik
Etwa ein Drittel der betroffenen Kinder zeigt neben dem Ausfall des Cortisols (mit entsprechenden Symptomen) auch einen des Aldosterons. In diesem Fall besteht ein sog. SalzverlustsyndromSalzverlustsyndrom, adrenogenitales Syndrom adrenogenitales Syndrom (AGS)Nebennierenrindenhyperplasie(Hyponatriämie mit den oben besprochenen Folgen). Je nach dem vorliegenden Enzymdefekt entstehen neben dem Ausfall der Glukokortikoide entweder zu viel oder zu wenig Androgene (meistens aber zu viel). Eine Überproduktion zeigt bei Mädchen neben den Folgen des Cortisolausfalls eine Virilisierung (Vermännlichung) mit Klitorishypertrophie und männlichem Körperbau. Später kommen Hirsutismus mit männlichem Behaarungstyp (Abb. 3.14), tiefe Stimme und Amenorrhö hinzu.
Durch den anabolen Effekt der Androgene besteht bei Jungen und Mädchen ein beschleunigtes Wachstum bis hin zum Riesenwuchs (während der Kindheit), wobei dann allerdings der Epiphysenschluss der Knochen in der frühen Pubertät vorzeitig erfolgt, sodass diese Patienten im Erwachsenenalter eher klein sind.
Therapie
Die Therapie mit Glukokortikoiden gleicht nicht nur den CortisolmangelCortisolmangeladrenogenitales Syndrom (AGS) aus; über die Normalisierung des ACTH-Serumspiegels wird gleichzeitig der erhöhte Androgen-Serumspiegel reduziert.

Zusammenfassung

Adrenogenitales Syndrom

Ausfall der NNR-Hormone (immer Cortisol, teilweise Aldosteron) mit sekundärer NNR-Hyperplasie

Ursache

  • angeborene Enzymdefekte

Symptome

  • Hypokortisolismus mit Hypoglykämie

  • Salzverlustsyndrom (bei einem Drittel der Kinder)

  • meist Androgenüberproduktion mit beschleunigtem Wachstum in der Kindheit bei vorzeitiger Pubertät (Pubertas praecox), bei Mädchen Virilsierung, Hirsutismus, Amenorrhö

Therapie

  • Hormonsubstitution

Nebennierenrindenüberfunktion
Die Überfunktion betrifft üblicherweise nur eines der 3 Hormone der NNR. Ist das Cortisol Nebennierenrindenüberfunktionbetroffen, entsteht der Morbus Cushing. Ein primärer Hyperaldosteronismus führt zum Conn-Syndrom. Das AGS mit seiner sekundär über die hohen ACTH-Serumspiegel erzwungenen Androgenüberproduktion wurde bereits besprochen.
Cushing-Syndrom
Cushing-SyndromDie Hauptursache des Cushing-Syndroms ist eine Überproduktion von ACTH aufgrund eines hormonproduzierenden Hypophysenadenom(Abb. 3.15b).HypophysenadenomCushing-Syndrom Diese Form wird auch als Morbus CushingMorbus Cushing bezeichnet und dem peripheren Cushing-Syndrom gegenübergestellt. Die Adenome sind häufig so klein, dass sie selbst in CT oder MRT kaum darstellbar sind. Mit aus diesem Grund bleibt diagnostisch die eigentliche Ursache oft im Unklaren, denn es könnte ja auch eine Fehlsteuerung durch das CRH des Hypothalamus oder eine ektope ACTH-Bildung vorliegen. Vorwiegend betroffen sind junge Frauen zwischen 20 und 40 Jahren.
Das periphere Cushing-SyndromCushing-Syndromperipheres macht etwa 10 % der Fälle eines Hyperkortisolismus aus. Es entsteht aufgrund eines Adenoms oder Karzinoms (jeweils 50 %) der Zona fasciculata (Abb. 3.15c).
Daneben gibt es benigne und maligne Tumoren, u.a. das kleinzellige Bronchialkarzinom, das Phäochromozytom (Kap. 3.2.3) oder Karzinoidtumoren, die in manchen Fällen ACTH zu produzieren vermögen und keiner Rückkopplung durch das Cortisol des Serums unterliegen (Abb. 3.15d). Man bezeichnet dies als ektope (außerhalb der physiologischen Produktionsstätte) ACTH-Produktion. ACTH-Produktion, ektope, Cushing-SyndromCushing-SyndromACTH-Produktion, ektopeVon malignen Tumoren produzierte, stoffwechselaktive Faktoren, die zu erkennbaren Symptomen führen, werden zu den paraneoplastischen Syndromen paraneoplastische Syndromegerechnet. Sie können weiteren Symptomen eines Tumors vorausgehen und dienen dann der Früherkennung.
Die Ursache des sog. iatrogenen (ärztlich bedingten) Cushing-SyndromsCushing-Syndromiatrogenes ist die langdauernde und hochdosierte Therapie mit Glukokortikoiden (Abb. 3.15e), z.B. bei Rheuma- oder Asthmapatienten. Diese Form war in früheren Jahren aufgrund der zahlreichen undifferenzierten Cortisoltherapien ausgesprochen häufig, ist aber inzwischen kaum noch zu sehen.
Cushing-Schwellendosis
Grundsätzlich ist Cushing-Schwellendosis, GlukokortikoideGlukokortikoideCushing-Schwellendosisbei einer pharmakologischen Gabe von Glukokortikoiden zu beachten, dass die synthetisch hergestellten Abkömmlinge des Cortisol eine zum Teil weit höhere Wirksamkeit als das physiologische Original besitzen. So wirken die besonders häufig eingesetzten Präparate Prednison und Prednisolon 3–4-fach so stark wie Cortisol, fluorierte Glukokortikoide wie Betamethason oder Dexamethason sogar 30-mal so stark. Dies bedeutet, dass bei einer täglichen Substitution von 25 bis maximal 30 mg Cortisol/Tag, also einer gerade knapp überschrittenen Grenze der physiologischen Produktion in der NNR mit ersten Nebenwirkungen im Hinblick auf milde Cushing-Symptome gerechnet werden muss, während hierfür beim Prednisolon bereits 7 mg/Tag ausreichen würden. Bei Dexamethason genügt bereits 1 mg/Tag für ernsthafte Nebenwirkungen, wenn diese Dosis über längere Zeit verabfolgt wird. Gleichzeitig kommt es darunter zur Atrophie der Zona fasciculata, sodass jegliche länger dauernde Therapie mit einem Äquivalent in der Größenordnung ab 20–25 mg Cortisol bei ihrem Absetzen unbedingt langsam ausgeschlichen werden muss. Für selbst hochdosierte Therapien über wenige Tage gilt dies allerdings nicht.
Symptomatik
Die Symptome des Cushing-Syndroms sind, ungeachtet der Ursache, immer dieselben, da in jedem Fall zu viel Cortisol (bzw. ein pharmazeutisches Analogon) im Körper ist. Es kommt also zu den typischen Veränderungen (Kap. 3.1.2):
  • Hyperglykämie bis hin zur diabetischen Stoffwechsellage oder sogar Diabetes mellitusDiabetes mellitusCushing-Syndrom (in 20 % der Fälle)

  • Umverteilung des Körperfetts mit StammfettsuchtStammfettsucht, Cushing-Syndrom, Vollmondgesicht (Abb. 3.16a) und Stiernacken (Büffelnacken, Abb. 3.17) neben auffallend schlanken ExtremitätenVollmondgesicht, Cushing-Syndrom

  • muskuläre und allgemeine Schwäche

  • Osteoporose

  • verdünnte Haut mit lividen Streifen (Striae distensae) vor allem an Bauch und Oberschenkeln (Abb. 3.16b)

  • erhöhtes Körpergewicht

  • Stimmungs- bzw. Persönlichkeitsveränderungen

Striae und besondere Empfindlichkeit gegenüber kleinen Verletzungen haben ihre Ursache in der Atrophie der Haut mit vermindertem Kollagenanteil. Wohl vor allem deswegen kommt es auch häufig zu Einblutungen (Ekchymosen).Striae distensaeCushing-Syndrom
Die mineralokortikoide Wirkung hoheCortisolmineralokortikoide Wirkungr Cortisoldosen führt im Verein mit der Gefäßtonisierung zu:
  • Hypervolämie mit gerötetem Gesicht (Plethora) und Hypertonie

  • eventuell Ödeme – vorzugsweise an den Unterschenkeln

  • Hypokaliämie, evtl. mit metabolischer Alkalose

Die Leistungen des Immunsystems sind vermindert; beispielsweise ist die Wundheilung verzögert und die Infektanfälligkeit erhöht, im Blut werden eine Lymphopenie und Eosinopenie nachweisbar, gemeinsam mit Neutrozytose und Thrombozytose.
Da Cortisol neben seiner mäßigen mineralokortikoiden Wirkung auch in gewissem Umfang eine androgene Potenz besitzt, kommt es bei weiblichen Cushing-Patienten zu:
  • Akne

  • Hirsutismus

  • Klitorishypertrophie und Amenorrhö bzw. Zyklusstörungen

Abgesehen von der geringgradigen androgenen Wirkung des Cortisols stimuliert aber das erhöhte ACTH, sofern die Ursache des Morbus Cushing in der Hypophyse liegt, die Zona reticularis und führt zur erhöhten Produktion von DHEA.
Diagnostik
Cushing-SyndromDiagnostikIm ersten Schritt wird die pathologische Cortisolvermehrung nachgewiesen. Um die tageszeitlichen Schwankungen des Cortisols dabei zu umgehen, geschieht dies z.B. über die 24-h-Cortisolausscheidung im Urin oder ein Cortisol-Tagesprofil. Im zweiten Schritt wird ACTH bestimmt, um den Morbus Cushing oder eine ektope ACTH-Produktion (ACTH erhöht) von einem NNR-Tumor (ACTH erniedrigt) zu unterscheiden.
Die Differenzierung zwischen einem Morbus Cushing und einer ektopen ACTH-Produktion gelingt, indem z.B. versucht wird, die Cortisolproduktion durch CRH zu beeinflussen, was bei ektoper ACTH-Produktion nicht möglich ist. Auch der Dexamethason-Test Dexamethason-TestCushing-SyndromCushing-SyndromDexamethason-Testist für diesen Zweck geeignet. Dexamethason ist ein stark wirksames Glukokortikoid (s. oben), das auf Hypophysenadenome noch eine gewisse negative Rückkopplung ausübt, während Tumoren mit ektoper ACTH-Produktion unbeeinflusst bleiben.
Sonographie, CT oder MRT können dabei helfen, im Fall eines erniedrigten ACTH einen Tumor der Nebenniere nachzuweisen.
Therapie
Therapie der Wahl ist die operative Tumorentfernung in Nebenniere bzw. Hypophyse. Ist eine vollständige Entfernung, z.B. bei Tumoren der Hypophyse, nicht möglich, wird bestrahlt. Bei einem inoperablen, evtl. bereits metastasierten Nebennierenrindenkarzinom behandelt man palliativ mit Zytostatika.

Zusammenfassung

Cushing-Syndrom

Inadäquate, anhaltende Erhöhung des Cortisols (Hyperkortisolismus)

Ursachen

  • ACTH produzierendes HypophysenadenomHypophysenadenomACTH-produzierendes (ca. 80 % der Fälle) = Morbus Cushing

  • Adenom oder Karzinom der Zona fasciculata (10 %) bzw. ACTH-produzierende Tumoren = peripheres Cushing-Syndrom

  • lang andauernde Glukokortikoidtherapie = iatrogenes Cushing-Syndrom

Symptome

  • Übergewicht, Stammfettsucht, Vollmondgesicht, Stiernacken

  • Hautverdünnung, Striae distensae

  • Osteoporose

  • muskuläre Schwäche

  • Hypervolämie, teilweise Ödeme

  • Akne, Hirsutismus, Amenorrhö

Diagnostik

  • Labor: Nachweis des erhöhten Cortisols und Differenzierung zwischen den Cushing-Formen; ACTH erhöht beim Morbus Cushing, erniedrigt bei Tumoren der NNR oder iatrogener Verursachung (Cushing-Syndrom)

  • Sonographie, CT, MRT: Nachweis des Tumors in Nebenniere bzw. Hypophyse

Therapie

  • Operation

  • ersatzweise Strahlentherapie bzw. palliativ mit Zytostatika

Conn-Syndrom
Conn-SyndromHierunter versteht man einen primären HyperaldosteronismusHyperaldosteronismusprimärer – zumeist aufgrund eines (gutartigen) Adenoms der NNR. Teilweise handelt es sich um eine ätiologisch unklare Hyperplasie der NNR ohne abgrenzbares Adenom. Selten liegt auch einmal ein hormonproduzierendes NNR-Karzinom zugrunde. Das Conn-Syndrom soll bei bis zu 4 % aller Hypertonie-Patienten Ursache des Bluthochdrucks sein. Gleichzeitig ist es damit weit häufiger als sämtliche weiteren Veränderungen der NNR.
Symptomatik
Die bereits besprochenen Folgen sind:
  • Hypervolämie mit Hypertonie und – seltener – Ödemen

  • Hypokaliämie und Hypomagnesiämie mit Herzrhythmusstörungen (Mangel an K+ und Mg2+)

  • Müdigkeit (Mangel an Mg2+), Muskelschwäche (Mg2+ und K+), Obstipation (Mangel an K+) und metabolische Alkalose (Mangel an K+)

  • Tetanie oder Parästhesien (Mg2+, Ca2+) bis hin zu muskulären Lähmungen

  • Kopfschmerzen und Sehstörungen (häufig) in der Folge des Bluthochdrucks

Müdigkeit, Muskelschwäche und die sporadischen Lähmungen lassen sich am besten aus dem ATP-Mangel bei Mg2+-Mangel erklären, verstärkt durch den Kaliummangel sowie die scheinbare Hypomagnesiämie und Hypokalzämie bei metabolischer Alkalose. Vor allem die Hypomagnesiämie entsteht allerdings nicht nur scheinbar in Folge der Alkalose, sondern darüber hinaus auch tatsächlich, weil Aldosteron neben Kalium auch Magnesium vermehrt zur Ausscheidung bringt. Der zugrunde liegende Mechanismus ist bis heute nicht beschrieben.
Diagnostik
Wegweisend ist die Hypokaliämie bei arterieller Hypertonie. Der Nachweis des NNR-Tumors gelingt am ehesten durch Ultraschall und CT.
Therapie
Bei einem Adenom oder Karzinom wird die betroffene Nebenniere operativ entfernt. Handelt es sich um eine beidseitige Hyperplasie der NNR, bleibt nur die medikamentöse Dauertherapie mit einem Aldosteronantagonisten wie Spironolacton.Aldosteronantagonisten, Conn-SyndromConn-SyndromAldosteronantagonisten

Zusammenfassung

Conn-Syndrom

Inadäquate, anhaltende Erhöhung des Aldosterons (Hyperaldosteronismus)HyperaldosteronismusConn-Syndrom

Ursachen

  • meist (gutartiges) Adenom der NNR

  • selten hormonproduzierendes NNR-Karzinom

Symptome

  • Hypokaliämie bei arterieller Hypertonie

  • Herzrhythmusstörungen

  • Müdigkeit, Muskelschwäche, Obstipation

Diagnostik

  • Labor: Hypokaliämie, Hypomagnesiämie

  • Sonographie, CT, MRT: Nachweis eines Nebennierentumors

Therapie

  • operative Entfernung der Nebenniere bei Tumor

Sekundärer Hyperaldosteronismus
HyperaldosteronismussekundärerEin sekundärer Hyperaldosteronismus entsteht z.B. im Rahmen einer Leberzirrhose, bei der die Serumspiegel durch die langsamere Metabolisierung ansteigen. Die Auswirkungen sind prinzipiell dieselben, doch zumeist wesentlich schwächer ausgeprägt, weil Aldosteron und Renin einem negativen Rückkopplungsmechanismus unterliegen, die Reninproduktion also unterdrückt wird.
Dasselbe gilt für Kalium, sodass auch die entstehende Hypokaliämie zur Senkung des Reninspiegels im Serum führt.
Sekundär erhöhte Aldosteronspiegel entstehen auch bei erhöhten Renin-Serumspiegeln im Rahmen einer Herzinsuffizienz, einer Nierenarterienstenose oder bei chronischem Disstress mit ständig aktiviertem Sympathikus.

Nebennierenmark

Anatomie

Das NebennierenmarkNebennierenmark (NNM) befindet sich zentral in der Nebenniere, im direkten Anschluss an und allseits umgeben von der Zona reticularis der Rindenzone (Abb. 3.2, Abb. 3.3). Seine beiden Hormone AdrenalinNoradrenalinKatecholamineAdrenalin und Noradrenalin, die sog. Katecholamine, leiten sich chemisch von der Aminosäure Tyrosin Tyrosinab, haben also auch von daher mit den Steroidhormonen der NNR nichts zu tun. Noradrenalin ist gleichzeitig der Überträgerstoff des sympathischen Nervensystems, wird also an dem neuronalen Netzwerk, welches u.a. die Herzmuskelzellen oder die glatten Muskeln der inneren Hohlorgane einschließlich des Gefäßsystems innerviert, in den „synaptischen Spalt“ ausgeschüttet (Fach Neurologie).

Exkurs

Dabei gibt es in diesem Fall keine eigentliche Synapse, wie dies ansonsten beim Nervensystem oder bei der Reizübertragung auf einen Skelettmuskel üblich ist. Vielmehr entlassen die eventuell zahlreichen Auftreibungen (sog. Varikositäten)Varikositäten der peripheren sympathischen Nerven den Überträgerstoff (Noradrenalin) ihrer Vesikel ins interstitielle Bindegewebe direkt neben ihre Zielstrukturen. Damit diffundiert der Neurotransmitter prinzipiell genauso wie alle weiteren nervalen Überträgerstoffe zu seinen Rezeptoren, nur dass er eben dafür keinen synaptischen Spalt, sondern die interstitielle Flüssigkeit benutzt. Der überragende Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass Noradrenalin und Adrenalin als Hormone des NNM auf dem Blutweg ebenso problemlos zu denselben Zielrezeptoren gelangen wie Noradrenalin als Neurotransmitter des nervalen Sympathikus.

Das eigentliche Kerngebiet des SympathikusSympathikusKerngebiet liegt in der Medulla oblongata des Hirnstamms – mit zahlreichen Verschaltungen zu Brücke, [Hypo-]Thalamus, Großhirnrinde, limbischem System und Peripherie. Von hier aus werden die sympathischen Impulse auf die Seitenhörner des Rückenmarks (C8–L3) und weiter zum sog. Grenzstrang des Sympathikus SympathikusGrenzstrangGrenzstrang, Sympathikusgeleitet, der neben HWS, BWS und LWS die Ganglien (Ansammlungen von Nervenzellen) bildet, von denen aus die gesamte Körperperipherie versorgt wird. Dabei bestehen in jedem Segment Verschaltungen mit motorischen und sensiblen Nerven (Abb. 3.18, Fach Neurologie).
Von den sympathischen Ganglien bei Th12 (Plexus coeliacus = Plexus solaris = „Solarplexus“), SolarplexusPlexuscoeliacusPlexussolarisam Abgang des Truncus coeliacus aus der Aorta gelegen, laufen Nervenfasern zum Nebennierenmark. Die Zellen des NNM sind eigentlich fortsatzfreie Nervenzellen, mit denen die Nervenfasern des Plexus coeliacus synaptisch verbunden sind. Werden sie durch diese Nervenfasern erregt, sezernieren sie ihre beiden Hormone direkt ins Blut, wie dies ja auch für alle anderen Hormone gilt. Von den etwa 6 Milligramm an Katecholaminen, die im NNM in der Form von Granula gespeichert sind, werden täglich nur wenige Prozent ausgeschüttet. Es verbleiben so für einen intensivierten Bedarf große Reserven.

Merke

Das NNM ist ein sympathisches Ganglion, das die in seinen Nervenzellen gebildeten Überträgerstoffe nicht über Axone zu Synapsen weiterleitet, sondern als Hormone direkt ans Blut abgibt. Es ist gewissermaßen ein Zwitter zwischen Nervensystem und endokrinem System.

Physiologie

Biosynthese der Katecholamine
Adrenalin undNebennierenmarkPhysiologie KatecholamineBiosyntheseAdrenalinBiosyntheseNoradrenalin unterscheiden sich lediglich durch eine einzige Methylgruppe CH3 (Abb. 3.19). Ihre Biosynthese beginnt mit der Aminosäure Tyrosin Tyrosinoder, falls unzureichend vorhanden, mit der essenziellen Aminosäure Phenylalanin.Phenylalanin
Regulation der Hormonsekretion
Die Neurone des Plexus coeliacus stimulieren die hormonproduzierenden Zellen des NNM. Dabei wird das NNM allerdings dem nervalen Sympathikus nur dann zugeschaltet, wenn besondere, körperliche oder mentale Höchstleistungen notwendig werden.
Neben der synaptischen Verschaltung mit dem nervalen Sympathikus besitzen die Markzellen auch Rezeptoren für im Serum zirkulierendes Insulin (und Histamin). Zusätzlich wird hier auch eine Hypoglykämie registriert und führt unabhängig vom nervalen Sympathikus zu einer Sekretion der Katecholamine aus den intrazellulären Speichern des NNM. Die Ausstattung mit InsulinrezeptorenInsulinrezeptoren hat zur Folge, dass eine reichliche Nahrungsaufnahme neben dem Parasympathikus auch den Sympathikus aktiviert, weil es hierbei ausnahmslos zu einem Anstieg des Insulin-Serumspiegels kommt. Nahrungszufuhr führt also sowohl über die vorübergehende Hypovolämie (Abströmen extrazellulärer Flüssigkeit in Darmwand und Darmlumen) als auch über die erhöhten Insulinspiegel zur Aktivierung des Sympathikus und damit zur kardialen Belastung. Dies kann bei vorbestehender koronarer Herzkrankheit zu einem Angina-pectoris-Anfall führen (Fach Herz-Kreislauf-System).

Merke

Wesentliche Stimuli des NNM

  • nervaler Sympathikus

  • Insulin

  • Hypoglykämie

Notfallfunktion des NNM
NebennierenmarkNotfallfunktionMan kann das NNM und seine beiden Hormone als Reserve für den nervalen Sympathikus betrachten, die nur bei erhöhten Anforderungen bzw. in Notfallsituationen zugeschaltet wird.
Diese Anforderungen können körperlicher Natur sein: Kampf oder Flucht – also extreme Belastungen, Blutverluste, Verbrennungen, Hypoglykämie oder Unterkühlung. Sie können aber auch im Rahmen emotionaler Belastungen entstehen. Während also bei mäßiger körperlicher Arbeit lediglich der nervale Sympathikus mit seinem Überträgerstoff Noradrenalin aktiviert wird, gesellt sich bei höheren Belastungen das NNM hinzu, sodass auch nur in diesen Fällen die zusätzlichen Wirkungen des Adrenalins zu beobachten sind.
Sympathische Rezeptoren
Die Zielorgane für den nervalenNebennierenmarksympathische Rezeptoren Sympathikussympathische RezeptorenNebennierenmark und die beiden Hormone sind weitgehend identisch. Diese Zielorgane besitzen aber verschiedene Rezeptoren, die durch Noradrenalin und Adrenalin unterschiedlich stark besetzt werden können. Die Rezeptoren werden in α- sowie in β1- und β2-RezeptorenRezeptorenβ2-Rezeptoren;Rezeptorenb2Rezeptorenβ1-Rezeptoren;Rezeptorenb1 unterteilt. Die α-Rezeptoren lassen sich theoretisch noch weiter in α1- und in α2-RezeptorenRezeptorenα2-Rezeptoren;Rezeptorena2 unterscheiden, was jedoch für den Heilpraktiker keine Bedeutung besitzt.
Rezeptorverteilung
NebennierenmarkRezeptorverteilungKompliziert werden die Zusammenhänge ohnehin dadurch, dass einerseits die verschiedenen Rezeptoren unterschiedlich auf die Organe verteilt sind und hier auch unterschiedliche Wirkungen vermitteln, und andererseits dadurch, dass die beiden Katecholamine an den verschiedenen Rezeptoren teilweise identische und teilweise gegensätzliche Wirkungen entfalten und teilweise sogar bestimmte Rezeptoren überhaupt nicht besetzen. So befinden sich z.B. an den Blutgefäßen sowohl α-RezeptorenRezeptorenα-Rezeptoren;Rezeptorena0 als auch β2-Rezeptoren, während an Muskelzellen und Reizleitungssystem des Herzens überwiegend β1-Rezeptoren, an den Bronchien nur β2 vorhanden ist. An Darm und Auge wiederum gibt es lediglich α-Rezeptoren. Zu allem Überfluss gibt es in bestimmten Körperregionen Blutgefäße, die ausschließlich α-Rezeptoren tragen, und in anderen Regionen solche, die lediglich mit β2-Rezeptoren ausgestattet sind. An den zerebralen Gefäßen – nicht an den Hirnstrukturen selbst! – scheint es weder die eine noch die andere Sorte zu geben. Wie immer wurde auch die Rezeptorverteilung und -Wirkung evolutionär mit bewundernswerter Sinnhaftigkeit und Logik ausgetüftelt.

Hinweis Prüfung

Für den angehenden Heilpraktiker besitzt die Kenntnis der Rezeptoren und ihre Verteilung auf den Organismus (Tab. 3.1) keine Bedeutung. Allerdings sind die grundsätzlichen sympathischen Wirkungen durchaus prüfungsrelevant. Da dieselben aus der Verteilung der Rezeptoren abgeleitet werden können, sollte man die nachfolgende Auflistung wenigstens ganz grob zur Kenntnis nehmen.

Hormonwirkung auf die Rezeptoren
Beide Hormone wirken auf sämtliche Rezeptoren etwa gleich stark mit Ausnahme der β2-Rezeptoren. Hier hat lediglich Adrenalin eine ausgeprägte Wirkung, währendNoradrenalin Noradrenalin vergleichsweise unwirksam ist, den Rezeptor also nicht besetzt.
Der nervale Sympathikus (Noradrenalin) wirkt grundsätzlich auf sämtliche Organe und Strukturen, die mit α- und β1-Rezeptoren ausgestattet sind. Diese Wirkungen erscheinen verstärkt, sobald das NNM zugeschaltet ist. In diesen Fällen sind dann allerdings zusätzliche Wirkungen an den Gefäßen des Herzens und an den Atemwegen erkennbar, die durch Adrenalin ausgelöst werden und nerval bis dahin unbeeinflusst blieben.
An den Gefäßen der Skelettmuskulatur sowie an den B-Zellen des Pankreas, an deren α-Rezeptoren zunächst sympathische Effekte (Noradrenalin) sichtbar werden, kehren sich die Auswirkungen sogar um, sobald Adrenalin zusätzlichAdrenalin zu wirken beginnt. Hier besitzen die β2-Rezeptoren sozusagen eine Oberhoheit über die gleichzeitig vorhandenen α-Rezeptoren des nervalen Sympathikus.

Merke

Hormonwirkung auf die Rezeptoren

  • α-Rezeptoren: NoradrenalinAdrenalinWirkungen und Adrenalin (+ nervaler Sympathikus)

  • β1-Rezeptoren: Noradrenalin und Adrenalin (+ nervaler Sympathikus)

  • β2-Rezeptoren: ausschließlich Adrenalin aus dem NNM, überstimmt die Wirkung etwa gleichzeitig vorhandener α-Rezeptoren

Hormonwirkungen
  • An den Venen (= Kapazitätsgefäße) gibt essympathische RezeptorenHormonwirkungen ausschließlich α-Rezeptoren. Jeder Sympathikuseinfluss führt daher zu ihrer Engerstellung. Es resultiert ein vermehrter Rückstrom des Blutes zum Herzen, welcher gemeinsam mit der positiven Inotropie zu einer Erhöhung des systolischen Blutdrucks führt.

  • Eine Reizung der α-Rezeptoren der Arterien und Arteriolen durch Noradrenalin führt zu deren Verengung mit Minderdurchblutung und diastolischem Blutdruckanstieg.

  • An den arteriellen Gefäßen der Skelettmuskulatur existieren zusätzlich zu den α- auch β2-Rezeptoren. Die arbeitende Muskulatur muss also ihren Mehrbedarf an Blut zunächst über ihre lokalen Mediatoren (Fach Herz-Kreislauf-System) befriedigen, welche den nervalen Sympathikus überstimmen und zur Gefäßerweiterung führen. Erst bei Zuschaltung des NNM werden diese Gefäße von vornherein weit gestellt, sodass die Muskulatur bei maximaler Tätigkeit auch ein Maximum an Blut erhält. Diese Umschaltung von α auf β2 ist am diastolischen Blutdruck abzulesen. Aus dem anfänglich erhöhten diastolischen Druck entsteht ein diastolischer Blutdruckabfall und damit eine große Blutdruckamplitude.

  • An den Gefäßen der Haut gibt es fast ausschließlich α-Rezeptoren, sodass hier sowohl das Noradrenalin als Überträgerstoff als auch Adrenalin und Noradrenalin aus dem NNM zu einer Gefäßverengung mit Minderdurchblutung führen. Die Haut wird also bei jedem Sympathikuseinfluss blass, kalt und gleichzeitig feucht, indem die Katecholamine auch die Schweißdrüsen stimulieren.

  • An den Gefäßen des Herzens (Koronargefäße) gibt es dagegen keine α-, sondern ausschließlich β2-Rezeptoren, die nur durch Adrenalin stimuliert und damit erweitert werden. Es resultiert aus diesem Zusammenhang heraus also gerade dann eine besonders gute Durchblutung des Myokards, wenn das Herz an seine Leistungsgrenze gehen muss, während bei alltäglichen Belastungen keine Regulierung erforderlich ist und die Anwesenheit von α-Rezeptoren sogar kontraproduktiv wäre, weil damit ja die Durchblutung des Herzmuskels gedrosselt würde.

  • Auch die Arteriolen von Gehirn und Lunge besitzen keine α-Rezeptoren. Daher können ihre Gefäße auch nicht in dem Augenblick, in dem das Herz-Zeit-Volumen gesteigert wird, enger werden und damit die notwendige Mehrdurchblutung verweigern – ganz entsprechend den Koronargefäßen.

  • Die Rezeptoren des Herzmuskels1-Rezeptoren) werden von beiden Hormonen gleichermaßen besetzt mit der Folge einer positiven Chronotropie, Dromotropie und Inotropie (Fach Herz-Kreislauf-System) – ganz in Übereinstimmung mit und analog zur jeweiligen Belastung.

  • An den Bronchien2) wirkt lediglich Adrenalin im Sinne einer Erweiterung, also besseren Belüftung der Lunge. Bei lediglich mäßigen physischen oder psychischen Belastungen (nervales Noradrenalin) bleibt die Belüftung der Lunge unbeeinflusst. Unabhängig hiervon führt der SympathikuSympathikusAtemzentrumAtemzentrum, Sympathikuss jedoch über das Atemzentrum der Medulla oblongata in jedem Fall zur Steigerung von Atemtiefe und -frequenz.

  • Am Auge zeigt sich jede Sympathikuswirkung (α-Rezeptoren) in einer Erweiterung von Pupille (M. dilatator pupillae) und Lidspalte (M. tarsalis) sowie einer leichten Protrusio bulbi (M. orbitalis), am Darm in einer Ruhigstellung (Obstipation).

  • Der Zuckerspeicher des Organismus, das Glykogen der Leber, wird durch die Katecholamine abgebaut mit dem Ergebnis eines Anstiegs des Blutzuckerspiegels. Auch in der Muskulatur wird, zu dessen eigener Versorgung, die Glykogenolyse aktiviert. Die Hypoglykämie ist ein starker Stimulus von Hypophyse (ACTH) und NNM. Die erkennbaren Symptome einer Hypoglykämie (u.a. Tachykardie, Blutdruckerhöhung, Schwitzen, muskuläre Hypertonie bis hin zum Tremor) werden überwiegend durch den aktivierten Sympathikus verursacht.

  • Die Langerhans-Inseln des Pankreas besitzen α- und β2-Rezeptoren. Direkte nervale Stimulation vermindert die Insulin- und erhöht die Glukagon-Sekretion. Im Ergebnis wird der Blutzuckerspiegel ein weiteres Mal angehoben. Adrenalin führt dagegen (über β2) zu einer vermehrten Insulinsekretion, sodass die erhöhten Glukosespiegel der Peripherie in gesteigertem Umfang zur Verfügung stehen.

  • Die LipolyseLipolyse am Fettgewebe (über β1-Rezeptoren) führt zur Bereitstellung von zusätzlicher Energie in Form von erhöhten Blutfetten (freien Fettsäuren).

  • Jede Sympathikusaktivierung stimuliert über die Renin-produzierenden Zellen der Niere (β1-Rezeptoren) das RAAS.

Beeinflussung des Sympathikus
Kälteexposition stimuliert den SympathikusSympathikusBeeinflussung sowohl über Rezeptoren der Haut als auch solche im ZNS. Neben einer vermehrten Bereitstellung von Glukose und Fetten zur Wärmeerzeugung resultiert eine Umverteilung des Blutes weg von der (kalten) Körperoberfläche zu tiefer liegenden Organen.
Gesteigerte Nahrungsaufnahme aktiviert (über Insulin, s. oben), Fasten unterdrückt die Sympathikusaktivität, abgesehen von den evtl. ganz zu Beginn erscheinenden hypoglykämischen Phasen. Bei längerem Fasten kann man deshalb Bradykardie und Blutdruckerniedrigung beobachten. Zusätzlich spielt hierbei allerdings auch die bei einer Reduktion des Körpergewichts erfolgende Abnahme des Blutvolumens (1 l Blut/12 kg Gewicht) eine Rolle.
Ein längerfristig erhöhter Serumspiegel der Katecholamine bzw. eine entsprechend gesteigerte Sympathikusaktivität, wie sie u.a. beim Phäochromozytom, bei entsprechenden Therapien oder beim Disstresssyndrom bestehen, vermindert die Zahl der sympathischen Rezeptoren an den Erfolgsorganen. Die sympathischen Wirkungen werden abgeschwächt und der Situation angepasst (Toleranzentwicklung). So kann es dann beispielsweise bei Patienten mit Phäochromozytom (Kap. 3.2.3) trotz erhöhten Blutdrucks zur orthostatischen Hypotonie mit Schwindel und Kollapsneigung kommen. Unglücklicherweise sind auch die Barorezeptoren, z.B. an Carotissinus und Aortenbogen, von dieser Herunterregelung betroffen, sodass sich ein anhaltend erhöhter Blutdruck, der über diese Druckrezeptoren den Sympathikus hemmt und damit den Blutdruck begrenzt, verselbstständigen kann.

Exkurs

Beispiele für die klinische Bedeutung des Sympathikus

Aus der Aktivierung des SympathikusSympathikusklinische Bedeutung sowohl bei Kälteexposition als auch bei einer reichlichen Nahrungsaufnahme wird verständlich, warum beide Reize zur Entstehung oder Verstärkung eines Angina-pectoris-Anfalls (bei vorbestehender koronarer Herzkrankheit) beitragen können.Angina-pectoris-Anfall, Sympathikus
Adrenalin (und Cortisol) rekrutieren neutrophile Granulozyten aus dem sog. Marginalpool der Blutgefäße (Fach Hämatologie). Das Ergebnis ist eine Leukozytose z.B. nach einem ausgiebigen Essen (postprandial) oder im Stress (s.u.). Aus dem Milzspeicher werden zusätzliche Thrombozyten ins Blut freigesetzt.
Jede Sympathikusaktivierung HypertonieSympathikusaktivierungBlutfette, SympathikusaktivierungBlutfette, Sympathikusaktivierungerhöht sowohl den Blutdruck als auch die Blutfette. Die Entstehung einer Arteriosklerose ist gerade von diesen beiden Parametern ganz besonders abhängig. Menschen im Dauerstress sind von daher prädestiniert, eine Arteriosklerose einschließlich ihrer Folgekrankheiten zu entwickeln.
Schilddrüsenhormone bestimmen die Anzahl der β1-Rezeptoren u.a. am Herzen. Bei der Hyperthyreose ist ihre Zahl vermehrt, was dazu führt, dass bereits übliche und physiologische Katecholamin-Serumspiegel oder sympathische Stimulationen zu überschießenden Wirkungen am Herzen führen, während die Peripherie hiervon kaum betroffen ist.
Blutversorgung des NNM
NebennierenmarkBlutversorgungEine weitere Besonderheit des NNM ist zum besseren Verständnis (jenseits einer Prüfungsrelevanz) zu beachten: Die Venen der NNR, die das Cortisol der Zona fasciculata mit sich führen, laufen zunächst ins NNM und bilden hier ein weiteres kapilläres Gefäßnetz. Es handelt sich also um ein Pfortadersystem,Pfortadersystem, NebennierenmarkNebennierenmarkPfortadersystem ähnlich den Verhältnissen an Darm und Oberbauchorganen (→ Leber) oder Hypothalamus/Hypophyse und Hoden. So, wie das venöse Blut der unpaaren Bauchorgane nicht direkt zum Herzen fließt, sondern zunächst über die Pfortader durch die Leber, um hier begutachtet und verstoffwechselt zu werden, so erhält auch das NNM das Blut der NNR mitsamt den enthaltenen Steroidhormonen.
Das NNM bildet bei steroidarmem Blut bevorzugt Noradrenalin (normal 15 %), bei cortisolhaltigem Blut dagegen überwiegend Adrenalin (üblicher Anteil 85 %). Wird bei körperlichem oder psychischem Stress vermehrt Cortisol gebildet, entsteht im NNM nahezu ausschließlich Adrenalin. Es überwiegt also in diesen Fällen die gefäß- und bronchienerweiternde Wirkung des Adrenalins. Die erhöhten Insulin-Serumspiegel bewirken eine bessere Versorgung der Peripherie. Die antreibende Wirkung auf das Herz bleibt unverändert.
Stress
StressSympathikusaktivierungSympathikusStressPsychischer und/oder physischer Stress führen zur Aktivierung des nervalen Sympathikus und zur Ausschüttung der beiden „Stresshormone“ Adrenalin und Cortisol.
Adrenalinwirkungen
AdrenalinWirkungenAdrenalin beschleunigt die Herzfrequenz, wirkt positiv inotrop und dromotrop, rekrutiert Zusatzvolumen sowohl aus den venösen Kapazitätsgefäßen (schnell) als auch über das RAAS (später nachfolgend) und steigert so über Blutdruck und Blutvolumen die körperliche Leistungsfähigkeit.
Die Erweiterung der Atemwege sowie der gleichzeitig erfolgende Atemantrieb stellen den zusätzlich benötigten Sauerstoff zur Verfügung.
Die Durchblutung der Peripherie nimmt zu – mit Ausnahme der in Gefahrensituationen weniger wichtigen Organe Haut, Darm und Genitaltrakt, deren Blutversorgung den in der Gefahr wichtigeren Strukturen (Gehirn und Muskulatur) zusätzlich zur Verfügung steht. Die Motorik des Verdauungstrakts wird genauso gehemmt wie diejenige des Urogenitaltrakts, denn beide Systeme werden für Kampf oder Flucht nicht benötigt.
Der Glykogenabbau in der Leber stellt wie der Fettabbau im Fettgewebe zusätzliche Energie zur Verfügung, wobei diese Energie schneller bereitsteht als diejenige, die das Cortisol später nachschiebt.
Die Stimulation des M. dilatator pupillae führt zur Pupillenerweiterung, gemeinsam mit M. tarsalis und M. orbitalis zu einem „besseren Überblick“. Zerebral wird eine erhöhte Aufmerksamkeit provoziert.
Die Mobilisierung des Thrombozytenspeichers der Milz (etwa 30 % aller Thrombozyten) ist auf etwaige Verletzungen ausgerichtet – entsprechend der aus dem Marginalpool der Gefäße rekrutierten Neutrophilen, die in nun größerer Anzahl für verletzungsbedingte Aufräumarbeiten zur Verfügung stehen.
Die Stimulation der Schweißdrüsen kann man als prophylaktische Maßnahme im Hinblick auf die zu erwartende, arbeitsbedingte Überwärmung des Körpers verstehen.
Cortisolwirkungen
CortisolWirkungenCortisol stellt die eventuell zusätzlich benötigte Energie in Form von Glukose (Glukoneogenese und Insulin-Antagonismus) und Fettsäuren (Lipolyse) zur Verfügung. Hinsichtlich der LipolyseLipolyse bedeutet dies lediglich eine Verstärkung der bereits stattfindenden sympathischen Aktivierung; dagegen werden bei der Glukose als wichtigstem Brennstoff neue Reserven geschaffen, falls sich Kampf oder Flucht über längere Zeit hinziehen sollten.
Immunsystem und Kapillaren werden den voraussichtlichen Erfordernissen angepasst: Umfangreiche Entzündungsreaktionen sind auf der Flucht genauso hinderlich wie eine Fieberreaktion (→ Hemmung der Pyrogen-Produktion).
Die Thrombozytenvermehrung durch Aktivierung des Knochenmarks dient als Reserve für den Fall, dass der Milzspeicher nicht ausreichen sollte. Dasselbe gilt in Bezug auf die Ankurbelung der Neutrophilenproduktion.
Die mineralokortikoide Wirkung höherer Cortisolkonzentrationen bereitet durch Erhöhung des Plasmavolumens und gemeinsam mit der Gefäßtonisierung den Kreislauf auf erhöhte Anforderungen vor.
Stress aus evolutionärer Sicht
StressStressevolutionäre Sicht bedeutete während des überwiegenden Zeitraums der Evolution Flucht, Behauptung gegenüber Rivalen, Frauenrauben oder Kampf ums Überleben einschließlich der Vorsorge gegenüber eventuellen Verletzungen. Hierfür benötigte man sämtliche Energiereserven, eine perfekte Durchblutung und Sauerstoffversorgung sowie ein hellwaches Cerebrum, daneben auch einen Schutz vor Blutverlusten (Thrombozyten, Stabilisierung der Gefäßwände) bzw., wenn dieselben nicht zu vermeiden waren, vor deren Auswirkungen (hypovolämischer Schock). Das nervale System des Sympathikus stand hierfür ohne jede Zeitverzögerung zur Verfügung, das Cortisol ergänzte dessen Anstrengungen und schuf zusätzliche Reserven.

Hinweis Prüfung

In der Summe und für den genannten Einsatzzweck ergänzen sich die beiden Stress-Hormone auf perfekte Weise und ermöglichen so bei einer Gefährdung der körperlichen Integrität die ideale Anpassung an jede erforderliche Reaktionsweise. In diesem Sinne brauchen wesentliche Wirkungen der beiden Hormone nicht unbedingt auswendig gelernt zu werden. Sie ergeben sich vielmehr im Zusammenhang von selbst.

Krankheitsbilder

Unterfunktionen des NNM sind nicht bekannt. Die einzige Überfunktion von Bedeutung ist das Phäochromozytom.
Phäochromozytom
PhäochromozytomDas Phäochromozytom ist insgesamt selten. Man geht davon aus, dass etwa 0,1 % aller Hypertonien ein Phäochromozytom zugrunde liegt. Das bevorzugte Alter ist das junge bis mittlere Erwachsenenalter. Teilweise sieht man familiäre Häufungen.
Krankheitsentstehung
Ursache der Überfunktion ist in den allermeisten Fällen ein gutartiger Tumor (Adenom) des NNM – in rund 10 % der Fälle in beiden Nebennieren. Auf hormonproduzierende Karzinome entfallen weitere 10 %. In ebenfalls etwa 10 % aller Fälle entsteht das Phäochromozytom außerhalb der Nebenniere, z.B. in mesenterialen Ganglien des Darms oder in weiteren sympathischen oder sogar parasympathischen Ganglien.
Etwa in der Hälfte der Fälle produzieren die Tumoren ohne adäquaten Sekretionsreiz laufend ein Übermaß an Hormonen, wobei einmal mehr Adrenalin und dann wieder mehr Noradrenalin, zumeist aber beide Hormone ins Blut sezerniert werden. Bei der anderen Hälfte der betroffenen Patienten werden die Hormone paroxysmal (anfallsweise) und nicht andauernd ins Blut ausgeschüttet. Man wird die Hormonwirkungen also teilweise andauernd und teilweise nur sporadisch sehen.
Symptomatik
Das klinische Bild kann sehr variabel sein, wodurch diagnostische Probleme entstehen. Zahlreiche Patienten sind über Jahre weitgehend asymptomatisch. In einem Teil der Fälle entsteht die klassische Trias aus
  • Kopfschmerzen,

  • Palpitationen und

  • Schweißausbrüchen.

Merke

Unter dem Begriff PalpitationPalpitationen versteht man einen Herzschlag, der vom Betreffenden bewusst wahrgenommen wird und deshalb mehrheitlich Unruhe oder Angst erzeugt – unabhängig davon, ob er besonders schnell oder langsam oder unregelmäßig ist, evtl. besonders kräftig (klopfend) oder im Einzelfall auch objektiv vollkommen unauffällig.

Hervorstechendstes Merkmal ist im typischen Fall der Bluthochdruck, HypertoniePhäochromozytomTachykardie, PhäochromozytomHochdruckkrise, Phäochromozytomoft auf extreme Werte, in Verbindung mit einer Tachykardie (und Palpitationen) – entweder auf Dauer oder, häufiger, in Form von Hochdruckkrisen. Dabei kann es zu zerebralen Einblutungen oder zum Herzversagen kommen. Die Anfälle dauern gewöhnlich nur Minuten bis zu maximal 1 Stunde.
Begleitend bestehen neben Kopfschmerzen und übermäßigem Schwitzen auch Sehstörungen, Obstipation und weitere Sympathikuswirkungen wie eine Blässe der Haut. Kommt es allerdings durch die massive Aktivierung des Stoffwechsels zur Überwärmung des Organismus, so wird die Haut im Einzelfall und trotz der Katecholaminwirkung warm und rot.
Die Anfälle werden gewöhnlich von Angst begleitet. Das kann man auch als Einheit verstehen: Angst verursacht eine Sympathikusaktivierung, ein kräftig aktivierter Sympathikus erzeugt Angst. Der gesteigerte Grundumsatz kann zur Gewichtsabnahme führen. Im Serum kann die Glukose erhöht sein bis hin zu einer gestörten Glukosetoleranz.
Differenzialdiagnose
Differenzialdiagnostisch ist besonders an eine Hyperthyreose HyperthyreoseDifferenzialdiagnosezu denken, welche ebenfalls andauernd oder auch paroxysmal entsprechende Symptome verursachen kann (Kap. 2.4.2). Statt der Obstipation sieht man bei der Hyperthyreose jedoch eine Diarrhö sowie in jedem Fall eine rote, überwärmte und feuchte Haut. Hinsichtlich der großen Blutdruckamplitude der Hyperthyreose kommt es beim Phäochromozytom auf den relativen Anteil des Adrenalin (→ Gefäßerweiterung über β2-Rezeptoren) sowie darauf an, ob es bereits zur Überwärmung mit resultierender Gefäßerweiterung gekommen ist. Als sicherster anamnestischer Hinweis kann die Darmfunktion gelten. Beweisend sind die entsprechend veränderten Laborparameter.
Diagnostik
Der Nachweis erfolgt zunächst versuchsweise aus dem Katecholamin-Serumspiegel, bevorzugt während einer symptomatischen Phase. Vanillinmandelsäure im Urin, PhäochromozytomPhäochromozytomVanillinmandelsäure im UrinErgänzend können Katecholamine und ihre Abbauprodukte (vor allem Vanillinmandelsäure) auch aus dem Urin nachgewiesen werden. Über Ultraschall, MRT und CT wird versucht, den Tumor darzustellen.
Therapie
Die Therapie besteht in der operativen Entfernung des Tumors. Präoperativ muss die Sympathikuswirkung auf Herz und Gefäße medikamentös unterdrückt werden, bevorzugt durch sog. β-Rezeptorenblocker (Fach Pharmakologie). Inzwischen stehen zur zeitlichen Überbrückung auch Medikamente zur Verfügung, welche das Enzym Hydroxylase, das aus Tyrosin in einem ersten Schritt Dopa herstellt, und damit die gesamte Synthese der Katecholamine hemmen.

Zusammenfassung

Phäochromozytom

Seltener hormonproduzierender Tumor des NNM, meist gutartig als Adenom

Symptome

  • arterielle Hypertonie mit Tachykardie, Palpitationen und Kopfschmerzen

  • feuchte, meist blasse Haut

  • Angstzustände, Obstipation

  • klassische Trias aus Kopfschmerzen, Palpitationen und Schweißausbrüchen – anhaltend oder paroxysmal

Diagnostik

  • Katecholamine aus dem Serum, Vanillinmandelsäure aus dem Urin

  • apparativ mit Ultraschall, MRT und CT

Wichtigste Differenzialdiagnose

  • Hyperthyreose

Therapie

  • operative Entfernung der betroffenen Nebenniere im Anschluss an die medikamentöse Einstellung des Blutdrucks

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