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B978-3-437-46202-3.00010-X

10.1016/B978-3-437-46202-3.00010-X

978-3-437-46202-3

Abb. 10.1

[L190]

Orte der HormoneBildungsorteHormonproduktion im menschlichen Körper

Abb. 10.2

[L190]

Rolle der Hypophyse bei der hormonellen Sekretion und Regulation

Abb. 10.3

[L190]

Anatomie der SchilddrüseSchilddrüse (a) sowie Regelkreis und Funktion der SchilddrüseHormoneSchilddrüsenhormone (b)

Abb. 10.4

[T127]

20-jährige Patientin mit Struma nodosa

Abb. 10.5

[T127]

53-jährige Patientin mit Morbus Basedow. Auffallend sind die hervortretenden Augen mit zurückgezogenen Oberlidern und der starre Blick.

Abb. 10.6

[L190]

Anatomie der Nebenniere. Die Schnittebene links oben ist rechts als „Glasscheibe“ markiert.

Abb. 10.7

[L190]

Mögliche Nebenwirkungen einer länger dauernden Behandlung mit Glukokortikoiden

Abb. 10.8

[L190]

Übersicht über die Reaktionsketten innerhalb der StressreaktionStressreaktionReaktionsketten

Abb. 10.9

[L190]

Regulation des BlutzuckerspiegelRegulationBlutzuckerspiegels durch verschiedene Hormone

Vergleich zwischen Nerven- und Hormonsignalen

Tab. 10.1
Nervensystem Hormonsystem
Signalübermittlung Elektrisch (Neuron, Axon) und chemisch (Synapse) Chemisch (Hormone)
Zielzellen Muskelzellen, Drüsenzellen, andere Nervenzellen Alle Körperzellen mit passendem (spezifischem) Hormonrezeptor (Kap. 10.1.3)
Wirkungseintritt Millisekunden bis Sekunden Sekunden bis Monate
Folgereaktion Muskelkontraktion, Drüsensekretion oder Aktivierung anderer Nervenzellen Vor allem Änderung der Stoffwechselaktivität (z. B. Wachstum)

Außer den in diesem Kapitel besprochenen HormoneHormonen und den in Kap. 17 besprochenen Sexualhormonen regeln viele weitere Hormone die Stoffwechselaktivitäten unseres Organismus. Die Tabelle nennt die wichtigsten davon.vasoaktives intestinales PeptidThymusfaktorenThymosinThymopoetinSomatostatinSerotoninSekretinReninProstaglandinenatriuretisches AtriumpeptidInsulinHistaminGlukagonGastrinErythropoetinCholezystokinin-Pankreozyminatrionatriuretisches Hormon

Tab. 10.2
Hormon (Details) Bildungsort Wirkung
Insulin (Kap. 15.2) B-Zellen der Bauchspeicheldrüse
  • Steigert die Glykogensynthese, hemmt die Glukoneogenese, fördert die Glukoseaufnahme in die Zellen; dadurch Blutzuckersenkung

  • Erhöht die Fettsynthese, verhindert den Fettabbau

  • Fördert die Aufnahme von Aminosäuren in die Zellen und den Proteinaufbau

Glukagon (Kap. 15.17.3) A-Zellen der Bauchspeicheldrüse
  • Steigert den Glykogenabbau und die Glukoneogenese; dadurch Blutzuckererhöhung

  • Fördert den Fett- und Proteinabbau

Gastrin (Kap. 15.12.4) C-Zellen der Magenschleimhaut
  • Steigert Salzsäurebildung im Magen, fördert Magenbeweglichkeit

  • Steigert Gallen- und Bauchspeicheldrüsensekretion

Cholezystokinin-Pankreozymin Dünndarmschleimhaut
  • Steigert Bauchspeicheldrüsensekretion

  • Bewirkt Gallenblasenkontraktion

  • Fördert Darm- und hemmt Magenbeweglichkeit

Sekretin (Kap. 15.12.4) Dünndarmschleimhaut
  • Fördert Bikarbonatbildung in der Bauchspeicheldrüse (Sekret wird alkalischer)

  • Steigert Gallenfluss

  • Hemmt Magenbeweglichkeit und -sekretion

Vasoaktives intestinales Peptid (VIP) Neurone in der Darmwand
  • Hemmt Magensaftsekretion, hemmt Magen-Darm-Beweglichkeit

  • Steigert Gallen- und Bauchspeicheldrüsensekretion

Somatostatin D-Zellen (gesamter Verdauungstrakt, Bauchspeicheldrüse); Inhibiting-Hormon des Hypothalamus
  • Hemmt Magensaftsekretion, hemmt Magen-Darm-Beweglichkeit

  • Hemmt Bauchspeicheldrüsensekretion

Renin (Kap. 16.4.1) Vor allem juxtaglomerulärer Apparat der Niere Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems (Details Kap. 16.3.1); dadurch Blutdruckanstieg
Erythropoetin (EPO)(Kap. 16.4.3) Vorwiegend Niere Steigerung der Erythropoese (Neubildung von roten Blutkörperchen)
Atrionatriuretisches Hormon (ANF, natriuretisches Atriumpeptid) Myoendokrine Zellen v. a. der Herzvorhöfe Blutdrucksenkung über mehrere Mechanismen:
  • Steigert die glomeruläre Filtrationsrate

  • Fördert die Natrium- und Wasserausscheidung durch die Niere

  • Hemmt die Freisetzung von Renin, Aldosteron und Adiuretin

  • Erweitert die Arteriolen (kleinere Arterien)

Thymosin, Thymopoetin und andere Thymusfaktoren Thymus Stimulieren wahrscheinlich die Ausreifung von T-Lymphozyten und das Immunsystem; Einzelheiten sind noch nicht geklärt
Histamin (auch Kap. 1.11.3) V. a. Mastzellen, ferner Neurotransmitter in Teilen des Hypothalamus, wirken über Histamin-1- (H1-) und Histamin-2- (H2-)Rezeptoren
  • Bewirkt über H1-Rezeptoren Kontraktion der glatten Muskulatur von größeren Blutgefäßen, Bronchien, Darm, Uterus; Erweiterung von kleineren Blutgefäßen (Haut!) und Herzkranzarterien; Steigerung der Kapillarpermeabilität, Stimulation der Adrenalinausschüttung, Schmerz und Juckreiz hervorrufend

  • Steigert über H2-Rezeptoren vor allem Herzfrequenz und Schlagkraft des Herzens und stimuliert die Magensaftsekretion

Serotonin (auch Kap. 8.4.3) Darmschleimhaut, Thrombozyten, basophile Granulozyten, ferner Neurotransmitter des ZNS
  • Verengt die Blutgefäße in Lunge und Niere, erweitert die Blutgefäße in der Skelettmuskulatur

  • Steigert Herzfrequenz und Schlagkraft des Herzens

  • Beeinflusst den Tonus der glatten Muskulatur in Magen-Darm-Trakt und Bronchien

Prostaglandine (auch Kap. 1.11.3) Praktisch im ganzen Körper, viele Subtypen (z. B. E1, E2, I2)
  • Spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Entzündungen, Schmerzen und Fieber

  • Entfalten vielfältige, teils gegensätzliche Wirkungen in praktisch allen Geweben und Organen

Hormonsystem

Frank Flake

Inhaltsübersicht

Funktion und Arbeitsweise der Hormone

  • Hormone sind Botenstoffe, welche die biologischen Abläufe im Körper, das Verhalten und die Empfindungen eines Menschen entscheidend beeinflussen.

  • Das Teilgebiet der Inneren Medizin, das sich mit den Strukturen und Funktionen der Hormone sowie der Diagnose und Behandlung von Störungen des Hormonsystems beschäftigt, ist die Endokrinologie.

  • Die meisten Hormone werden von speziellen endokrinen Drüsen gebildet und dementsprechend als Drüsenhormone oder glanduläre Hormone bezeichnet.

  • Die meisten Aminosäureabkömmlinge und Peptidhormone können wegen ihrer guten Wasserlöslichkeit (Hydrophilie), aber schlechten Fettlöslichkeit nicht durch die lipophile Zellmembran hindurchtreten.

  • Alle fettlöslichen und viele wasserlösliche Hormone müssen im Blut an Albumin oder spezielle Transportproteine gebunden werden, damit sie im Blut transportiert werden und zu den Zielzellen gelangen können.

  • Zentrales Organ für den Hormonabbau ist die Leber.

Hypothalamus und Hypophyse

  • Der Hypothalamus ist das wichtigste Hirngebiet für die Regelung des inneren Milieus und höchstes Zentrum des Hormonsystems.

  • Oxytocin bewirkt die Wehenauslösung an der geburtsbereiten Gebärmutter und führt während der Stillperiode zum Milcheinschuss.

  • Adiuretin, auch ADH = antidiuretisches Hormon oder Vasopressin genannt, ist entscheidend an der Regulierung des osmotischen Drucks und des Flüssigkeitsvolumens im Körper beteiligt.

Epiphyse

  • Hauptsekretionsprodukt der Epiphyse ist das Hormon MelatoninMelatonin.

Schilddrüse und ihr Hormone

  • Die Schilddrüse (Glandula thyreoidea) ist ein ungefähr 25 g schweres, hufeisenförmiges Organ, das in der Halsregion vor der Luftröhre dicht unterhalb des Schildknorpels liegt.

  • Eine Vergrößerung der Schilddrüse wird Struma (Kropf) genannt.

  • Bei einer Hyperthyreose liegt eine Überproduktion von Schilddrüsenhormonen vor.

  • Bei einer Hypothyreose liegt eine Unterproduktion von Schilddrüsenhormonen vor.

Hormone der Nebennieren

  • Das wirksamste Glukokortikoid ist Kortisol. Die Nebennierenrinde stellt aber auch noch andere Glukokortikoide wie Kortison und Kortikosteron her.

  • Bei länger dauernder Erhöhung des Glukokortikoidspiegels entwickelt sich ein Cushing-Syndrom.

  • Aufgrund ihrer Wirkung auf das Immunsystem eignen sich Glukokortikoide zur Therapie von Allergien, chronischen Entzündungen (z. B. chronische Polyarthritis) und Autoimmunerkrankungen – überall dort also, wo eine Entzündungshemmung und/oder Immunsuppression erwünscht ist.

  • Adrenalin und Noradrenalin gehören (zusammen mit Dopamin und Serotonin) zu den Katecholaminen und sind Neurotransmitter des Nervensystems.

Weitere endokrin aktive Organe

  • In der Bauchspeicheldrüse liegen verstreut kleine Inseln, Langerhans-Inseln genannt, die verschiedene Hormone bilden.

Funktion und Arbeitsweise der Hormone

HormoneHormone sind Botenstoffe, welche die biologischen Abläufe im Körper, das Verhalten und die Empfindungen eines Menschen entscheidend beeinflussen. Dies gilt nicht nur z. B. für die Stressreaktion, sondern auch für Entwicklungsprozesse wie Wachstum und Pubertät, für das Ess-, Trink- und Schlafverhalten, die Sexualität, die Psyche und für Reaktionen auf Krankheiten.
HormoneAufgabenHormone erfüllen zahlreiche Aufgaben. Sie
  • wirken auf die chemische Zusammensetzung des inneren Milieus ein.

  • regulieren den Organstoffwechsel und die Energiebalance.

  • helfen dem Körper, mit Belastungssituationen wie z. B. Infektionen, Verletzungen, emotionalem Stress, Durst, Hunger, Blutungen und Temperaturextremen fertigzuwerden.

  • fördern Wachstum und Entwicklung.

  • steuern die Reproduktionsvorgänge, etwa Eizell- und Spermienbildung, Befruchtung, Versorgung des Kindes im Mutterleib, Geburt sowie Ernährung des Neugeborenen.

Merke

Endokrinologie

EndokrinologieDas Teilgebiet der Inneren Medizin, das sich mit den Strukturen und Funktionen der Hormone sowie der Diagnose und Behandlung von Störungen des Hormonsystems beschäftigt, ist die Endokrinologie. Aber auch in anderen medizinischen Disziplinen gibt es Fachleute für hormonelle Störungen, z. B. die gynäkologischen Endokrinologen, die auf weibliche Sexualhormonstörungen und die Behandlung der dadurch oft verursachten Unfruchtbarkeit bei Frauen spezialisiert sind.

Einteilung der Hormone

Die HormoneEinteilungHormone können auf verschiedene Art und Weise eingeteilt werden. Am gebräuchlichsten sind:
  • Einteilung nach dem Bildungsort

  • Einteilung nach dem chemischen Aufbau

  • Einteilung nach dem Wirkprinzip

Bildungsorte von Hormonen

Glanduläre Hormone und Gewebshormone
Die meisten HormoneglanduläreHormoneDrüsen-HormoneBildungsorteHormone werden von speziellen endokrinen Drüsen gebildet und dementsprechend als DrüsenhormoneDrüsenhormone oder glanduläre Hormone bezeichnet (Abb. 10.1). Im Gegensatz zu den exokrinen Drüsen, die ihre Sekrete (z. T. über Ausführungsgänge) an die Oberfläche von Haut oder Schleimhäuten absondern, geben die endokrinen Drüsen ihre Produkte (also die Hormone) in den sie umgebenden interstitiellen Raum ab. Dieser Raum ist meist von einem dichten Kapillargeflecht durchzogen. Die Hormone diffundieren rasch vom Interstitium in die Kapillaren und werden mit dem Blutstrom schnell über den gesamten Körper verteilt. So erreichen die Hormone ihre jeweiligen Zielzellen, das sind alle Zellen, die über geeignete Rezeptoren die „Botschaft des Hormons“ verstehen können (Kap. 10.1.3).Hormonwirkungautokrineautokrine Hormonwirkung
Hormone werden aber nicht nur in endokrinen Drüsen, sondern auch von spezialisierten Zellen anderer Körpergewebe gebildet (weshalb zusammenfassend von endokrinem Gewebe gesprochen wird).
Hormone wirken auch ganz nah
Früher bestand die Lehrmeinung, dass parakrine HormonwirkungHormonwirkungparakrineHormone grundsätzlich nur weit entfernt vom Ort ihrer Ausschüttung wirken. Dieser klassische Hormonbegriff, nach dem Hormone stets über die Blutbahn zu ihren Zielzellen gelangen, ist heute überholt: Viele Gewebshormone, aber auch einige glanduläre Hormone erreichen ihre Zielzellen durch Diffusion und beeinflussen Zellen in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft (parakrine Wirkung) oder wirken sogar auf die hormonproduzierende Zelle selbst (autokrine Wirkung).
Hormon- und Nervensignale im Vergleich
Während das Nervensystem seine Informationen nur zu ausgewählten Zellen, z. B. Muskel, Drüsen- oder anderen Nervenzellen, weiterleitet, werden die Hormone über den Blutweg im Prinzip an alle Zellen verteilt. Im Gegensatz zum NervensignalNervensignal arbeiten HormoneSignaleHormone dabei relativ langsam: Es kann Minuten, Stunden oder auch Monate dauern, bis die Körperantwort erkennbar wird (Tab. 10.1).
Fließende Übergänge
Diese Erweiterung des Hormonbegriffs führte zu fließenden Übergängen v. a. zu den Botenstoffen des Nervensystems. So klar, wie im vorangegangenen Absatz dargestellt, sind die Grenzen zwischen Hormon- und Nervensystem nicht (mehr):
  • Nicht alle Hormone haben nur „endokrine“ Wirkungen. So ist bekannt, dass das Wehenhormon Oxytocin und das den Wasserhaushalt regulierende Hormon Adiuretin außerdem noch im Zwischenhirn als Neuropeptide Einfluss auf z. B. Lernen und Gedächtnis haben.

  • Andererseits können auch Nervenzellen Hormone produzieren (NeurohormoneNeurohormone, z. B. Adiuretin).

Es gibt also fließende Übergänge zwischen HormoneHormonen, NeurotransmitterNeurotransmittern und NeuropeptideNeuropeptiden. Wahrscheinlich würde es eher den Tatsachen entsprechen, allgemein von BotenstoffeBotenstoffen zu sprechen, die je nach dem Ort ihrer Bereitstellung und ihrer Funktion als (Gewebs-)Hormon, Neurotransmitter oder Neuropeptid wirken.
Auch zum Immunsystem bestehen komplexe Verbindungen, denn viele weiße Blutzellen produzieren Hormone mit parakriner Wirkung.

Wirkprinzip und Hormonrezeptoren

Damit eine Zielzelle ein Hormonsignal empfangen kann, muss sie spezifische HormonrezeptorHormonrezeptoren besitzen, an die sich das HormoneWirkprinzipHormon anlagern kann. Hormon und Hormonrezeptor müssen wie Schlüssel und Schloss zusammenpassen. Wenn das Hormon an oder in der Zelle gebunden worden ist, werden komplizierte Stoffwechselvorgänge ausgelöst, die zu der gewünschten Hormonwirkung führen.
In der Regel besitzen Zellen verschiedenster Gewebe Rezeptoren für das gleiche Hormon, wobei ein und dasselbe Hormon je nach der gewebespezifischen Antwort der Zelle mehrere, teils ganz unterschiedliche Wirkungen haben kann.
Andererseits ist jede Zelle Zielzelle für unterschiedliche Hormone und besitzt dementsprechend verschiedene Hormonrezeptoren. Jede einzelne Körperzelle kann so über Hormone zu unterschiedlichen, sogar gegensätzlichen Reaktionen veranlasst werden.
Hormonrezeptoren in der Zellmembran
Die meisten Aminosäureabkömmlinge Hormonrezeptorin Zellmembranund Peptidhormone können wegen ihrer guten Wasserlöslichkeit (Hydrophilie), aber schlechten Fettlöslichkeit nicht durch die lipophile Zellmembran hindurchtreten. Diese Hormone binden von außen an einen in der Membran sitzenden ZellmembranrezeptorZellmembranrezeptor. Der Rezeptor ändert dadurch seine räumliche Struktur (er wird „aktiviert“) und setzt eine Reaktionskette in Gang, an deren Ende die „gewünschte“ Zellantwort steht.
Intrazelluläre Hormonrezeptoren
Alle Steroidhormone Hormonrezeptorintrazellulärerund die Schilddrüsenhormone können die Plasmamembran durchdringen und direkt an intrazelluläre Hormonrezeptoren binden. Dabei befinden sich z. B. die Rezeptoren für Schilddrüsenhormone im Zellkern, die Steroidhormonrezeptoren hingegen im Zytoplasma. Auch im Zytoplasma gebildete Hormonrezeptor-Komplexe gelangen jedoch letztlich in den Zellkern. Die Hormone wirken dort direkt auf die DNA ein und beeinflussen die Proteinbiosynthese und damit die Zellfunktion.

Transportproteine für Hormone

Alle fettlöslichen und viele wasserlösliche Hormone müssen im Blut an Albumin oder spezielle Transportproteine gebunden werden, damit sie im Blut transportiert werden und zu den Zielzellen gelangen können. So binden z. B. die Schilddrüsenhormone an das thyroxinbindende Globulin (TBG). Biologisch wirksam ist jedoch nur das freie, nicht das proteingebundene Hormon.HormoneTransportproteine

Abbau der Hormone

Zentrales Organ für den Hormonabbau ist die Leber. Der Großteil der Hormone wird dort durch verschiedene Reaktionen verändert (z. B. aufgespalten) und dadurch unwirksam. Die Abbauprodukte werden meist über Leber und/oder Nieren ausgeschieden.HormoneAbbau
Mithilfe der Konzentrationsbestimmung von Hormon-Abbauprodukten im Urin lassen sich indirekt die Hormonspiegel im Blut abschätzen. So wird z. B. die Konzentration der Vanillin-Mandelsäure im 24-Stunden-Sammelurin bestimmt, wenn der Verdacht auf eine Katecholaminüberproduktion im Nebennierenmark besteht (etwa bei der Abklärung eines Bluthochdrucks). Die Vanillin-Mandelsäure ist ein Abbauprodukt der Katecholamine Adrenalin und Noradrenalin.

Hypothalamus und Hypophyse

Hypothalamus und Hypophyse liegen in den unteren Abschnitten des Zwischenhirns.
Der HypothalamusHypothalamus ist das wichtigste Hirngebiet für die Regelung des inneren Milieus und höchstes Zentrum des Hormonsystems. Er ist außerdem eine wichtige Verbindungsstelle zwischen Nerven- und Hormonsystem: Über den Hypothalamus beeinflusst z. B. Stress unseren Hormonhaushalt.
Die HypophyseHypophyse besteht aus dem Hypophysenvorderlappen (HVL, Adenohypophyse), der 75 % des Gesamtgewichts ausmacht und aus drüsigem Gewebe gebildet wird, und dem kleineren Hypophysenhinterlappen (HHL, Neurohypophyse), der hauptsächlich aus einem Geflecht von Axonen aufgebaut ist. Die Zellkörper dieser Axone liegen im Hypothalamus, sodass der Hypophysenhinterlappen funktionell und anatomisch als Anhängsel des Hypothalamus zu sehen ist. Daher wird er zusammen mit diesem in Kap. 10.2.1 abgehandelt.

Hormone des Hypothalamus und des Hypophysenhinterlappens

Innerhalb des HypothalamusHormoneHypophysenhinterlappenHormoneHypothalamusHypothalamus gibt es verschiedene Kerngebiete (Ansammlungen von grauer Hirnsubstanz), die für den Hormonhaushalt von Bedeutung sind.
Hypophyseotrope Zone des Hypothalamus
An der Vorderseite liegt die hypophyseotrope Hypothalamushypophyseotrope ZoneZone. Dort werden die schon erwähnten Releasing-Releasing-HormonHormone (kurz RH, Releasing Factors, Liberine) und Inhibiting-Inhibiting-HormonHormone (kurz IH, Statine) gebildet, welche die Hypophyse beeinflussen. Diese Hormone werden in den hypophysären Portalkreislauf abgegeben, ein dichtes Geflecht aus Kapillaren, das die vom Hypothalamus sezernierten Hormone über den Hypophysenstiel zur Hypophyse transportiert (Abb. 10.2).
Releasing-Hormone stimulieren die Ausschüttung von Hypophysenvorderlappenhormonen, während Inhibiting-Hormone die Sekretion der Hypophysenvorderlappenhormone hemmen. Die wichtigsten sind: Releasing-HormonInhibiting-Hormon
  • TRH (Thyreotropin-Releasing-Hormon)Thyreotropin-Releasing Hormone, stimuliert die Ausschüttung von TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon).

  • CRH (Corticotropin-Releasing-Hormon)Corticotropin-Releasing Hormone, stimuliert die Ausschüttung von ACTH (adrenokortikotropes Hormon, Kap. 10.5.2).

  • Gn-Gn-RHRH, das Releasing-Hormon der glandotropen Sexualhormone FSH und LH.

  • GH-RH (Growth-Hormone-Releasing-Hormon), Growth-Hormone-Releasing Hormonestimuliert die Wachstumshormonausschüttung.

  • GH-IH (Growth-Hormone-Inhibiting-Growth-Hormone-Inhibiting HormoneHormon, Somatostatin), hemmt die Wachstumshormonausschüttung.

  • PRL-RH (Prolactin-Releasing-Hormon)Prolactin-Releasing Hormone, stimuliert die Prolaktinausschüttung.

  • PRL-IH (Prolactin-Inhibiting-Hormon)Prolactin-Inhibiting Hormone, das die Ausschüttung von Prolaktin hemmt. Es ist identisch mit Dopamin.

Kerngebiete zum Hypophysenhinterlappen
Weitere wichtige Kerngebiete des Hypothalamus sind die Nuclei Nucleus(-i)supraopticisupraoptici und die Nuclei Nucleus(-i)paraventricularesparaventriculares. Dort werden die Hypothalamushormone Oxytocin und Adiuretin gebildet, die dann in den Axonen der Nervenzellen zum Hypophysenhinterlappen transportiert werden, wo sie gespeichert und bei Bedarf in das Blut abgegeben werden. Aufgrund ihres Sekretionsorts werden die beiden Hormone auch als HypophysenhinterlappenHormoneHypophysenhinterlappenhormone bezeichnet.
Oxytocin
Oxytocin bewirkt die Wehenauslösung an der geburtsbereiten Gebärmutter und führt während der Stillperiode zum Milcheinschuss.Oxytocin

Merke

Oxytocin als Medikament

OxytocinMedikamentOxytocin wird noch vereinzelt als Medikament im Rettungsdienst vorgehalten. Es hat eine uteruskontrahierende Wirkung (wehenfördernd) und kann aus diesem Grund vaginale Blutungen verhindern. Es gilt aber nur noch als Mittel der 2. Wahl und hat aufgrund des heutigen seltenen Einsatzes kaum noch Berechtigung.
Adiuretin
AdiuretinAdiuretin, auch antidiuretisches HormonADH = antidiuretisches (gegen den Harndurchfluss gerichtetes) Hormon oder Vasopressin genannt, ist ein Peptidhormon. Es ist entscheidend an der Regulierung des osmotischen Drucks (Kap. 3.5.5) und des Flüssigkeitsvolumens im Körper beteiligt. Es fördert die osmotisch bedingte Wasserrückresorption aus den Harnkanälchen der Niere in das Blut, indem es die Wasserdurchlässigkeit der Zellmembran der distalen Tubuluszellen und der Sammelrohre erhöht. Dadurch wird weniger Urin ausgeschieden.
Die Ausschüttung von Adiuretin wird durch Rezeptoren im Hypothalamus gesteuert, die den osmotischen Druck messen können (Osmorezeptoren). Steigt z. B. durch längeres Dursten der osmotische Druck im Blut an, so wird vermehrt Adiuretin in das Blut abgegeben. Dadurch wird mehr Flüssigkeit in der Niere zurückgehalten und der osmotische Druck sinkt wieder. Die Adiuretinausschüttung wird außerdem über Volumenrezeptoren in den Herzvorhöfen sowie durch Rezeptoren in der Aorta und der A. carotis beeinflusst.
Bei Adiuretinmangel im Hypothalamus kommt es zum Diabetes insipidus mit überschießender Urinproduktion (PolyuriePolyurie = viel Urin) und als Folge des Flüssigkeitsverlusts zu starkem Durst (PolydipsiePolydipsie = viel trinken).

Praxistipp

Trinken auf der Rettungswache

Koffein und Alkohol vermindern die Wirkung von Adiuretin und führen evtl. zu vermehrter Harnausscheidung und gesteigertem Durstgefühl. Dies ist einer der Gründe, weshalb diese Getränke eher als Genussmittel denn als Durstlöscher zu betrachten sind. Für den Rettungsdienstalltag geeignete Getränke sind zahlreiche Kräuter- oder Früchtetees sowie verdünnte Säfte.

Hypophysenvorderlappen

Der Hypophysenvorderlappen (HVL, Adenohypophyse) bildet unter Kontrolle des Hypothalamus eine große Anzahl verschiedener Peptidhormone. Zum einen sind dies Hormone, die untergeordnete Hormondrüsen steuern (glandotrope Hormone), zum anderen solche, die direkt auf die Zielzellen wirken.Hypophysenvorderlappen
Zu den wichtigsten glandotropen Hormonen des Hypophysenvorderlappens gehören:
  • TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon), fördert die Thyreoidea-stimulierendes HormonSchilddrüsentätigkeit

  • ACTH (adrenokortikotropes Hormon), stimuliert die Glukokortikoidausschüttung in der Nebenniere (Kap. 10.5.2)adrenokortikotropes Hormon

  • FSH (follikelstimulierendes Hormon) und LH (luteinisierendes Hormon), fördern die Keimdrüsentätigkeit und steuern die Geschlechtshormonproduktion bei Mann und luteinisierendes Hormonfollikelstimulierendes HormonFrau

Direkt auf Zielzellen wirken:
  • Wachstumshormon, welches das Körperwachstum kontrolliert,

  • ProlaktinProlaktin, das unter anderem die Milchproduktion in der Brustdrüse in Gang setzt, und

  • MSH (melanozytenstimulierendes Hormon). Es wird stets zusammen mit ACTH ausgeschüttet und beeinflusst unter anderem über Einflüsse auf die pigmentbildenden Melanozyten die Hautpigmentierung.Melanozyten-stimulierendes Hormon

Epiphyse

Noch ein weiterer Teil des ZNS übernimmt Aufgaben für das Hormonsystem: die EpiphyseEpiphyse (ZirbeldrüseZirbeldrüse, Corpus Corpuspinealepineale), eine ca. erbsengroße Drüse oberhalb des Mittelhirns. Hauptsekretionsprodukt der Epiphyse ist das Hormon MelatoninMelatonin, dessen Ausschüttung durch Dunkelheit gefördert und durch Licht gehemmt wird.

Schilddrüse und ihre Hormone

Die SchilddrüseSchilddrüseHormoneSchilddrüse (Glandula Glandula(-ae)thyreoideathyreoidea) ist ein ungefähr 25 g schweres, hufeisenförmiges Organ, das in der Halsregion vor der Luftröhre dicht unterhalb des Schildknorpels liegt. Es besteht aus zwei Seitenlappen, die durch eine Gewebebrücke, den Isthmus, verbunden sind (Abb. 10.3). Mikroskopisch betrachtet wird die Schilddrüse durch Bindegewebsstraßen in einzelne Läppchen geteilt. Jedes dieser Läppchen besteht aus vielen kleinen Bläschen, den FollikelFollikeln. Ihre Wand wird aus einem einschichtigen Follikelepithel gebildet.
Schilddrüsenerkrankungen
Bei den sehr häufigen Schilddrüsenerkrankungen müssen differenziert werden:SchilddrüseErkrankungen
  • Gestörte Schilddrüsenfunktion: Unterschieden wird die Normalfunktion der Schilddrüse (EuthyreoseEuthyreose) von der Überfunktion (HyperthyreoseHyperthyreose) und der Unterfunktion (HypothyreoseHypothyreose).

  • Pathologisch veränderte Schilddrüsengröße: Unterschieden werden die normalgroße Schilddrüse und die vergrößerte Schilddrüse (StrumaStruma).

Schilddrüsenfunktionsstörungen und -vergrößerungen können gemeinsam, aber auch getrennt voneinander auftreten.
Struma
Eine Vergrößerung der Schilddrüse wird StrumaStruma (KropfKropf) genannt; sie kann gleichmäßig (Struma diffusa) oder knotig (Struma nodosa) sein (Abb. 10.4). Jeder sechste Erwachsene hat eine Struma, meist mit normaler Schilddrüsenfunktion.
Häufigste Ursache einer Struma ist ein IodmangelIodmangel im Trinkwasser, wie er in vielen Gebieten Deutschlands vorkommt. Durch das eingeschränkte Iodangebot ist die Hormonbildung in der Schilddrüse erschwert. Sehr viele Menschen reagieren hierauf mit einer Volumenzunahme des Organs – der Strumabildung. Um einer Strumaentwicklung vorzubeugen, ist es deshalb für Kinder und Erwachsene sinnvoll, iodiertes Speisesalz zu verwenden.
Oft kann eine Struma medikamentös behandelt werden. Führt die Struma jedoch durch Druck auf Luft- oder Speiseröhre zu erheblichen Beschwerden wie etwa Luftnot oder Schluckstörungen oder besteht der Verdacht auf eine maligne Entartung eines Schilddrüsenknotens (SchilddrüseKarzinomSchilddrüsenkarzinom), muss sie operativ entfernt werden.

Krankheit/Symptom

Hyperthyreose

Bei einer HyperthyreoseHyperthyreose liegt eine Überproduktion von Schilddrüsenhormonen vor. Sie äußert sich in Gewichtsabnahme durch krankhaft erhöhten Grundumsatz (= Energieumsatz in Ruhe), Erhöhung der Körpertemperatur, Steigerung der Herzarbeit durch beschleunigte Herzfrequenz und erhöhte Schlagkraft, Schlaflosigkeit und innerer Unruhe, feinschlägigem Händezittern und gelegentlich Durchfall. Häufigste Ursache der Überfunktion ist ein autonomes (= selbstständiges) Adenom des Schilddrüsengewebes. Hierunter wird ein gutartiger Schilddrüsentumor verstanden, dessen Zellen nicht mehr unter Kontrolle der Hypophyse arbeiten, sondern ungehemmt Thyroxin und Triiodthyronin produzieren.
Eine Hyperthyreose ist auch im Rettungsdienst nicht so selten. Sie zeigt sich dort als Erstmanifestation mit Tachykardie und Unwohlsein, Unruhe und anderen der o. g. Symptome.
Eine weitere Ursache für eine Überfunktion ist der Morbus MorbusBasedowBasedow. Es handelt sich um eine Autoimmunerkrankung, bei der Autoantikörper gegen die TSH-Rezeptoren des Schilddrüsengewebes eine Dauerstimulation der Hormonbildung und -ausschüttung bewirken.
Die Schilddrüse ist beim Morbus Basedow diffus vergrößert und produziert überschießend Hormone. Typischerweise haben Basedow-Patienten neben den oben beschriebenen Symptomen ein- oder beidseitig hervortretende Augen (ExophthalmusExophthalmus), eine ebenfalls durch Autoimmunprozesse verursachte Erscheinung (Abb. 10.5).

Krankheit/Symptom

Hypothyreose

Eine HypothyreoseHypothyreose, d. h. eine Unterproduktion von Schilddrüsenhormonen, führt zu entgegengesetzten Krankheitssymptomen: erniedrigter Grundumsatz, Gewichtszunahme, Verstopfung und Kälteempfindlichkeit. Außerdem werden teigige Verdickungen und Schwellungen der Haut (MyxödemMyxödem genannt), eine tiefe, heisere Stimme, geistige Verlangsamung und Müdigkeit, struppige, trockene Haare sowie Libido- und Potenzverlust beobachtet.

Hormone der Nebennieren

Die Nebennieren (Glandulae NebenniereHormoneGlandula(-ae)suprarenalessuprarenales) sind paarig angelegte, zwergenhutförmige, jeweils ungefähr 5 g schwere Organe. Sie sitzen beidseits den oberen Nierenpolen auf. Es werden Nebennierenrinde und -mark unterschieden (Abb. 10.6).

Nebennierenrinde

Volumenmäßig macht die Nebennierenrinde mehr als ¾ der gesamten Nebenniere aus. Es können histologisch drei Schichten unterschieden werden, in denen jeweils verschiedene Hormone (hauptsächlich) produziert werden:Nebennierenrinde
  • Mineralokortikoide (z. B. Aldosteron) in der äußeren Zona glomerulosa

  • Glukokortikoide (z. B. Kortisol) in der mittleren Zona fasciculata

  • Eine geringe Menge Sexualhormone, vorwiegend Androgene (männliche Sexualhormone), in der inneren Zona reticularis

Alle Nebennierenrindenhormone sind Steroidhormone. Sie werden aus der Grundsubstanz Cholesterin synthetisiert.

ACTH und Glukokortikoide

Die Ausschüttung der GlukokortikoideGlukokortikoide wird durch das CRH (Corticotropin-Releasing-Hormon) Corticotropin-Releasing Hormoneaus dem Hypothalamus und das ACTH aus der Hypophyse gesteuert. Dabei fördert CRH die ACTH-Sekretion und ACTH stimuliert wiederum die Glukokortikoidausschüttung (Abb. 10.9). Die Glukokortikoidausschüttung unterliegt einer ausgeprägten Tagesperiodik mit einem morgendlichen Maximum. adrenokortikotropes Hormon
Glukokortikoide
Das wirksamste Glukokortikoid ist Kortisol.Kortisol Die Nebennierenrinde stellt aber auch noch andere Glukokortikoide wie KortisonKortison und KortikosteronKortikosteron her.
Gemeinsam mit anderen Hormonen steuern die Glukokortikoide viele Stoffwechselvorgänge im Sinne einer Bereitstellung von Energieträgern (Glukose und Fettsäuren). Sie helfen dadurch, Stresssituationen zu bewältigen (Kap. 10.5.5).
Glukokortikoide haben folgende Wirkungen:
  • Steigerung der Glukoneogenese aus Aminosäuren in der Leber und Verminderung der Glukoseverwertung in den Zellen, dadurch Erhöhung der Glukosekonzentration im Blut

  • Fettabbau (Lipolyse) in der Peripherie und damit Freisetzung von Fettsäuren in das Blut

  • Eiweißabbau in Muskulatur, Haut- und Fettgewebe (kataboler Effekt)

  • Ausdünnung der Knochen (osteoporotischer Effekt)

  • Nach Verletzungen Hemmung der Entzündung des Wundgebiets, der Wundheilung und Narbenbildung (antientzündlicher Effekt)

  • Hemmung der Abwehrzellen, insbesondere der Lymphozyten, und der Phagozytose (immunsuppressiver Effekt)

  • Hemmung der Entzündungsreaktionen im Gefolge (überschießender) Antigen-Antikörper-Reaktionen (antiallergischer Effekt)

Praxistipp

Kortison und Pseudokrupp

Warum finden Pseudokrupp-Anfälle eigentlich immer nachts statt? Die Erklärung ist ganz simpel. Nachts senkt der Körper seinen Kortisolspiegel, da er eigentlich während der Zeit des Schlafens weniger Kortisol benötigt.
Der Kortisolspiegel, der tagsüber einen Pseudokrupp-Anfall unterdrückt, ist dazu dann nachts nicht mehr in der Lage. Entsprechend kommt es nachts zur Häufung von Anfällen.
Cushing-Syndrom
Bei länger dauernder Erhöhung des Glukokortikoidspiegels entwickelt sich ein Cushing-Syndrom (sprich: Kusching) mit Müdigkeit, Leistungsabfall, Vollmondgesicht, Stammfettsucht, Bluthochdruck, Kopfschmerzen, Ödemen, Osteoporose, Hautveränderungen, Regelblutungsstörungen bzw. Impotenz, psychischer Labilität und erhöhten Blutzuckerspiegeln (SteroiddiabetesCushing-SyndromSteroiddiabetes). Im Krankenhaus ist das Cushing-Syndrom am häufigsten als Nebenwirkung einer Glukokortikoidtherapie zu beobachten. Weitere Ursachen sind eine Überproduktion von CRH und/oder ACTH oder ein Glukokortikoid-produzierender Tumor in der Nebennierenrinde selbst (Abb. 10.7).
Glukokortikoidtherapie
Aufgrund ihrer Wirkung auf das Immunsystem eignen sich Glukokortikoide zur Therapie von Allergien, chronischen Entzündungen (z. B. chronische Polyarthritis) und Autoimmunerkrankungen – überall dort also, wo eine Entzündungshemmung und/oder Immunsuppression erwünscht ist.GlukokortikoideTherapie
Die Glukokortikoidtherapie hat allerdings ihren Preis: Wird etwa das häufig eingesetzte PrednisolonPrednisolon (Decortin®, Ultracorten®) in einer höheren Dosierung als 7,5 mg täglich über mehr als 2–3 Wochen eingenommen, so bildet sich ein Cushing-Syndrom aus. Diese kritische Dosierung heißt deshalb auch Cushing-Schwelle. Zusätzlich versiegt die körpereigene Glukokortikoidproduktion durch negative Rückkopplung der ACTH-Ausschüttung. Nach Absetzen der Kortisontherapie droht deshalb ein lebensgefährlicher Glukokortikoidmangel, die akute Nebenniereninsuffizienz. Deshalb muss man die Glukokortikoidtherapie langsam ausschleichen, d. h., schrittweise über Wochen bis Monate die Dosis reduzieren, damit die Nebennierenrinde die Eigenproduktion wieder aufbauen kann.

Mineralokortikoide

Das wichtigste Mineralokortikoid ist das MineralokortikoideAldosteronAldosteron. Seine Ausschüttung wird über den Renin-Angiotensin-Aldosteron-Mechanismus, durch einen niedrigen Serumnatrium- oder hohen Serumkaliumspiegel, ein geringes Blutvolumen sowie einen niedrigen Blutdruck ausgelöst.
Aldosteron wirkt vor allem auf die Niere und nimmt so an der Regulation des Elektrolyt- und Wasserhaushalts, des Blutvolumens und des Blutdrucks teil. Aldosteron fördert die Natrium- und Wasserrückresorption in der Niere und steigert die Kaliumausscheidung über den Urin. Es erhöht so den Serumnatriumspiegel und senkt den Serumkaliumspiegel.

Krankheit/Symptom

Morbus Addison

Der Morbus MorbusAddisonAddison ist eine seltene Krankheit, die durch einen Mangel an Nebennierenrindenhormonen verursacht wird. Ursache ist meist ein Autoimmunprozess, der die Nebennierenrindenzellen zerstört. Typische klinische Zeichen sind allgemeine Abgeschlagenheit, niedriger Blutdruck, Übelkeit, Erbrechen, Gewichtsverlust, charakteristische Braunpigmentierung von Haut und Schleimhäuten, Muskelschwäche, Herzrhythmusstörungen und – im schwersten Fall – Kreislaufversagen. Wenn die Krankheit rechtzeitig erkannt wird, kann sie gut durch Hormonsubstitution behandelt werden.

Nebennierenmark

Das Nebennierenmark ist keine Hormondrüse im engeren Sinne. Vielmehr kann es als verlängerter Arm des vegetativen Nervensystems aufgefasst werden, da es entwicklungsgeschichtlich einem umgewandelten sympathischen Ganglion entspricht. Deshalb finden sich dort hochspezialisierte Neurone des Sympathikus. Diese Zellen schütten – nach Stimulation durch vegetative Neurone des ZNS – NebennierenmarkAdrenalinAdrenalin und NoradrenalinNoradrenalin in das Blut aus.
Adrenalin und Noradrenalin gehören (zusammen mit Dopamin und Serotonin) zu den KatecholamineKatecholaminen und sind Neurotransmitter des Nervensystems. Sie steigern als Hauptwirkung rasch die Energiebereitstellung. Vom Nebennierenmark werden sie zwar kontinuierlich in einer niedrigen Rate sezerniert, charakteristisch sind aber die hochkonzentrierten Ausschüttungen in Stresssituationen.

Praxistipp

Adrenalin und Noradrenalin in der Notfallmedizin

Bei beiden Hormonen handelt es sich um Katecholamine, die auch als Medikamente für die Notfallmedizin zur Verfügung stehen und dort standardisiert eingesetzt werden: Adrenalin im Rahmen der Reanimation oder des anaphylaktischen Schocks und Noradrenalin im septischen oder kardiogenen Schock (Kap. 8.4.1 und Kap. 12.7).

Stressreaktion

Stress auslösende Ereignisse – dabei kann es sich um physische Stresssituationen wie Infektionen, Operationen, Verletzungen und Verbrennungen, aber auch um psychische Belastungen wie Angst, Ärger, Leistungsdruck und Freude handeln – setzen im ZNS zwei parallel verlaufende Reaktionsketten in Gang, die zusammen als StressreaktionStressreaktion bezeichnet werden (Abb. 10.8):
  • In der ersten Reaktionskette wird der Hypothalamus aktiviert, der beginnt, CRH auszuschütten. Dies führt in der Hypophyse zur Freisetzung von ACTH, welches in der Nebennierenrinde die Ausschüttung von Glukokortikoiden stimuliert.

  • In der zweiten Reaktionskette wird über den Sympathikus das Nebennierenrindenmark aktiviert, was in Sekundenschnelle zur Ausschüttung eines Katecholamingemisches von 80 % Adrenalin und 20 % Noradrenalin führt.

Kurzfristig dominiert die Wirkung der Katecholamine. Das heißt, alle Organfunktionen, die zum Überleben notwendig sind, werden aktiviert: Herzschlagfrequenz und Kontraktionskraft nehmen zu, die Durchblutung von Haut und inneren Organen ist reduziert. Die Durchblutung aller Organe, die kurzfristig zur Bewältigung der Stresssituation benötigt werden, ist hierdurch gesteigert. Dies sind Skelettmuskeln, Herzmuskeln und Lunge. Auch die Bronchien weiten sich, damit für die Muskelarbeit mehr Sauerstoff bereitgestellt werden kann. Über die Leber wird vermehrt Glukose in das Blut freigesetzt. Denkvorgänge dagegen werden zugunsten vorprogrammierter Reflexhandlungen blockiert.
In unserer heutigen, „zivilisierten“ Gesellschaft allerdings laufen die oben dargestellten Stressreaktionen oft „ins Leere“: Wir müssen nur noch selten vor Feinden Reißaus nehmen oder gegen gefährliche Gegner kämpfen. Gelegentlich ist die Stressreaktion sogar ungünstig: Sie führt z. B. zum Phänomen des „Prüfungsblocks“. Die Stressreaktion erscheint also wie ein Relikt aus vergangenen Zeiten, in denen kurzzeitige körperliche Höchstleistungen zum Überleben notwendig waren.
Langfristig dominieren (vor allem bei „Dauerstress“) die Effekte der Glukokortikoide – weshalb sie auch als die eigentlichen StresshormoneStresshormone gelten:
  • Infektionen treten durch die Schwächung des Immunsystems häufiger auf und werden nur langsam überwunden.

  • Der Betroffene schläft schlecht.

  • Die Lern- und Konzentrationsfähigkeit nimmt ab.

  • Spannungskopfschmerzen treten gehäuft auf.

Was löst die Stressreaktion aus?
Als wesentlicher Auslöser negativer Emotionen, von Angst und psychischen Erkrankungen gilt unguter Stress, auch DisstressDisstress genannt. Andererseits führt erfolgreich bewältigter Stress (Eustress) zu positiven Emotionen, zum Gefühl, dem Leben gewachsen zu sein, und stärkt sogar das Immunsystem. Die Wirkung der Stressreize hängt also von der Art und Intensität der Reize ab, von ihrer Dauer und Häufigkeit und den Vermeidungs- und Bewältigungsmöglichkeiten gegenüber der Stressursache.

Weitere endokrin aktive Organe

Die „klassischen“ Hormondrüsen Hypothalamus, Hypophyse, Epiphyse, Schilddrüse, Nebenschilddrüsen und Nebennieren sowie Eierstöcke und Hoden (Kap. 17) sind zwar die bekanntesten, nicht aber die einzigen Hormonproduzenten im menschlichen Körper. Hormone werden noch in einer Reihe anderer Zellen gebildet (Tab. 10.2). Vielfach ist die genaue Funktion dieser Zellen und der von ihnen gebildeten (Gewebs-)Hormone noch nicht in allen Einzelheiten geklärt.

Bauchspeicheldrüse als endokrines Organ

In der Bauchspeicheldrüse BauchspeicheldrüseHormoneliegen verstreut kleine Inseln, Langerhans-Inseln genannt, die verschiedene Hormone bilden: Langerhans-Inseln
  • Von den B-Zellen, die mit 60–80 % am häufigsten sind, wird InsulinInsulin gebildet.

  • Von den A-Zellen (15–20 %) wird GlukagonGlukagon gebildet.

  • Von den D-Zellen (5–15 %) wird SomatostatinSomatostatin gebildet.

Insulin und Glukagon sind wichtige Hormone für die Regelung des Blutzuckerspiegels (Abb. 10.9). Dabei ist Insulin das einzige Hormon, das den Blutzuckerspiegel senken kann (Details Kap. 15.2.1). Glukagon ist ein Gegenspieler des Insulins, aber auch andere Hormone wie Adrenalin und die Glukokortikoide erhöhen den Blutzuckerspiegel.
Ist die Insulinbildung gestört, kommt es zu einem Anstieg des Blutzuckerspiegels und dem Krankheitsbild des Diabetes mellitus (Kap. 15.2.2).

Hormone des Verdauungstrakts

Eine Vielzahl von VerdauungHormoneHormonen ist am Verdauungsprozess beteiligt. Sie stimmen die einzelnen Verdauungsschritte in Magen und Darm aufeinander ab. Die diesbezüglichen Details werden in Kap. 15 besprochen.

Wiederholungsfragen

  • 1.

    Nennen Sie mindestens 3 Aufgaben von Hormonen. (Kap. 10.1)

  • 2.

    Wonach werden Hormone eingeteilt? (Kap. 10.1.1)

  • 3.

    In welchem Organ findet in der Regel der Abbau von Hormonen statt? (Kap. 10.1.5)

  • 4.

    Was bewirkt das Medikament und Hormon Oxytocin? (Kap. 10.2.1)

  • 5.

    Nennen Sie Erkrankungen der Schilddrüse. (Kap. 10.4)

  • 6.

    Was ist eine Hyperthyreose? (Kap. 10.4)

  • 7.

    Was verbirgt sich hinter dem Begriff Struma? (Kap. 10.4)

  • 8.

    Wo werden Glukokortikoide gebildet? (Kap. 10.5.1)

  • 9.

    Was hat das Kortison mit einem Pseudokrupp-Anfall zu tun? (Kap. 10.5.2)

  • 10.

    Nennen Sie einige spezifische Auswirkungen eines Cushing-Syndroms. (Kap. 10.5.2)

  • 11.

    Beschreiben Sie die Erkrankung Morbus Addison. (Kap. 10.5.3)

  • 12.

    Wo werden Katecholamine gebildet? (Kap. 10.5.4)

  • 13.

    Nennen Sie zwei in der Notfallmedizin als Medikament eingesetzte Katecholamine. (Kap. 10.5.4)

  • 14.

    Welche Hormone werden in den Langerhans-Inseln gebildet? (Kap. 10.6.1)

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