Das endokrine System: Drüsen, Hormone und ihre Funktionen

Das endokrine System und die Drüsen

Das hormonelle oder endokrine System besteht aus einer Reihe von Drüsen. Eine Drüse ist ein Organ aus Zellen, die dafür verantwortlich sind, bestimmte Stoffe zu produzieren und zu sezernieren. Drüsengewebe wird danach unterschieden, wohin die Flüssigkeiten abgegeben werden:

• Exokrine Drüsen: Diese geben ihre Produkte nach außen oder in einen Hohlraum ab, der mit der Außenwelt kommuniziert (z. B. Schweißdrüsen, Speicheldrüsen, Darm).
• Endokrine Drüsen: Diese internen oder geschlossenen Drüsen geben Produkte wie Hormone direkt in das Blut ab (z. B. Nebenniere, Hypophyse, Schilddrüse).
• Gemischte Drüsen: Ein Beispiel ist die Bauchspeicheldrüse, die sowohl Pankreassaft als auch Hormone wie Insulin und Glukagon zur Kontrolle der Glykämie produziert.

Was sind Hormone?

Hormone sind chemische Stoffe verschiedener Natur, die von den endokrinen Drüsen in den Blutkreislauf abgegeben werden. Sie sind für den Transport verantwortlich und werden von bestimmten Zellen eines Organs wahrgenommen. Diese reagieren darauf und führen eine Funktion aus; solche Zellen werden Zielzellen genannt.

Merkmale von Hormonen

1. Sie sind spezifisch: Jedes Hormon wirkt nur auf bestimmte Zellen.
2. Sie sind hochwirksam: Bereits eine kleine Menge erfüllt die Funktion.
3. Ihre Herstellung wird kontrolliert: Sie werden nur bei einem entsprechenden Reiz produziert; Über- oder Unterproduktion führt zu Krankheiten.
4. Lipidnatur: Lipidhormone sind im Blut schwerer transportierbar und verbleiben dort länger, können aber leichter durch die Zellwand in den Zellkern eindringen.
5. Proteinnatur: Proteinhormone (wie Insulin) sind leichter zu transportieren, verbleiben jedoch an der Membran, um den Durchgang bestimmter Stoffe zu steuern.

Hormonelle Wechselwirkungen

Antagonistische Hormone

Diese wirken auf denselben Prozess, aber in entgegengesetzte Richtungen:

• Calcitonin und Parathormon: Kontrollieren Kalzium und Phosphor. Calcitonin senkt den Kalziumspiegel, Parathormon hebt ihn an.
• Insulin und Glukagon: Produziert von der Bauchspeicheldrüse; Insulin senkt den Glukosespiegel, Glukagon erhöht ihn.

Synergistische Hormone

Hier wirken mehrere Hormone zusammen auf denselben Prozess, wie zum Beispiel bei der Laktation:

• Östrogene: In den Eierstöcken produziert, vergrößern sie die Milchdrüsen.
• Prolaktin (LTH): In der Hirnanhangdrüse produziert, regt die Milchproduktion an.
• Oxytocin: In der Hypophyse produziert, lässt die Muskeln kontrahieren, damit die Milch aus der Brustwarze austritt.

Tropische Hormone

Ein tropisches Hormon ist dafür verantwortlich, die Produktion eines anderen Hormons in einer Drüse anzuregen. Beispiel: Thyreotropin (TSH) wird von der Hypophyse produziert und wirkt auf die Schilddrüse, damit Thyroxin hergestellt wird.

Steuerung der Hormonausschüttung

Die Herstellung und Abgabe eines Hormons erfolgt durch folgende Mechanismen:

• Nervöser Reiz: Signale vom Hypothalamus oder Gehirn (z. B. Oxytocin oder Adrenalin).
• Chemischer Reiz: Reaktion auf die Konzentration eines Stoffes (z. B. Insulin oder Parathormon).
• Hormoneller Reiz: Anwesenheit eines anderen Hormons im Blut (z. B. Thyroxin-Produktion in der Schilddrüse).

Die Hypophyse (Hirnanhangdrüse)

Die Hypophyse ist klein, aber sehr wichtig. Sie befindet sich unterhalb des Gehirns in der Nähe des Hypothalamus in der Sella turcica (Türkensattel). Sie ist in drei Teile unterteilt:

Der Hinterlappen (Neurohypophyse)

Dieser Bereich ist für die Steuerung des Wasserhaushalts verantwortlich. Das antidiuretische Hormon (ADH) wirkt auf die Nephron-Rohre der Niere, führt zu mehr Wasserrückgewinnung, erhöht das Blutvolumen und verringert die Harnmenge. Zudem wird hier die Konzentration von Oxytocin (wichtig für die Uterusmuskulatur bei der Entbindung) gesteuert.

Der Mittellappen

Das Melanotropin (MSH) stimuliert die Melanozyten der Haut zur Produktion des schwarzen Pigments Melanin. Dies dient dem Schutz. Ein Mangel an Melanin verursacht Albinismus; Fehlfunktionen können zu Melanomen führen.

Der Vorderlappen (Adenohypophyse)

Hier werden tropische Hormone freigesetzt:

• TSH: Stimuliert die Schilddrüse zur Thyroxin-Produktion.
• Prolaktin (LTH): Regt die Milchdrüsen an.
• ACTH (Adrenocorticotropin): Regt die Nebennierenrinde an.
• STH (Somatotropin): Das Wachstumshormon.
• Gonadotropine (FSH/LH): Wirken auf die Keimdrüsen; LH ist am Menstruationszyklus beteiligt.

Schilddrüse und Nebenschilddrüsen

Die Schilddrüse ist hufeisenförmig und produziert unter Verwendung von Jod das Hormon Thyroxin, das für Wachstum, Entwicklung und Stoffwechsel wichtig ist.

• Hypothyreose: Mangel an Thyroxin; führt bei Kindern zu Minderwuchs und geistiger Behinderung, bei Erwachsenen zu Stoffwechselstörungen und Fettansatz.
• Hyperthyreose: Überproduktion von Thyroxin; führt zu Gewichtsverlust durch einen zu schnellen Stoffwechsel.

Die vier kleinen Nebenschilddrüsen produzieren das Parathormon, das antagonistisch zum Calcitonin wirkt. Es erhöht den Kalziumspiegel im Blut durch Resorption in den Nephronen. Ein Kalziummangel kann zu Tetanie (Muskelkrämpfen) führen.

Bauchspeicheldrüse (Pankreas)

Das Pankreas liegt links im Bauchraum beim Duodenum (Zwölffingerdarm). Es ist eine gemischte, blattförmige Drüse. Sie produziert Pankreassaft für die Verdauung sowie die Hormone Insulin und Glukagon in den Langerhans-Inseln (Alpha- und Beta-Zellen). Insulin senkt den Blutzuckerspiegel, indem es den Zellen die Aufnahme von Glukose erleichtert.

Nebennieren

Die Nebennieren sitzen oberhalb der Nieren und bestehen aus zwei Teilen:

• Nebennierenrinde: Produziert Corticoide wie Aldosteron (wirkt auf die Nephrone zur Wasserretention) und Cortison (stimuliert den Abbau von Fett und Eiweiß zur Glukoseherstellung; wird als entzündungshemmendes Medikament genutzt).
• Nebennierenmark: Produziert Adrenalin, das den Körper in Alarmbereitschaft versetzt.

Keimdrüsen (Gonaden)

Die Keimdrüsen sind die Hoden beim Mann und die Eierstöcke bei der Frau. Sie produzieren Sexualhormone:

• Androgene (z. B. Testosteron): In den Hoden produziert.
• Östrogene: In den Eierstöcken produziert, verantwortlich für weibliche Merkmale und Eizellen.
• Gestagene (Progesteron): Verantwortlich für die Aufrechterhaltung der Schwangerschaft.