Das endokrine System: Funktionen, Drüsen und Hormone

Das endokrine System: Grundlagen und Funktionen

Ein System ist eine Kombination von Teilen und Organen, die im Zusammenspiel eine bestimmte Funktion erfüllen. Das endokrine System ist auf die Herstellung chemischer Verbindungen spezialisiert, die Hormone genannt werden.

Das endokrine System besteht aus einer Reihe von endokrinen Drüsen, die sich im Körper befinden. Sie sind dafür verantwortlich, verschiedene Körperfunktionen zu koordinieren und zu regulieren. Diese Regulation wird durch Verbindungen – die Hormone – erreicht, die von den endokrinen Drüsen produziert, durch das Blut transportiert werden und auf entfernte Organe wirken.

Alle Drüsen sind miteinander verknüpft: Es gibt endokrine Drüsen, die Hormone produzieren, welche auf andere endokrine Drüsen wirken. Diese wiederum produzieren Hormone, die auf die sogenannten Zielorgane einwirken.

Zentrale Steuerungseinheiten

Einige endokrine Drüsen wirken ausschließlich stimulierend auf andere endokrine Drüsen. Hierzu zählen der Hypothalamus und die Hypophyse.

Andere endokrine Drüsen produzieren Hormone, die auf weitere Organe oder Gewebe im Körper wirken, wie zum Beispiel die Bauchspeicheldrüse und die Keimdrüsen (Eierstöcke und Hoden).

Vergleich: Nervensystem und endokrines System

Die Wirkung des Nervensystems ist schnell und kurzfristig. Die Wirkung des endokrinen Systems ist hingegen langsam und langfristig; seine Auswirkungen sind über den gesamten Lebenszyklus eines Individuums hinweg sichtbar. Die beiden Systeme sind eng miteinander verbunden. In Wirklichkeit besteht das endokrine System aus dem Hypothalamus, der als Teil beider Systeme reguliert wird. Neben der Hypophyse, wie später diskutiert, besitzt er sowohl hormonelle als auch nervöse Funktionen.

Die interne Kontrolle des Körpers

Alle Funktionen des Menschen werden durch zwei große Systeme gesteuert und koordiniert: das Nervensystem und das endokrine System. Das Nervensystem erreicht jeden Winkel des Körpers durch Nervenfasern und Neurotransmitter. Das endokrine System ist über verschiedene Regionen des Körpers durch die endokrinen Drüsen verteilt. Beide Systeme können als Kommunikationssysteme zwischen Organen, Geweben und Zellen des Körpers betrachtet werden.

Die Wirkung verschiedener Hormone wird auf die Organe oder Zielzellen ausgeübt, die so programmiert sind, dass sie auf hormonelle Stimuli reagieren. Die Auswirkungen sind vielfältig. Im Allgemeinen kann man sagen, dass sie den Zellstoffwechsel beeinflussen sowie die Aktivierung oder Deaktivierung bestimmter Gene oder Proteine steuern.

Sowohl ein Übermaß als auch ein Mangel an einer bestimmten Hormonproduktion verursachen in der Regel Krankheiten, die durch eine Überfunktion oder Unterfunktion der jeweiligen Drüse bestimmt werden.

Die Drüsen des menschlichen Körpers

Die Komponenten des endokrinen Systems sind endokrine Drüsen, die überall im Körper verteilt sind und eine funktionelle Einheit bilden.

Die Hypothalamus-Hypophysen-Achse

Sie kann als eine funktionale Einheit betrachtet werden, die innerhalb des Schädels an der Basis des Gehirns liegt.

Der Hypothalamus hat eine nervöse Funktion (bezieht sich auf Schlaf sowie Empfindungen wie Hunger und Durst) und eine endokrine Funktion (koordiniert die gesamte neuronale Funktion). Er produziert Hormone, die mit der Rolle der Hypophyse verbunden sind. Er aktiviert Verbindungen, die durch den Hypothalamus freigesetzt werden, oder hemmt die Produktion von Hormonen in der Hypophyse.

Die Hypophyse ist eine kleine endokrine Drüse, die am Hypothalamus hängt. Sie ist in mehrere Lappen unterteilt. Diejenigen, die mit dem endokrinen System verbunden sind, sind:

• Die Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen).
• Die Neurohypophyse (Hypophysenhinterlappen).

Schilddrüse und Nebenschilddrüsen

Sie befinden sich auf der Vorderseite des Halses, um die Luftröhre und den Kehlkopf herum.

Die Schilddrüse wird durch die Hypophyse reguliert und hat eine Wirkung auf das Knochenwachstum. Die Nebenschilddrüse ist der Schilddrüse beigefügt und wirkt auf den Stoffwechsel von Calcium und Phosphor. Die Sekretion von Parathormon wird durch den Calciumspiegel im Blut reguliert.

Eine exzessive Schilddrüsenhormon-Produktion führt zu einer Störung, der sogenannten Hyperthyreose (Überfunktion). Ein Mangel führt zur Hypothyreose (Unterfunktion).

Die Nebennieren

Sie befinden sich über den Nieren und haften an ihnen. In diesen Drüsen gibt es zwei unterschiedliche Bereiche:

• Das Nebennierenmark, das Verbindungen herstellt, die als Neurotransmitter wirken. Diese Verbindungen wirken auf das autonome Nervensystem und alarmieren den Körper in Notfällen.
• Die Nebennierenrinde, die verschiedene Hormone produziert. Die hormonelle Sekretion wird ebenfalls von der Hypophyse reguliert.

Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas)

Es ist eine Drüse, die sowohl Teil des Verdauungstraktes als auch des endokrinen Systems ist. Sie liegt unter dem Magen und ist mit dem Zwölffingerdarm verbunden.

Für das Verdauungssystem produziert sie Pankreassaft, der an der Verdauung der Nahrung beteiligt ist. Für das endokrine System produziert sie zwei Hormone: Insulin und Glucagon. Diese beiden Hormone regulieren die Konzentration von Zucker im Blut, und ihre Auswirkungen sind antagonistisch (gegensätzlich):

• Glucagon fördert den Abbau von Glykogen, das in den Geweben gespeichert ist, und gibt Glukose in das Blut ab, um sie an die Organe zu verteilen. Glukose dient als Energiequelle für die Zellen.
• Insulin hat den gegenteiligen Effekt, da es die Aufnahme von Glukose aus dem Blut in verschiedene Gewebe, vor allem in die Muskeln, erleichtert.

Glukose ist eine wichtige Energiequelle. Wenn die Bauchspeicheldrüse nicht genug Insulin produziert, reichert sich Glukose im Blut an, was zur sogenannten Diabetes führt.

Keimdrüsen oder Gonaden

Diese Drüsen sind Teil des Genitaltraktes. Sie geben Sekrete nach außen ab und produzieren zudem Hormone, die direkt ins Blut strömen. Die Geschlechtsdrüsen oder Gonaden sind die Eierstöcke bei Frauen und die Hoden bei Männern.

Sexualhormone werden ab der Pubertät produziert und verursachen die sexuelle Differenzierung sowie die Ausprägung sekundärer Geschlechtsmerkmale.

Der Hormonhaushalt

Hormone sind chemische Verbindungen, die ihre Wirkung bereits in kleinsten Mengen entfalten. Es gilt, die Balance zwischen Sekretion und Abbau zu wahren. Schwankungen des Hormonspiegels im Blut können zu Unterbrechungen der Körperfunktionen und daraus resultierenden Erkrankungen führen.

Die Beseitigung der Hormone erfolgt durch Ausscheidung im Urin oder durch den Abbau in der Leber. Der Mechanismus von Produktion und Wirkung folgt diesem Schema:

Ein Reiz (in der Regel nervös oder chemisch) startet die Produktion eines Hormons in geringen Mengen. Das Hormon reist durch das Blut zum Zielorgan und entfaltet dort seine Wirkung. Die Hormonspiegel im Blut sind es wiederum, die ihre eigene Produktion unterbrechen können. Dieser Mechanismus, der das hormonelle Gleichgewicht hält, wird als Feedback oder Rückkopplung bezeichnet.

Hormone bei wirbellosen Tieren

Bei wirbellosen Tieren gibt es keine echten Drüsen im menschlichen Sinne. Hormone werden dort durch Nervenzellen abgesondert, weshalb man von Neurohormonen spricht. Diese Hormone sind für die Regelung des Wachstums und der sexuellen Reifung verantwortlich. Sie können auch Farbveränderungen steuern, die es dem Tier ermöglichen, mit der Umgebung zu verschmelzen. Beispiele hierfür sind die Steuerung der Häutung bei Insekten oder der Farbwechsel bei Kalmaren.