Physiologie Mensch –
Hormonsystem

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Periphere Hormone

Hormone sind chemische Botenstoffe, die das Zusammenspiel der verschiedenen Zellen in einem vielzelligen Organismus koordinieren. Sie werden in den spezialisierten Geweben der Hormondrüsen gebildet.
Hormone übermitteln Informationen von einem Organ zum anderen oder von einem Gewebe zum anderen, ähnlich wie es auch Nerven tun. Die durch Nerven vermittelten Information erreicht sehr schnell ihr Zielorgan. Von der Hormonausschüttung bis zur Hormonwirkung sind die Zeiträume je nach Hormon sehr unterschiedlich, einige Hormone wirken sehr schnell, während die Wirkung von anderen Hormonen erst nach Stunden einsetzt.


Bildung der Hormone in Zellen der Hormondrüsen

Hormone werden von speziellen hormonproduzierenden Zellen gebildet, diese finden sich in Drüsen, in der Hirnanhangdrüse (Hypophyse), der Zirbeldrüse (Epiphyse), der Schilddrüse (Glandula thyreoidea, Glandula thyroidea), der Nebenniere (Glandula adrenalis, Glandula suprarenalis), den Inselzellen (Langerhans-Inseln, Langerhanssche Inseln) der Bauchspeicheldrüse (Pankreas). Einige Hormone werden auch von Nervenzellen gebildet, diese nennt man Neurohormone oder Neuropeptide. Hormone des Magen-Darm-Traktes finden sich verteilt in den Krypten. Charakteristisch für die hormonproduzierenden Zellen sind Enzyme, die nur in diesen Zellen vorkommen. Die Freisetzung der Hormone ist individuell für jedes Hormon geregelt. Häufig werden Hormon in der Zelle gespeichert und nach Stimulation durch einen Freisetzungsstimulus freigesetzt.

Histologie hormonbildende Zellen, Beta-Zelle des Pankreas, Nebenniere und C-Zelle der Schilddrüse

Hormonbildende Zellen v.l.n.r.: B-Zelle der Langerhans-Inseln des Pankreas, Rinde der Nebenniere und C-Zelle (über Blutgefäß) der Schilddrüse
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Betriebswechsel und Baustoffwechsel erfordern ein gleichmäßiges Angebot notwendiger Stoffe. Der Körper stellt damit einen Blutspiegel ein, der gegen Schwankungen in Zufuhr, Verbrauch und Abfuhr konstant gehalten wird. Hormone steuern die dabei tätigen Stoffwechselprozesse, und die Blutspiegel werden durch biologische Regelung eingestellt, so z.B. für Glucose oder Ca2+ und Phosphat
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Regulation von Blutzucker durch Hormone

Die Blutzuckerregulation sichern die Hormone Insulin der B-Zellen (Beta-Zellen) und Glukagon der A-Zellen (Alpha-Zellen) der Pankreas-Inseln der Bauchspeicheldrüse. Bei Arbeit wirkt auch Adrenalin auf den Blutzuckerspiegel. Er wird bei 5mmol/l eingestellt. Bausteine dieses Regelsystem sind die Pankreaszellen und Glucoserezeptoren des Hypothalamus als Fühler, das Pankreas unter zentraler Führung als Zentrum und die Ausschüttung der Hormone als Stellgrößen.
Ihre Wirkungen sind: Insulin senkt den Blutzucker, da es Glucose durch Glycogenbildung und Glycolyse aus dem Blut entfernt; Glukagon hebt ihn, indem es Glucose durch Glycogenabbau und Glucoseneubildung bereitstellt; und Adrenalin hebt ihn durch Glycogenabbau und sichert mit Glycolyse erhöhten Arbeitsumsatz..
So steuern die Hormone mit dem Glucoseumsatz den Blutspiegel. Der Blutzuckergehalt eines gesunden Menschen beträgt im nüchternen Zustand, nach Übernachtfasten, etwa 70 bis 100 mg/dl Blut. Im Blutplasma liegen die gemessen Werte ca. 10–15 Prozent höher. Außerdem liegen die Werte im arteriellen Blut über den Konzentrationen im venösen Blut, da Glucose während der Passage des Kapillarbettes in das Gewebe aufgenommen wird. Auch im Kapillarblut, das häufig zur Blutzuckerbestimmung verwendet wird liegen die Werte teils höher als im venösen Blut. Nach Nahrungsaufnahme steigt die Blutzuckerkonzentration an. Werte über 180 mg/dl in venösem Vollblut sind sicher pathologisch und werden als Hyperglykämie bezeichnet. Ein wiederholt oder dauerhaft erhöhter Blutzuckerwert weist in der Regel auf Diabetes mellitus hin. Glucosekonzentrationen unter 40 mg/dl in venösem Vollblut werden als Hypoglykämie bezeichnet.

Regulation durch Parathormon der Schilddrüse

Die Ca2+-Regulation bewirken Parathormon der Nebenschilddrüsen und Calcitonin der C-Zellen der Schilddrüse. So wird Ca2+ auf 2,5 mmol/l eingestellt. Gleichzeitig wird Phosphat bei 1 mmol/l festgelegt. Parathormon, auch Parathyrin (PTH), ist ein Peptidhormon, bestehend aus 84 Aminosäuren welches in den Nebenschilddrüsen (Epithelkörperchen) gebildet wird. Eine Verminderung dieser Konzentration induziert vermehrte PTH-Sekretion. Verschiedene Ursachen können für einen zu hohen bzw. zu niedrigen Gehalt des Bluts an PTH verantwortlich sein (Hyperparathyreoidismus bzw. Hypoparathyreoidismus).
Calcitonin (Kalzitonin, Thyreocalcitonin) ist ein Protein, das zur Gruppe der Peptidhormone gehört. Calcitonin ist der Gegenspieler zum in den Nebenschilddrüsen gebildeten Parathormon. Beide Hormone regulieren den Calciumhaushalt und Phosphathaushalt des Körpers. Calcitonin senkt den Blutcalciumspiegel. Es hemmt die Calciumfreisetzung aus dem Knochen (Osteoklasten werden gebremst).
Als Wirkungen finden sich:
Parathormon hebt das Blut-Ca2+, in dem es die Ca-Resorption aus Niere und Darm fördert und Ca2+ aus dem Knochen mobilisiert. Dazu steigert es die renale Phosphatabgabe.
Calcitonin fördert Ca-Ausscheidung der Niere und Ca-Einbau im Knochen und hemmt die Ca-Abgabe des Knochens. So senkt es das Blutcalcium (Blut-Ca2+).
Das Ca2+ im Blut steuert die Parathormon-Abgabe. Sie steigt bei Ca2+-Abnahme, dabei sinkt die Ausschüttung von Calcitonin.



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Bilder: © Frank Geisler 2016

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Links zum Thema Hormonsystem:

Hypothalamus-Hypophysen-System

Hormonbildung in Hirnanhangdrüse

Biosynthese von Insulin

Schilddrüse und Nebenschilddrüse

Zwölffingerdarm, Bauchspeicheldrüse und Milz

Funktion der Nieren und Nebennieren