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Das Hormonsystem / endokrine System des Menschen (Animation)
Das Wichtigste aus dem Video
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Transkriptautomatisch erstellt · 159 Zeilen
- Das endokrine System unseres Körpers bestimmt über Hormone, wie wir handeln und wer wir sind. In dieser Animation
- erleben wir unsere hormonabgebenden Organe auf atemberaubende Weise. [musik] Wenn der Körper als eine Einheit agieren
- soll, müssen unsere Zellen miteinander kommunizieren können. Das Nervensystem ist ein möglicher Kommunikationsweg, der
- mit Hilfe von Nervenfasern und elektrischen Signalen funktioniert. Das Endokrinesystem verwendet hingegen in
- aller Regel den Blutstrom, um Signalstoffe, die als Hormone bezeichnet werden, von einem Ort zum anderen zu
- transportieren. Die zum endokrinen System gehörenden Zellen befinden sich z.B. im oder in
- unmittelbare Nähe zum Gehirn. Aber auch in anderen Bereichen des Körpers befinden sich Zellen, die Hormone in das
- Blut abgeben und so mit anderen Zellen kommunizieren. Zum Hormonsystem des Menschen zählen je
- nach Zählart 8 bis 10 endokrine Drüsen. Außerdem existieren in Leber, Herz und vielen weiteren Organen
- hormonproduzierende Zellen. Die Hypophyse gilt als das kompakteste der endokrinen Organe. Der Vorderlappen
- schüttet sechs Hormone aus, der Hinterlappen 2. Ein weitläufig bekanntes Hormon der Hypophyse ist das
- Wachstumshormon HGH, welches auch als Somatotropin bezeichnet und von den Somatotropenzellen im Vorderlappen
- produziert wird. Die Somatotropenzellen gehören zu den azidophilenzellen, weil sie sich bei
- saurem Farbstoff rot einfärben. Das Hormon HGH, ebenso wie viele andere Hormone des Körpers können leicht in den
- Blutstrom gelangen, weil die Kapillaren in der Nähe von hormonproduzierenden Zellen kleine Löcher besitzen.
- Diese dünnen Blutgefäße nennt man fenrierte Kapillaren. Im Blutstrom kann HGH dann einerseits
- frei im Blut zirkulieren, andererseits wird es aber an ein Protein mit Namen GHBP gebunden. Wenn HGH an GHBP gebunden
- wird, steht es für andere Zellen zunächst nicht zur Verfügung, wird später aber bei abnehmendem HGH im Blut
- freigegeben. Sowohl freie als auch gebundene Wachstumshormone treten dann ihre Reise
- durch den Blutstrom des Körpers an und erreichen so jede Zelle des Körpers. Auch unsere Muskelzellen benötigen
- dieses Wachstumshormon. Frei im Blut zirkulierendes HGH kann an zwei Rezeptoren einer Muskelzelle
- andocken, wodurch die beiden Rezeptoren miteinander verbunden werden. Dieser Vorgang, der als Dimerisierung bekannt
- ist, bewirkt zahlreiche Reaktion innerhalb der Zelle. Bei Muskelzellen führen die Reaktionen dann z.B. zum
- Proteinaufbau und damit zum Verdicken der Muskelzelle. Zeitpunkt und Menge der HGH Produktion
- wird insbesondere durch den Hypothalamus gesteuert. Der Hypothalamus befindet sich unter dem
- Talamus und über der Hypophyse. Die genaue Lage kann in der Animation zum Gehirn betrachtet werden.
- Spezielle Nervenzellen, die als neurosekretorische Neuronen bezeichnet werden, befinden sich dort. Diese
- produzieren Hormone wie beispielsweise GHRH, dass sie über ihre Axone an feine
- Blutgefäße übergeben. Über Portalvenen werden die Hormone in den vorderen Bereich der Hypophyse
- transportiert, wodurch die Somatotropenzellen angeregt werden, das Wachstumshormon HGH zu produzieren. Von
- hier aus gelangt es dann in den gesamten Körper. Beim hypophysen Hinterlappen handelt es
- sich hingegen um eine direkte neuronale Verbindung vom Hypothalamus zur Hypophyse. Die Hormone werden hierbei
- direkt zur Hypophyse transportiert, in der Nähe der Blutkapillaren gespeichert und bei Bedarf in den Blutstrom
- ausgeschüttet. Die Vorgänge in Hypothalamus und Hypophysen Vorderlappen lassen sich wie
- folgt zusammenfassen. Releasing Hormone werden im Hypothalamus produziert und in den Vorderlappen der
- Hypophyse transportiert. Hier regen Sie die Bildung von Hormonen an, die dann in anderen Zellen Reaktionen auslösen, wie
- beispielsweise das Produzieren weiterer Hormone in der Schilddrüse. Diese Hormone steuern dann andere Zellen
- in unserem Körper, aber auch die Hormonproduktion in Hypothalamus und Hypophyse.
- Dies wird als negative Rückkopplung bezeichnet. Sehr einfach lässt sich dieser Vorgang
- mit Hilfe des uns bereits bekannten Wachstumshormon HGH erklären. Wie wir bereits gesehen haben, führt das
- Releasing Hormon GHRH zur Ausschüttung von HGH in der Hypophyse. HGH gelangt dann zu allen Zellen unseres
- Körpers und löst in denjenigen Zellen, welche die nötigen Rezeptoren besitzen, Reaktionen aus.
- Sobald es auf die Zellen der Leber trifft, beginnen die Leberzellen große Mengen eines Hormons zu bilden, welches
- als IGF1 bekannt ist und Insulinähnlicher Wachstumsfaktor genannt wird.
- IGF1 hat viele Funktionen in unserem Körper. Es ist sehr wichtig für das Längenwachstum in der Pubertät.
- Wie bei der Schilddrüse findet auch hier eine negative Rückkopplung statt. Dies bedeutet, dass der Wachstumsfaktor IGF1
- die Produktionsmenge von HGH direkt beeinflusst. Bei einem hohen IGF1 Spiegel im Blut reduziert sich die Menge
- des erzeugten HGH, da der Hypothalamus nun weniger Releasing Hormone und [musik] mehr Inhabiting Hormone
- produziert. Die Releasing Hormone führen dazu, dass der Vorderlappen HGH ausschüttet.
- Im Gegensatz dazu führen die Inhibiting Hormone des Hypothalamus dazu, dass die Ausschüttung von HGH reduziert oder
- eingestellt wird. Nach einem ähnlichen Muster arbeiten auch alle anderen Hormone in unserem
- Körper. Die Zielzelle besitzt Rezeptoren, an denen nur ganz bestimmte Hormone andocken können. Hormone, für
- die keine Rezeptoren existieren, können nicht an die Zelle andocken und keine Vorgänge in der Zelle auslösen. Welche
- Vorgänge in der Zelle ausgelöst werden, hängt sowohl von dem Hormon als auch von der Zelle ab. Eine Zelle kann durch
- Hormone dann zum schnelleren Wachsen angeregt werden. Hormone können aber auch die Apoptose,
- also den Zelltot, einleiten. Auch das Teil in einer Zelle kann durch Hormone gesteuert werden, wie auch die
- Form der Zellen. Wir haben bereits gesehen, dass der Rezeptor für ein bestimmtes Hormon auf
- der Zelloberfläche zu finden ist. Allerdings gibt es auch Hormone, die zunächst in die Zelle eindringen müssen,
- da sich die Rezeptoren im Inneren befinden. Es existieren intrazelluläre Rezeptoren,
- die sich im Zytoplasma der Zelle befinden und solche, die im Zellkern liegen.
- Die intrazellulären Rezeptoren vom Typ 1 wandern erst dann in den Zellkern, wenn das Hormon an sie gebunden wurde.
- Hier finden dann zahlreiche Vorgänge statt, die wir gleich genauer anschauen werden. Der Ablauf und die Wirkung
- [musik] von Kernrezeptoren und Membranrezeptoren sind unterschiedlich. Membranrezeptoren lösen in der Regel
- Signalkaskaden aus. Dabei bewirkt nur ein einzelnes Hormon eine Reihe weiterer Aktionen. Hierbei werden bereits
- vorhandene Stoffe wie Proteine und Enzyme ein oder ausgeschaltet. Am Ende der Kaskade sprechen wir dann
- von der zellulären Antwort, was z.B. das Aktivieren von Enzymen sein kann. Der Vorgang vom ersten Stimulus durch
- das Hormon über die Signalkaskade bis zur zellulären Antwort wird als Signaltransduktion bezeichnet.
- Bei Kernrezeptoren laufen in der Regel andere Vorgänge ab. Wenn sich das Hormon mit seinem Rezeptor
- verbindet, ist das Ziel häufig unsere DNA im Zellkern, in welcher der Bauplan und die Funktionen unseres Körpers
- gespeichert sind. Diese DNA besteht aus Abschnitten, die wir als Gene bezeichnen.
- In diesen Genen ist z.B. unsere Augenfarbe gespeichert, aber auch die Funktionsweise unserer Zellen. Alle Gene
- in dieser DNA bestehen aus einem Code, der sich aus vier Basen zusammensetzt. Adenin undin sowie Guuhanin und Zytosin.
- Das Ablesen und Kopieren dieses Codes kann durch den entstandenen Hormonrezeptorkomplex eingeleitet
- werden. Dazu binden Hormon und Rezeptor an einen bestimmten Teil der DNA und führen somit zur Hemmung oder aber wie
- hier dargestellt zum Startschuss für die sogenannte Transkription. Die Polymerase läuft dann das Gen
- entlang und kopiert den Code. Diese Kopie wird als Messenger RNA bezeichnet.
- Diese MRNA verlässt den Zellkern und wird innerhalb der Zelle mit Hilfe von Ribosomen in ein Protein umgewandelt.
- Wenn die Ribosomen Teil des endoplasmatischen Retikulums sind, sprechen wir von membrangebundenen
- Ribosomen. Allerdings können Ribosome auch ungebunden in der Zelle zu finden sein.
- Wenn die mRNA an das Ribosom andockt, kommt es zur Proteinbiosynthese. Diesen Vorgang bezeichnen
- Wissenschaftler als Translation. Die Proteine können dann zu unterschiedlichen Reaktionen innerhalb
- der Zelle führen, können aber auch aus der Zelle zu anderen Zellen gelangen, wenn sie in Ribosomen des
- endoplasmatischen Retikulums hergestellt wurden. Die eben gezeigte Genexpression, bei der
- häufig aus mRNA Proteine hergestellt werden und die zuvorgezeigte Signaltransduktion, bei der das Hormon
- außen an der Zelle andockt und die Signalkaskade auslöst, sind die häufigsten Wirkwege von Hormonen. In
- dieser Art und Weise können die endokrinen Drüsen unseres Körpers ihre Arbeit ausführen. Schauen wir uns einmal
- sämtliche hormonproduzierenden Drüsen und ihre Funktionen innerhalb des Organismus an.
- In unserem Kopf befindet sich nicht nur die Hypophyse, welche auch als Königin der Drüsen bezeichnet wird. Eine weitere
- endokrine Drüse ist die Zirbeldrüse. Die Zirbeldrüse liegt im Zentrum des Gehirns und steuert unter anderem den
- Schlafwachrhythmus. Sie verfügt über eine Verbindung zu den Netzhäuten unserer Augen. Sofern kein
- Licht auf die Netzhaut des Auges trifft, also bei Dunkelheit, produziert die Zirbeldrüse größere Mengen des Hormons
- Melatonin. Bei Lichteinfall gelangen dann die von der Netzhaut produzierten elektrischen
- Signale zur Zirbeldrüse, die entsprechend die Melatoninproduktion vermindert.
- Zusammenfassend können wir demzufolge sagen, dass das Hormon Melatonin bei Dunkelheit produziert wird und auf die
- Zellen in unserem Körper wirkt, wodurch unsere Augen schwer werden und wir einschlafen.
- Wir wissen bereits, dass die Hypophyse als die Königin der Drüsen bezeichnet wird, weil sie den gesamten
- Hormonhaushalt des Körpers steuert. Sie schüttet das Wachstumshormon HGH aus, aber auch viele andere Hormone wie
- Prolaktin und Oxytozin. Prolaktin führt bei Frauen dazu, dass die Milchdrüsen die Milch für das Baby
- produzieren. Oxytozin löst dann den Milchspendereflex aus, indem es die Muskelzellen an den Milchdrüsen zur
- Kontraktion bringt, um die Milch zum Baby fließen zu lassen. Die Ausschüttung von Prolaktin und Oxyozin wird auch vom
- Säugling gesteuert. Rezeptoren an der Brust leiten elektrische Signale, die durch das Saugen ausgelöst werden ins
- Gehirn, wodurch die Ausschüttung der beiden Hormone erfolgt. So produziert das Kind durch das Saugen nicht nur die
- Milch, sondern befördert sie auch durch den Milchspendereflex von der Brust in den Mund.
- Eine weitere Drüse, die Hormone produziert, ist die Schilddrüse. Sie hat beim Menschen das Aussehen eines
- Schmetterlings und produziert z.B. ein Hormon, welches entweder aus drei oder vier Jodaten besteht. Wir nennen das
- Hormon mit 3 Jodaten T3, das mit 4 T4. Schilddrüsenhormone verursachen in fast allen Zellen des menschlichen Körpers
- einen erhöhten Stoffwechsel. Die Zelle produziert also mehr Energie und wird wärmer.
- Dies geschieht unter anderem dadurch, dass die Hormone in die Zelle eindringen, dort an Rezeptoren andocken
- und die zuvor beschriebene Genexpression auslösen, wodurch sich Anzahl und Aktivität der Mitochondrien, welches die
- Kraftwerke in den Zellen sind, erhöhen. Die korrekte Anzahl von Schilddrüsenhormonen in unserem Körper
- ist somit sehr wichtig. Bei einer erhöhten Produktion von Schilddrüsenhormonen erleidet die
- betroffene Hitzegefühle und einen Gewichtsverlust. Bei einer geringen Produktion kommt es zu einer
- Gewichtszunahme und einem Kältegefühl. Widmen wir uns nun einem weiteren endokrinen Organ, der Nebenniere. Der
- Mensch besitzt zwei Nebennieren, die sich direkt über den Nieren befinden. Die Nebenniere besteht im Grunde aus
- zwei verschiedenen Organen. Einmal aus der Nebenniierenrinde, die Steroidhormone produziert und am Wasser,
- Mineralstoff und Zuckerhaushalt beteiligt ist und das Mark, welches die Stresshormone Adrenalin und Noadrenalin
- bildet. Da unser Körper in einer Gefahrensituation schnell leistungsfähig
- sein muss, sind Adrenalin und Noadrenalin bereits im Nebenniierenmark vorhanden und werden bei Bedarf vom
- Hypothalamus freigesetzt. Dies geschieht über Nervenbahnen, die vom Hypothalamus über Hirnstamm und Rückenmark zum
- Nebenniierenmag führen. Die ausgeschüttelten Hormone können binnen Sekunden zu einer höheren Herzfrequenz
- und einer Erweiterung der Blutgefäße führen, wodurch die Muskeln besser mit Blut versorgt werden. Zur Verstärkung
- von Adrenalin und Noadrenalin sowie für langhaltenden Stress ist hingegen die Nebenniierenrinde zuständig.
- Hierbei bewirkt der Hypothalamus über das Releasing Hormon CRH die Ausschüttung eines Hormons in der
- Hypophyse, welches schließlich die Produktion von Kortisol in der Nebenniierenrinde auslöst.
- Dieser Regelkreis wird als HHNE bezeichnet, der bei Verletzungen bewirkt, dass Kortisol in unseren Zellen
- mehr Energie bereitstellt, überschießende Entzündungen verhindert und dem Körper hilft, besser mit Stress
- und Blutverlust umzugehen. Unsere Bauchspeicheldrüse ist ein weiteres endokrines, aber auch exokrines
- Organ, welches sich in der Nähe des Magens und des Zwölfingerdarms befindet. Exokrin, weil die Bauchspeicheldrüse
- sogenannte Verdauungsenzyme in den zwölfingerdarm abgibt und Endokrin, weil Hormone gebildet und
- in den Blutstrom abgegeben werden. Die Bauchspeicheldrüse produziert verschiedene Hormone wie z.B. Insulin
- und Glucagon. Wenn Insulin auf den entsprechenden Hormonrezeptor auf der Oberfläche einer
- Muskelzelle trifft, führt dies dazu, dass Transportproteine an der Zelloberfläche den Zucker in die Zelle
- passieren lassen. Die Muskelzelle speichert diesen Zucker für spätere Muskelarbeit als Glykogen.
- Insulin wird vermehrt nach dem Essen produziert, sofern durch die Nahrung Zucker und Kohlenhydrate aufgenommen
- werden, die dann zu einem höheren Blutzuckerspiegel führen. Die Leber nimmt auch ohne Insulin einen
- Teil des Zuckers auf. Muskel und Fettzellen hingegen benötigen ausreichende Mengen Insulin.
- Bei einem hohen Blutzuckerspiegel schüttet die Bauchspeicheldrüse höhere Mengen Insulin aus.
- Neimmt der Blutzuckerspiegel dann ab, schüttet sie vermehrt Glucagon aus und veranlasst so die Leber zur Produktion
- und Ausschüttung von Glucose, also Einfachzucker. So stellt die Bauchspeicheldrüse einen
- optimalen Blutzuckerspiegel im Blut her. Sofern die Bauchspeicheldrüse nicht genug Insulin produziert, spricht man in
- der Regel von Diabetes Melitus Typ 1. Beim Diabetes Melitus Typ 2 wird hingegen ausreichend Insulin produziert,
- aber die Zellen nehmen kaum noch Zucker auf, wie wir hier im rechten Bild sehen können.
- Auch die Eierstöcke bei der Frau und die Hoden beim Mann sind sowohl Exokrine als auch endokrine Drüsen. Exokrin, da zum
- einen die Eierstöcke die Eizelle an die Eileiter abgeben, zum anderen, weil die Hoden die Samenzellen produzieren und an
- den Samenleiter abgeben. Boden und Eierstöcke bilden jedoch auch Geschlechtshormone wie Testosteron,
- Progesteron und Östrogene, welche sie in die Blutgefäße abgeben. Progesteron und Östrogene werden stärker in Frauen
- produziert. Testosteron hingegen stärker in Männern. So ist es nicht verwunderlich, dass
- Frauen und Männer unterschiedliche Körpermerkmale insbesondere während der Wachstumsphase ausbilden. Der hohe
- Testosteronspiegel bei Männern bewirkt unter anderem mehr Muskelmasse, eine tiefere Stimme und starken Haar und
- Bartwuchs. Da Frauen über einen höheren Östrogenspiegel verfügen, bildet sich die typische weibliche Brustform heraus.
- Progesteron ist insbesondere in der Schwangerschaft sehr wichtig. unter anderem, damit das Baby nicht vom Körper
- der Mutter abgestoßen wird. Die Sexualhormone haben starken Einfluss auf eine weitere endokrine Drüse, die
- als Thymus bezeichnet wird. Der Thymus produziert verschiedene Hormone wie Thymosin, Thymopohetin und
- Thymolin. Diese Hormone werden sowohl Endokrin, also in den Blutstrom, als auch Parakrin, also an Zellen im Thymus
- abgegeben. Durch die parakrine Sekretion der Hormone reifen die Tezellen heran, die
- ein wichtiger Teil unseres Immunsystems sind. Nähere Informationen hierzu gibt es in der Animation zum Immunsystem.
- Da sich das adaptive Immunsystem insbesondere vor der Pubertät ausbildet, ist hier der Thümus relativ groß. Vor
- allem durch die Ausschüttung der Sexualhormone in der Pubertät schrumpft der Thmus zunehmend und er wird durch
- Fett und Bindegewebe ersetzt.
Zum Nachlesen
HormonEin Hormon ist ein biochemischer Botenstoff, der von speziellen Zellen (in endokrinen Drüsen oder Zellgeweben) produziert und als körpereigener Wirkstoff in …
Endokrine DrüseDie Hormondrüsen sind Teil des endokrinen Systems, zu dem als „Master-Drüse“ der Hypothalamus zählt. Hypothalamus und Hypophyse steuern zahlreiche Funktionen im …
SteroidhormonSteroidhormone sind Steroide, die als Hormone wirken. Zu ihnen gehören die Sexualhormone der Keimdrüsen und die Corticosteroide der Nebennierenrinde.
Releasing-HormoneReleasing-Hormone, auch Liberine, sind Neuropeptide, die in bestimmten Kerngebieten im Hypothalamus gebildet werden. Die Nerven enden in der Eminentia …