Physiologie der Hormone
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Hormone Cem Ekmekcioglu 1 Was sind Hormone ? • Hormone sind chemische Informationsträger, die klassischerweise in endokrinen Drüsen gebildet und ins Blut sezerniert werden. • Über den Blutweg gelangen sie zu ihren spezifischen Zielzellen und vermitteln dort nach Rezeptorbindung ihre Information. • Auch autokrine und parakrine Hormonwirkungen sind bekannt. 2 Synthese, Transport und Wirkungsweise von Hormonen 3 Das hormonelle System des Menschen 4 Regulation der endokrinen Systems • Zeitabhängige, rhythmische Variationen • Verminderung der Hormonwirkung Hormon-Rezeptor-Interaktionen Inaktivierung und Ausscheidung von Hormonen Änderung der Rezeptoren (z.B. Downregulation) • Regelkreise Mit negativer Rückkopplung Mit positiver Rückkoppelung 5 Zeitabhängige, rhythmische Variationen 6 Aufbau eines Regelkreises: Negative und positive Rückkopplung 7 Neuroendokrine Regelkreise 8 Regelkreis: Hypothalamus-Adenohypophyse-Peripherie • Corticotropin-Releasing-H. (CRH) Adrenokortikotropes H. (ACTH) Nebennierenrinde • Thyrotropin- Releasing-H. Thyreoidea-Stimulierendes H. (TSH) Schilddrüse • Gonadotropin-Releasing-H. (GnRH) Luteotropes H. (LH), Follikelstimulierendes H. (FSH) Gonaden • Growth-Hormone- Releasing-H. (GHRH) Somatotropin (GH) periphere Organe • Verschied. Faktoren Prolaktin Brustdrüse, andere Gewebe (?) 9 Wichtigste Wirkungen der Glukokortikoide (1) (Hauptvertreter Cortisol) Stoffwechsel − Glukoneogenese − Substratangebot aus Peripherie (Glukose, Laktat, AS) − Lipolyse: Freisetzung von Glyzerin und FFS Knochen und Bindegewebe − Hemmung der Fibroblasten: Kollagen/Bindegewebe − Knochenaufbau/ Osteolyse ( Osteoklasten) 10 Wichtigste Wirkungen der Glukokortikoide (2) Immunsystem − Antiinflammatorisch-Entzündungshemmend − Immunsuppressiv Kardiovaskuläres System − Permissive Wirkung auf Katecholamine → Herzkraft und peripherer Widerstand gesteigert → Blutdruck gesteigert 11 Schilddrüsenhormone Thyroxin (T4) Triiodthyronin (T3)-biologisch aktiv T4 → T3 durch Selen-abhängige Iodinasen Im Blut hauptsächlich Bindung an Plasmaproteine - lange HWZ • Bildung primär abhängig von Jod und TSH • • • • 12 13 Wichtige Wirkungen der Schilddrüsenhormone • Erhöhung des Grundumsatzes • Erhöhung des O2 – Verbrauches • Steigerung der Wärmeproduktion • Stimulierung des Kohlenhydrat-, Lipid- und Proteinstoffwechsels • Aktivierung der Na+ / K+ - ATPase • Sensibilisierung des Herzens für Katecholamine → pos. inotrop + chronotrop • Fetale ZNS- und Skelettentwicklung 14 Hypothalamus GonadotropinReleasing Hormone Hypophysenvorderlappen FSH LH Gonaden Sexualhormone 15 Die wichtigsten Wirkungen der Gonadotropine LH FSH •Stimulation der Östrogen- und Progesteronsekretion •Induktion der Ovulation (LH-Peak) •Stimulation der Umwandlung des Follikels in das Corpus luteum •Stimulation der Produktion von Progesteron durch das Corpus luteum •Stimulation der Follikelreifung Stimulation der Testosteronproduktion in den Leydig-Zellen notwendig für die Reifung der Spermatozoen zusammen mit Testosteron •Stimulation der Östrogenproduktion zusammen mit LH 16 Wichtigste Funktionen des Wachstumshormons • Anaboles Hormon (Aufnahme von AS in die Zellen , Proteinsynthese ) • Stimulation der IGF-1 Produktion in der Leber • STH + IGF 1: Längenwachstum des Knochens • Lipolyse im Fettgewebe • Hemmung des Glukoseverbrauchs und der Glukoseaufnahme 17 Hypophysenhinterlappenhormone • Oxytocin – Fördert Kontraktion d. Uterusmusk. (Geburt, Orgasmus) – Fördert Kontraktion d. glatten Musk. der Milchdrüsen (beim Stillen) • Adiuretin (Anti-Diuretisches-Hormon, Vasopressin) – Ausschüttung durch Hyperosmolarität und/oder Hypovolämie – Fördert Wasserrückresorption in der Niere – In hohen Konzentrationen vasokonstriktorisch 18 Wirkungen der Katecholamine (Adrenalin, Noradrenalin) 19 Insulin:Aufbau Schmidt, Lang. Physiologie des Menschen, 30. Aufl. Springer Verlag 20 Insulin: Grundlagen • B-Zellen des Pankreas- 2 Peptidketten, durch Disulfidbrücken miteinander verknüpft. • Hauptwirkung: Senkung des Blutzuckerspiegels in der postprandialen Phase 21 Insulin: Regulation der Ausschüttung Sulfonylharnstoffe 22 Insulin: Wirkungen im Kohlenhydratstoffwechsel • Einschleusen von Glukose in insulinabhängige Organe vor allem in Fett- und Muskelzellen (Rekrutierung von GLUT-4 Transportern). Nervenzellen sind Insulinunabhängig! • Glykogenaufbau stimuliert, Glykogenabbau gehemmt • Glukoneogenese gehemmt • Glykolyse stimuliert → BZ gesenkt! 23 Insulin: Wirkungen im Lipidstoffwechsel • Insulin hemmt die hormonsensitive Lipase • Insulin fördert die Speicherung von Fett → Schutz vor Arteriosklerose • Insulin wirkt einer erhöhten Ketonkörperbildung entgehen → Schutz vor metabolischer Azidose 24 Insulin: Wirkungen im Proteinstoffwechsel • Anaboles Hormon • Fördert den Einbau von gewissen Aminosäuren in die Zelle • Insulin stimuliert die Proteinsynthese 25 Insulin: Absoluter Insulinmangel Kurz- Mittelfristig: • Hyperglykämie → Hyperosmolarität → osmotische Diurese und Osmose → Exsikkose und Elektrolytverlust • Hyperketonämie → Ketoazidose ►Coma diabeticum Langfristig: • Überflutung mit Fetten, Glykosylierung von Proteinen → Arteriosklerose ► multiple Organschäden 26 Glukagon • A-Zellen des Pankreas synthetisiert • Bei Absinken des BZ-Spiegels (Hypoglykämie) vermehrt ausgeschüttet • Versch. insulinantagonistische Wirkungen – Glykogenolyse stimuliert – Gluconeogenese stimuliert – Aminosäure Transport stimuliert 27
