05a Hormone
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Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde L-Anweisung Arbeitsanleitung: Hormone Ziel: Steuerprozesse des Menschen nachvollziehen, wichtigste Hormongruppen kennen Arbeitsauftrag: LP zeigt Hormontabelle wichtigste mit Charakteristiken auf Merkkarten schreiben Szenarien ohne gewisse Hormone beschreiben Material: ppt 05 Hormone Hormontabellen 03 für Sch’ Merkkarten vorbereitet Sozialform: Plenum, Sitzkreis Zeit: 30 Zusätzliche Informationen: Information 1: Sch’ sollen die wichtigsten Hormone aufschreiben (Karten herstellen) und beim nennen der Steuerungsprozesse aufzählen Weiterführende Ideen: Idee 1: Hormone als Schaltkreis darstellen Idee 2: Hormon-Mindmap erstellen Seite 1 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitstexte Hormone Das Hormonsystem schickt Botenstoffe als Befehl! Neben dem schnellen Nervensystem übermittelt auch das langsamere und nachhaltigere Hormonsystem dem Körper Befehle. Hormone sind Botenstoffe, die dem Körper sagen, was zu tun ist. Das in den Nebennieren gebildete Adrenalin z. B. putscht dich auf, wenn dir Gefahr droht. Deine Atmung beschleunigt sich, und dein Herz pumpt schneller: Jetzt ist dein Körper bereit, ganz schnell wegzulaufen. Hormone steuern auch die Fortpflanzungsorgane. In der Pubertät geben sie den Fortpflanzungsorganen den Anstoss, sich vollständig zu entwickeln. Auch die typisch weibliche beziehungsweise männliche Gestalt erhält der menschliche Körper durch den Einfluss von Hormonen. Diese Substanzen regeln nicht nur beim Menschen wichtige Lebensprozesse des Organismus, sie tun dies auch bei Tieren und Pflanzen. Prozessregelung Zu diesen Lebensprozessen gehören Wachstum und Zelldifferenzierung, Aufrechterhaltung eines Stoffwechselgleichgewichts und Fortpflanzung. Bei Menschen und Tieren werden Hormone in endokrinen Drüsen produziert. Diese geben das Sekret entweder direkt oder über Drüsengänge ins Blut. Es gibt viele verschiedene Hormone, die alle eine sehr spezifische Funktion haben. Sie stehen in einem fein austarierten Gleichgewicht und entfalten ihre Wirkung schon bei kleinsten Konzentrationen. Der Transport der Hormone findet über die Blutbahn statt. Er ist damit langsamer als die Signalwege des Nervensystems. Die Wirkung der Hormone ist allerdings oft von längerer Dauer. Seite 2 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitstexte Organe, die Hormone produzieren Der Hypothalamus ist eine wichtige „Schaltzentrale" unseres Körpers. Er ist ein Gehirnbereich im Zwischenhirn und befindet sich unterhalb (=hypo) des Thalamus. Der Hypothalamus koordiniert als übergeordnetes Zentrum Wasser-, Salzhaushalt und Blutdruck. Er sorgt dafür, dass unsere Körpertemperatur konstant bleibt und regelt die Nahrungsaufnahme. Der Hypothalamus beeinflusst unser Gefühls- und Sexualverhalten und bestimmt, wann wir schlafen und wann wir wach sind. Ausserdem ist er ein wichtiges Steuerorgan innerhalb des Hormonsystems, denn er reguliert, wann welche Menge eines Hormons gebildet wird. Die Hormone des Hypothalamus gelangen über Nervenfasern oder Blutgefässe in die Hirnanhangsdrüse. Der Hypothalamus enthält nur eine winzige Menge der verschiedenen Hormone und nur ein Bruchteil davon wird an die Hirnanhangsdrüse weitergeleitet. Aber diese geringen Mengen reichen aus, dass die Hirnanhangsdrüse ein Tausendfaches an Hormonen produziert und ausschüttet. Die Hormone aus der Hirnanhangsdrüse bewirken ihrerseits eine Tausendfach höhere Ausschüttung von Hormonen aus den Enddrüsen. Das Ganze ist also ein Kaskadenoder Lawinenprozess. Welche Art von Hormonen, „Bremser“- oder „Anreger“-Hormone der Hypopothalamus bildet und wie viele er davon an die Hirnanhangsdrüse abgibt, regeln andere Teile des Gehirnes. Emotionaler Stress, körperliche Anstrengung, der biologische Rhythmus, unsere Umgebung und viele andere Faktoren mehr können den Hypothalamus zur Hormonproduktion anregen oder die Bildung von Hormonen bremsen. Die meisten Hormone werden nach einem bestimmten regelmässigen Rhythmus produziert und ausgeschüttet. Einige Hormone unterliegen zudem einem Tag-NachtRhythmus. Seite 3 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitstexte Die Hirnanhangsdrüse (Hypophyse) Sie ist etwa so gross wie eine Kirsche und befindet sich in Höhe der Nase mitten im Kopf. Der Begriff Hypophyse stammt aus dem Griechischen und bedeutet „das unten anhängende Gewächs". Die Hirnanhangsdrüse besteht aus 2 Lappen, einem Teil dazwischen und dem Hypophysenstil. Über diesen Stil ist die Drüse mit dem Hypothalamus verbunden. Ihre Hormone beeinflussen das Körperwachstum, die Funktion der Schilddrüse, die Funktion der Keimdrüsen und der Nebennierenrinde. Sie produziert das Hormon Prolaktin, das die Milchbildung in den weiblichen Milchdrüsen anregt. Ebenso Melanotropin, das die Funktion der Pigmentzellen regelt. Ein anderes Hormon steuert den Blutdruck, verhindert eine übermässige Harnproduktion und stimuliert beim Stillen den Milcheinschuss und die Gebärmuttermuskulatur. Die Zirbeldrüse Sie liegt zwischen den beiden Gehirnhälften. Sie produziert bei Wirbeltieren und beim Menschen Melatonin und spielt damit bei der Entstehung der Hautfarbe eine Rolle. Der Melatoninspiegel hat seinen Höhepunkt in der Kindheit. Während der Jugend fällt Melatonin, und löst eine Erhöhung von anderen Hormonen aus, die dafür dem Körper signalisieren, dass er in die Pubertät kommt. So verhindert Melatonin die sexuelle Reifung vor der Pubertät. Die Schilddrüse Die Schilddrüse sitzt vorne im Hals in der Höhe des Kehlkopfes. Durch die Verbindung mit der Luftröhre hebt und senkt sich die Schilddrüse beim Schluckvorgang. Steuert mit Hormonen einen Teil des Stoffwechsels. Sie erhöht auch die Empfindlichkeit einiger Organe, speziell des Nervensystems, und haben einen wesentlichen Einfluss auf Wachstum und Weiterentwicklung in der Kindheit. Die Schilddrüsenhormone sind verantwortlich für: Aufnahme von Glukose, Kohlenhydratumsatz, Sauerstoffverbrauch, Wärmeproduktion, Cholesterinabbau, Entwicklung des zentralen Nervensystems, der Genitalorgane und des Knochenskeletts, Muskelfunktion, Herzschlag und Blutdruck. Seite 4 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitstexte Die Bauchspeicheldrüse Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) ist eine etwa 15-20 Zentimeter lange und 3 Zentimeter dicke Hormondrüse, die quer zwischen Zwölffingerdarm und der Milz liegt. Sie produziert täglich zwischen 1,5 und 3 Litern Flüssigkeit (Pankreassaft), die wichtige Verdauungsenzyme enthält. Ausserdem bildet sie in inselförmigen Gewebeteilen die Hormone Insulin, Glucagon und das Somatostatin. Zwei wichtige Hormone entstehen hier: Insulin und Glucagon, die den Kohlenhydrathaushalt und den Blutzuckerspiegel im Körper regulieren. Sowohl Insulin als auch Glucagon können heute gentechnisch in grossem Umfang hergestellt werden. Mikroskopisches Bild: Schnitt durch Gewebe der menschlichen Bauchspeicheldrüse. In der Bildmitte befindet sich eine Gruppe Drüsenzellen, die das Hormon Insulin absondern. Die blauen und weissen Linien sind Blutgefässe, die das Insulin in den übrigen Körper befördern. Die Nebenniere Jeder Mensch hat 2 Nebennieren. Die Nebennieren liegen am oberen Ende der Nieren. Eine Nebenniere ist etwa 3 Zentimeter lang und 1,5 Zentimeter breit und wiegt 5-15 Gramm. Die Nebenniere ist umgeben von einer Kapsel und besteht aus der aussen liegenden Nebennierenrinde und dem inneren Nebennierenmark. Seite 5 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitstexte Sie produziert Hormone, die den Wasser- und Ionenhaushalt des Organismus regulieren und beeinflussen die Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale. Die wichtigsten Hormone, die im Nebennierenmark produziert werden, sind aber die Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin. Adrenalin erhöht den Blutzuckerspiegel und wirkt stimulierend auf den Blutkreislauf und Teile des Nervensystems. Dazu kommen Glukocorticoide (Kortison und Kortisol), welche in der Nebennierenrinde produziert werden. Sie wirken vor allem auf den Stoffwechsel. Sie erhöhen die Zuckerneubildung, bauen Fett ab und erhöhen den Abbau von Eiweiss. Zusätzlich wirken sie entzündungshemmend und unterdrücken das Immunsystem. Als Stresshormone reagieren sie allerdings langsamer als Adrenalin oder Noradrenalin. Aldosteron und andere Mineralokortikoide kümmern sich um den Salz- und Wasserhaushalt. Sie sorgen dafür, dass die Konzentrationen von Natrium und Kalium konstant gehalten werden. Sie bewirken, dass in der Niere und im Darm mehr Natrium in das Blut aufgenommen wird. Da Natrium Wasser bindet, steigt gleichzeitig das Blutvolumen. Der Körper kann so den Blutdruck erhöhen. Die Androgene sind Sexualhormone, die im Körper in das Geschlechtshormon Testosteron umgewandelt werden. Nur etwa 5% der Androgene beim Mann stammen aus der Nebennierenrinde, der Rest wird in den Hoden gebildet. Testosteron fördert das Wachstum und die Funktion von Penis und Hodensack, es reguliert die Produktion der Spermien, fördert die Körperbehaarung, steigert das sexuelle Verlangen und die Potenz und fördert den Muskelaufbau. Bei der Frau äussert sich ein Androgenüberschuss durch Akne und Anzeichen für eine Vermännlichung wie tiefe Stimme, Ausbleiben der Regel, Vermännlichung der Körperproportionen und Vergrösserung der Klitoris. Die Keimdrüsen Eierstöcke Die Eierstöcke befinden sich im kleinen Becken auf beiden Seiten der Gebärmutter. In den Eierstöcken reifen die Eizellen, die Keimdrüsen bilden die Geschlechtshormone. Bei der geschlechtsreifen Frau ist ein Eierstock etwa 3-5 Zentimeter lang und in etwa so gross wie eine Pflaume. Die Eierstöcke sind von einer zarten Kapsel eingehüllt. Jeder Eierstock besteht aus äusserem Rinden- und innerem Seite 6 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitstexte Markgewebe. In der Rinde befinden sich Follikel mit Eizellen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien und unterschiedlicher Grösse. Das Mark der Eierstöcke enthält Blut- und Lymphgefässe und Nerven. Bereits bei der Geburt sind - im Gegensatz zum Mann - alle Eizellen bereits vorhanden. Jeden Monat reift eine Eizelle. In der Mitte des weiblichen Zyklus kommt es zum Eisprung. Dieser wird durch das luteinisiererende Hormon aus der Hirnanhangsdrüse ausgelöst. Die Eizelle gelangt mit dem Eisprung in den Eileiter. Dieser ist im Bereich der Eierstöcke mit einem Trichter und Fransen ausgestattet und kann so die Eizelle „auffangen". In den Eierstöcken werden verschiedene Geschlechtshormone produziert: Die Granulosa-Zellen bilden Östrogene, der Gelbkörper bildet Gestagene, wie z. B. das Progesteron. Die Theka-Zellen produzieren die männlichen Geschlechtshormone Androstendion und Testosteron. Hoden Die Hoden sind die männlichen Geschlechtsdrüsen. Der Begriff stammt von dem althochdeutschen Wort „hodo", das bedeutet „bedecken" oder „verhüllen". Jeder gesunde Mann hat 2 Hoden, die sich in einem Hodensack ausserhalb des Körpers befinden. Die Hoden sind etwa so gross wie eine Pflaume und wiegen etwa 18 Gramm. Jeder Hoden besteht aus 250-350 Läppchen, die durch Bindegewebe voneinander getrennt sind. Jedes Läppchen enthält etwa 1-4 winzige Kanäle (Hodenkanälchen). In diesen Kanälen findet die Produktion der männlichen Samen (Spermien) statt. Pro Tag werden etwa 30 Millionen Spermien produziert. Etliche Zellen produzieren das männliche Geschlechtshormon Testosteron. Aus den Hodenkanälchen gelangen die Spermien über einen kurzen Gang in den Nebenhoden. Im Nebenhoden wachsen und reifen die Samenzellen. Die fertigen Samenzellen werden im Nebenhoden gespeichert. Es dauert etwa 80 Tage, bis aus einer Samen-Vorläuferzelle ein fertiges Spermium entsteht. Die Spermien verlassen die Nebenhoden durch den Nebenhodengang. Dieser mündet in den Samenleiter, der zusammen mit den Ausführungsgängen der Prostata in die Harnröhre mündet. Seite 7 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitstexte Magen Es gibt fünf wichtige Gruppen von Nährstoffen: Proteine (Eiweissstoffe) Kohlenhydrate (Zucker und Stärke) Fette Vitamine Mineralstoffe (z. B. Calcium). In diesen Gruppen sind ungefähr 50 einzelne Stoffe, die unerlässlich für Wachstum und Gesundheit sind. Das Hormon Gastrin wird im Magen produziert und kommt durch Nervenimpulse zur Ausschüttung, die ihrerseits durch den Geschmackssinn oder die Nahrung im Magen hervorgerufen werden. Dort bewirkt Gastrin die Bildung von Pepsin, eines Enzyms (Verdauungswerkzeug) das die Proteine spalten kann (tierisches Eisweiss), sowie die Produktion von Salzsäure. Gleichzeitig setzt es die Kontraktionen des Magens in Bewegung und stimuliert die Produktion von weiteren Verdauungsenzymen sowie von Insulin und Galle. 1. Magen, 2. Dickdarm, 3. Dünndarm, 4. Enddarm, 5. Blinddarm, 6. Zwölffingerdarm Proteine sind für uns besonders wichtig, weil sie sozusagen die Grundbausteine unseres Körpers sind. Sie sind Bestandteile von Organen, Zellen und Geweben und sorgen für deren Wachstum und Erhaltung. Im Verdauungskanal werden Proteine in verschiedene Aminosäuren aufgespaltet. Aus den Aminosäuren werden unter anderem Hormone und Nervenbotenstoffe gebildet. Diese steuern den Stoffwechsel zwischen Organen und Zellen. Dünndarm In einem bestimmten Stadium der Verdauung scheidet die Schleimhaut des Dünndarmes eine Anzahl von Hormonen aus, die Bewegungen von Magenpförtner, Zwölffingerdarm sowie Gallenblase und Gallengang koordinieren. Ausserdem stimulieren sie die Ausschüttung von Verdauungssäften in Dünndarm und Gallenblase sowie der Bauchspeicheldrüse. Seite 8 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitsblatt Arbeitsblatt: Hormone Hormone sind Signalstoffe, die der Regulation von Körperfunktionen dienen. Sie werden in speziellen Zellen gebildet, die entweder in andere Organe eingelagert sind oder eigenständige Drüsen bilden. Diese geben die Hormone in das Blut ab, welches sie im ganzen Organismus verteilt. Da Hormone innerhalb des Körpers ausgeschüttet werden, nennt man das Hormonsystem auch endokrines System (gr. endo- = innen, gr. krinein = schütten). Die ins Blut abgegebene Hormonkonzentration ist extrem niedrig und reicht dennoch aus, um an den sog. Zielzellen spezifische Wirkungen hervorzurufen. Wie wirken Hormone? Wenn ein Hormon über das Blut im ganzen Körper zirkuliert, kommt es potentiell mit allen Körperzellen in Kontakt. Wie kann es dann gezielt wirken? Ein Hormon wirkt nur auf solche Zellen ein, die mit einem spezifischen Rezeptor ausgerüstet sind (Zielzelle). An Zellen, die für ein Hormon nicht als Zielzellen in Frage kommen, fliessen die Hormonmoleküle einfach vorüber, ohne eine Reaktion hervorzurufen. Das Hormonsystem bildet ein komplexes Netzwerk von Drüsen, die sich gegenseitig steuern und die Abgabe von Hormonen regeln. Dabei gibt es übergeordnete Hormondrüsen, wie z.B. die Hypophyse, die als Steuerzentrale für nachgeordnete Drüsen wirken und eng mit dem Nervensystem zusammen arbeiten. Wie lange wirken Hormone? An den Zielzellen hält die Wirkung eines Hormons so lange an, bis die Hormonmoleküle abgebaut werden. Der „Nachschub“ von Hormonmolekülen ist damit ein wichtiger Mechanismus der Regulierung von Hormonwirkungen. Er wird durch das Prinzip der Rückkopplung gesteuert: ein Hormon beeinflusst dabei seine eigene Produktion, indem es auf eine übergeordnete Hormondrüse einwirkt. Ein Hormon kann seine eigene Bildung fördern (positive Rückkopplung) oder hemmen (negative Rückkopplung). Die Informationsübertragung durch Hormone erfolgt deutlich langsamer als die neuronale Erregungsleitung: Ausschüttung und Transport benötigen mindestens einige Sekunden, sind in der Regel jedoch auf Minuten bis Stunden ausgelegt. Einige Hormone wirken sogar über Monate und Jahre, z.B. bei der Steuerung der sexuellen Entwicklung in der Pubertät. Aufgaben 1. Wie könnte eine kurze Definition des Begriffs „Hormone“ lauten? Verfasse einen prägnanten Satz und schreibe die Hauptbegriffe gross auf jeweils ein A4 Blatt. 2. Stelle dann das Wirkprinzip der Hormone in einem Schaubild grafisch dar. Benutze z.B. Pfeile und Rechtecke, um die einzelnen Elemente des Systems und ihre Wirkung zu veranschaulichen. 3. Was versteht man unter dem Begriff Rückkopplung? Seite 9 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitsblatt Arbeitsblatt: Regulation von Hormonen Wenn wir an einem kalten Wintertag zu einem Spaziergang das Haus verlassen, registrieren Temperatursensoren in der Haut das Absinken der Aussentemperatur und melden es ans Gehirn. Der Hypothalamus, eine Region etwa in der Mitte des Gehirns, ist für die Erhaltung der normalen Körpertemperatur von 37°C verantwortlich. Er reagiert sofort auf die Abkühlung und schüttet das Hormon TRH (Thyrotropin Releasing Hormon) in die Blutgefässe aus, die zur Hypophyse führen. Diese liegt im Gehirn in unmittelbarer Nähe. Regulation von Hormonen: Schilddrüse Die Hypophyse wird durch den erhöhten TRH-Spiegel stimuliert, ihre Abgabe des Hormons Thyrotropin zu steigern. Dieses Hormon wirkt auf die Schilddrüse (Thyroidea) und regt diese an, mehr Thyroxin auszuschütten. Das Schilddrüsenhormon Thyroxin gelangt mit dem Blutstrom zu den Körperzellen. Sie reagieren auf die erhöhte Thyroxinkonzentration mit einer Steigerung ihres Stoffwechsels, was u.a. die Wärmeabgabe der Zellen erhöht und so die Körpertemperatur steigen lässt. So wird die Körpertemperatur auch bei starkem Frost und eisigem Wind konstant in der Nähe ihres Sollwerts von 37°C gehalten. Durch den Regelkreis der Thyroxinbereitstellung kann der Körper also auf Veränderungen der Umwelt reagieren und den Stoffwechsel an die jeweiligen Erfordernisse anpassen. Aufgaben 1. Erstelle ein Schaubild, das den Ablauf der hier beschriebenen Vorgänge grafisch darstellt und dem eben besprochenen Schema dem Prinzip nach entspricht. 2. Die Regulation der Körpertemperatur ist ein Prozess mit einer so genannten negativen Rückkopplung. Erkläre, wie dieses Prinzip im vorliegenden Beispiel realisiert ist. Seite 10 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitsblatt Die Schilddrüse und ihre Funktion Die Schilddrüse ist ein ungefähr 25 g schweres Organ, das in der Halsregion vor der Luftröhre dicht unterhalb des Schildknorpels liegt. Das Hauptgewebe der Schilddrüse produziert zwei Hormone: Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3). Die Schilddrüsenhormone werden kontinuierlich ins Blut abgegeben. Wird in bestimmten Situationen (z.B. bei Kälte oder in der Schwangerschaft) mehr Energie gebraucht, wird die Produktion entsprechend gesteigert. Die Schilddrüsenhormone bewirken eine Steigerung des Energieumsatzes; Schilddrüsenhormon erhöht den sog. „Grundumsatz“, indem es die Herzarbeit und die Körpertemperatur sowie den Abbau von Fetten und Glykogen (ein Speicherstoff für Kohlenhydrate) erhöht; eine Förderung des Wachstums und der Gehirnreifung; vor allem das Längenwachstum und die intellektuelle Entwicklung sind entscheidend von der Anwesenheit der Schilddrüsenhormone abhängig; eine Aktivitätszunahme des Nervensystems; zu hohe Schilddrüsenhormonspiegel führen zu überschiessenden Muskeldehnungsreflexen Regulation der Schilddrüse Auf verschiedene Signale hin, schüttet der Hypothalamus das Hormon TRH aus, was in der Hypophyse dazu führt, dass vermehrt das Hormon TSH ins Blut abgegeben wird. TSH regt die Schilddrüse an, vermehrt ihre beiden Schilddrüsenhormone T4 und T3 in den Blutkreislauf auszuschütten. Mit dem Blut gelangen die Schilddrüsenhormone in alle Körperregionen und damit auch zum Hypothalamus und zur Hypophyse. Auf beide wirkt der erhöhte Spiegel an Schilddrüsenhormonen im Sinne einer negativen Rückkopplung: er mindert die Ausschüttung sowohl von TRH als auch von TSH. Aufgaben 1. Lies den Text und markiere die wichtigsten Informationen. Welche Informationen sind neu für dich? 2. Was ist bei der Beschreibung der Regulation der Schilddrüse neu für dich? Wie lässt sich die vorliegende Beschreibung mit der dir bekannten in Einklang bringen? 3. In manchen Gebieten (auch Deutschlands) besteht aufgrund der vorherrschenden Gesteine ein Jodmangel im Trinkwasser. Welche Konsequenzen könnte das für die Funktion der Schilddrüse haben? Seite 11 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitsblatt Schülerversuch zum Regelkreis Im vorliegenden Versuch, können vier Schüler die Funktion eines Regelkreises mit negativer Rückkopplung nachvollziehen. Es werden folgende Materialien benötigt: ein Becken mit Wasser (ca. 20°C) ein Thermometer (möglichst digital mit grosser Anzeige, so dass der Rest der Klasse diese ablesen kann) ca. 7-9 Bechergläser (eine Hälfte mit kaltem, die andere mit heissem Wasser gefüllt; zusätzlich ein Becher mit kaltem Wasser als anfänglicher Störimpuls) eine blaue und eine rote Karte aus Papier Jeder der vier Versuchsteilnehmer erhält eine der folgenden Karten als Anweisung. Eine schematische Beschreibung des Versuchs findet sich auf Seite drei dieses Dokuments. Schüler 1 Schüler 2 Giesse deinen Becher mit kaltem Wasser in das grosse Becken! Lies die Temperatur vom Thermometer ab und gib den Wert kontinuierlich an Schüler 3 weiter! Schüler 3 Schüler 4 Versuche, die Temperatur im Becken auf dem Anfangswert zu halten — Wenn du eine rote Karte gezeigt bekommst, giesse einen Becher mit heissem Wasser in das Becken! steigt sie über den Anfangswert, halte die blaue Karte hoch! sinkt sie unter den Anfangswert, halte die rote Karte hoch! Zeige die Karten so lange, bis sich die Anfangstemperatur wieder ungefähr einstellt. Wenn du eine blaue Karte gezeigt bekommst, giesse einen Becher mit kaltem Wasser in das Becken! Wiederhole das, bis die Karte nicht mehr gezeigt wird. Seite 12 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde S-Arbeitsblatt Schematischer Regelkreis Aufgaben Füge folgende Begriffe in die Leerstellen des Diagramms ein: Regler — Messfühler — Sollwert — Istwert — Reiz — Reaktion — Systemtemperatur (Regelgrösse) Vervollständige den folgenden Satz. „Das Schema zeigt einen Regelkreis mit negativer Rückkopplung. Ein solches System reagiert auf eine Veränderung des Istwerts (z.B. durch einen Reiz von aussen) indem es ...“ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ Seite 13 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde Hormon-Lexikon Übersicht: Hormone und ihre Funktion Hormon Bildungsstätte Funktion ACTH, Adrenokortikotropes Hormon Hypophysenvorderlappen ACTH regt die Nebennierenrinde zur Ausschüttung von Kortisol an. ADH, Adiuretin, antidiuretisches Hormon Hypothalamus ADH spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des osmotischen Drucks und des Flüssigkeitsvolumens des Körpers. ADH fördert die Rückresorption von Flüssigkeit aus den Harnkanälchen der Nieren in das Blut. Die Ausschüttung erfolgt über den Hypophysenhinterlappen direkt in die Blutbahn. Adrenalin und Noradrenalin Nebennierenmark Adrenalin und Noradrenalin sind Stresshormone. Sie steigern in Sekundenschnelle die Herz-KreislaufFunktionen und versetzen Nerven und Gehirn in Alarmzustand. In Notfällen mobilisieren sie die notwendigen Energiereserven. Das zeigt sich in einer beschleunigten Herztätigkeit, Erhöhung des Blutdrucks, Freisetzung von Glukose und verstärkten Durchblutung der Muskulatur. Noradrenalin hat eine schmerzhemmende Wirkung. Aldosteron Nebennierenrinde Aldosteron wirkt vor allem auf die Niere. Es reguliert den Elektrolyt- und Wasserhaushalt im Körper. Es erhöht die Resorption von Natriumionen aus den Nieren, wodurch der Natriumspiegel im Blut erhöht wird. Die Ausscheidung von Kalium- und Wasserstoffionen wird gefördert. Dadurch sinkt der Kaliumspiegel im Blut. Gleichzeitig wird Wasser zurückgehalten. So hat Aldosteron auch Einfluss auf die Regulation des Blutvolumens und des Blutdrucks. Ähnlich wirkt Aldosteron auf den Wasser- und Ionentransport im Darm sowie in Schweiss- und Speicheldrüsen. Androgene Nebennierenrinde Androgene ist ein Sammelbegriff für männliche Sexualhormone. Sie sind geschlechtsspezifisch wirksam, indem sie die Geschlechtsdifferenzierung der männlichen Fortpflanzungsorgane fördern. Sie sind auch für die Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale wir z. B. den Bartwuchs, Körperbehaarung und Stimmbruch verantwortlich. Androgene fördern das Knochen- und Muskelwachstum. Wichtigstes Androgen ist das Testosteron. Männliche Hormone werden auch in den Eierstöcken und der Nebennierenrinde von Frauen produziert. Ein Östrogenmangel in der Postmenopause kann zu einem relativen Überschuss der männlichen Hormone führen. Androstendion Nebennierenrinde Hormon, das den Aufbau von körpereigenem Eiweiss beschleunigt. Wirkt als männliches Sexualhormon, indem es in Testosteron, aber auch in Vorstufen von Östrogen umgewandelt werden kann. ChelezystokininPankreozymin, CCK Dünndarmschleimhaut CCK fördert die Darmbeweglichkeit und senkt die Beweglichkeit des Magens. Es bewirkt die Kontraktion der Gallenblase und steigert die Bauchspeicheldrüsensekretion. Seite 14 / 19 Hormone steuern uns CRH, CorticotropinReleasinghormon Hypothalamus 05 – Sexualkunde Hormon-Lexikon CRH stimuliert den Hypophysenvorderlappen zur Ausschüttung von ACTH, das wiederum Kortisol aus der Nebennierenrinde freisetzt. Am frühen Morgen ist der Blutspiegel von Kortisol am höchsten, nachts am niedrigsten. DHEA, Nebennierenrinde Dehydroepiandrosteron Androgenes Hormon, das den Aufbau von körpereigenem Eiweiss beschleunigt. Wirkt als männliches Sexualhormon, indem es in Testosteron, aber auch in Vorstufen von Östrogen umgewandelt werden kann. Endorphine Hypophyse, Nervensystem Endorphine entfalten ihre Wirkung insbesondere im Gehirn und in den verschiedenen Körperteilen. Sie wirken stark schmerzstillend und sind an verschiedenen vegetativen Prozessen beteiligt, u. a. Regulation der Körpertemperatur, Steuerung von Antrieb und Verhalten, Hemmung der Darmbeweglichkeit. Sie werden auch als natürliches "Opium" bezeichnet. Endorphine sorgen für ein starkes Glücksgefühl und machen regelrecht "high". Erythropoetin Nieren Erythropoietin reguliert den Sauerstoffgehalt des Blutes und regt die Bildung roter Blutkörperchen an. FSH, FollikelHypophysenvorderstimulierendes Hormon lappen FSH wirkt auf die Gonaden. Es regt bei der Frau die Bildung von Östrogen und die Reifung der Eizellen im Eierstock an. Beim Mann sorgt FSH für die Entwicklung der Spermien. Gastrin Magenschleimhaut Gastrin steigert die Magenbeweglichkeit, fördert die Salzsäurebildung im Magen und steigert die Sekretion von Gallen und Bauchspeicheldrüsensekret. Gestagene Gelbkörper Gestagene sind synthetische Hormone, die dem Progesteron, dem körpereigenen Gelbkörperhormon, ähneln. Die künstlich hergestellten Gestagene werden in der hormonellen Schwangerschaftsverhütung zur Verhinderung des Eisprungs eingesetzt. Bei der hormonellen Therapie sorgen Gestagene für eine regelmässige Regelblutung. Das dient dem Schutz der Gebärmutterschleimhaut, denn der regelmässige Abbau der Schleimhaut ist ein wirksamer Schutz vor einer Tumorentwicklung. GH-IH, Growth HormoneInhibitinghormon, Somatostatin Hypothalamus GH-IH hemmt die Freisetzung von Wachstumshormon aus dem Hypophysenvorderlappen. Somatostatin wird ausserdem in den D-Zellen des Verdauungstraktes und der Bauchspeicheldrüse gebildet. Als solches hat es die Funktion, die Sekretion von Magensaft und Bauchspeichel zu hemmen. GH-RH, Growth HormoneReleasinghormon, Somatoliberin Hypothalamus GH-RH fördert die Freisetzung von Wachstumshormon aus dem Hypophysenvorderlappen. Es hat Einfluss auf das Längenwachstum vor der Pubertät. Es fördert das Wachstum der inneren Organe und hat Einfluss auf den Stoffwechsel. Glukagon Bauchspeicheldrüse Glukagon hebt den Blutzuckerspiegel. Es ist ein Gegenspieler von Insulin. Gn-RH, Gonadoliberin, FSH-RH, LH-RH Hypothalamus Gn-RH ist ein Hormon, das den Hypophysenvorderlappen zur Ausschüttung von zwei Seite 15 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde Hormon-Lexikon verschiedenen Sexualhormonen anregt, dem FSH und LH. Damit steuert es die gesamte Sexualfunktion von Mann und Frau. Insulin Bauchspeicheldrüse Insulin senkt den Blutzuckerspiegel. Kalzitonin Schilddrüse Kalzitonin reguliert, zusammen mit dem Parathormon, den Kalziumhaushalt des Körpers. Es stoppt die Aufnahme von Kalzium aus dem Darm, lagert verstärkt Kalzium und Phosphat im Knochen ab, führt zur vermehrten Ausscheidung von Kalzium über die Nieren und senkt die Kalziumkonzentration im Blut. Kortison, Kortisol Nebennierenrinde Kortison und Kortisol sind Glukokortikoide. Zusammengefasst haben sie folgende Wirkungen: Abbau von Eiweissen in der Muskulatur, in der Haut und im Fettgewebe. Abbau von Fett aus den peripheren Fettdepots (Lipolyse). Dadurch gelangen freie Fettsäuren ins Blut. Förderung der Gykogensynthese in der Leber. Erhöhung der Glukosekonzentration im Blut. Antientzündlicher Effekt bei Verletzungen. Immunsuppressiver Effekt durch Hemmung der Abwehrzellen. Antiallergischer Effekt durch die Hemmung der Entzündungsreaktionen, die bei einer Allergie auftreten. LH, Luteinisierendes Hormon Hypophysenvorderlappen LH wirkt auf die Gonaden. Bei der Frau unterstützt es die Eireifung, den Eisprung und die Bildung des Gelbkörpers, beim Mann fördert es die Spermienreifung. Es erhöht die Abgabe von Testosteron aus den LeydigZwischenzellen des Hodens. Melatonin Zirbeldrüse Melatonin ist ein schlafförderndes Hormon, das die sogenannte "innere Uhr" des Menschen reguliert. Es ist am Alterungsprozess des Körpers beteiligt. Bisher gibt es aber keinen wissenschaftlichen Nachweis der belegt, dass Melatonin als Medikament den biologischen Alterungsprozess aufhalten kann. MSH, melanozytenHypophysenvorderstimulierendes Hormon lappen MSH hat einen Einfluss auf die Pigmentierung der Haut, indem es die pigmentbildenden Melanozyten beeinflusst. MSH-IH, MIH, Melanostatin Hypothalamus MSH-IH bewirkt als Gegenspieler von MSH-RH eine verminderte Ausschüttung von MSH aus dem Hypophysenvorderlappen. MSH-RH, MRH, Melanoliberin Hypothalamus MSH-RH bewirkt die Freisetzung von Melanotropin (MSH) aus dem Hypophysenvorderlappen. Dadurch wird die Pigmentierung der Haut verstärkt. Seite 16 / 19 Hormone steuern uns Östrogene Eierstöcke 05 – Sexualkunde Hormon-Lexikon Östrogen ist ein Oberbegriff für die wichtigsten weiblichen Geschlechtshormone, wie Estradiol, Estron und Estriol. Es gibt über 30 verschiedene Hormone, die in dieser Gruppe zusammengefasst sind. Früher wurden diese Namen mit einem "Ö" geschrieben. Weil aber im englischen Alphabet kein "Ö" vorkommt und medizinische Sprache international ist, werden in aktuellen Veröffentlichungen häufig die Namen der Östrogene mit einem "E" geschrieben. Östrogene werden während der Reifephase in den Follikeln (Eibläschen) der Eierstöcke und in der Plazenta (Mutterkuchen) produziert und haben im weiblichen Körper verschieden Aufgaben. Insgesamt ist es das Hormon, das den grössten Beitrag zur körperlichen und psychischen Entwicklung und Lebensgefühl jeder Frau leistet. Beginnend in der Pubertät mit der Brustentwicklung, über den monatlichen Zyklus bis hin zum Knochenaufbau und der Kollagenbildung zur Erhaltung der Hautelastizität, sind Östrogene im Spiel. Sie schaffen die Voraussetzungen für eine Schwangerschaft und für Sex. Sie wirken stärkend auf Knochen und Herz und stabilisieren das seelische Gleichgewicht. Ausserdem sorgen sie für das typische weibliche Erscheinungsbild in Figur, Haut und Behaarung. Folgende Östrogen-Arten gibt es: Natürliche Östrogene, sind identisch mit den Östrogenen, die in den Eierstöcken gebildet werden, dazu gehört z. B. 17ß-Östradiol. Synthetische Östrogene, sind künstlich hergestellte Östrogene, die der Körper nicht bildet. Sie werden in Anti-Baby-Pillen eingesetzt. Dazu gehört z. B. Ethinylestradiol. Die Östrogene, die zur Hormonersatztherapie bei Wechseljahresbeschwerden eingesetzt werden, sind keine synthetischen Östrogene. Konjugierte Östrogene, sind eine Mischung verschiedener Substanzen, die ähnlich den Östrogenen aufgebaut sind. Sie werden entweder aus Pflanzen oder dem Harn trächtiger Stuten gewonnen. Oxytocin Hypothalamus Oxytocin ist ein Hormon, das während der Schwangerschaft zur Auslösung der Wehentätigkeit während der Geburt führt. Während der Stillperiode sorgt Oxytocin ausserdem für den Einschuss der Muttermilch. Die Ausschüttung erfolgt über den Hypophysenhinterlappen direkt in die Blutbahn. Parathormon Nebenschilddrüse Parathormon reguliert, zusammen mit dem Kalzitonin, den Kalziumhaushalt des Körpers. Es erhöht die Aufnahme von Kalzium aus dem Darm, verstärkt die Abgabe von Kalzium und Phosphat vom Knochen ins Blut, senkt die Ausscheidung von Kalzium über die Nieren und erhöht die Kalziumkonzentration im Blut. Das Parathormon braucht für seine Wirksamkeit Vitamin D. PRL-IH, Prolaktin- Hypothalamus PRL-IH hemmt die Prolaktinausschüttung des Seite 17 / 19 Hormone steuern uns Inhibitinghormon, Prolaktostatin 05 – Sexualkunde Hormon-Lexikon Hypophysenvorderlappens. Fällt diese Hemmung weg, so können Frauen auch ohne Schwangerschaft Milchfluss aus den Brustdrüsen entwickeln. Ausserdem bleibt der Eisprung aus. PRL-RH, ProlaktinReleasinghormon, Prolaktoliberin Hypothalamus PRL-RH stimuliert den Hypophysenvorderlappen zur Ausschüttung von Prolaktin. Progesteron Gelbkörper Ist ein weibliches Geschlechtshormon, das bei fruchtbaren Frauen in der zweiten Hälfte des Zyklus im Gelbkörper des Eierstocks gebildet wird. Während der zweiten Zyklusphase ist Progesteron das vorherrschende Hormon. Die Gebärmutter wird in dieser Phase auf eine mögliche Schwangerschaft vorbereitet. Findet keine Befruchtung statt, bildet sich der Gelbkörper zurück. Dadurch fällt der Progesteron-Blutspiegel ab und es kommt zum Abbau der Gebärmutterschleimhaut, der Menstruation. Kommt es zu einer Schwangerschaft bereitet Progesteron die Brustdrüsen auf die Milchproduktion und -abgabe vor. Ausserdem sorgt es während der Schwangerschaft für einem dauerhaften Anstieg der Basaltemperatur. Basaltemperatur ist ein medizinischer Begriff für die Morgentemperatur, die Temperatur, die morgens beim Aufwachen gemessen wird. Progesteron wird in der Schwangerschaft vorwiegend im Mutterkuchen (Plazenta) produziert. Prolaktin Hypophysenvorderlappen Prolaktin regt das Wachstum der Brustdrüsen an und fördert die Produktion der Milch in den Brustdrüsen. Stimuliert wird die Ausschüttung von Prolaktin durch das Saugen des Kindes an der Brustwarze. Renin Nieren Renin ist an der Regulation des Blutdruck, des Blutvolumens und an der Konzentration von Kalium und Natrium im Blut beteiligt. Sekretin Dünndarmschleimhaut Sekretin fördert die Gallenbildung, hemmt die Magenbeweglichkeit und fördert die Bikarbonatbildung in der Bauchspeicheldrüse. Serotonin STH, Somatotropes Hormon, Wachstumshormon, HGH, Human growth Hormone Serotonin hat vielfältige Wirkungen. In Lunge und Niere verengt es die Arteriolen, während sie in der Skelettmuskulatur geweitet wird. Es beeinflusst die Kontraktion des Herzmuskels und die Bewegung der Magen-Darm- Muskulatur. Im ZNS hat Serotonin Auswirkungen auf die Stimmungslage, den SchlafWach- Rhythmus, die Schmerzwahrnehmung, die Körpertemperatur und die Nahrungsaufnahme. Hypophysenvorderlappen Das Wachstumshormon kontrolliert das Längenwachstum vor der Pubertät. Es fördert das Wachstum der inneren Organe und hat Einfluss auf den Stoffwechsel. Zusätzlich ist es an der Verknöcherung des Skeletts beteiligt und an der Bildung von Glukose in der Leber. Die Bildung und Ausschüttung des Wachstumshormons wird über die Hypothalamushormone GH-RH und GH-IH gesteuert. Seite 18 / 19 Hormone steuern uns 05 – Sexualkunde Hormon-Lexikon Testosteron Hoden Testosteron zählt zur Gruppe der Androgene und ist das wichtigste männliche Geschlechtshormon. Auch bei Frauen wird in den Eierstöcken und in der Nebennierenrinde Testosteron in geringen Mengen produziert. Es steigert die Libido der Frau, führt aber bei einem Überschuss zu einer allgemeinen Vermännlichung (Virilisierung). Im männlichen Körper bewirkt Testosteron die Entwicklung der Geschlechtsorgane, die Ausbildung der Geschlechtsmerkmale und die Samenbildung. Im männlichen und im weiblichen Körper trägt Testosteron zum Wachstum der Knochen in der Entwicklungsphase bei, erhöht die Muskelmasse und senkt das Cholesterin im Blut. T3, Trijodthyronin Schilddrüse T3 ist in der Lage, in fundamentale Stoffwechselprozesse einzugreifen und wirkt aktivierend. Es fördert die Wärmeentwicklung, erhöht den Sauerstoffverbrauch, beschleunigt die Kohlenhydrataufnahme, steigert die Neubildung von Glukose sowie die Mobilisation des Leberglykogens (Glykogen = Speicherform von Kohlenhydraten), aktiviert die Freisetzung körpereigener Fettbestände, beschleunigt den Cholesterinaufbau und -abbau, fördert die Proteinsynthese, beeinflusst den Wasserhaushalt und den Knochenstoffwechsel. Unentbehrlich sind Schilddrüsenhormone für die Wachstums- und Reifungsprozesse des Skeletts sowie für die Gehirnentwicklung. T4, Tyroxin Schilddrüse Gleiche, aber weniger intensive Wirkung wie T3. Dafür ist die Konzentration von T4 10mal höher, als die von T3. Thymopoetin Thymus Thymopoetin steuert die Reifung und Differenzierung der Immunzellen in den Lymphknoten. Thymosin Thymus Thymosin steuert die Reifung und Differenzierung der Immunzellen in den Lymphknoten. TRH, ThyreotropinReleasinghormon Hypothalamus TRH regt den Hypophysenvorderlappen zur Ausschüttung von TSH (Thyroidea stimulierenden Hormon) an. Dieses Hormon fördert in der Schilddrüse die Abgabe von T3 und T4 ins Blut. TSH, ThyroideaHypophysenvorderstimulierendes Hormon lappen TSH regt die Schilddrüse zur Freisetzung der Schilddrüsenhormone T3 und T4 an. Ausserdem fördert TSH die Teilungsfrequenz der Schilddrüsenzellen. Das wirkt sich vergrössernd auf die Schilddrüse aus. VIP, Vasoaktives interstinales Peptid VIP fördert die Durchblutung und erhöht den Tonus der glatten Muskulatur. Darmwand Mangel oder Überproduktion von Hormonen können lebensgefährlich sein. Seite 19 / 19
