Hormonelle Regulation und körperliche Belastung

24.05.
Leistungsphysiologie (9.VO)
Hormonelle Regulation und körperliche Belastung
Während einer Belastung muss der Körper viele physiologische Veränderungen durchführen
– hierfür gibt es zahlreiche Steuerungs- und Regelprozesse.
1. Nervensystem (hatten wir schon)
2. Endokrines System (hormao=antreiben, endon=innen, krine=absondern)
Beide Systeme hängen über den Hypothalamus zusammen – er ist das übergeordnete
Informationszentrum. Das Zusammenwirken dieser beiden Systeme nennt man neuroendokrine Regulation.
Das Nervensystem arbeitet mit sehr schnellen Reizleitungsgeschwindigkeiten, entgegen dem
endokrinen System, welches sehr langsam reagiert, bei dem die Veränderungen länger dauern
und dafür auch länger anhalten (z.B. das Wachstum über Jahre).
Botenstoffe des endokrinen Systems sind Hormone, sie haben Einfluss auf Kreislauf,
Ernährung, Wachstum, usw.
klassische hormonbildende Organe:
o Hypothalamus (bestehend aus vorderem, mittlerem, hinterem Teil)
o Hypophyse (bestehend aus Hypophysenvorder- und Hinterlappen; über den
Hypophysenstil hat sie Verbindung zum Hypothalamus)
o Schilddrüse (Thyreoidea)
o Nebenschilddrüse(n) (4 Stück auf der Rückseite der Schilddrüsen)
o Nebennieren (2 Stück; kappenartig auf dem oberen Pol der Nieren; man unterscheidet
Nebennierenrinde (ca. 80%) und Nebennierenmark)
o Bauchspeicheldrüse (hinter dem Magen etwa auf Höhe des 2. Lendenwirbels, vor
allem für die Verdauung wichtig – produziert den Pankreassaft und Hormone; [auch
die Langerhans’schen Inselzellen produzieren Hormone]
o Keimdrüsen oder „Gonaden“ (Hoden bzw. Eierstöcke)
Weitere hormonbildende Orte:
o Nieren: Renin und Erythropoietin
o Leber: Angiotensiogen
o Zellen des rechten und linken Vorhofes des Herzens: Atriopeptin
o Magen-Darm-Trakt: zahlreiche lokal wirksame Hormone (Gastrin, Sekretin)
Hormonarten:
1. Peptidhormone: Wachstumshormon, Insulin
und Glykoproteinhormone: Erythropoietin;
sind wasserlöslich und benötigen beim Transport keine Transportproteine
2. Steroidhormone: Kortisol, Testosteron;
Werden aus Cholesterin synthetisiert, können nicht gespeichert werden und ihre Synthese
wird bei Bedarf verstärkt;
sind fettlöslich – Transport mittels Transportproteinen
3. Tyrosindervate
leiten sich aus der Aminosäure Tyrosin ab
Schilddrüsenhormone – fettlöslich
Katecholamine – wasserlöslich
Ad. Transport – 2 Möglichkeiten:
1) über das Blut: entweder mit oder ohne Transportproteinen
2) über Gewebshormone: wirken unmittelbar in der Nähe ihres Produktionsortes; hierbei
erfolgt der Transport über Diffusion durch die Zellwände (z.B. Histamin)
Hormone und körperliche Leistung
Hormone des Hypothalamus:
Releasing-Hormone (im mittleren Teil des Hypothalamus; Funktion: Anregung oder
Hemmung der Produktion anderer Hormone) und Inhibiting-Hormone
Hormone des Hypophysenvorderlappens:
Gladotrope Hormone: wirken auf die peripheren Hormondrüsen (z.B. auf die Schilddrüsen)
Bsp.: TSH (stimuliert die Schilddrüse), ACTH (wirkt auf die Nebennierenrinde), FH, LH
(wirken beide auf die Keimdrüsen)  jedes dieser Hormone wird durch ein ReleasingHormon stimuliert
Effektorhormone: Somatotropin (= Wachstumshormon; wirken direkt im Erfolgsorgan)
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Mobilisation von Fettsäuren aus dem Gewebe
Erhöhung des Blutzuckerspiegels
Steigerung der Proteinbiosynthese in der Muskulatur
Förderung des Knochen-, Knorpel- und Muskelwachstums
Hormone des Hypophysenhinterlappens: (auch 2 Effektorhormone)
Adiuretin und Oxytocin;
Periphere Hormondrüsen:
Schilddrüse: Thyroxin (T4), Trijodthyronin (T3)
 deren Wirkungen beziehen sich auf den gesamten Stoffwechsel
o Steigerung des Energieumsatzes und damit der Wärmeproduktion
o Förderung der Gylkogenspaltung
o Fettmobilisation
o Beeinflussung von Organentwicklung und Längenwachstum
Kalzitonin wäre 3. Hormon der Schilddrüse – beeinflusst den Kalziumhaushalt.
Nebennierenrinde „Kortikosteroide“
o Äußere Schicht: Produktion der Mineralkortikoide, z.B. Aldosteron (fördert den
Elektrolyt- und Flüssigkeitshaushalt)
o Mittlere Schicht: Bildungsort der Glukokortikoide; Hauptvertreter Kortisol (wirkt
entzündungshemmend und beeinflusst den KH- und Eiweißstoffwechsel)
o Innere Schicht: Bildung der Androgene (= männlichen Geschlechtshormone; haben
anabole, Eiweiß aufbauende Wirkung)
Nebennierenmark
o Bildung der Katecholamine: Noradrenalin, Adrenalin, Dopamin (die Ausschüttung
dieser Hormone funktioniert über einen nervalen Reiz; das Hormongemisch welches
ausgeschüttet wird besteht zu einem Großteil aus Adrenalin; werden auch als
Stresshormone bezeichnet – z.B. Prüfungsangst)
o Hauptziel: schnelle Anpassung des Organismus an erhöhte
Stoffwechselanforderungen;
Wirkung von Adrenalin und Noradrenalin:
 Weitstellung der Bronchien
 Weitstellung von Gefäßen in der Arbeitsmuskulatur
 Engstellung von Gefäßen in der nicht arbeitenden Muskulatur
 Erhöhung von Herzfrequenz und Kontraktionskraft
 Hemmung der Magen-Darmtätigkeit
(hauptsächlich der Sympathikus wirkt im Bereich Herzkreislauf anregend und
im Bereich Magen-Darm hemmend)
 Förderung der Glykogenspaltung und des Fettabbaus
Inselorgan der Bauchspeicheldrüse
Peptidhormone Insulin und Glukagon:
o in Langerhans’schen Zellen gebildet
o wirken antagonistisch
o spielen wichtige Rolle im KH-Stoffwechsel
Funktionen von Insulin: 1. aufgenommene Nahrung in Form von Glykogen und Fett zu
speichern und 2. das Wachstum zu fördern
Funktionen von Glukagon: Mobilisation der Energiedepots
 beide sind für die Konstanthaltung des Blutzuckerspiegels verantwortlich
Keimdrüsen
Bilden die Sexualhormone (männlich: Androgene; weiblich: Östrogene, Gestagene).
Bei den männlichen ist Testosteron der Hauptvertreter, bei den weiblichen Östron und
Östradiol;
Hormonelle Produktion bei körperlicher Arbeit
Prinzipiell kommt es zu verschiedenen Veränderungen wie der Steigerung von HerzKreislauftätigkeit sowie der Atmungstätigkeit, Aktivierung von Mechanismen der Elektrolytund Flüssigkeitsregulation und der Thermoregulation.
Konzentration auf den Energiestoffwechsel:
Am Energiestoffwechsel beteiligte Hormone:
Adrenalin und Noradrenalin, Kortisol, Insulin, Glukagon, das Schilddrüsenhormon
Triotyronin und das Wachstumshormon Somatotropin;
Aufgaben:
Arbeitsmuskulatur muss mit „Brennstoff“ versorgt werden;
Glukosekonzentration muss immer konstant gehalten werden weil das Gehirn nur mit Glucose
arbeiten/versorgt werden kann;
o Bei körperlicher Belastung: verstärkte Ausschüttung von Adrenalin und Noradrenalin
o Glukagonbildung in der Bauchspeicheldrüse
o Freisetzung der Schilddrüsenhormone
o Freisetzung von Cortisol
o Vermehrte Ausschüttung des Wachstumshormons
Folgen:
o Katecholamine fördern den Glykogenabbau in der Leber
o Glukagon fördert ebenfalls den Glykogenabbau
o Abfall des Insulinspiegels – dadurch kann das Glukagon verstärkt wirksam werden
(wirken antagonistisch)
o Glykogenneubildung durch Coritisol, T3 und T4
o Wachstumshormon steigert die Mobilisation der freien Fettsäuren
o Erythropoietin wird in den Nieren bei Sauerstoffmangel gebildet und stimuliert die
Neubildung von Erythrozyten im Knochenmark