3 Hormone ����� ���� �������������� ��������� ������� ������� ��������� �������������� ��������������� 1 Schlüssel-Schloss-Prinzip ����������������������� ��������� ����������������������������� �������� ������������������� ����������������������� ������������������������������� ��������� ��������������� ��������������� ���������������� ������������������������ ����������������������������� ��������������� ���������������� ���������������������������� ������������������������� ���������������� ����������� ���������������������� ������������������ ����������� �������� ������������������������ ������������� ����������� �������� �������������� �������������������������� ���������� ��������� ��������� �������������������������������� ������������������� � � � � � � � � � � � � � � ������������ ������������������� ������������������ ������������� ������� ���������������������������������� �������� �������������������������������� ���������� ��������� ����������� ����� ����������� �������������������������� ����������������������� ����������������������������� ������������������������� ���������� ������������������� 2 Lage der Hormondrüsen und ihre Aufgaben 52 ������������� �������������� ���������������� ������� Sinne, Nerven, Hormone Botenstoffe im Körper Wenn es das erste Mal im Spätherbst kalt wird und überraschend sogar Frost kommt, sind wir gegenüber Kälte besonders empfindlich. Wir frieren oft. Nach 1 bis 2 Wochen ist man besser an die niedrigen Temperaturen angepasst. Der Körper produziert mehr Wärme. Diese Anpassung erfolgt langsam und bleibt über Wochen oder Monate erhalten. Die Steigerung der Wärmeproduktion bewirkt ein Stoff, den die Schilddrüse vermehrt in den Blutkreislauf abgibt. Dieser Botenstoff Thyroxin veranlasst den Körper, vermehrt energiereiche Substanzen abzubauen. Dadurch wird mehr Wärme erzeugt. Stoffe, die von Drüsen in den Blutkreislauf abgegeben werden und Informationen übermitteln, heißen Hormone. Mit dem Blutstrom kreisen sie durch den Körper und gelangen zu allen Organen. Die im Blutkreislauf befindlichen Hormone entfalten ihre spezifische Wirkung schon in geringsten Mengen. Das wird durch ein einfaches Schlüssel-Schloss-Prinzip (c S. 152) gewährleistet. Nur an den Zellen bestimmter Organe, den Erfolgsorganen, oder an Zielzellen befinden sich Rezeptoren, zu denen das Hormon passt wie ein Schlüssel ins Schloss (Abb. 1). Entsprechend den Rezeptormolekülen an den Synapsen der Nervenzellen (s. S. 41) wird dadurch in der Zelle eine Reaktion ausgelöst. Zellen, die nicht über den entsprechenden Rezeptor verfügen, werden nicht angesprochen. Neben dem Nervensystem ist das Hormonsystem damit nicht nur an der Steuerung und Regelung (c S. 158), sondern auch an der Informationsübertragung (c S. 160) im Organismus beteiligt. Sie erfolgt durch die Hormone langsamer als durch die Nerven. Da die Substanzen aber längere Zeit im Blutkreislauf verbleiben und nur allmählich abgebaut werden, hält ihre Wirkung wesentlich länger an. Das Hormonsystem des Menschen Das Hormonsystem des Menschen besteht aus verschiedenen Drüsen (Abb. 2), deren Hormone steuernd oder regelnd wirken. An der Unterseite des Zwischenhirns, dem Hypothalamus, sitzt das übergeordnete Organ des Hormonsystems, die Hirnanhangdrüse (Hypophyse). Sie ist ungefähr erbsengroß, wiegt etwa 0,5 g und ist in den Vorder- und den Hinterlappen gegliedert. Über den Hypothalamus sind Hormon- und Nervensystem verknüpft. Aus einem bestimmten Hypophysenbereich, dem Vorderlappen, werden die Steuerhormone freigesetzt, welche die Tätigkeit der nachgeschalteten Organe regulieren. So regt beispielsweise das Hypophysenhormon TSH die Schilddrüse zur Thyroxinabgabe an. �������� ������������� ����������� �������� ����������� ��������� Schilddrüse und Grundumsatz Die Schilddrüse sitzt etwas unterhalb des Schildknorpels am Kehlkopf (Abb. 1) und wiegt 20 bis 60 g. Sie bildet und speichert das Hormon Thyroxin, das je nach Bedarf freigesetzt werden kann. Für den Thyroxin­ aufbau ist Iod notwendig, das der Körper jedoch nicht selbst bilden kann. Daher ist es wichtig, mit der Nahrung immer genügend Iod aufzunehmen. Der Thyroxinabbau erfolgt im Körper hauptsächlich in der Leber. Die Konzentration von Thyroxin im Blut bestimmt den Energieumsatz des Körpers im Ruhezustand, den sogenannten Grundumsatz. Der Thyroxinspiegel wird durch den ständigen Auf- und Abbau weitgehend konstant gehalten. An dieser Regelung ist das Steuerhormon der Hypophyse beteiligt (Abb. 2). Eine steigende Thyroxinkonzentration wird durch die Zellen der Hypophyse gemessen. Sie arbeitet zugleich als Regler, der Istwert und Sollwert vergleicht. Der Sollwert wird vom Hypothalamus an die Hypophyse übermittelt. 1 Lage der Schilddrüse ������������ �������������� ���������������������������� ���������������� ��������������� ��������� ��������� ����������� ������������ ���������� ����������� ��������������� ���������������� �������� ���������� ��������� ������������ ���������� ������������� � ����������� 2 Regelkreis zur Thyroxinkonzentration Aufgaben 1 Begründe, warum man Steuer- und Erfolgshormone (Abb. 52.2) unterscheidet. 2 Das gleiche Hormon kann an unterschiedlichen Zielzellen verschiedene Reaktionen hervorrufen. Erkläre dies mithilfe der Abb. 52.1. 3 Erläutere den Regelkreis zur Thyroxinkonzentration im Blut (Abb. 2). Benutze dazu auch die allgemeinen Prinzipien zur Regelung (S. 25). 4 Bei Iodmangel kann es zu einer Schilddrüsenwucherung, einem sogenannten Kropf, kommen (Abb. 3), da mehr Thyroxin bildendes Gewebe als normal aufgebaut wird. Erläutere den Zusammenhang. 3 Kropf Sinne, Nerven, Hormone 53