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Hormone

 

 

 

 

 

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Interessant: Medizinnobelpreis 2000

Die Hormone - E-Mails des Körpers

 

Was sind und wie wirken Hormone?

Hormone sind Botenstoffe im Organismus, biochemische Vermittler, die die Tätigkeit eines bestimmten Organs beeinflussen und regulieren. Jedes Hormon ist ein Datenträger, der bestimmte Zellen de Körpers zu einer bestimmten Aktion aufruft - und das mit einer unglaublichen Geschwindigkeit, Komplexität und Spezifität.

Vereinfacht gesagt: Ein Hormon ist ein Molekül, das zu einer Zelle geht, dort in einen Rezeptor passt und der Zelle Anweisungen gibt. Vergleicht man den Körper mit einen Computer, so sind die Hormone E-Mails, die überallhin versendet werden und innerhalb von Hundertstelsekunden beim Empfänger Informationen abliefern.

Die Evolution der Hormone wurde in ähnlicher Weise vorangetrieben wie die Entwicklung des Telefonsystem in den letzten 50 Jahren. Vor 500 Millionen Jahren stellte sich der Natur des Problem, wie ein Lebewesen über drei bis vier Zellen hinaus kommunizieren soll. Solange nur einzellige Organismen auf der Erde lebten, war die Kommunikation von einem Teil der Zelle zum anderen nicht allzu schwierig. Schon beim Zweizeller stellte sich der Informationsaustausch als komplizierter dar. Bei Mehrzellern, bei denen alle Zellen mehr oder weniger die gleichen Aufgaben erfüllen, funktioniert die Kommunikation noch durch Exozytose und Endozytose (die Information wird aus einer Zelle hinaus- und in die andere hineinbefördert). Wenn ein Organismus aber komplexer wird, ist diese Form der Kommunikation zu langsam und somit unbrauchbar, um rechtzeitig auf von außen reagieren zu können. Differenzierte Zellsysteme mit spezialisierten Funktionen benötigen eine gesicherte Informationspipeline, so dass die richtige Information zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort ankommt.

Die Informationspipeline zwischen den Organen

Zunächst reagierte die Natur auf die neuen Anforderungen mit der Entstehung von Nerven. Nervenfasern können wie Telefondrähte im Festnetz Teile des Körpers verbinden und so eine bessere, schnellere und effizientere Kommunikation ermöglichen. Doch was, wenn das Nervensystem nicht mehr ausreicht, weil die Zellstrukturen zu komplex werden, zu groß, zu unübersichtlich? Ein System wie der menschliche Körper würde im Kabelsalat unterzugehen drohen und dadurch nicht lebensfähig sein. Um dieses Problem zu lösen, hat die Natur ein verfeinertes System der Kommunikation entwickelt, nämlich das der Hormone.

Die evolutionäre Erfindung der Hormone - es gibt rund 25 beim Menschen - sind das biologisch Äquivalent zur drahtlosen Kommunikation mittels Handy u. Ä. Mit einem Unterschied: Die Hormone sind in Wirklichkeit tausendfach komplexer als jedes hoch technisierte Datennetz. Die Hormone benötigen ihre Vielschichtigkeit, um Informationen zu sortieren, zu filtern und zu screenen. Die biologische Nachricht, die sie mit sich tragen, ist nicht für jede Körperzelle des menschlichen Organismus vorgesehen, sondern nur für ganz bestimmte Zellen.

Ein Hormon kann verschiedene Aktionsweisen haben, so wie auch eine biologische Funktion durch verschiedene Hormone verursacht oder beeinflusst werden kann. Um beispielsweise den Blutglukosespiegel (Blutzuckerspiegel) auf einer gewissen Höhe zu halten, um dadurch optimale Gehirnfunktion sicherzustellen, sind gleich vier verschiedene Hormone notwendig. Zusätzlich zu diesem komplexen System von - im konkreten Beispiel vier - sich gegenseitig ergänzenden und absichernden Hormonen besteht auch noch ein sehr diffiziles und umfangreiches Feedbacksystem zwischen den Hormonen. So kann fast jedes Hormon seine eigene Produktion hemmen und damit auch die Produktion anderer Hormone beeinflussen.

Welche Hormone gibt es?

Die Medizin unterscheidet heute auf Grund der Art ihrer Ausschüttung in den Organismus drei verschiedene Arten von Hormonen:

  1. Die endokrinen Hormone
  2. Die parakrinen Hormone

  3. Die autokrinen Hormone

 

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Die endokrinen Hormone

Endokrine Hormone werden in ganz bestimmten Drüsen wie beispielsweise der Bauchspeicheldrüse (Pankreas), Nebenniere oder Schilddrüse produziert, von dort in den Blutkreislauf ausgeschüttet und zu den Zellen an den jeweiligen Zielorganen mit ihren spezifischen Rezeptoren geführt. Die Blutbahn ist eine Art Superhighway für die endokrinen Hormone, durch die sie rasch vom Ort, an dem sie gebildet werden, zu ihrem Ziel gelangen können. Die endokrinen Hormone benötigen also die Hilfe Dritter - der Blutbahn - um zu kommunizieren. Sie sind die Long-distance-Transmitter unter den Hormonen.

Endokrine Hormone sind beispielsweise:

bulletInsulin
bulletGlucagon
bulletKortisol
bulletWachstumshormon
bulletSchilddrüsenhormone
bulletÖstrogen
bulletTestosteron
bulletLeptin
bullet Renin und Erythropoetin

 

Der Hypothalamus, das Datenzentrum, der endokrinen Hormone 

Das Datenzentrum aller endokrinen Hormone ist der Hypothalamus, eine kirschgroße Drüse, die in der Mitte des Gehirns liegt. Sie erhält vom Körper kontinuierlich Signale über die Temperatur, den Blutdruck, Glukose- und verschiedene andere Hormonspiegel. Diese Signale werden vom zentralen Nervensystem aufgenommen und direkt an den Hypothalamus weitergegeben.

Was sich allein in dieser Drüse abspielt, sprengt jedes menschliche Vorstellungsvermögen: Millionen dynamische Inputsignale treffen jede Sekunde im Hypothalamus ein, der sofort darauf reagiert und in Folge stoßweise Sekrete ausschüttet, die nur eine kurze Strecke zu überwinden haben, nämlich zur Hypophyse (Hirnanhangdrüse). Diese Botenstoffe, die die Hypophyse steuern, nennt man Releasing- oder Inhibiting-Hormone.

Die Hypophyse liegt an der Basis des Gehirns, und obwohl sie ein Teil des Gehirns ist, hat sie einen direkten, intensiven Kontakt mit dem Blutsystem. Diese kleine Drüse produziert zehn verschieden Hormone, die direkt ins Blut abgegeben werden, je nachdem, ob der Hypothalamus Releasing- oder Inhibiting-Hormone abgesendet hat. Einige der Hypophysenhormone wie z.B.  das Wachstumshormon werden direkt an den Blutstrom abgegeben, andere Hormone wandern zur Nebenniere, zur Schilddrüse und anderen endokrinen Drüsen.

 

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Die parakrinen Hormone

Parakrine Hormone werden über kurze Distanzen und normalerweise über einen genau definierten Weg - z.B. vom Hypothalamus zur Hypophyse - ausgeschüttet. Diese Wege sind Nerven oder Gänge (interzelluläre Spalträume zwischen den Zellen). Parakrine Hormone sind Teil der evolutionären Entwicklung zwischen den Gruppen von endokrinen und autokrinen Hormonen und kommen nicht im Blutstrom vor. Umgelegt auf unser Datennetzbeispiel sind sie für Local calls verantwortlich.

Die parakrinen Hormone sind u.a.:

bulletMelatonin
bulletSerotonin
bulletReleasing-Hormone

 

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Die autokrinen Hormone

Autokrine Hormone wirken durch Sekretion der Zellen untereinander. Dazu gehören z.B. die Eicosanoide. Die autokrinen Hormone waren die ersten Hormone, sozusagen Ur-Hormone, weil sie von Zelle zu Zelle der Nachbarschaft ihre Informationen weitergegeben haben. Die autokrinen sind die wichtigsten Hormone, weil sie fast 60 Billionen Zellen (!) steuern. Sie beeinflussen alle anderen Hormone - ähnlich den Intel-Computerchips, die Ihren PC dirigieren. Selbst wenn der endokrine Hormonspiegel mit zunehmenden Alter abfällt, kann die hormonelle Kommunikation trotzdem erhalten werden, sofern man die autokrinen Hormone schützt.

Die autokrinen Hormone sind z.B.:

bulletEicosanoide
bulletProstaglandine
bulletThromboxane
bulletLeukotriene
bulletLipoxigenasen
bullethydroxilierte Fettsäuren

 

Die Hormoneinteilung nach Präkursoren

Es gibt jedoch noch eine andere Möglichkeit der Einteilung der Hormone, die auf Substanzen, aus denen die Hormone entstehen, den Präkursoren, basiert.

Während beispielsweise Polypeptidhormone (wie Glucagon) und Neurotransmitter (Substanzen, die von Nerv zu Nerv die Informationen weitergeben, wie z.B. Noradrenalin oder Adrenalin) aus Aminosäuren - den Bausteinen der Eiweiße - aufgebaut werden, stammen Steroidhormone (Sexualhormone wie DHEA, Östrogen, Progesteron, Testosteron etc.) vom Cholesterol ab, Eicosanoide wiederum vom Fett.

 

Das Prinzip der "Second messenger"

Nun gibt es die verschiedensten Stoffe, die die Arbeit der Hormone im Körper negativ beeinträchtigen. Eine Gruppe davon sind die gesättigten Fettsäuren. Diese verschlechtern die Flüssigkeit zwischen den Zellmembranen in ihrer Qualität und Quantität und erschweren dadurch den Hormonen, mit den Rezeptoren der Zielzellen zu interagieren. Sie vermitteln die Information des Hormons dann der Zelle und bringen diverse Enzyme in Schwung, die die Info in eine Aktion umsetzen.

Viele Hormone gehen nicht zwischen diese Membran in die Zelle hinein, sondern agieren direkt durch die Membran mit Hilfe so genannter Second messenger. Der am häufigsten zu findende Second messenger ist das zyklische AMP (Adenosinmonophosphat), neu entdeckt als Second messenger wurde das Stickstoffmonoxid. 

Falsche Ernährung hat einen negativen Einfluss
auf die Funktionsweise dieser Second messenger.

Nobelpreis für Medizin 1994

 

bulletEin Beispiel für den Einfluss aktivierter Hormone
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Das Altern als hormongesteuerter Prozess

Realeasing-Hormone Schildrüsenhormone Wachstumshormon Eicosanoide Insulin

Copyright © 2001.
Alle Rechte vorbehalten.
Stand: 19. Februar 2008
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