Hormonsystem: Multifunktionale Chemiefabrik

Welche Aufgaben hat das Hormonsystem?

Es ist zuständig für die Kontrolle und Integration vieler wichtiger Aktivitäten des Organismus wie Körperwachstum und Reaktion des Körpers auf den Ablauf des Verdauungsvorgangs, für die Entwicklung der sekundären Geschlechtsmerkmale und schließlich auch für die Fortpflanzung. Unser Hormonsystem oder endokrines System wacht also über die biologischen Abläufe und die chemische Zusammensetzung des inneren Milieus. Es bildet neben dem Nervensystem das zweite wichtige körpereigene Steuer- und Kommunikationssystem. Die Boten des Hormonsystems, die Hormone, sind besondere chemische Substanzen, die die zellulären Stoffwechselvorgänge regulieren.

Wie unterscheiden sich die Arbeitsweisen der Hormone und Nerven?

Sie koordinieren gemeinsam verschiedene Körpervorgänge, aber ihr Arbeitstempo ist sehr unterschiedlich. Die Kommunikation innerhalb des Nervensystems erfolgt durch schnellste Übermittlung elektrischer Nervenimpulse, die durch Stimulation der Muskel- und Drüsentätigkeit unmittelbar beantwortet werden. Im Gegensatz dazu wirkt das Hormonsystem langsamer – das bedeutet Sekunden bis Monate – und langfristiger.

Woher kommen die Hormone?

Hormone, die Boten innerhalb des endokrinen Systems, werden von Drüsen (Glandulae) produziert und ausgeschüttet. Die bereitgestellten Substanzen haben normalerweise einen positiven Effekt auf die Körpervorgänge. Der Vorgang der Ausschüttung wird als Sekretion bezeichnet. Man unterscheidet dabei zwei Arten von Drüsen. Bei exokrinen Drüsen erfolgt die Sekretabsonderung über Ausführungsgänge in Körperhohlräume oder an die Körperoberfläche. Exokrine Drüsen sind z. B. Speicheldrüsen und Schweißdrüsen.

Die endokrinen Drüsen besitzen keine Ausführungsgänge. Die Sekretion der von ihnen produzierten Hormone erfolgt unmittelbar in den Blutstrom, der sie direkt an ihren Zielort in anderen Körperbereichen transportiert. Die Hauptdrüsen des endokrinen Systems sind im ganzen Körper verteilt. Es sind dies die Hirnanhangsdrüse, Zirbeldrüse, Schilddrüse, Nebenschilddrüse, die Thymusdrüse und die Nebennieren.

Gibt es Drüsen mit Doppelfunktion?

Ja. Einige Körperorgane enthalten sowohl einen großen Anteil endokrinen, als auch exokrinen Gewebes, d. h. sie übernehmen auch zwei Funktionen. Zu diesen Körperorganen zählen die Bauchspeicheldrüse, die Eierstöcke der Frau und die Hoden des Mannes.

Auch der Hypothalamus schüttet Hormone aus und stellt über die Hirnanhangsdrüse eine wichtige Verbindung zwischen Nerven- und Hormonsystem dar. Einige andere Körperbereiche wie z. B. Dünndarm und Magen enthalten ebenfalls endokrine Gewebeteile.

Wie arbeiten Hormone?

Ihre Hauptfunktion ist es, die Aktivität einer Zielzelle zu beeinflussen oder gar zu verändern. Hormone gelangen mit dem Blutstrom zu allen Körpergeweben. Dabei hat jedes Hormon seine spezifischen Zielzellen, auf die es seine Wirkung ausübt. Dies können für ein bestimmtes Hormon viele oder sogar alle Körperzellen, für ein anderes nur bestimmte Gewebe sein. Die Aktivierung geschieht entweder durch Beschleunigung oder Verlangsamung der normalen zellulären Prozesse.

Wie aktivieren Hormone die Zielzellen?

Dies geschieht je nach Hormongruppe unterschiedlich. Zur ersten Gruppe gehören die Hormone, die zwar wasser-, aber nicht fettlöslich sind. Dazu gehören die Peptidhormone, die wie das Insulin aus langen Ketten von Aminosäuren bestehen, und die chemischen Vorstufen der Aminosäuren, die Amine (beispielsweise das Adrenalin und die Schilddrüsenhormone). Da sie nicht fettlöslich sind, können sie die äußere Zellmembran der Zielzelle nicht durchdringen. Sie lagern sich deshalb an spezifische Rezeptoren an der Zelloberfläche an. Dies verursacht im Zellinnern die Bildung eines so genannten »zweiten Botenstoffs« (second messenger), der die Wirkung des Hormons durch die Verstärkung des Signals vermittelt und dadurch die gewünschte Änderung der Zellaktivität bewirkt.

Die fettlöslichen Steroidhormone (z. B. die Sexualhormone) können die Zellmembran der Zielzelle durchdringen und lagern sich an einen Hormonrezeptor im Zellinnern an. Rezeptor und Hormon bilden einen Komplex und wandern gemeinsam zum Zellkern, wo sie zusammen mit der DNA bestimmte Gene aktivieren bzw. unterdrücken und damit die Produktion derjenigen Enzyme steuern, die die vom Hormon beabsichtigte Stoffwechselaktivität verstärken.