Endokrines System 1. Anatomie, Physiologie (6) PDF

Endokrinologie Anatomie / Physiologie 3 GM 01 Bettina Wortmann Lernziele Sie kennen…..  Bau und Funktion des endokrinen Systems und dessen Regelkreise  Bau und Funktionsweise der Schilddrüse  Bau und Funktionsweise der Nebennierenrinde 2...

Endokrinologie Anatomie / Physiologie 3 GM 01 Bettina Wortmann Lernziele Sie kennen…..  Bau und Funktion des endokrinen Systems und dessen Regelkreise  Bau und Funktionsweise der Schilddrüse  Bau und Funktionsweise der Nebennierenrinde 2 Feinlernziele Der / Die Studierende nennt die Eigenschaften der Hormone und die der Steuerung ihrer Freisetzung nennt die Bildungsorte und Abgabemöglichkeiten der verschiedenen Hormone erläutert die übergeordneten Aufgaben des endokrinen Systems zeigt die Lage und den Aufbau von Hypothalamus und Hypophyse auf erläutert die Hypothalamus-Hypophysen-Achse zeigt die Lage und den Aufbau der Schilddrüse auf erläutert den thyreotropen Regelkreis nennt die physiologischen Wirkungen der Schilddrüsenhormone zeigt die Lage und den Aufbau der Nebennieren auf erläutert den Regelkreis der Glukokortikoid-Hormone nennt die physiologischen Wirkungen der Glukokortikoide 3  Was kennen Sie für Drüsen? 4 Was ist die Endokrinologie resp. Hormone Lehre der Struktur und Funktion von Hormonen sowie Diagnose und Behandlung von Hormonkrankheiten Hormone sind chemische Signal- und Botenstoffe, welche den Körper steuern (wie Nervenzellen, nur sind diese massiv rascher) Endokrin heissen Hormondrüsen, welche ihr Produkt direkt ins Interstitium abgeben, direkt dort wirken oder via Diffusion in der Blut-Lymphkreislaufkreislauf gelangen Endokrine Zellen / Drüsen haben keinen © bilderzwerg I fotolia.co Ausführungsgang im Gegensatz zu exokrinen Drüsen (z. B. Speichel-, Talgdrüsen) 5 Welche Hormone und deren Aufgaben kennen Sie schon? Welche Hormone kennen Sie schon? Was könnten deren Aufgaben sein? 6 Einteilung der Hormone  Bildungsort > Hormondrüse (z.B. Schilddrüse) oder vereinzelte hormonproduzierende Zellen im Gewebe (z.B. Entzündungsmediatoren)  Chemischer Aufbau  Wirkort > Zellmembran oder intrazellulär via Rezeptoren 7 Bildungsort der Hormone  Endokrine Drüsen = produzieren glanduläre Hormone in Hormonorganen (z.B. Schilddrüse, NNR)  Zellen im Gewebe = produzieren aglanduläre Hormone = Gewebshormone = Zellhormone z.B. Prostaglandine, Histamin, Zytokine Hormone können direkt =«Entzündungshormone», => Produktion in fast allen vor Ort (parakrin / autokrin) Zellen) oder produktionsfern Fettgewebe => Leptine (wirken zentral als wirken Appetithemmer)  Nervenzellen (z.B. ADH = Neurohormon) 8 9 Exkurs chemischer Aufbau Aminosäuren-Hormone: Grundgerüst ist AS chemische Verbindungen mit einer Stickstoff (N) Grundgerüst Proteohormon enthaltenden Aminogruppe und einer Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O) enthaltenden Carbonsäuregruppe Aminosäuren kommen in allen Lebewesen vor Sie sind die Bausteine von Proteinen (Eiweiss) und werden frei bei der Zerlegung von Proteinen (Proteolyse) Steroide-H: Grundgerüst ist Cholesterin Arachidonsäure-H: einige Gewebshormone Grundgerüst Steroidhormone Grundgerüst Arachidonsäure 10 Chemischer Aufbau und Hormonbeispiele  Aminosäurenhormone (z.B. Schilddrüsenhormone)  Proteohormone (z.B. Insulin)  Steroidhormone (Cholesterinabkömmling wie z.B. Sexualhormone, Kortisol, Aldosteron)  Arachidonsäure (Abkömmlinge von ungesättigten Fettsäuren wie z.B. Prostaglandine) Chemische Struktur entscheidet, ob eine hormonelle Therapie p.o. resp. sc. durchgeführt wird 11 Wirkprinzip der Hormone (Schlüssel-Schloss-Prinzip) Hormone wirken via Rezeptoren (= Andockstellen) und bewirken dort beim Andocken ein Signal (z.B. Enzymaktivierung) Die Rezeptoren sind membranständig oder intrazellulär z.B. Peptidhormon, z.B. Steroidhormone. wie Insulin Schilddrüsenhormone 12 FAZIT Hormone  Hormone beeinflussen Stoffwechselprozesse in allen Organen  Ein Hormon beeinflusst meist mehrere Vorgänge im Körper  Endokrine Drüsen haben keinen Ausführungsgang  Produktionsort : Glandulär (z.B Schildrüsenhormon) , aglandulär (z.B. Prostaglandine / Fettgewebe)  Hormon kann an Produktionsort selbst oder entfernt wirken  Hormon wirkt auf Zielzelle via Rezeptor  Wirkdauer (Plasmahalbwertszeit): Hormonabhängig Minuten ( z.B. Insulin, ACTH) bis Tage (z.B. Schilddrüsenhormon T3) 13  https:// elavdibac.cf/ hyperthyreose- aufgrund-einer- Endokrinologie Regelkreise struma-ovarii- diagnose Die Produktion der Hormone unterliegt Kontrollen (Regelkreisläufe) Durch Fehlfunktionen innerhalb dieser Regelkreisläufe entstehen Über- oder Unterfunktionen von Drüsen (z.B. Schilddrüse: Hyper- oder Hypothyreose) Ein Verständnis der Regelkreisläufe ist insbesondere für die Diagnostik wichtig, um Veränderungen der Hormonspiegel und Einflüsse bei Suppressions- oder Stimulationstests deuten zu können 14 Steuerung der hormonellen Regulation Die Regulation erfolgt mit negativen resp. positiven Rückkoppelungen (gegenseitiges Bremsen, Stimulieren) Oft wirken mehrere Regelkreise um ein Hormone zu steuern (z.B. Hypothalamus - Hypophysen- Achse) bioch_012810_steckbrief.png (910×435) (thieme.de) 15 Repetition Funktion und Arbeitsweise Hormone I care Thieme: 11.1 16 17 Hypothalamus-Hypophysenachse Die hormonelle Sekretion muss exakt gesteuert sein (kleinste Änderungen > tiefgreifende Wirkungen) Balance wird mit Regelkreisen eingehalten Meistens wirken mehrere Regelkreise gleichzeitig auf ein Hormon Ein Regelsystem bildet die Hypothalamus- Hypophysenachse (HHA) Hypothalamus (= oberster Regler) und Hypophyse liegen in unteren Abschnitten des Zwischenhirnes resp. in einer Nische des knöchernen Schädelbasis Hypophyse.png (2252×2072) 18 (wikimedia.org) Vertikale HH-Hormonachse: Übersicht Releasing-Hormone / Inhibitin- Hormone Glandotrope = Stimulieren weitere Drüsen Hormone Drüse z.B. Schilddrüse Effektorische Effektorische z.B. T3/T4, welche Hormone Ziel-organe/-zellen Zielzellen ankurbeln 19 Hypothalamus = Kontrollzentrum Funktion: Oberstes Steuerzentrum des vegetativen Nervensystems und zahlreicher endokriner Drüsen (= Vermittler / Schnittstelle zwischen dem Hormon- und dem Nervensystem resp. steuert nervliche wie hormonelle Vorläufe) > endokrine Zellen und Nervenzellen sind hier verknüpft profile-of-male-head-with-thalamus-  Im Hypothalamus befinden sich viele Messfühler brain-anatomy-on-white-background- picture-id1092803034 (612×459) (istockphoto.com) (Osmorezeptoren, Thermorezeptoren oder Volumenrezeptoren, Blutdruckrezeptoren, Biorhythmen etc.) > Informationen über die Aussenwelt und dem inneren Milieu laufen hier zusammen  Zusätzlich bildet Hypothalamus in endokrinen Zellen verschiedene Hormone 20 Hypothalamus Die endokrinen Zellen des Hypothalamus schütten  Releasing-Hormone (RH) aus (z.B. Thyreotropin- Releasing-Hormon = TRH, Cortikotropin-Releasing-Hormon = CRH), welche die Hormonproduktion des Hypophysenvorderlappens stimulieren  Produktion von Oxytocin und ADH (= Vasopressin), welche dann zum Hypophysenhinterlappen transportiert und dort gelagert werden Diese Hormone werden rhythmisch abgegeben 21 Hypophyse  Liegt in einer Nische des knöchernen Schädelbasis  Mit Hypophysenstiel zu Hypothalamus verbunden Besteht aus  Hypophysenvorder-lappen (HVL) = Adenohypophyse Coupe-du-lobe-anterieur-de-lhypophyse-apres-coloration-avec-le-tetrachrome.png (850×1132) (researchgate.net)  Hypophysenhinter-lappen (HHL) = Neurohyophyse 22  Relasing- Hormone des Hypothalamus wirken auf Hypophysenvorderlappen Hypophsye Adenohypophyse = endokrine Drüse TSH Prolactin Bildet TSH, ACTH, FSH, LH, STH, MSH, Prolactin Ordnen Sie bitte das jeweilige Hypophysenhormon den entsprechenden Zielorganen zu 23  CRH TRH MSH Hypophysenvorderlappen ACTH Adenohypophyse = endokrine Drüse TSH Prolactin Bildet TSH, ACTH, FSH, LH, STH STH, MSH, Prolactin = Somatotropes H. LH/FSH 24 Was ist was? Releasing-Hormone > wer schüttet diese aus? Bitte nennen Sie einige TSH ACTH wo Ausschüttung, was wird wo bewirkt? 25 Hypophysenhinterlappen = Neurohypophyse HHL = Neurohypophyse Funktion: Speicherung und Abgabe von ADH, Oxytocin, aber: Die Hormone ADH, Oxytocin werden im Hypothalamus gebildet. Transport via Nerven in den Hinterlappen der Neurohypophyse. Nach Zwischenlagerung bei Bedarf Abgabe in die Blutbahn (ADH = antidiuretisches Hormon. Osmolarität hoch > Wasserrückresorption steigt; Oxytocin > Wehen) 26 Prinzip Hypothalamus-Hypophysenachse + Feedback = Substanz regt an - Feedback = Substanz bremst 27 Kurzzusammenfassung Hormone Hormone werden von spezifischen (= endokrinen) Drüsen-Zellen produziert und in den Zwischenzellraum (Interstitium) abgeben Hormon = Botenstoff, wirkt direkt vor Ort oder wird via Diffusion resp. Blut- / Lymphsystem an Zielzellen transportiert; Wirkdauer Minuten bis Tage Hormone wirken auf ihre Zielzellen via Rezeptoren Oberstes Zentrum des endokrinen Systems ist der Hypothalamus, welcher Releasing-Hormone (RH) resp. ADH / Oxytoxin bilden Hypophyse: Vorder-/ Hinterlappen, welche (glandotrope) Hormone für Drüsenorgane / Zielzellen bilden Drüsenorgan bildet Hormone (= Effektorhormone), welche Zielzellen beeinflussen 28  I care : 11.2 29 30  Einführung Schilddrüse Die Schilddrüse produziert Schilddrüsenhormone und Calcitonin Für die Produktion der Schilddrüsenhormone benötigt es Jod In der Pubertät und während Schwangerschaft und Stillzeit braucht der Körper mehr Jod Jodmangel, Entzündungen, Autoimmunerkrankungen und Schilddrüsenkrebs können die Funktion der Schilddrüse beeinträchtigen 31  Bitte beschrieben Sie die Hormonachse für die Schilddrüsenhormone 32 Vertikale Hormonachse am Beispiel des Schilddrüsenhormone Ausschüttung der Endokrine Drüsenzellen des Hypothalamus produzieren TRH = ??? Schilddrüsenhormone T3/T4 wird durch TRH im Hypothalamus geregelt, welches die TSH-Synthese in der ?? TSH = ???? Hypophyse steuert T3/T4 33  Schilddrüse (Glandula thyroidea) Anatomie: Schmetterlingsförmig, liegt vor Kehlkopf, daumengross, ca. 25gr. Stimmbandnerv, Speiseröhre liegen anatomisch in der Nähe Funktion: Speicherung von Iod und Ösophagus Bildung der iodhaltigen Schilddrüsenhormone Triiodthyronin (T3) und Thyroxin (T4) (Follikelepithel, Kolloid) sowie des Peptidhormons Calcitonin Durch Abspaltung von Jod des Thyroxin wird in den Zielzellen das eigentlich aktive T3 gebildet. T4 = Speicherform 34  J J Schilddrüsenhormone T3 / T4 J Synthese ausgehend von AS Thyronin J J Funktion:  Aktivieren Stoffwechsel > Grundumsatz, J J Thermogenese (= Wärmehaushalt) und Sauerstoffverbrauch nimmt zu  Glukoneogenese , Glykogenolyse sowie Gukosevewertung  Lipidstoffwechsel   Wachstumshormone   Längenwachstum Knochen   ZNS-Entwicklung   Verstärkte Wirkung Katecholamine > Herzaktivität↑ 506767.jpg (800×521) (wi ssen.de) 35  Kontrolle T3 / T4 Spiegel Konzentration T3/4 werden durch Hypothalamus kontrolliert Abfall T3/T4 > verstärkte pulsatile (= rhythmische) Abgabe des Thyreotropin- Releasing Hormon (TRH) > TSH Beeinflussung durch körperliche Belastungszustände (physisch z.B. Sport hormonzentrum-an-der-oper-schilddruese-regelkreis.png (457×329) Kälte, psychischer Stress > TRH 36 Jod und Schilddrüse https://www.deutsches-schilddruese nzentrum.de/wissenswertes/funktion -der-schilddruese/bedeutung-des-jo d-fuer-die-schilddruese/ Bitte bearbeiten:  was ist Jod  In welchem Lebensabschnitt wichtig  Jodmangel und Risiken  Jodlieferanten 37 Jod und Ernährung Jodgehalt in Meerestieren hoch Jodgehalt Gemüse / Obst generell gering, am ehesten Spinat. Kohlgemüse wirkt zusätzlich der Jodaufnahme entgegen Jodgehalt Milch / Eier anhängig von Futter, welche die Tiere erhalten 38 Jod Intrauteriner Jodmangel > Kretinismus v.a. Pubertät, Schwangerschaft und Stillperiode benötigen mehr Jod Schilddrüse kann Jod bei guter Versorgung für 3-6 Mt. speichern > eine kurzzeitig erniedrigte Jodzufuhr bedeutet nicht sofort Jodmangel In CH seit 1920 jodiertes Speisesalz 39  https://www.hexal.de/sites/www.hexal.de/files/patientenbroschure _schilddruese19_final.pdf Bitte lesen Sie Seite 5/7 (= Zusammenfassung Schilddrüse) 40 (Calcium: Ein anderes wichtiges Element im Körper) Kalzium ist ein Mengenelement (Definition: Element mit mehr als 50 mg pro kg Körpergewicht) eingelagert in Knochen und Zähnen Innerhalb der Zellen ist Calcium entscheidend an der Erregung von Muskeln und Nerven, dem Glykogen-Stoffwechsel, der Zellteilung sowie an der Aktivierung einiger Enzyme und Hormone beteiligt Calcium ist an der Blutgerinnung beteiligt Im Blutserum muss ständig eine Konzentration von 2,1 bis 2,6 mmol/l Calcium gegeben sein Am Calziumhaushalt sind Calzitonin, Parathormon und Vitamin D beteiligt 41 (Calzitonin) Produktion in C-Zellen der Schilddrüse Wirkung: Ca↓, P↓ im Serum, knochenaufbauend, analgetisch 42 (Parathormon: Nebenschilddüsen) Anatomie: liegen hinter Schilddrüse, 2 - 4 Stück Funktion: bildet Parathormon P-Hormon steuert Kalziumhaushalt und steigert Synthese Vitamin D Wirkung: Ca  ↑, P  ↓ im Serum Parathormon hält Calcium im Serum parat 43 (Calcium-Stoffwechsel) Calcitonin (Schilddrüse): Ca/P↓ im Serum durch Knochenanbau, Nierenausscheidung↑ Parathormon (Nebenschilddrüse): Ca↑ im Serum durch Knochenumbau (Aufbau > als Abbau), Steigerung der Resorption im Dünndarm, Hemmung der Ca-Ausscheidung. P↓-Spiegel durch vermehrte Nierenausscheidung Vitamin-D3-Hormon (Calcitriol): entsteht in Haut und Niere aus Prävitamin D. Serum- Calcium↑ durch erhöhte Dünndarmresorption und verminderte Ausscheidung 44  I care: 11.3.5 45 46 Einführung Nebennieren Die Nebenniere ist eine paarige Hormondrüse Die Nebennieren befinden sich beim Menschen auf den oberen Polen der Nieren Die Nebenniere vereint funktionell zwei verschiedene Organe:  Die Nebennierenrinde (= äussere Teil der Nebenniere) produziert Steroidhormone  Das Nebennierenmark im inneren Teil der Drüse ist dem sympathischen Nervensystem zuzurechnen und bildet die „Stress“-Hormone Adrenalin und Noradrenalin (vegetatives Nervensystem) nnnieren2.jpg (208×332) 47 (medizinfo.de) Nebennierenrinde Macht volumenmässig ¾ der NN aus Histologisch 3 Schichten:  Zona glomerulosa > Aldosteron (= Mineralokortikoid)  Zona fasciculata > Cortisol (= Glukokortikoid)  Zona reticularis > geringe Menge Androgene (= Sexualhormone) Alle diese Hormone sind Steroidhormone = Grundgerüst Cholesterin 48 Mineralokortikoid Aldosteron Der Name «Mineralo» bezieht sich auf ihre Rolle bei der Regulierung des Kalium/Natrium-Gleichgewichts und somit des Blutdruckes > Sicherung Herzkreislauf-Funktion sowie Salzwasserhaushalt Das wichtigste natürliche Mineralokortikoid ist das Aldosteron Wirkung Aldosteron: fördert in der Niere die Natrium-Rückresorption und die Kaliumausscheidung (Serum Na↑/ Serum K ↓) Ausschüttung erfolgt via Renin- Angiotensin-Aldosteron Mechanismus 49 Repetition: Langfristige Blutdruckregulation Aldosteron Angiotensin II stimuliert unter anderem die Aldosteronsekretion in der Nebennierenrinde (vermehrte Natrium und damit Wasser Rückresorption) → Blutdruckanstieg 50 Glukocortikoide Cortison / Cortisol Der Körper produziert die Glukokortikoide Cortison und Cortisol Cortisol gilt als die aktive Form des Cortison Sie werden natürliche Glukokortikoide genannt im Gegensatz zu den im Labor synthetisch hergestellten Präparaten Ausschüttung erfolgt via HH-Achse Glukokortikoide beeinflussen fast alle Zellen des Menschen Ihre Wirkung wird intrazellulär über spezielle Glukokortikoid-Rezeptoren (GR) im Zytoplasma vermittelt 51  Hormonachse Cortison? Hypophyse > Hypothalamus > ? 52 Hormonachse der Glukokortikoide Ausschüttung der Glukokortikoide wird durch CRH (= Cortikotropin-Releasing- Hormon) im Hypothalamus geregelt, welches die ACTH (= Adrenocorticotropes Hormon)-Synthese in der Hypophyse steuert Die höchsten ACTH-Dosen finden sich in den frühen Morgenstunden, Mitternacht am niedrigsten 53 Vertikale Hormonachse NNR Cortisol Cortisol Corto 54  BZ steigt Erhöhte Wirkung Kortisol Suppression Immunsystem Aufmerksamkeit aktiviert katabole Stoffwechselvorgänge (Mobilisation Energiereserven) > im Endeffekt Fettabbau, Eiweissabbau → Blutdruckanstieg Gluconeogenese : Serum Glucose, Knochenabbau Serotonin sinkt beteiligt an immunologischen Prozessen > Steuerung des Immunsystems Schmerzschwelle steigt an (immunsuppressiv) neben den Katecholaminen ein wichtiges Stresshormon (reagiert aber träger als das Katecholaminsystem) > BD = Kreislauffunktion wird aufrechterhalten 55 Zusammenfassung physiologische Wirkung Cortisol Erhält Blutzuckerspiegel Erhält Blutdruck (Vasokonstriktion, Salz-Wasserhaushalt) Steuerung Immunsystem 56 Sexualhormone der NNR Neben den inneren Geschlechtsorganen (Testes, Ovarien) produzieren Mann wie Frau in der NNR kleine Mengen von Androgenen (Östrogenen wie Testosteron resp. dessen Vorstufe Dehydroepiandrosteron) 57 Zusammenfassung Hormone NN-Rinde Aldosteron = Salz Cortisol = Zu…. Androgene = S…. 58  I care: 11.3.6 59 Nebennierenmark Kein Hormonorgan Verlängerter Arm des vegetativen Nervensystems > hochspezialisiere Zellen des sympathischen NS Schütten v.a. in Stress- Situationen Katecholamine aus (Adrenalin, Noradrenalin) 60 Stressreaktion: was läuft hormonell ab Akuter Stress: Sympathikus wird angekickt via emotionales Zentrum Hirn > Noradrenalin Adrenalin im NNM = Steigerung Blutzirkulation (HF Muskeldurchblutung, Bronchialerweiterung, Gehirndurchblutung↓ (= ev. Kopfweh, Denkblockaden) stress_A_C.jpg (584×400) (physiologie.cc) Chronischer Stress: Glukokortikoide = Blutdruck, Infektanfälligkeit, ev. Konzentrationsstörungen 61 Einführung Pathophysiologie Hormonorgane Geraten die Regulationsachsen in «Schieflage» entstehen je nach Hormonlage (Hyper-Hypo- ) typische Krankheitsbilder Schilddrüse:  Hypothyreose resp. Hyperthyreose NNR:  Mineralocortikoide > Hyperaldosteronismus (= M. Conn)  Glucokortikoide > Hyperkortisolismus (= Cushing Syndrom)  Nebeniereninsuffizienz > alle Steroidhormone der NNR fallen aus (= M. Addison) 62  https://www.e-learningbzpflege.org/moodle/mod/hvp/view. php?id=60029 Quiz Anatomie Physiologie 63 Quelle  Mensch Körper Krankheit; Renata Huch, Klaus D.Jürgens. Elsevier  Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des Menschen; Thews, Mutschler, Vaupel. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH  I care Anatomie Physiologie. Thieme Verlag 64