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Anatomie und Physiologie von Hypothalamus und Hypophyse

 
Inhaltsübersicht:
Lage von Hypothalamus und Hypophyse
Funktion des Hypothalamus
Das Hypothalamus-Hypophysen-System
Hormone des Hypothalamus
Funktion der Hypophyse
Hormone des Hypophysenvorderlappens

Lage von Hypothalamus und Hypophyse

Die beiden Nachrichtensysteme des menschlichen Körpers, das Hormonsystem und das Nervensystem, ergänzen sich und sind auch miteinander verbunden. Der Hypothalamus ist das oberste Steuerungsorgan des endokrinen Systems und liegt im unteren Bereich des Zwischenhirns. Er ist etwa 15 Gramm schwer und so klein wie ein Fünfcentstück.

Am Hypothalamus hängt wie ein Tropfen die Hypophyse, die man auch als Hirnanhangsdrüse bezeichnet. Hypothalamus und Hypophyse bilden eine Funktionseinheit.

 

 

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Funktion des Hypothalamus

Verbindung zu verschiedenen Regionen des Gehirns

Der Hypothalamus ist ein Verbindungsstück zwischen dem Körper und den übrigen Regionen des Gehirns. Er ist bei der Steuerung vieler körperlicher und psychischer Vorgänge von lebensnotwendiger Bedeutung.

 

Hormone des Hypothalamus steuern die Funktion der Hypophyse

In seiner unmittelbaren Nachbarschaft befindet sich das limbische System, das die Emotionen steuert. So ergeben sich wechselseitige Einflüsse. Zellen im Hypothalamus empfangen Botschaften von den Gehirnzellen. Durch diese Botschaften wird der Hypothalamus veranlasst, Hormone in die Hypophyse auszuschütten. Die Hypothalamushormone wiederum bewirken eine verstärkte oder verminderte Ausscheidung von Hormonen der Hypophyse. Die Steuerung dieses Mechanismus verläuft entweder auf nervalem Wege, über das vegetative Nervensystem, oder über Hormone, die über den Blutkreislauf transportiert und verteilt werden. Deshalb ist der Hypothalamus ein Bindeglied zwischen dem Nervensystem und dem Hormonsystem.

 

Psychische und körperliche Abläufe werden kontrolliert und gesteuert

Der Hypothalamus ist außerdem in der Lage, über spezialisierte Rezeptoren Körperfunktionen zu kontrollieren:
  • Kontrolle des Wasserhaushaltes
  • Messung/Überwachung der Körpertemperatur
  • Überprüfung der Kreislauffunktionen, des Magen-Darm-Traktes und der Blasenfunktion
  • Steuerung der Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme sowie des Sättigungszentrums
  • Entwicklung von Emotionen, wie Wut und Aggression

 

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Das Hypothalamus-Hypophysen-System

Das Hypothalamus- Hypophysen- System bildet eine funktionelle Einheit

Hypothalamus-Hypophysen-System bildet eine funktionelle Einheit.

 

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Hormone des Hypothalamus

RH-Hormone = Gas
IH-Hormone = Bremse

Die Hormone des Hypothalamus werden, nach ihrer Funktion, in zwei Gruppen unterschieden:
  • Releasing Hormone (RH) sind Hormone, die die Hormonproduktion der Hypophyse anregen. Sie sind sozusagen das "Gaspedal". RH-Hormone werden auch oft als Liberine bezeichnet.
  • Inhibiting Hormone (IH) sind Hormone, die die Hormonproduktion der Hypophyse hemmen. Sie sind die "Bremse". IH-Hormone werden auch oft als Statine bezeichnet.

 

RH- und IH-Hormone wirken auf den Vorderlappen der Hypophyse

RH und IH-Hormone gelangen über die Nervenbahnen und dann über ein Pfortadersystem (hypophysärer Portalkreislauf) aus dem Hypothalamus über den Hypophysenstiel in den Hypophysenvorderlappen, um dort ihre Wirkung zu entfalten.

 

Die wichtigsten Steuerhormone des Hypothalamus und ihre Funktion

Die wichtigsten Hormone des Hypothalamus sind:
  • TRH oder Thyreotropin-Releasinghormon. TRH regt den Hypophysenvorderlappen zur Ausschüttung von TSH (Thyroidea stimulierenden Hormon) an. Dieses Hormon fördert in der Schilddrüse die Abgabe von T3 und T4 ins Blut.
  • CRH oder Corticotropin-Releasinghormon. CRH stimuliert die Hypophyse zur Ausschüttung von ACTH (Adrenocorticotropes Hormon).
  • Gn-RH ist ein Hormon, das die Hypophyse zur Ausschüttung von zwei verschiedenen Sexualhormonen anregt, dem FSH und LH.
  • GH-RH oder Growth Hormone-Releasinghormon regt die Ausschüttung von Wachstumshormon an.
  • GH-IH oder Growth Hormone-Inhibitinghormon oder Somatostatin hemmt die Ausschüttung von Wachstumshormon.
  • MSH-RH (MRH) oder Melanoliberin bewirkt die Freisetzung von Melanotropin (MSH) aus dem Hypophysenvorderlappen. Dadurch wird die Pigmentierung der Haut verstärkt.
  • MSH-IH (MIH) oder Melanostatin bewirkt als Gegenspieler von MSH-RG eine verminderte Ausschüttung von MSH aus dem Hypophysenvorderlappen.
  • PRL-RH oder Prolaktin-Releasinghormon (Prolaktoliberin) stimuliert den Hypophysenvorderlappen zur Ausschüttung von Prolaktin.
  • PRL-IH oder Prolaktin-Inhibitinghormon (Prolaktostatin) hemmt die Prolaktinausschüttung. Fällt diese Hemmung weg, so können Frauen auch ohne Schwangerschaft Milchfluss aus den Brustdrüsen entwickeln. Außerdem bleibt der Eisprung aus.

 

Effektorhormone des Hypothalamus werden im Hinterlappen der Hypophyse gespeichert und ausgeschüttet

Neben den RH und IH-Hormonen bildet der Hypothalamus noch zwei Hormone, die auch als Effektorhormone bezeichnet werden. Diese beiden Hormone sind das Adiuretin (ADH), das auch oft Vasopressin genannt wird, und das Oxytocin. Diese beiden Hormone werden von ihrem Bildungsort über Nervenzellfortsätze in den Hypophysenhinterlappen geleitet. Dort werden sie gespeichert. Besteht Bedarf, werden sie direkt in die Blutbahn abgegeben. Die Effektorhormone wirken direkt an den Zielzellen, ohne den "Umweg" über eine periphere Drüse. Sie lösen einen direkten Stoffwechseleffekt aus.

 

Adiuretin reguliert den osmotischen Druck und das Flüssigkeitsvolumen des Körpers

Adiuretin oder antidiuretisches Hormon ist ein Peptidhormon, das eine wichtige Rolle bei der Regulierung des osmotischen Drucks und des Flüssigkeitsvolumens des Körpers hat. ADH fördert die Rückresorption von Flüssigkeit aus den Harnkanälchen der Nieren in das Blut. Hat jemand z. B. lange Zeit nichts getrunken, so erhöht sich der osmotische Druck im Blut. Das bedeutet, das die Konzentration der Blutkörperchen im Blut sich im Verhältnis zur Flüssigkeitskonzentration erhöht hat. Das Blut ist sozusagen dicker. Durch das Ausschütten von Adiuretin wird nun in der Niere vermehrt Flüssigkeit aus dem Primärharn zurück in das Blut abgegeben. So erhöht sich der Flüssigkeitsanteil im Blut und der osmotische Druck sinkt wieder.

 

Oxytocin löst Wehen aus

Oxytocin ist ein Hormon, das während der Schwangerschaft zur Auslösung der  Wehentätigkeit während der Geburt führt. Während der Stillperiode sorgt Oxytocin außerdem für den Einschuss der Muttermilch.

 

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Funktion der Hypophyse

Die Hypophyse besteht aus einem Vorder- und Hinterlappen

Die Hypophyse oder Hirnanhangsdrüse hängt wie ein Tropfen unterhalb des Hypothalamus. Sie ist nur etwa so groß wie ein Kirschkern und besteht aus zwei Teilen, dem Hypophysenvorderlappen und dem Hypophysenhinterlappen. Der Hypophysenvorderlappen wird auch Adenohypophyse und der Hypophysenhinterlappen Neurohypophyse genannt.

 

Der Hinterlappen ist ein Speicherorgan, das die Effektorhormone des Hypothalamus, Adiuretin und Oxytocin, speichert und bei Bedarf ausschüttet

Der Hypophysenhinterlappen bildet selbst keine Hormone. Er ist ausschließlich Lager- und Abgabeorgan für die Effektorhormone, die im Hypothalamus gebildet werden. Anatomisch gesehen besteht der Hypophysenhinterlappen ausschließlich aus den Axonen der zwei Kerngebiete des Hypothalamus, die die Effektorhormone bilden. So ist der Hypophysenhinterlappen eindeutig ein Anhängsel des Nervensystems und keine endokrin tätige Drüse. Der Grund, warum der Hypothalamus nicht selbst die Effektorhormone in den Blutkreislauf abgibt, anstatt sie im Hypophysenhinterlappen zwischenzulagern, liegt in der Blut-Hirn-Schranke. Die Hypophyse ist der einzige Bereich des Zentralen Nervensystems, bei dem die Blut-Hirn-Schranke nicht wirksam ist. Würde der Hypothalamus die Effektorhormone freisetzen, so würden sie sozusagen im Interstitium "stecken bleiben" und nicht in den allgemeinen Blutkreislauf gelangen.

 

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Hormone des Hypophysenvorderlappens

Der Vorderlappen der Hypophyse wird durch den Hypothalamus gesteuert

Der Hypophysenvorderlappen bildet eine Vielzahl von Hormonen. Die Produktion dieser Hormone wird von den Steuerhormonen des Hypothalamus, den Inhibiting- und Releasinghormonen gehemmt oder gesteigert. Die Hormone des Hypophysenvorderlappens können glandotrope Hormone sein, die untergeordnete Hormondrüsen steuern, oder Effektorhormone, die direkt an den Zielzellen wirken.

 

Hormone der Hypophyse, die auf andere Hormondrüsen wirken, werden glandotrope Hormone genannt

Die glandotropen Hormone des Hypophysenvorderlappens wirken direkt auf eine hormonproduzierende Drüse (z.B. die Schilddrüse) ein. Gebräuchlich sind im allgemeinen Sprachgebrauch die Abkürzungen, die sich aus dem englischen Sprachbegriff ableiten. Zu den wichtigsten glandotropen Hormonen gehören:
  • TSH oder Thyroidea-stimulierendes Hormon. TSH regt die Schilddrüse zur Freisetzung der Schilddrüsenhormone T3 und T4 an. Außerdem fördert TSH die Teilungsfrequenz der Schilddrüsenzellen. Das wirkt sich vergrößernd auf die Schilddrüse aus.
  • ACTH oder Adrenokortikotropes Hormon. ACTH regt die Nebennierenrinde zur Ausschüttung von Kortisol an.
  • FSH oder Follikel-stimulierendes Hormon. FSH wirkt auf die Gonaden. Es regt bei der Frau die Bildung von Östrogen und die Reifung der Eizellen im Eierstock an. Beim Mann sorgt FSH für die Entwicklung der Spermien.
  • LH oder Luteinisierendes Hormon. LH wirkt ebenfalls auf die Gonaden. Bei der Frau unterstützt es die Eireifung, den Eisprung und die Bildung des Gelbkörpers, beim Mann fördert es die Spermienreifung. Es erhöht die Abgabe von Testosteron aus den Leydig- Zwischenzellen des Hodens.

 

Effektorhormone aus dem Vorderlappen der Hypophyse wirken direkt an den Zielzellen

Die wichtigsten Effektorhormone des Hypophysenvorderlappens, die direkt an den Zielzellen wirken, sind:
  • Prolaktin. Dieses Hormon regt das Wachstum der Brustdrüsen an und fördert die Produktion der Milch in den Brustdrüsen. Stimuliert wird die Ausschüttung von Prolaktin durch das Saugen des Kindes an der Brustwarze.
  • Wachstumshormon. Das Wachstumshormon wird auch STH (Somatotropes Hormon) oder HGH (Human growth Hormone) abgekürzt. Das Wachstumshormon kontrolliert das Längenwachstum vor der Pubertät. Es fördert das Wachstum der inneren Organe und hat Einfluss auf den Stoffwechsel. Zusätzlich ist es an der Verknöcherung des Skeletts beteiligt und an der Bildung von Glucose in der Leber. Die Bildung und Ausschüttung des Wachstumshormons wird über die Hypothalamushormone GH-RH und GH-IH gesteuert.
  • MSH oder melanozyten-stimulierendes Hormon. MSH hat einen Einfluss auf die Pigmentierung der Haut, indem es die pigmentbildenden Melanozyten beeinflusst.
 

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