Der Hypophysenhinterlappen (Neurohypophyse)

Anders als im Hypophysenvorderlappen finden sich im Hinterlappen der Hirnanhangsdrüse gar keine eigentlichen Drüsenzellen: Der Hypophysenhinterlappen besteht nur aus Zellfortsätzen von Nervenzellen, die selber in einer höheren Hirnstruktur, dem Hypothalamus,  liegen. Der Hypophysenhinterlappen wird deshalb auch als Neurohypophyse bezeichnet (aus dem griechischen: Neuros, der Nerv). 

 

Im Bereich des Hypophysenhinterlappens werden zwei Hormone freigesetzt: Dies ist zum einen das Oxytocin, welches im menschlichen Körper nur eine untergeordnete Rolle spielt. Es bewirkt vor allem eine Anregung der Wehen während des Geburtsvorgangs. Das zweite Hormon ist aber von sehr grosser Bedeutung: Es ist das Hormon ADH (Antidiuretisches Hormon), welches unseren Wasserhaushalt kontrolliert. Dies geschieht, indem das ADH über den Blutstrom unsere Nieren erreicht und dort reguliert, wieviel Wasser über den Urin ausgeschieden wird.

 

Um zu verstehen, wie das Hormon ADH arbeitet, brauchen wir zunächst einige Grundkenntnisse über die Funktion der Nieren, denn über diese entfaltet das ADH seine Wirkung. Im folgenden Absatz werden wir uns also zunächst anschauen, wie die Niere prinzipiell arbeitet. Darauf aufbauend werden wir uns dann damit beschäftigen, wie das ADH die Funktion der Niere beeinflusst.

Der Hypophysenhinterlappen enthält keine Drüsenzellen. Hier werden die Hormone ADH und Oxytocin ausgeschüttet.

 

 

Abbildung: Aus dem Hypophysenhinterlappen werden die Hormone Oxytocin und ADH ausgeschüttet. Die Hormone werden aber nicht in der Hypophyse, sondern in Nervenzellen des Hypothalamus gebildet, erreichen über die Fortsätze dieser Nervenzellen den Hypophysenhinterlappen und werden von dort aus in das Blut abgegeben.

 

Das Hormon Oxytocin regt die Wehentätigkeit während des Geburtsvorgangs an, es spielt sonst keine wesentliche Rolle im menschlichen Körper. Das Hormon ADH hingegen ist von essentieller Bedeutung: Es wirkt auf die Niere und reguliert dort, wieviel Wasser mit dem Urin ausgeschieden wird.

 

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Der Aufbau und die Funktion unserer Nieren

Wozu dienen unsere Nieren? Die Nieren sind komplizierte Filtersysteme, die unser Blut reinigen und von Schadstoffen und Abfallprodukten unseres Stoffwechsels befreien. Etwa ein fünftel des vom Herzen gepumpten Blutes wird zur Reinigung durch die Nieren geleitet - das ist bei einem erwachsenen Menschen etwa 1 Liter Blut jede Minute. Der bei dem Reinigungsprozess entstehende Urin wird über die Harnleiter hinunter in die Harnblase geleitet und von dort ausgeschieden. Das in den Nieren gereinigte Blut strömt über die Nierenvenen zurück in Richtung des Herzens.

Die Lage der Nieren im menschlichen Körper

Abbildung: Die Nieren liegen beidseits in unseren Flanken. Da die Nieren Blutfilter sind, sind sie an unser Gefäss-System angeschlossen: Über die rot dargestellen Arterien wird den Nieren Blut zugeführt. Ein Teil des die Nieren durchströmenden Blutes wird gefiltert, wobei Urin entsteht. Über die blau dargestellten Venen verlässt das Blut die Nieren wieder und fliesst zurück in Richtung des Herzens. Der in den Nieren produzierte Urin wird im Kelchsystem im Inneren der Nieren gesammelt und fliesst dann beidseits über den Harnleiter hinunter zur Harnblase, von wo er ausgeschieden wird.

Gehen wir nun noch ein wenig näher ins Detail und schauen uns das Nierengewebe unter dem Mikroskop an. Bei Betrachtung unter dem Mikroskop besteht das Nierengewebe aus Millionen von kleinen Filterkapseln. Diese kleinsten Funktionseinheiten der Niere werden als Nephrone bezeichnet. Die folgende Grafik zeigt die Struktur eines solchen Nephrons in einer stark vereinfachten Form. Jedes Nephron ist von einer Kapsel eingeschlossen, die den entstehenden Urin einschliesst. Durch ein zuführendes Blutgefäss strömt das zu reinigende Blut in das Nephron und wird dort durch den Filter geleitet. Dieser Filter ist hier als eine einzelne Schlinge dargestellt, entspricht aber in Wirklichkeit einem wirren Knäuel vieler kleiner Blutgefässe, die jeweils winzige Poren aufweisen.  Die Poren im Filter lassen Flüssigkeit und kleine Teilchen des Blutes durchtreten, halten grössere Teilchen aber im Blut zurück. Ein Teil der Blutflüssigkeit tropft so durch diese Poren der Filterschlingen in die Kapsel: Dies ist der sogenannte Primärharn, der noch sehr viel Wasser enthält. Er fliesst am unteren Ende der Kapsel heraus in das Tubulussystem der Niere, wo er weiter verarbeitet wird. Das restliche Blut verlässt durch das abführende Blutgefäss die Filterkapsel wieder und strömt zurück in den Körper.

Schematische Darstellung eines Nephrons, der mikroskopischen Filtereinheiten der Niere

Abbildung: Die Niere besteht aus Millionen kleiner Filtereinheiten, genannt Nephrone. Die Grafik stellt ein solches Nephron in einer stark vereinfachten, schematischen Form dar. Erläuterung siehe Haupttext oben.

 

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Wie oben beschrieben, wird die beim Filterprozess entstehende Flüssigkeit als Primärharn bezeichnet. Die Niere produziert sehr viel davon: Ungefähr 18-20 Liter Primärharn werden täglich von der Niere abfiltriert. Der Primärharn muss aber noch weiter von der Niere verarbeitet werden, bevor er ausgeschieden werden kann: Insbesondere Flüssigkeit muss zurückgewonnen werden, da wir sonst zuviel Wasser über den Urin verlieren würden. Im Tubulus-System, welches sich unterhalb der Filterkapsel anschliesst, wird dem Urin deshalb der grösste Teil des enthaltenen Wassers entzogen. Zum Schluss bleiben noch ca 1.5 - 2 Liter Urin, die wir Ausscheiden. Der grösste Teil des im Primäruin enthaltenen Wassers, ca 18 Liter Flüssigkeit täglich, werden im Tubulussystem aber zurückgewonnen.

Ein Grossteil des Wassers des Primärurins wird wieder in das Blut aufgenommen

Abbildung: Die Niere produziert eine sehr hohe Menge an stark wasserhaltigem Primärurin, etwa 20 Liter täglich. Im Tubulussystem der Niere, welches sich an die Filterkapsel anschliesst, wird dem Primärurin ein grosser Teil der Flüssigkeit wieder entzogen. Etwa 18 Liter Wasser werden so zurückgewonnen, nur etwa 1.5 Liter Wasser werden mit dem Urin ausgeschieden.

Die Wirkung des ADH auf die Niere

Was ist aber nun die Rolle des Hormons ADH in unserem Wasserhaushalt? Jetzt, wo Sie die prinzipielle Funktion unserer Nieren verstanden haben ist die Antwort ganz einfach: Das Hormon ADH reguliert, wieviel Wasser aus dem Primärharn zurückgewonnen wird:

  • Wenn viel ADH im Blut zirkuliert, wird dem Primärharn viel Wasser entzogen. Die Folge: Die Urinauscheidung nimmt ab und der Urin wird dunkler und konzentrierter. Der Körper steigert die ADH-Ausschüttung immer dann, wenn er Flüssigkeit einsparen muss.
    Ein einfaches Beispiel aus dem Alltag: An einem heissen Sommertag, an dem Sie nicht viel getrunken haben, sollten wir nur möglichst wenig Wasser mit dem Urin ausscheiden. Der Körper steigert deshalb die ADH-Ausschüttung des Hypophysen-Hinterlappens. Die höhere Menge an ADH führt dazu, dass mehr Wasser aus dem Urin zurückgewonnen wird; die Urinproduktion nimmt deshalb ab und der wenige Urin, der ausgeschieden wird, ist sehr konzentriert. Auf diese Weise werden Wasserverluste über den Urin in dieser Situation minimiert.

 

  • Wenn wenig ADH im Blut vorhanden ist, hat dies genau den umgekehrten Effekt: Es wird wenig Wasser aus dem Primärurin zurückgewonnen, die Urinmenge ist deshalb grösser und der Urin ist klarer und wenig konzentriert.
    Wieder ein Beispiel aus dem Alltag: Wenn Sie eine Flasche Wasser trinken, ohne Durst zu haben, muss der Körper dieses überflüssige Wasser wieder ausscheiden. Die ADH-Ausschüttung wird deshalb nun gedrosselt, was dazu führt, dass nur noch wenig Wasser aus dem Primärurin zurückgewonnen wird. Wir scheiden deshalb nun mehr Urin aus, der nun stark wasserhaltig und klar ist. Nachdem so das überschüssige Wasser eliminiert wurde, normalisiert sich die Urinproduktion wieder.
ADH reguliert, wieviel Wasser aus dem Primärharn zurückgewonnen wird

Abbildung: Das Hormon ADH reguliert, wieviel Wasser aus dem Primärharn zurückgewonnen wird. Links: Ist viel ADH im Blut, wird viel Wasser aus dem Primärharn zurückgewonnen. Der ausgeschiedene Urin ist deshalb sehr konzentriert, die Urinmenge ist klein. Rechts: Ist wenig ADH im Blut, wird weniger Wasser zurückgewonnen. Die Menge des ausgeschiedenen Urins ist deshalb höher und der Urin ist wasserhaltig und klar.

Störungen der ADH-Produktion: Diabetes insipidus, SIADH

Was passiert, wenn bei einer Erkrankung der Hypophyse zu wenig ADH gebildet wird? Es entsteht das Krankheitsbild des Diabetes insipidus. Beim Diabetes insipidus wird der Urin weniger stark konzentriert und höhere Mengen Wasser werden ausgeschieden, was zu ständiger Urinproduktion und zu entsprechend grossem Durst führt, da der ständige Flüssigkeitsverlust ausgeglichen werden muss. Im Extremfall, bei vollständigem Fehlen des ADH, wird gar kein Wasser mehr aus dem Primärharn zurückgewonnen: Die Patienten haben dann eine Urinausscheidung, die bis zu 18 Liter täglich betragen kann! So extreme Formen der Erkrankung sind aber eher selten. Die Ursachen dieser Störung sind unterschiedlich, in Frage kommen z.B. entzündliche Erkrankungen (wie z.B. die Sarkoidose), eine Schädigung der ADH-produzierenden Zellen nach  einer Operation am Gehirn und Tumore im Bereich der Hypophyse und des Hypothalamus. Zur Therapie kann das fehlende ADH per Tabletten, Nasenspray oder Injektionen ersetzt werden, was die Urinausscheidung normalisiert.

 

Die umgekehrte Situation liegt beim Syndrom der inadäquaten ADH-Sekretion (kurz: SIADH) vor. In diesem Fall produziert der Körper zu viel ADH, was zu einer zu starken Rückgewinnung von Wasser aus dem Urin und so letztlich zu einer Wasservergiftung des Körpers führt. Die andauernde Verdünnung des Blutes äussert sich in der Blutuntersuchung meist in einem erniedrigten Natrium-Wert, einer Hyponatriämie. Die Erkrankung kann zu neurologischen Problemen wie Konzentrationsstörungen, Schwindel, Übelkeit und Gangunsicherheit führen. In extremen Fällen kann es zu komatösen Zustandsbildern kommen, dies insbesondere dann, wenn die Störung sich in einem kurzen Zeitraum entwickelt hat. Die Ursachen sind vielfältig, nicht immer kann das zugrundeliegende Problem sicher identifiziert werden. Zur Behandlung ist es zunächst vor allem wichtig, die Flüssigkeitszufuhr einzuschränken. Wenn dies nicht ausreicht, kommen verschiedene andere Medikamente in Frage, die von einem Spezialisten verordnet und kontrolliert werden sollten.