Hormone - Botenstoffe des Körpers

Um die Tätigkeit der Organe und Gewebe zu steuern und zu koordinieren, benötigt unser Körper ein System, mit dem er Befehle von einem Steuerzentrum an die Stellen des Organismus senden kann, deren Funktion beeinflusst werden soll. Wie funkioniert das?

Die Hormone als "Raumsprechanlage" des Körpers

Versuchen Sie einmal, sich unseren Körper als eine grosse Fabrik vorzustellen, in der hunderte von Mitarbeitern und dutzende komplizierter Maschinen gleichzeitig tätig sind. In so einer Industrieanlage ist eine lückenlose Kommunikation auf allen Ebenen extrem wichtig, denn die Tätigkeit aller Teile des Werkes muss genau aufeinander abgestimmt werden, damit der Produktionsprozess flüssig abläuft.

 

Der Fertigungsprozess in einer modernen Fabrik wird deshalb von einer grossen Steuerzentrale aus kontrolliert: Dort steht ein Computer, der ständig Statusmeldungen der verschiedenen Fabrikationsmaschinen erhält und diesen wiederum Befehle erteilt.  Die vom Computer erteilten Befehle werden über Kabel weitergeleitet, die mittels elektrischer Signale die Tätigkeit der Maschinen regulieren. Ähnlich wie in diesem Beispiel funktioniert das wichtigste Steuerzentrum unseres Körpers, das Gehirn: Auch das Gehirn benutzt elektrische Signale, um die wichtigsten Organe unseres Körpers zu steuern. Im menschlichen Körper werden diese Signale über Nerven weitergeleitet, die ganz ähnlich wie Stromkabel funktionieren.

 

Zurück zu unserem Fabrik-Vergleich. Nicht alle wichtigen Befehle der Steuerzentrale können über Kabel direkt an den Empfänger weitergeleitet werden. Was ist zum Beispiel mit Anweisungen an die Belegschaft der Fabrik? Jeden Mitarbeiter über ein Kabel mit dem Konrollraum zu verbinden wäre ja wenig praktikabel, es werden also weitere Wege der Informationsübermittlung benötigt. In der Fabrik kann man sich dazu einer Raumsprechanlage bedienen, mit der Durchsagen im gesamten Gebäude gemacht werden. Je nach Durchsage lassen sich so Anweisungen an einzelne Mitarbeiter übermitteln ("Her Müller bitte zur Direktion ") oder auch an bestimmte Gruppen von Angestellten ("alle studentischen Aushilfen bitte beim Personalbüro melden").

 

Ähnlich wie diese Raumsprechanlage funktioniert die Signalübermittlung über Hormone im menschlichen Körper: Auch Hormone übertragen Steuerbefehle des Körpers. Sie werden in hormonellen Drüsen gebildet, in das Blut abgegeben und verteilen sich dann mit dem Blutstrom im gesamten Körper. So wie der Klang der Sprechanlage durch die gesamte Fabrik hallt und von jedem Mitarbeiter gehört wird, erreichen auch die Hormone jeden noch so entlegenen Winkel unseres Organismus. Ähnlich der Durchsage in der Fabrik, die nur bei ausgewählten Mitarbeitern zu einer Reaktion führt, führen aber auch die hormonell übermittelten Signale des menschlichen Körpers nur bei ausgewählten Zellen zu einem Effekt: Nur diejenige Zellen, für die das hormonelle Signal bestimmt ist, reagieren auf das Hormon.

Hormone und ihre Rezeptoren

Wie erreicht es der Körper, dass nur bestimmte Zellen und Organe ein hormonelles Signal wahrnehmen während andere die "Durchsage" ignorieren? Der Körper bedient sich dazu spezieller "Hormon-Signalempfänger", die als Rezeptoren bezeichnet werden. Rezeptoren sind komplizierte Eiweissmoleküle, die meist an der Oberfläche einer Zelle sitzen. Sie sind spezifisch für ein bestimmtes Hormon: Jede Art von Rezeptor reagiert nur auf eine einzige Art von Hormon. Erreicht ein Hormon über den Blutstrom eine mit einem passenden Rezeptor ausgestattete Zelle, bindet das Hormon an diesen und löst damt eine Reaktion in der Zelle aus. Verfügt eine Zelle nicht über den passenden Rezeptor, ist sie damit wie "taub" für die Nachricht, die das Hormon übermittelt und kann nicht darauf reagieren.

 

Die folgende Grafik veranschaulicht die Zusammenhänge:

Hormone und ihre Rezeptoren

Erläuterung der Grafik:

  • Links: Im Blut zirkuliert ständig eine Vielzahl verschiedener Hormone, wie z.B. Schilddrüsenhormon, Insulin, Östrogen und andere. Nur diejenigen Zellen, die auf ein bestimmtes Hormon reagieren sollen, tragen den dazu passenden Hormonrezeptor an ihrer Oberfläche.
  • Rechts: Trifft ein Hormon auf eine Zelle, die mit dem passenden Rezeptor ausgestattet ist, so bindet das Hormon an den Rezeptor und löst damit eine Reaktion in der Zelle aus.