Hormone und Verhalten

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Anton Ackermann
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1 Hormone und Verhalten Hormone sind chemische Signalsubstanzen Endokrines System und Zentralnervensystem interagieren miteinander Prinzipien der hormonellen Wirkungsweisen Spezifische Hormonsysteme

2 Ein erstes Experiment (1849) Arnold Adolph Berthold (1849)

3 Endokrine Drüsen Zirbeldrüse Hirnanhangdrüse Schilddrüse Nebenniere Bauchspeicheldrüse Gonaden

4 Chemische Kommunikation

5 Prinzipien der Hormonwirkung 1. Hormone wirken graduell und beeinflussen Verhalten lange nachdem ihre Konzentration im Blut abgenommen hat 2. Hormone ändern die Intensität oder Häufigkeit von Verhaltensweisen. Sie dienen nicht als An- oder Ausschalter

nachdem ihre Konzentration im Blut abgenommen hat 2.

6 Prinzipien der Hormonwirkung 3. Hormone beeinflussen Verhalten und Verhalten beeinflusst Hormone (Aggression, Sportzuschauer) 4. Jedes Hormon beeinflusst verschiedene Gewebe, Organe und Verhaltensweisen. Genauso kann eine einzelne Verhaltensweise von vielen verschiedenen Hormonen beeinflusst werden

7 Prinzipien der Hormonwirkung 5. Hormone werden in kleinen Mengen produziert und in Stößen sekretiert 6. Die Konzentration von vielen Hormonen variiert rhythmisch 7. Hormone führen zu langfristigen Veränderungen des Stoffwechsels 8. Hormone interagieren

8 Prinzipien der Hormonwirkung 9. Die chemische Struktur eines Hormons ist bei allen Wirbeltieren ähnlich, obwohl die Funktion sich deutlich unterscheiden kann 10. Hormone können nur Zellen beeinflussen die Rezeptoren dafür haben und die Funktion der Zellen ändern. Bei verschiedenen Wirbeltieren besitzen die selben Hirnregionen ähnliche Rezeptoren

Funktion sich deutlich unterscheiden kann 10.

9 Unterschiede neuronales und endokrines System Neurone haben relativ feste Verbindungen (Telefon), Hormone senden Informationen im ganzen Körper (Fernsehen) Neuronale Verbindungen sind schnell (msec), hormonelle sind langsam (Sekunden/Minuten) Neuronale Nachrichten sind binär, hormonelle variieren graduell in ihrer Stärke Hormonelle Reaktionen können nicht willkürlich ausgelöst werden, neuronale meist schon

hormonelle sind langsam (Sekunden/Minuten) Neuronale Nachrichten sind binär, hormonelle variieren

10 Gemeinsamkeiten Hormone und Neurone produzieren und lagern chemische Botenstoffe für spätere Freisetzung Hormone und Neurone werden stimuliert und setzen dann ihre Botenstoffe frei Es gibt eine große Vielfalt an chemischen Stoffen die als Transmitter oder Hormone oder als beides dienen Die Botenstoffe reagieren mit spezifischen Rezeptormolekülen Die gleichen Substanzen fungieren als sekundäre Botenstoffe

große Vielfalt an chemischen Stoffen die als Transmitter oder Hormone oder als beides dienen Die

11 Neuroendokrine Interaktionen Nervensystem und Hormonsystem sind mittels neuroendokriner Zellen miteinander verbunden. Der Hypothalamus ist Teil des Nervensystem und gleichzeitig oberste Kontrollinstanz über das Hormonsystem

12 Klassen von Hormonen

13 Wirkungsweisen

14 Übersicht

15 Hypophyse (Hirnanhangdrüse) Sitzt direkt unter dem Hypothalamus Wiegt ca. 1 g und ist 1 cm 3 groß Wird vom Hypothalamus kontrolliert und ist die wichtigste neuroendokrine Schnittstelle Besteht aus Adenohypophyse (anterior) und Neurohypophyse (posterior)

16 Neurohypophyse

17 Oxytocin Verstärkt Geburtswehen Führt zur Ausschüttung von Milch Kontaktanregend ( Schmusehormon ) Wird während des Orgasmus bei Männern und Frauen freigesetzt Wird auch von hypothalamischen Zellen als Neurotransmitter benutzt und von dort ins gesamte Gehirn projiziert

Männern und Frauen freigesetzt Wird auch von hypothalamischen

18 Adenohypophyse Freisetzende oder hemmende Hormone zur Hypophyse Endotrope (gerichtete) Hormone zu den endokrinen Drüsen

19 Ausschüttungen der Adenohypophyse

20 Rückkoppelung

21 Hormonelle Störungen

22 Homöostatische Kontrolle Verschiedene Körperzustände (Temperatur, Flüssigkeit, Energiereserven) müssen innerhalb enger Grenzen konstant gehalten werden. Dazu werden Systeme mit negativer Rückkoppelung benutzt. Redundante System sorgen für hohe Ausfallsicherheit.

23 Negative Rückkoppelung

24 Thermoregulation Körpertemperatur ist für alle biologische Prozesse kritisch Manche Tiere erzeugen Wärme (endotherm), andere passen ihre Temperatur der Umgebung an (ektotherm) Endothermie kostet sehr viel Energie, scheint aber mit längerer Ausdauer einherzugehen Temperatur wird durch Verhalten und durch autonome Prozesse reguliert

25 Stoffwechsel Nahrung wird dazu benutzt um Energie im Körper zu erzeugen Diesen Prozess nennt man Stoffwechsel Dabei wird auch (oder vor allem) Wärme erzeugt (wie z.b. beim Automotor) Es werden zwischen 60 und 600 kcal pro Stunde erzeugt (in Ruhe ein Drittel durch das Gehirn) Eine kcal erwärmt einen Liter Wasser um ein Grad

26 Reaktionen auf Hitze und Kälte

27 Volumen und Oberfläche Grösseres Volumen führt bei gleicher Körperform zu weniger Oberfläche pro Volumeneinheit. Das bedeutet weniger Wärmeverlust. Verschiedene Formen können bei gleichem Volumen aber unterschiedlich große Oberflächen haben (wie rechts in b).

28 Körpergrösse und Wärmeproduktion Kleine Tiere haben relativ zum Volumen eine größere Oberfläche. Sie geben daher mehr Wärme ab und müssen auch mehr Wärme produzieren.

29 Anpassungen Eine größere Körperoberfläche wie bei dem Wüstenfuchs rechts ermöglicht eine vermehrte Abgabe von Wärme. Beim Polarfuchs ist die Oberfläche kleiner, damit möglichst wenig Wärme verloren geht.

30 Verhaltensthermoregulation und physiologische Regulation

31 Multiple Thermostaten Das Nervensystem kontrolliert und reguliert alle Vorgänge, die den Wärmehaushalt betreffen. Dabei gibt es zur Sicherheit mehrere Kontrollkreisläufe. Im Normalfall werden dabei Sensoren im Hypothalamus benutzt. Es gibt aber auch antizipatorische Kontrollmechanismen, die auf Wärmerezeptoren in der Haut beruhen.

32 Thermoregulation

33 Flüssigkeitsregulation Die Funktion unserer Zellen ist auf eine salzhaltige Umgebung (Meer) abgestimmt. Salz und Wasser müssen gemeinsam reguliert werden. Durst entsteht wenn Flüssigkeit fehlt oder die Salzkonzentration der extrazellulären Flüssigkeit sich ändert.

34 Wasserhaushalt

35 Osmose

36 Zwei Arten von Durst

37 Flüssigkeitsregulation

38 Nahrungs- und Energiehaushalt Nahrung versorgt uns mit Energie und Nährstoffen (9 von 20 Aminosäuren!) Insulin ist kritisch für den Energiehaushalt Schnelles Lernen führt zur Vermeidung giftiger Nahrung Es gibt vielfältige Gehirnzentren zur Kontrolle des Hungers

39 Was passiert mit dem Essen? 25% können nicht verwertet werden und werden ausgeschieden 8% wird bei der Verdauung verbraucht Der größte Teil, 55%, werden verbraucht um den Körperzustand aufrecht zu erhalten (Wärme, Flüssigkeit, Ruhepotentiale) Der Rest, 12%, wird bei aktivem Verhalten verbraucht

40 Körpergrösse und Stoffwechsel

41 Diäten und Stoffwechsel

42 Die Rolle von Insulin Kurzzeitspeicher Langzeitspeicher

43 Glucagon und Insulin

44 Freisetzung von Insulin Insulin wird auch benötigt um Glukose ins Innere der Zellen zu bringen Antizipatorische Freisetzung von Insulin wenn wir Nahrung wahrnehmen Verdauungsorgane setzen Hormone frei, die wiederum Insulin freisetzen Glukodetektoren im Blut führen zur Ausschüttung von Insulin

45 Futteraversion

46 Kontrolle der Nahrungsaufnahme

47 Läsionen und Übergewicht

48 Läsionen und Untergewicht

49 Fettabsauger?

50 Homöostatische Kontrolle Verschiedene Körperzustände (Temperatur, Flüssigkeit, Energiereserven) müssen innerhalb enger Grenzen konstant gehalten werden. Dazu werden Systeme mit negativer Rückkoppelung benutzt. Redundante System sorgen für hohe Ausfallsicherheit. Das war s für heute!

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