Hormone und Hormonsystem

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Florian Bergmann
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1 Bernhard Kleine Winfried G. Rossmanith Hormone und Hormonsystem Eine Endokrinologie für Biowissenschaftler Mit 82 Abbildungen und 21 Tabellen Universitäts- und Landesbibliothek Darmstadt Bibliothek Biologie i 4y Springer

2 Inhaltsverzeichnis Teil I Vorbemerkungen 1 Einführung 3 2 Zur Geschichte der Endokrinologie Altertum Neuzeit Moderne Aktuelle Probleme Tabellarischer Überblick 8 Teil II Biochemie von Hormonen - Ein Ausflug in die Grundlagen 3 Hormone - eine Definition Das Wesen des Hormonsystems Was ist ein Hormon? Hormonwirkung = endokrin Neurotransmitter Zytokine und Lymphokine Prostaglandine und Tromboxane Pheromone Was charakterisiert das Hormonsystem? Hierarchie im Hormonsystem 17 4 Drei Typen von Hormonen Protein/Peptid-Hormone Translation Post-translationale Modifizierung - Hormonreifung Peptidhormone des Hypothalamus und des Gehirns Hormone der Adenohypophyse 38

3 VIII Inhaltsverzeichnis Hormone der Neurohypophyse Regulatoren des Zuckerhaushaltes Leptin Ghrelin Hormone des Verdauungstraktes Nichtsteroidale Regulatoren der Reproduktion Weitere Neuropeptide Angiotensine und Renin Peptidhormone bei Invertebraten Steroid-Hormone Steroidogene Enzyme Geschlechtshormone Kortikoide Steroide im Gehirn Andere Steroidhormone ,25-Dihydroxy-Vitamin D 3 (Kalzitriol) Abkömmlinge von Aminosäuren Katecholamine Thyroxin - das Schilddrüsenhormon Melatonin 94 5 Hormonrezeptoren Kernrezeptoren Rezeptoren mit sieben Membranbereichen Guanosin-Triphosphat (GTP)-bindende Proteine Rezeptor-G-Protein-Wechselwirkung Ziele von G-Proteinen Somatostatin-Rezeptoren Rezeptoren mit Tyrosin-Kinase-Aktivität Membran-Rezeptoren mit Serin/Threonin-Kinase-Aktivität Membran-Rezeptoren ohne Kinase-Aktivität Membranständige Steroid-Rezeptoren - noch unbekannt?... HO Teil III Hormonphysiologie 6 Bildung, Freisetzung und Wirkung Wirksame Hormonmengen der HPG-Achse Organe des Hormonsystems Überblick Das Hormonsystem im Gehirn Der Hypothalamus Der Hypophysenstiel Die Hypophyse 125

4 Inhaltsverzeichnis IX Die Zirbeldrüse Die Schilddrüse Die Nebennieren Die Nebennierenrinde Das Nebennierenmark Endokrine Zellen des Magen-/Darmtraktes Der Magen Der Zwölffinger- und Dünndarm Langerhahs'sche Inseln des Pankreas Endokrine Zellen in der Niere Die Gonaden Entwicklung der Keimdrüsen Die männlichen Keimdrüsen - Hoden Die weiblichen Keimdrüsen - Ovarien 146 Regulationsmuster Rückkopplungen Regelkreise Belastung und Stress Kalziumstoffwechsel Regulation der Fortpflanzung Zuckerstoffwechsel Wo kommt der Blutzucker her? Regulatoren und Stellgrößen Glukose-abhängige Genexpression in der Leber Glukose-abhängige Insulinsekretion im Pankreas Insulin-abhängige Vorgänge Glukagon und Erhöhung des Blutzuckers Appetit und Hunger Wachstum Wachstumsfugen Verschiedene Zonen in den Wachstumsfugen Hormonelle Regulation Regulation von Blutdruck, Osmolarität und Blutvolumen Verschachtelung mehrerer Steuerkreise Osmorezeptoren an der Blut/Hirnschranke Angiotensin II-Rezeptoren an der Blut/Hirnschranke Arginin-Vasopressin-Freisetzung in der Neurohypophyse Die Rolle von Oxytozin ' Durst und das Hormonsystem des Gehirns Biochemie der Wasser-und Natrium-Rückresorption.. 181

5 X Inhaltsverzeichnis 9 Endokrine Musik: Sekretionsrhythmen Ein universeller Rhythmusgeber Zirkadiane Rhythmen (Pulsfrequenz 24 Std. ±2) Ultradiane Rhythmen (Pulsfrequenz weniger als 22 Std.) Jährliche Rhythmen Evolution der Hormonbildung Arbeitsteilung Evolution der Neuropeptidhormone Evolution der Glykoprotein-Hormone Insulin und Insulin-ähnliche Proteine Evolution der CYP-Enzyme und der Steroid-Hormone Katecholamin-Evolution 202 Teil IV Medizin und Hormone 11 Krankheiten des endokrinen Systems Defekte des ZNS/Hypothalamus Kallmann-Syndrom Craniopharyngiome Hypophysen-Schäden Genetische Ausfälle Hypophysen-Tumoren Störungen des Wasserhaushaltes Schilddrüsenkrankheiten Störungen der endokrinen Pankreasfunktion Tumoren Diabetes mellitus Nebennierenstörungen Kongenitale adrenale Hyperplasie (CAH) Hyperkortisolismus Katecholamin-ausscheidende Tumoren Autoimmune Adrenalitis (Morbus Addison) Aldosteron-Störungen Multiple Endokrine Neoplastische Syndrome Fertilitätsstörungen und Organdefekte der Reproduktionsorgane Gendefekte mit Auswirkungen auf die Bildung von Geschlechtsorganen Gendefekte, die Hypothalamus und Hypophyse beeinflussen Gendefekte bei GnRH-R, bei Gonadotropin-Bildung und -Erkennung 223

6 Inhaltsverzeichnis XI Gendefekte mit Auswirkungen auf die Bildung von Steroid-Hormonen Leistungssteigerung - legal und illegal Anabole Steroide Beta-2-Agonisten Peptidhormone Gonadotropine Kortikotropin Wachstumshormon un'd IGF Freisetzungshormone aus dem Hypothalamus Beta-Blocker Erythropoietin 232 Teil V Anhang 13 Ergänzungen Glossar Aminosäuren Rasmol-Skripte Glykoprotein-alpha-Kette HCG 246 Literaturverzeichnis 249 Sachverzeichnis 255

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Hormone und ihre Regulation 1. Endokrine Signalgebung 1.1 Endokrine und neuronale Signale 1.2 Endokrine Drüsen 1.3 Einteilung der Hormone 2. Regulation der Hormonausschüttung 2.1 Hypothalamus 2.2 Hypophyse