Zusammenfassung
Die Hypophyse ist für die Ausschüttung einer Reihe wichtiger Hormone verantwortlich, die teilweise am Zielorgan selbst und teilweise als Steuerhormone in Regelkreisläufen wirken. Über ihre Steuerhormone beeinflusst sie so unter anderem die Produktion der Schilddrüsen- und Sexualhormone. Die Hypophyse wird auch Hirnanhangsdrüse genannt, da sie über den Hypophysenstiel mit dem Zwischenhirn verbunden ist. Besondere klinische Relevanz hat die Hypophyse im Rahmen verschiedener Erkrankungen, da sich aus ihren Zellen bspw. hormonproduzierende Tumoren entwickeln können. So können beispielsweise Tumoren wachstumshormonproduzierender Zellen entstehen, die zum Riesenwuchs führen. Übrigens findest du auch eine Histo-Trainer-Folge zur Hypophyse als Teil der Episode zu den endokrinen Organen im Abschnitt mikroskopische Anatomie der Hypophyse.
Du möchtest diesen Artikel lieber hören als lesen? Wir haben ihn für dich im Rahmen unserer studentischen AMBOSS Audio-Reihe vertont. Den Link findest du am Kapitelende in der Sektion “Tipps & Links".
Makroskopische Anatomie
Steckbrief
- Synonym: Hirnanhangsdrüse
- Funktion: Produktion und Sekretion verschiedener Hormone
- Lage: Sella turcica über der Keilbeinhöhle
- Form: Rundlich
- Größe: 13 mm × 9 mm × 6 mm
- Gewicht: 0,6 g
Aufbau
Die Hypophyse unterteilt sich funktionell, histologisch und entwicklungsgeschichtlich in:
- Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen + Hypophysenmittellappen): Macht den Großteil der Hypophyse aus
- Hormonproduktion und -sekretion
- Mittellappen: Rudimentär ausgebildet, geringe endokrine Funktion
- Neurohypophyse (Hypophysenhinterlappen + Infundibulum): Teil des Diencephalons
- Sekretion im Hypothalamus produzierter Hormone
Die Adenohypophyse ist eine endokrine Drüse. Die Neurohypophyse ist Teil des Diencephalons!
Topografie
Die Hypophyse liegt intracraniell auf dem Keilbein. Sie ist nach oben hin über das Infundibulum mit dem Diencephalon (einem Teil des Gehirns) verbunden, weswegen sie auch "Hirnanhangsdrüse" genannt wird.
- Lage: Fossa hypophysialis in der Sella turcica des Keilbeins
- Lagebeziehung zur Hypophyse
- Kranial: Über den Hypophysenstiel (Infundibulum) mit dem Hypothalamus verbunden
- Lateral: Beidseits umgeben vom Sinus cavernosus
- Kaudal: Sinus sphenoidalis (wird bspw. bei Operationen als Zugangsweg genutzt )
- Rostral: Chiasma opticum
Scheuklappengesichtsfeld
Im Chiasma opticum kreuzen die Fasern des Sehnerven, die die nasale Retinahälfte versorgen und so das temporale Gesichtsfeld abbilden. Entstehen Tumoren in der Hypophyse (z.B. ein Prolaktinom), können diese auf das Chiasma opticum drücken und zum Ausfall der kreuzenden Fasern führen. Die temporalen Gesichtsfelder können dann nicht mehr wahrgenommen werden (sog. bitemporale Hemianopsie).
Gefäßversorgung
Während die Neurohypophyse von der A. hypophysialis inferior arteriell versorgt wird, wird die Adenohypophyse durch sog. hypophysäre Pfortadervenen erreicht. Diese nehmen in ihrem ersten Kapillarbett am Infundibulum die hypothalamischen Steuerhormone auf und führen sie in ein zweites Kapillarbett der Adenohypophyse. Die Konzentration der Steuerhormone ist somit an ihrem Wirkungsort – der Hypophyse – sehr hoch und verbleibt im großen Körperkreislauf dennoch niedrig.
Gefäßversorgung | |
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Arteriell |
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Venös |
|
Portalkreislauf der Hypophyse
Die Gefäßversorgung der Hypophyse weist eine Besonderheit auf, nämlich das zweite Pfortadersystem des Körpers (neben dem Pfortadersystem der Leber). Releasing-Hormone aus dem Hypothalamus gelangen über das Pfortadersystem in die Adenohypophyse, wo sie die Ausschüttung verschiedener Hormone regulieren.
- Ziel: Erreichen hoher Konzentrationen von hypothalamischen Steuerhormonen in der Adenohypophyse
- Portalkreislauf
- Zuführendes Gefäß: A. hypophysialis superior aus A. carotis interna
- 1. Kapillarsystem: An der Eminentia mediana des Hypothalamus am Übergang zum Hypophysenstiel (Boden des III. Ventrikels)
- Fenestrierte Kapillaren erlauben hier die Aufnahme hypothalamischer Steuerhormone
- Zwischengeschaltete Gefäße: Vv. portales hypophysiales transportieren die Steuerhormone entlang des Hypophysenstiels in die Adenohypophyse
- 2. Kapillarsystem: Verteilt die hypothalamischen Hormone in der Adenohypophyse, wo sie Synthese und Sekretion der Hypophysenvorderlappenhormone steuern
Die Blut-Hirn-Schranke ist in der Hypophyse an zwei Stellen aufgehoben, an denen jeweils hypothalamische Axone Hormone ins Blut abgeben: In der Eminentia mediana am Hypophysenstiel und in der Neurohypophyse!
Mikroskopische Anatomie
Während die Adenohypophyse als endokrine Drüse Epithelzellen enthält, finden sich in der Neurohypophyse Axone hypothalamischer Neurone.
Adenohypophyse
Die Adenohypophyse besitzt einen Vorderlappen und einen Mittellappen. Der Vorderlappen besteht aus epithelialen Zellnestern, zwischen denen Sinusoide verlaufen. In diese werden die verschiedenen Hormone abgegeben. Der Mittellappen der Hypophyse ist ein Rudiment der Rathke-Tasche und liegt zwischen Vorderlappen und Neurohypophyse.
Vorderlappen (= Pars distalis)
Man unterscheidet im Vorderlappen folgende Zellen:
- Azidophile Zellen: Biosynthese und Sekretion nicht-glandotroper Hormone, am zahlreichsten vorhanden
- Somatotrope Zellen: Wachstumshormon
- Mammotrope Zellen: Prolactin
- Basophile Zellen: Biosynthese und Sekretion glandotroper Hormone (z.B. LH/FSH, TSH)
- Chromophobe Zellen: Genaue Funktion unklar
Mittellappen (= Pars intermedia)
- Basophile Zellen (entsprechen den kortikotropen Zellen des Vorderlappens)
- Kolloidzysten mit kubischem Epithel: Relikte der Rathke-Tasche
Neurohypophyse
Die Neurohypophyse (entspricht dem Hypophysenhinterlappen) enthält keine eigenen Nervenzellkörper, sondern nur die Axonenden hypothalamischer Neurone und Gliagewebe.
- Axone hypothalamischer Neurone mit Herring-Körpern
- Gliazellen, sog. Pituizyten
- Sinusoide mit fenestriertem Endothel: Übertritt der Hormone ins Blut
Die Neurohypophyse enthält keine neuronalen Zellkörper!
Histo-Trainer zur Hypophyse
Überblick über die Hypophysenhormone
Die Hypophyse ist an der Ausschüttung einer Reihe wichtiger Hormone beteiligt. Dabei synthetisiert die Adenohypophyse ihre sechs Hormone selbst, während die Neurohypophyse die zwei vom Hypothalamus produzierten Hormone ADH und Oxytocin speichert und bei Bedarf ins Blut abgibt.
Übersicht über die Hypophysenhormone
Um eine Übersicht über die wichtigsten von der Hypophyse ausgeschütteten Hormone zu erhalten, werden hier auszugsweise die wichtigsten Eigenschaften aufgelistet. Ausführlichere Informationen finden sich in den jeweiligen Abschnitten.
Übersicht über die Hormone der Hypophyse | ||||||
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Teil der Hypophyse | Hormon | Hypothalamisches Steuerhormon | Wichtigstes Zielorgan | Funktion | ||
Adenohypophyse | Glandotrope | ACTH | CRH | Nebennierenrinde | Cortisolproduktion | |
LH/FSH | GnRH | Gonaden | Sexualhormonbildung | |||
TSH | TRH | Schilddrüse | Schilddrüsenhormonbildung | |||
Nicht-glandotrope | GH (Wachstumshormon) | GHRH | Leber | Wachstumshormonbildung | ||
Prolactin | Dopamin (Hemmung) | Brustdrüse | Milchproduktion | |||
Neurohypophyse | ADH | – | Niere | Natrium- und Wasserretention | ||
Oxytocin | – | Brustdrüse und Uterus | Milchejektion und Wehentätigkeit |
Prinzip der Hypothalamus-Hypophysen-Achse
Die Sekretion der hypophysären Hormone der Adenohypophyse wird durch Steuerhormone aus dem Hypothalamus reguliert, die die Adenohypophyse über die hypophysären Pfortadern erreichen . Die hypothalamischen Steuerhormone werden pulsatil sezerniert und unterliegen Einflüssen von übergeordneten Hirnzentren und Regelkreisläufen. Diese sog. „neuroendokrinen Regelkreise“ wirken über das Prinzip der negativen Rückkopplung. Man unterscheidet:
- „Short Feedback Loop“: Adenohypophysenhormone hemmen die Synthese der Steuerhormone im Hypothalamus
- „Long Feedback Loop“: Die Effektorhormone der Zielorgane hemmen die Synthese der Steuerhormone in Hypothalamus und Hypophyse
Releasing-/Inhibiting-Hormone
- Definition „Releasing-“/„Inhibiting-Hormone“: Regulatorische Peptidhormone des Hypothalamus, die die Sekretion verschiedener Hypophysenhormone regulieren
- Struktur: Kurze Peptidhormone, entstehen durch Proteolyse längerer Vorläufermoleküle
- Sekretion: Sekretion aus dem Hypothalamus erfolgt pulsatil, was essenziell für die Funktion ist
Übersicht über die Wirkung der Releasing-/Inhibiting-Hormone | |
---|---|
Hypothalamisches Releasing-/Inhibiting-Hormon | Wirkung auf adenohypophysäres Hormon |
CRH | ACTH↑ |
GnRH | LH/FSH↑ |
TRH | TSH↑, Prolactin↑ |
Somatostatin | Wachstumshormon GH↓, TSH↓ |
GHRH | Wachstumshormon GH↑ |
Dopamin | Prolactin↓ |
Neuroendokriner Regelkreislauf am Beispiel der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (CRH, ACTH und Cortisol)
Ein Beispiel für einen neuroendokrinen Regelkreislauf ist die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse. Im Hypothalamus wird bspw. bei körperlichem Stress vermehrt CRH ausgeschüttet. Dieses führt in der Adenohypophyse zur Ausschüttung von ACTH, welches in der Nebennierenrinde zur Synthese und Sekretion von Cortisol führt. Cortisol wiederum hemmt dadurch die Sekretion von CRH im Hypothalamus und ACTH in der Hypophyse.
- CRH (= Corticotropin-Releasing-Hormon)
- Syntheseort: Hypothalamus
- Regulation der Sekretion
- ↑ durch Stress, Hypoglykämie usw.
- ↓ durch hohe Cortisolkonzentration
- Funktion: Stimulation der ACTH-Sekretion
- ACTH (= Adrenokortikotropes Hormon)
- Syntheseort: Adenohypophyse
- Regulation der Sekretion
- Funktion: Stimulation der Cortisolsynthese und -ausschüttung
- Cortisol In der Nebennierenrinde (Zona fasciculata)
Hormone der Adenohypophyse
Die adenohypophysären Hormone lassen sich nach ihrem Wirkort in glandotrope und nicht-glandotrope Hormone unterteilen.
- Glandotrope Hormone (ACTH, LH, FSH, TSH): Wirken an peripheren endokrinen Drüsen → Freisetzung von Hormonen
- Nicht-glandotrope Hormone (Wachstumshormon (GH), Prolactin): Wirken direkt am Zielorgan
Glandotrope Hormone – Übersicht
Die glandotropen Hormone der Adenohypophyse sind das ACTH, die Gonadotropine LH und FSH und das TSH. Da die entsprechenden Regelkreise bei den Zielorganen abgehandelt werden, folgt hier nur eine grobe Übersicht.
Glandotrope Hormone der Adenohypophyse | |||||
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Hormon der Adenohypophyse | Steuerhormon des Hypothalamus | Struktur | Zielorgan | Wirkung am Zielorgan | |
ACTH |
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| |||
|
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| |||
| |||||
Alle glandotropen Hormone wirken über G-Protein-gekoppelte Rezeptoren und eine intrazelluläre Erhöhung von cAMP. |
Proopiomelanocortin (POMC)
Das Polypeptid POMC ist ein Vorläufermolekül für verschiedene Hormone und kommt in mehreren Strukturen vor. So werden im Hypothalamus bspw. Endorphine aus POMC gespalten, während es in den kortikotropen Zellen der Adenohypophyse als Vorläufermolekül für das ACTH und in den Keratinozyten der Haut als Vorläufermolekül für das α-MSH dient.
Hyperpigmentierung bei primärer Nebennierenrinden-Insuffizienz
Eine primäre Nebennierenrindeninsuffizienz (Morbus Addison) führt zu einer niedrigen Cortisolkonzentration im Blut mit Symptomen wie Schwäche und Gewichtsverlust. Als Reaktion wird in der Hypophyse vermehrt POMC gebildet, aus dem durch Spaltung ACTH zur Stimulierung der Cortisolproduktion hervorgeht. Als Nebenprodukt entsteht dabei durch weitere Spaltung des ACTH auch α-MSH, das die Melanozyten der Haut zur vermehrten Bildung von Melanin anregt. Erkrankte können deshalb ein ungewöhnlich dunkles Hautkolorit haben (auch an lichtgeschützten Hautarealen wie bspw. den Handinnenflächen!).
Nicht-glandotrope Hormone
Die beiden nicht-glandotropen Hormone der Adenohypophyse sind das Wachstumshormon und das Prolactin. Beide werden in Granula der somatotropen bzw. mammotropen Zellen gespeichert, bei Bedarf ins Blut abgegeben und wirken direkt an ihren Zielorganen.
Wachstumshormon (syn. Growth Hormone (GH), Somatotropin, somatotropes Hormon (STH))
Das in der Adenohypophyse gebildete Wachstumshormon beeinflusst Körperwachstum und Stoffwechselprozesse.
Stoffwechsel
- Struktur: Peptidhormon mit 191 Aminosäuren
- Synthese: Im Rahmen der Proteinbiosynthese, in somatotropen Zellen der Adenohypophyse
- Speicherung: Granula der somatotropen Zellen
- Transport: Frei löslich im Blut
Wirkungen
- Wirkmechanismus
- Direkte Wirkung: GH bindet an den gleichnamigen GH-Rezeptor (Tyrosinkinase-assoziierter Rezeptor)
- Indirekte Wirkung: Bindung an hepatische GH-Rezeptoren führt zur Synthese von IGF in der Leber
- IGF I + II: In der Leber synthetisierte und sezernierte Wachstumsfaktoren
- Struktur: Ähnlichkeit mit Insulin
- Transport im Blut: An IGF-Bindungsproteine gebunden
- Funktion
- IGF I: Vermittelt zusammen mit dem Wachstumshormon die u.g. Prozesse
- IGF II: Insb. embryonaler und fetaler Wachstumsfaktor
- IGF I + II: In der Leber synthetisierte und sezernierte Wachstumsfaktoren
- Effekte
- Körperwachstum↑
- Körpergewicht, Muskelmasse und Größe innerer Organe ↑
-
Knochenwachstum: Einfluss von GH direkt und lokal induzierten IGF
- Fördert appositionelles Knochenwachstum („Dickenwachstum“)
- Chondrozytenreifung und -proliferation
- Osteoblasten- und Osteoklastenproliferation (insg. positive Knochenbilanz = Mehr Aufbau als Abbau)
- Proteoglykansynthese → Bildung extrazellulärer Matrix↑
- Stoffwechsel↑ (Lipolyse↑, Blutzuckerspiegel↑ , Proteinsynthese↑)
- Körperwachstum↑
Regulation
- Basale Sekretion: In der ersten Nachthälfte ist die GH-Konzentration am höchsten (circadiane Rhythmik)
- Gesteigerte Sekretion durch
- GHRH aus dem Hypothalamus↑
- Ghrelin
- Schilddrüsenhormone↑
- Östrogene und Testosteron (Pubertät)↑
- Hypoglykämie
- Verminderte Sekretion durch
- Somatostatin↑
- Wachstumshormon↑
- IGF↑
- Fettsäuren↑
- Hyperglykämie
Das Wachstumshormon erzielt seine Wirkung v.a. über Wachstumsfaktoren aus der Leber!
Das Wachstumshormon wirkt im Proteinstoffwechsel ähnlich wie Insulin, im Glucose- und Lipidstoffwechsel hingegen als Insulingegenspieler!
Akromegalie
Aus dem Gewebe der Adenohypophyse können sich Tumoren bilden, die Hormone produzieren. Entarten Wachstumshormon-produzierende Zellen, kommt es zu einer stark erhöhten Konzentration von Wachstumshormon im Blut. Je nachdem, wann die Erkrankung auftritt, äußert sie sich klinisch wie folgt: Vor Beendigung des Körperwachstums kommt es zum Riesenwuchs, bei dem die Körperproportionen erhalten bleiben. Nach Beendigung des Wachstums und somit nach Schluss der Epiphysenfugen wachsen v.a. die Akren und/oder die inneren Organe unter dem Einfluss der hohen Wachstumshormonkonzentrationen weiter. Dadurch entsteht ein typisches Aussehen mit großer Nase, vergröberten Augenbrauenwülsten und ausgeprägtem Kinn.
Kleinwuchs
Es gibt angeborene Störungen der GHRH-Synthese, die einen Wachstumshormonmangel zur Folge haben. Die Betroffenen fallen schon in der frühen Kindheit durch Kleinwüchsigkeit auf. Zudem entwickeln sie oft Übergewicht, da die lipolytische Wirkung des Wachstumshormons ausbleibt und so die Fettreserven nicht mobilisiert werden können. Die Therapie besteht in einer lebenslangen Substitution von Wachstumshormon. Wird sie frühzeitig begonnen, erreichen die Betroffenen i.d.R. eine nahezu normale Körpergröße.
Prolactin
Prolactin wird in der Adenohypophyse gebildet und spielt eine Rolle bei der Differenzierung der Brustdrüse in der Schwangerschaft und der Induktion der Milchproduktion.
Stoffwechsel
- Struktur: Peptidhormon mit 199 Aminosäuren
- Synthese: Im Rahmen der Proteinbiosynthese, in lactotropen (= mammotropen) Zellen der Adenohypophyse
- Speicherung: In Granula der mammotropen Zellen
- Transport: Frei löslich im Blut
Wirkung
- Molekularer Wirkmechanismus: Aktivierung eines membranständigen Rezeptors (Tyrosinkinase-assoziierter Rezeptor)
- Wirkung am Zielorgan: Milchdrüsenwachstum und -differenzierung sowie Milchproduktion und -sekretion
Regulation
- Basale Sekretion
- Circadiane Rhythmik: Die höchste Ausschüttung in der zweiten Nachthälfte
- Abhängigkeit der sezernierten Prolactinmenge vom Reproduktionsstatus der Frau
- Vor der Pubertät: Prolactin↓
- Eisprung und zweite Zyklushälfte: Prolactin↑
- Ende der Schwangerschaft und postpartal: Prolactin↑↑↑
- Gesteigerte Sekretion durch
- Nervale Afferenzen aus der Brust beim Stillen
- Östrogene↑
- TRH, VIP, Angiotensin II/ADH, endogene Opioide, Stress
- Verminderte Sekretion durch: Dopamin aus dem Hypothalamus (hemmt konstant die Sekretion von Prolactin)
Zwar wirkt Prolactin auf den weiblichen Zyklus, sodass bei vielen Frauen während des Stillens der Eisprung (und damit die Periode) ausbleibt. Eine sichere Empfängnisverhütung ist allein dadurch aber nicht gegeben!
Prolactinom
Beim Prolactinom handelt es sich um den häufigsten hormonproduzierenden Tumor des Hypophysenvorderlappens. Ein Prolactinom führt zu erhöhten Prolactinspiegeln im Blut. Bei Frauen kann dies bspw. eine Lactorrhö auslösen, da Prolactin die Milchproduktion induziert. Weil Prolactin in hohen Konzentrationen die LH-Sekretion in der Hypophyse hemmt und dadurch die Ovulation verhindern kann, ist auch eine Amenorrhö möglich. Bei Männern können die hohen Prolactinspiegel zu Impotenz oder auch Gynäkomastien (vergrößerte Brustdrüsen) führen. Therapiert wird die Erkrankung mittels Medikamenten mit Dopaminwirkung, da Dopamin physiologischerweise die Prolactinsynthese hemmt.
Abstillen
Dopamin hemmt die Ausschüttung von Prolactin und damit die Milchproduktion. Möchte eine stillende Mutter plötzlich abstillen, z.B. bei einer Entzündung der Brustwarzen, kann man sich diese Wirkung zunutze machen und Medikamente, die eine dopaminähnliche Wirkung haben, sog. Dopaminagonisten, verschreiben. Diese verringern dann die Milchproduktion.
Hormone der Neurohypophyse
Die Neurohypophyse schüttet ADH und Oxytocin aus. Beide Hormone haben eine ähnliche Struktur. Sie werden im Hypothalamus gebildet und gelangen mittels axonalem Transport in die Neurohypophyse, wo sie gespeichert und bei Bedarf ausgeschüttet werden.
ADH (syn. Antidiuretisches Hormon, Adiuretin, Vasopressin)
Das ADH spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation des Flüssigkeitshaushaltes. Es wird in Hypothalamuskernen synthetisiert und erreicht über axonalen Transport die Neurohypophyse, wo es ausgeschüttet wird.
Stoffwechsel
- Struktur: Nonapeptid (= Peptid aus 9 Aminosäuren) mit einer internen Disulfidbrücke
- Syntheseorte: Nucleus supraopticus und paraventricularis des Hypothalamus
- Syntheseschritte
- Biosynthese eines Vorläuferpeptids im rauen endoplasmatischen Reticulum der Zellkörper im Hypothalamus
- Verpackung in „neurosekretorische“ Granula im Golgi-Apparat
- Proteolytische Spaltung des Vorläufermoleküls in ADH und Neurophysin (= Begleitprotein) in den Granula
- Axonaler Transport der Granula entlang des Infundibulums in die Neurohypophyse
- Sekretion: Bei Bedarf aus den Granula an den Axonenden
- Transport: Frei löslich im Blut
Wirkungen
- Gefäßmuskulatur: Kontraktion und dadurch Blutdrucksteigerung (über V1-Rezeptor)
- Mechanismus: Aktivierung des Gq-Protein-gekoppelten V1-Rezeptors → Stimulation der Phospholipase Cβ → IP3↑ → intrazelluläre Ca2+-Konzentration↑ → Kontraktion↑
- Niere (Sammelrohr über V2-Rezeptoren)
-
Stimuliert die Wasserrückresorption
- Mechanismus: Stimulation der Adenylatcyclase → cAMP↑ → Einbau von Aquaporin-2-Molekülen (= Wasserkanäle) in die luminale Membran der Sammelrohre → Rückresorption von Wasser aus dem Primärharn↑
- Aktiviert den Einbau des Urea-Transporter 1
-
Stimuliert die Wasserrückresorption
- ZNS: Stimuliert die Freisetzung von ACTH aus der Adenohypophyse (wirkt synergistisch mit CRH), außerdem wahrscheinlich Beteiligung an Gedächtnisprozessen
Regulation
- Stimulation durch
- Osmolarität des Blutplasmas↑
- Blutdruck↓
- Blutvolumen↓
- Angiotensin II↑
- Nicotin↑
- Acetylcholin↑
- Inhibition durch: Ethanol
ADH erzielt über V1-Rezeptoren eine Blutdrucksteigerung, über V2-Rezeptoren eine gesteigerte Wasserrückresorption!
Die Regulation der ADH-Sekretion unterliegt - anders als die Sekretion der Adenohypophysenhormone - keinem hypothalamischen Steuerhormon!
Diabetes insipidus
Beim zentralen Diabetes insipidus kommt es durch eine unzureichende ADH-Sekretion der Neurohypophyse zu einem Mangel an Wasserkanälen in den Sammelrohren der Niere. Die Patienten verlieren große Mengen unkonzentrierten Harns (bis zu 20 L am Tag!) und klagen über extremes Durstgefühl und häufiges Wasserlassen. Dies führt zu einer hypertonen Dehydratation (auch hypertone Hypohydratation genannt). Das heißt, pro Volumeneinheit des Serums sind mehr Elektrolyte vorhanden; die Serumosmolarität steigt also an. ADH-ähnliche Substanzen können z.B. als Nasenspray verabreicht werden und die Symptome lindern. Beim renalen Diabetes insipidus hingegen sprechen die V2-Rezeptoren in den Sammelrohren und distalen Tubuli der Niere nicht ausreichend auf ADH an, weshalb die Rückresorption von Wasser aus dem Primärharn sinkt. Die renale Form kann bspw. bei chronischer Hyperkalzämie auftreten, wobei vermutlich u.a. die Downregulation der Expression von Aquaporin-2-Molekülen eine Rolle spielt.
Oxytocin
Oxytocin (von griech. okytokos = „leicht gebärend“) spielt eine wichtige Rolle während und nach der Geburt. So löst es bspw. Kontraktionen des Uterus aus (die Wehen) und stimuliert postnatal die Milchejektion der Brustdrüse. Darüber hinaus beeinflusst Oxytocin auch bei beiden Geschlechtern das Verhalten: Es stärkt nicht nur die Eltern-Kind-Beziehung, sondern auch die Paarbeziehung.
Stoffwechsel
- Struktur
- Nonapeptid (= Peptid aus 9 Aminosäuren) mit einer internen Disulfidbrücke
- Ähnelt der Struktur von ADH; Aminosäuresequenzen unterscheiden sich nur an zwei Positionen
- Syntheseorte: Nucleus supraopticus und paraventricularis des Hypothalamus
- Syntheseschritte
- Biosynthese eines Vorläuferpeptids im rauen endoplasmatischen Reticulum der hypothalamusständigen Zellkörper
- Verpackung in neurosekretorische Granula im Golgi-Apparat
- Proteolytische Spaltung des Vorläufermoleküls in Oxytocin und Neurophysin (= Begleitprotein) in den Granula
- Axonaler Transport der Granula entlang des Infundibulums in die Neurohypophyse
- Sekretion: Abgabe aus den Axonenden in der Neurohypophyse
- Transport: Frei löslich im Blut
Wirkungen
- Glatte Muskulatur: Kontraktion in Uterus (Unterstützung der Wehentätigkeit) und Milchdrüsen (Milchejektion)
- Mechanismus: Bindung an einen Gq-Protein-gekoppelten Rezeptor → Aktivierung der Phospholipase C → Produktion von IP3 → Bindung an IP3-Rezeptoren des sarkoplasmatischen Reticulums → Steigerung der Calciumausschüttung
- ZNS: Stärkung der zwischenmenschlichen Bindung
Regulation
- Stimulation durch
- Nervale Afferenzen aus dem gedehnten Geburtskanal während der Geburt
- Nervale Afferenzen beim Saugen des Neugeborenen an der Brust
- Austausch von Zärtlichkeiten, Orgasmus
Weheninduktion
Ist bei einer schwangeren Frau der Geburtstermin deutlich überschritten, ohne dass es Anzeichen von Wehen gibt, kann Oxytocin in der Geburtshilfe zur Induktion der Wehen gegeben werden. Hier führt es durch die Kontraktion der glatten Muskulatur der Gebärmutter zu verstärkten Wehen.
Endokrine Regulation der Lactation
Die Bildung der Muttermilch unterliegt komplexen hormonellen Zusammenhängen.
- Lactogenese: Die hohe Östrogen- und Progesteronkonzentration während der Schwangerschaft bewirkt die glanduläre Differenzierung der Mamma.
- Galactogenese : Postpartal fallen der Östrogen- und Progesteronspiegel ab. Hohe Prolactinspiegel bewirken dann die Milchbildung und den Milcheinschuss
- Galactopoese : Der Saugreflex führt zu der Freisetzung von Oxytocin und Prolactin. Insbesondere Prolactin hält die Milchbildung aufrecht.
- Prolactin supprimiert FSH und LH → Ausbleiben der Follikelreifung: Lactationsamenorrhö
- Galactokinese : Hohe Oxytocinspiegel bewirken über die Kontraktion der Myoepithelien der Drüsengänge die Milchejektion. Der Saugreflex hält wiederum den Oxytocinspiegel und damit den Milchfluss aufrecht.
Entwicklung
Die beiden Teile der Hypophyse haben unterschiedliche entwicklungsgeschichtliche Ursprünge. Die Neurohypophyse entwickelt sich aus dem Boden des dritten Ventrikels und gehört so zum Zwischenhirn. Die Adenohypophyse hingegen ist epithelialen Ursprungs und entwickelt sich aus dem Oberflächenektoderm.
Adenohypophyse
- Ausgangsgewebe: Oberflächenektoderm
- Entwicklungsablauf
- Vom Dach der Mundbucht ausgehend entwickelt sich die sog. Rathke-Tasche, eine Epithelausstülpung
- Die Rathke-Tasche entfernt sich durchs Wachstum des Embryos weiter nach kranial
- Epithelialer Verbindungsstrang zwischen Rathke-Tasche und Mundbucht bildet sich zurück
- Die Rathke-Tasche erreicht das Zwischenhirn und legt sich ihm an
Neurohypophyse
- Ausgangsgewebe: Neuroektoderm
- Entwicklungsablauf
- Ausbuchtung des III. Ventrikelbodens
- Lumen verschließt sich
- Ausbildung von Infundibulum und Neurohypophyse
- Differenzierung der Zellen zu Gliazellen
- Einwachsen hypothalamischer Axone
Wiederholungsfragen zum Kapitel Hypophyse
Makroskopische Anatomie
Wo liegt die Hypophyse und an welchen venösen Blutleiter grenzt sie?
Wie lässt sich die Hypophyse operativ erreichen?
Hormone der Adenohypophyse
Nenne Beispiele für Abkömmlinge des POMC!
Nenne zwei mögliche Auslöser für eine erhöhte CRH-Sekretion aus dem Hypothalamus!
Welches Hormon bewirkt eine Unterdrückung der ACTH-Freisetzung aus der Hypophyse?
Welches Hormon ist neben GHRH der wichtigste Stimulator der GH-Sekretion?
Welchen Einfluss hat hypothalamisches Dopamin auf die Prolaktin-Freisetzung?
Was sind die Effekte des Wachstumshormons (GH) auf den Körper?
Welche Auswirkung hat ein niedriger Blutzuckerspiegel (Hypoglykämie) auf die Freisetzung des Wachstumshormons (GH)?
Wozu führt eine Überproduktion von GH nach Schluss der Epiphysenfugen?
Welche Wirkung hat eine Hyperprolactinämie auf die Freisetzung von LH aus der Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen)?
Wann ist die basale Sekretion von Wachstumshormon (GH) am höchsten?
Beschreibe den direkten und indirekten molekularen Wirkmechanismus des Wachstumshormons (GH).
In welchem Abschnitt der Hypophyse wird TSH (Thyreoidea-stimulierendes-Hormon) gebildet?
Hormone der Neurohypophyse
Welche Wirkung hat ADH auf die glatte Muskulatur von Gefäßen und wie wird diese Wirkung molekular vermittelt?
Welche Wirkung hat ein steigender zentralvenöser Druck auf die Freisetzung von ADH aus der Neurohypophyse?
Steigert oder senkt ein Anstieg der Plasmaosmolalität die Freisetzung von ADH?
Zu welchem Krankheitsbild kann ein starker Mangel an ADH führen und wie entsteht dieses Krankheitsbild pathophysiologisch?
Wie wirkt ADH molekular auf seine Zielzellen in der Niere?
Welche Wirkung hat Oxytocin während der Geburt auf die Uterusmuskulatur?
Wodurch wird Oxytocin nach der Geburt freigesetzt und welche Wirkung hat es dann auf das Mammagewebe?
In welchem Hypophysenabschnitt, von welchen Kernen und von welchen Zelltypen wird Oxytocin synthetisiert und ausgeschüttet?
Aus welchem Vorläufer und über welchen biochemischen Vorgang entsteht ADH?
Welcher Pathomechanismus liegt der renalen bzw. zentralen Form des Diabetes insipidus zugrunde?
Eine Sammlung von allgemeineren und offeneren Fragen zu den verschiedenen prüfungsrelevanten Themen findest du im Kapitel Beispielfragen aus dem mündlichen Physikum.
Meditricks
In Kooperation mit Meditricks bieten wir durchdachte Merkhilfen an, mit denen du dir relevante Fakten optimal einprägen kannst. Dabei handelt es sich um animierte Videos und Erkundungsbilder, die auf AMBOSS abgestimmt oder ergänzend sind. Die Inhalte liegen meist in Lang- und Kurzfassung vor, enthalten Basis- sowie Expertenwissen und teilweise auch ein Quiz sowie eine Kurzwiederholung. Eine Übersicht aller Inhalte findest du im Kapitel „Meditricks“. Meditricks gibt es in unterschiedlichen Paketen – für genauere Informationen empfehlen wir einen Besuch im Shop.
Hypophyse
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