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21.1: Was ist das Endokrine System?
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What is the Endocrine System?
 
PROTOKOLLE

21.1: What is the Endocrine System?

21.1: Was ist das Endokrine System?

The endocrine system sends hormones—chemical signals—through the bloodstream to target cells—the cells the hormones selectively affect. These signals are produced in endocrine cells, secreted into the extracellular fluid, and then diffuse into the blood. Eventually, they diffuse out of the blood and bind to target cells which have specialized receptors to recognize the hormones.

Alternate Routes

While most hormones travel through the circulatory system to reach their target cells, there are also alternate routes to bring hormones to target cells. Paracrine signaling sends hormones out of the endocrine cell and into the extracellular fluid where they affect local cells. In a form of paracrine signaling, called autocrine signaling, hormones secreted into the extracellular fluid affect the cell that secreted them.

Another type of signaling, synaptic signaling, involves the release of neurotransmitters from neuron terminals into the synapse—a specialized junction that relays information between neurons—where they bind to receptors on neighboring neurons, muscle cells, and glands. In neuroendocrine signaling, neurosecretory cells secrete neurohormones that travel through the blood to affect target cells. Overall, endocrine signaling has a slower effect than other types of signaling because it takes longer for hormones to reach the target cells, but the effects typically also last longer.

Hormone Release

Hormones directly diffuse into the extracellular fluid surrounding the endocrine glands because they have no ducts. In comparison, exocrine glands, like the salivary gland, have ducts that secrete a targeted dose directly onto a surface or into a cavity. In addition to being found in specialized endocrine glands, endocrine cells can also be located in organs like the stomach, among cells with different functions.

Target Cells

A hormone has specific target cells that have receptors that recognize the hormone. It can be thought of like a lock and key where the receptors on a target cell are the lock and will only recognize the hormone, the key, that fits it. Target cells can be very close to the endocrine cells that produce the hormone or very far away but must be transported through the bloodstream. For instance, enteroendocrine cells in the stomach and small intestine release hormones that can alter gastric acid secretion by stomach cells. On the other hand, hormones released by the pituitary gland located at the base of the brain can affect urine production by acting on kidney cells.

Das endokrine System sendet Hormone-chemische Signale-durch den Blutstrom zu den Zielzellen. Das sind die Zellen, auf welche die Hormone selektiv einwirken. Die Erzeugung dieser Signale erfolgt in den endokrinen Zellen. Sie werden dann in die extrazelluläre Flüssigkeit ausgeschieden und diffundiert in das Blut. Schließlich diffundieren sie aus dem Blut und binden sich an Zielzellen, die über spezialisierte Rezeptoren zur Erkennung der Hormone verfügen.

Alternative Routen

Während die meisten Hormone durch den Kreislauf wandern, um ihre Zielzellen zu erreichen, gibt es auch alternative Wege, um Hormone zu den Zielzellen zu transportieren. Die parakrinen Signale senden Hormone aus der endokrinen Zelle in die extrazelluläre Flüssigkeit, wo sie auf die lokalen Zellen wirken. In einer Form des parakrinen Signals, dem so genannten autokrinen Signal, wirken die in die extrazelluläre Flüssigkeit ausgeschütteten Hormone auf die Zelle, die sie ausgeschüttet hat.

Die synaptische Signalisierung beinhaltet die Freisetzung von Neurotransmittern von den Neuronen-Terminals in die Synapse. Das sind spezialisierte Verbindungen, die Informationen zwischen Neuronen weiterleiten, wo sie sich an Rezeptoren auf benachbarten Neuronen, Muskelzellen und Drüsen binden. Bei der neuroendokrinen Signalübertragung sezernieren neurosekretorische Zellen Neurohormone, die durch das Blut wandern. So beeinflussen sie letztendlich gezielt die Zielzellen. Insgesamt haben endokrine Signalwege eine langsamere Wirkung als andere Signalwege. Es dauert nämlich, bis die Hormone die Zielzellen erreichen. Die Wirkung hält dann aber typischerweise auch länger an.

Hormonfreisetzung

Hormone diffundieren direkt in die extrazelluläre Flüssigkeit, die die endokrinen Drüsen umgibt, weil sie keine Kanäle haben. Im Vergleich dazu haben exokrine Drüsen, wie die Speicheldrüse, Kanäle, die eine gezielte Dosis direkt auf eine Oberfläche oder in einen Hohlraum absondern. Zusätzlich zu den spezialisierten endokrinen Drüsen können endokrine Zellen auch in Organen wie dem Magen zwischen Zellen mit unterschiedlichen Funktionen gefunden werden.

Zielzellen

Ein Hormon hat spezifische Zielzellen, die über Rezeptoren verfügen, die das Hormon erkennen. Dies läuft nach dem Prinzip von Schloss und Schlüssel ab, wobei die Rezeptoren auf einer Zielzelle das Schloss sind und nur das Hormon, den Schlüssel, erkennen, der dazu passt. Die Zielzellen können sehr nah an den endokrinen Zellen, die das Hormon produzieren, oder sehr weit von ihnen entfernt sein, müssen aber durch die Blutbahn transportiert werden. Zum Beispiel setzen enteroendokrine Zellen im Magen und Dünndarm Hormone frei, die die Magensäuresekretion der Magenzellen verändern können. Andererseits können Hormone, die von der Hypophyse an der Basis des Gehirns freigesetzt werden, die Urinproduktion beeinflussen, indem sie auf die Nierenzellen wirken.


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