Der Fahrer vor uns stoppt abrupt. Ausweichen oder Vollbremsung? Das Hirn entscheidet blitzschnell. Doch wie kommen die Befehle zu den Muskeln, was bringt Hände und Füße zum Handeln? Einen Teil der Arbeit erledigt das Zentralnervensystem mit seiner rasend schnellen elektrischen Signalstrecke. Für den Rest der Impulsübermittlung vom Sender zum Empfänger sind Hormone zuständig: biochemische Signalsubstanzen, die an der Zelloberfläche andocken, teils in das Zellinnere oder zum Zellkern vordringen und spezifische Zellreaktionen anregen. Sie sorgen dafür, dass vom Gehirn oder einzelnen Drüsen veranlasste Änderungsaufträge von den Organen, Zellverbänden und Zellen umgesetzt werden. Zu den hormonell angestoßenen Veränderungen zählen vor allem die Steigerung oder Dämpfung der Muskelaktivität, die Veränderung der Durchlässigkeit von Zellwänden für chemische Substanzen, die Beeinflussung der Stoffwechsel- und Drüsentätigkeit. Damit tragen die etwa hundert bisher bekannten Signalstoffe maßgeblich zur Regulation und Steuerung körperlicher und psychischer Zustände bei.

Zentral- und lokal gesteuerte Regelkreise

Produziert werden die meist aus Eiweißen oder Fettstoffen bestehenden Moleküle hauptsächlich in speziellen, über den ganzen Körper verteilten Drüsen, die zusammen mit weiteren hormonbildenden Zellen das endokrine System bilden. Der Fachbegriff geht auf die altgriechischen Wörter endon für innen und krinein für absondern zurück. Etwas zwei Drittel aller Hormonaktivitäten werden vom Hypothalamus und der Hypophyse gelenkt. Die im Gehirn sitzenden "Meisterdrüsen" registrieren sowohl Sinnesreize wie auch körperinterne Parameter und schütten Hormone aus, sobald Anpassungsreaktionen erforderlich sind. Dazu kann die hormonelle Schaltzentrale selbst Botenstoffe freisetzen, die direkt auf bestimmte Zielzellen wirken. Sie kann aber auch hormonproduzierende Organe wie die Schilddrüse, die Nebenschilddrüsen, die Nebenniere, die Bauchspeicheldrüse, die Eierstöcke und die Hoden zur Produktion und Abgabe drüsenspezifischer Hormone stimulieren. Einige Drüsen des endokrinen Systems steuern darüber hinaus selbstständige, von Hypophyse und Hypothalamus unbeeinflusste Regelkreise. Zu diesen autonomen Hormonproduzenten gehört beispielweise die Bauchspeicheldrüse. Sie kontrolliert und korrigiert die Höhe des Blutzuckerspiegels mithilfe eigener Sensoren sowie der Hormone Insulin und Glukagon.

Der Schlüssel muss ins Schloss

Hormone sind nicht nur hochwirksam und vielseitig. Sie sind auch extrem wählerisch! Die von den Drüsen abgesonderten Signalstoffe entfalten ihre Wirkung nur im Zusammenspiel mit einer spezifischen Zielzelle. In der Blutbahn sind die chemischen Botschafter zunächst völlig inaktiv. Produktiv werden sie erst, wenn sie an einer Zelle andocken, die die chemische Struktur des Botenstoffs mit Hilfe besonderer Rezeptormoleküle auf der Membran oder im Zellkern erkennt und an sich bindet. Erst das exklusive Andocken nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip löst in der Zelle einen Mechanismus aus, der ihre Funktion, ihre Stoffwechselrate, ihr Wachstum oder ihre Membrandurchlässigkeit im Sinn der erforderlichen Reaktion verändert.