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Funktion der Schilddrüse

Hallo! Sicher hast Du schon einmal was von der Schilddrüse gehört. Weißt du auch wie wichtig sie für dich ist und dass fasst ein Drittel aller Bundesbürger eine kranke Schilddrüse haben? Die Schilddrüse ist eine Hormondrüse mit vielfältigen Funktionen. Sie beeinflusst unseren Stoffwechsel und auch die Funktion unserer Organe. Darum ist sie so wichtig für dich und deinen Körper. Hier lernst du die möglichen Krankheiten der Schilddrüse kennen und du erfährst, warum eigentlich Menschen in Fukushima Jodtabletten nehmen mussten.

Die Schilddrüse befindet sich im Hals am oberen Ende der Luftröhre unterhalb des Kehlkopfes. Es handelt sich bei der Schilddrüse um eine Hormondrüse, die für die Herstellung verschiedener Schilddrüsenhormone wie zum Beispiel das Thyroxin zuständig ist. Außerdem speichert die Schilddrüse Jod. Dieses wird dann auch in die Schilddrüsenhormone eingebaut und wird somit für deren Herstellung benötigt. Die Schilddrüsenhormone erfüllen vielfältige Funktionen im Energiestoffwechsel. Insgesamt steigern sie die Stoffwechselaktivität, indem sie eine Erhöhung der Herzfrequenz, eine Erweiterung der Blutgefäße oder auch ein Ansteigen des Blutdrucks hervorrufen. Da es also zu einer Steigerung des Stoffwechsels mit einem erhöhten Energieverbrauch kommt, werden die Schilddrüsenhormone auch als anabole Hormone bezeichnet. Anabolismus bedeutet Stoffwechsel. Bei solchen wichtigen Auswirkungen auf den Energiestoffwechsel kannst Du Dir sicherlich vorstellen, welche Auswirkungen eine Erkrankung der Schilddrüse wie zum Beispiel eine Fehlfunktion hat. Es können zum Beispiel zu wenig Schilddrüsenhormone gebildet werden. Man spricht dann von einer Unterfunktion der Schilddrüse. Hier leiden die Betroffenen meist unter Müdigkeit und auch einer Gewichtszunahme, da die Stoffwechselaktivität gegenüber einem gesunden Menschen verringert ist. Die Erkrankten müssen lebenslänglich Schilddrüsenhormone in Tablettenform zu sich nehmen, um die Krankheitssymptome zu lindern.

Auch wenn zu wenig Jod mit der Nahrung aufgenommen wird, kommt es zu einer Fehlfunktion der Schilddrüse. Ähnlich wie bei der Schilddrüsenunterfunktion können hier weniger Schilddrüsenhormone gebildet werden, da diese Hormone jodhaltig sind. Es kommt hier zu einer Vergrößerung der Schilddrüse, die deutlich als Ausstülpung am Hals erkennbar ist und als Kropf bezeichnet wird. Die Vergrößerung soll die Leistung der Drüse erhöhen und so den Jod-Magel kompensieren. Eine solche Mangelkrankheit kommt vor allem in Ländern vor, in denen die Menschen mit der Nahrung nicht genügend Jod aufnehmen. In Europa kommt Jodmangel nur selten vor, da hier zum Beispiel jodhaltiges Speisesalz zum Kochen verwendet wird. Wenn zu viel Schilddrüsenhomone gebildet werden, ist das eine Überfunktion der Schilddrüse. Es bildet sich auch hier ein Kropf, die Schilddrüse vergrößert sich, um die Überbeanspruchung besser verarbeiten zu können. Die vermehrte Ausschüttung von Schilddrüsenhormonen führt im Körper zu einer erhöhten Stoffwechselaktivität. Gewichtsverlust, Nervosität und Herzklopfen sind die Folge. Eine Schilddrüsenüberfunktion wird mit Medikamenten behandelt, die die Ausschüttung von Schilddrüsenhormonen hemmen. Sicher hast Du auch schonmal gehört, dass bei Unfällen in Kernkraftwerken, wie zum Beispiel in Fukushima, angeordnet wird, dass die Menschen Jodtabletten einnehmen müssen. Bei Unfällen mit Radioaktivität wird nämlich oft radioaktives Jod freigesetzt. Radioaktive Stoffe schaden Deinem Körper, weil sie zum Beispiel die Erbsubstanz beschädigen. Das radioaktive Jod wird dann in der Schilddrüse gespeichert, da die Schilddrüse ja als Speicher für Jod fungiert. Wenn die Betroffenen Jodtabletten einnehmen, kann das nichtradioaktive Jod der Tabletten das radioaktive Jod aus der Schilddrüse verdrängen. Das radioaktive Jod wird dann vom Körper ausgeschieden und kann im Körper keinen Schaden mehr anrichten. Menschliche Hormone haben aber nicht nur Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Das Schilddrüsenhormon Thyroxin führt beispielsweise in Amphibien dazu, dass die Metamorphose, also die Verwandlung, von der Kaulquappe zum Frosch stattfindet. Dies ist ein Beispiel dafür, dass Hormone nicht artspezifisch sein müssen, sondern auch in verschiedenen Arten unterschiedlich wirken können. In dem gezeigten Beispiel wirkt Thyroxin im Menschen und im Frosch.

Wie alle Hormone haben auch die Schilddrüsenhormone vielfältige Aufgaben. Sie regulieren vor allem Stoffwechselaktivitäten beim Menschen und wirken sich damit auf dein Gewicht, deinen Blutdruck, dein Wohlbefinden und vieles mehr aus. Und da Fehlfunktionen sich so stark auf solch wichtige Dinge auswirken können, ist es so wichtig, über seine Schilddrüse bescheid zu wissen. Und du weißt nun, dass die Schilddrüse ein Jod-Speicher deines Körpers ist. Nicht radioaktive Jod-Tabletten können verhindern, dass wie in Fukushima das freigesetztes radioaktives Jod in der Schilddrüse gespeichert wird. Tschüss

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Die Autor*innen

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Funktion der Schilddrüse Übung

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Definiere Aufgaben und Funktionen der Schilddrüse.
Tipps

Wird ein Organ besonders viel oder besonders wenig beansprucht, so reagiert der Körper darauf durch eine veränderte Organgröße.

Die Schilddrüse des Menschen ist in der Halsregion zu finden.

Lösung
Die Schilddrüse ist eine wichtige Hormondrüse des Menschen. Sie befindet sich vor der menschlichen Luftröhre und unterhalb des menschlichen Kehlkopfes.
- Die Schilddrüse dient der Jodspeicherung und der Produktion der Schilddrüsenhormone Trijodthyronin, auch T3 genannt, und Thyroxin, auch T4 genannt.
- Bei einer Überfunktion der Schilddrüse arbeitet diese vermehrt. Dies führt dazu, dass auch mehr Zellen der Schilddrüse gebildet werden und ein Kropf, also eine Vergrößerung der Schilddrüse, entsteht.
- Zu einer solchen Kropfbildung kann es jedoch auch kommen, wenn die Schilddrüse zu wenig arbeitet und somit eine Unterfunktion vorliegt. Die Schilddrüse bildet hier vermehrt Schilddrüsenzellen, da sie das dauerhafte Signal zur Produktion von Schilddrüsenhormonen empfängt.
Die Kropfbildung, die aufgrund einer Schilddrüsenunterfunktion entsteht, kann insbesondere in Regionen der Erde beobachtet werden, in denen die Menschen an Jodmangel leiden, da zur Produktion der Schilddrüsenhormone Jod notwendig ist.
Beurteile die Aussagen zur Bedeutung von Jod.

Tipps

Aus Jod und der Aminosäure Tyrosin werden die Schilddrüsenhormone aufgebaut.

Ein Kropf kann sich sowohl bei einer Schilddrüsenunterfunktion als auch bei einer -überfunktion bilden.

Lösung

Das Spurenelement Jod ist einer der Hauptbestandteile der Schilddrüsenhormone. Ausgehend von der Aminosäure Tyrosin wird durch Anlagerung von Jod das Schilddrüsenhormon Thyroxin aufgebaut. Die Schilddrüse ist in der Lage, in einem gewissen Maße Jod zu speichern. Dennoch ist es wichtig, genügend Jod über die Nahrung aufzunehmen. In Europa ist dies selten ein Problem, denn wir nehmen für gewöhnlich genug Jod über Fisch, Spinat oder jodiertes Speisesalz auf. In Regionen der Mangelernährung leiden die Menschen jedoch häufig an Jodmangel. Dies kann zu einer Schilddrüsenunterfunktion führen. Dauert diese Unterfunktion an, kann es zu einer Kropfbildung kommen.
Begründe die Einnahme von Jodtabletten nach Freisetzung großer Mengen radioaktiver Strahlung.
Tipps

Im Falle einer nuklearen Katastrophe wird empfohlen, Jodtabletten einzunehmen.

Die Einnahme von Jodtabletten im Falle einer nuklearen Katastrophe kann Schilddrüsenkrebs verhindern.

Lösung
Das Spurenelement Jod ist für die menschliche Schilddrüse notwendig, um Schilddrüsenhormone aufzubauen.
- Bei Kontakt mit radioaktiver Strahlung kann radioaktives Jod über die Haut und über die Atemwege aufgenommen werden.
- Da die Schilddrüse aber mit Jod gesättigt werden kann, wird empfohlen, bei radioaktiver Belastung Jodtabletten einzunehmen.
- Werden die Jodtabletten vor der Belastung mit radioaktiven Substanzen eingenommen, kann die Schilddrüse so gesättigt werden, was dazu führt, dass kein radioaktives Jod mehr zusätzlich aufgenommen wird.
- Auch bei bereits vorhandener radioaktiver Strahlung kann die Einnahme von Jodtabletten, wenn sie frühzeitig erfolgt, die Aufnahme von radioaktivem Jod reduzieren.
Beschreibe den zellulären Wirkmechanismus lipophiler Hormone.
Tipps

Lipophile Hormone binden erst intrazellulär an Rezeptoren.

Der Komplex aus Hormon und Rezeptor kann Gene der DNA aktivieren.

Lösung
Lipophile Hormone wirken direkt in der Zelle, sie diffundieren über die Zellmembran.
- Innerhalb der Zelle nehmen die Hormone Kontakt zu einem intrazellulären Rezeptor auf und binden an ihn.
- Dieser Rezeptor-Hormon-Komplex kann Gene der DNA für die Herstellung bestimmter benötigter Proteine aktivieren.
- Die entsprechenden Gene werden transkribiert und die Informationen weiter translatiert. Die Proteinbiosynthese findet statt.
- Das fertige Protein wird schließlich mittels Exozytose ausgeschleust.
Nenne Symptome der jeweiligen Fehlfunktionen der Schilddrüse.
Tipps

Werden zu wenige Schilddrüsenhormone gebildet, spricht man von einer Unterfunktion der Schilddrüse.

Ein dauerhaft erhöhter Puls spricht für eine Schilddrüsenüberfunktion.

Eine Schilddrüsenunterfunktion führt zu einem trägeren Stoffwechsel. Eine Überfunktion resultiert dagegen in einer erhöhten Stoffwechselrate.

Lösung
Mögliche Fehlfunktionen der Schilddrüse sind die Schilddrüsenunterfunktion und die Schilddrüsenüberfunktion.
- Bei einer Unterfunktion ist die Stoffwechselrate der Betroffenen niedriger als bei einem gesunden Menschen. Deshalb nehmen Patienten, die an Schilddrüsenunterfunktion leiden, häufig an Gewicht zu. Zudem sind sie oft müde, antriebslos und können sich schlecht konzentrieren.
- Patienten, die an einer Schilddrüsenüberfunktion leiden, haben oft starkes Herzklopfen, sind nervös und verlieren schnell an Gewicht.
Die Fehlfunktionen der Schilddrüse können durch Tabletteneinnahme kontrolliert werden.
Erkläre die Bedeutung des Thyroxins bei der Entwicklung von Fröschen.

Tipps

In Mittelamerika kommt das Amphibium Axolotl vor. Dieses wird bereits im Kaulquappenstadium geschlechtsreif. Behandelt man das Axolotl mit Thyroxin, so verwandelt es sich in einen (so sonst nicht vorkommenden) Landmolch.

Wozu wird nochmal das Jod in der Schilddrüse benötigt?

Lösung

Die Metamorphose des Frosches wird durch das Hormon Thyroxin ausgelöst. Nachdem die Thyroxinkonzentration ihren höchsten Wert erreicht hat, beginnt die Umwandlung von der Kaulquappe zum Frosch. Zieht man die Kaulquappen in jodfreiem Wasser auf, so können sie keine Hormone bilden. Infolgedessen wird die Metamorphose ausbleiben. Die Kaulquappen werden weiterhin wachsen, sich aber nicht verwandeln. Dadurch entstehen Riesenkaulquappen. Durch die zusätzliche Gabe von Hormonen oder Hormongewebe kann eine vorzeitige Metamorphose herbeigeführt werden.