Nervensysteme

Nervensysteme

Das Nervensystem dient zur Abstimmung der Tätigkeiten aller Organe. Die Information kann zwar sehr schnell zum Ziel geleitet werden, jedoch ist damit auch ein hoher Energieverbrauch verbunden. Das gesamte Nervensystem setzt sich aus vielen Nervenzellen zusammen, die über den ganzen Körper verteilt sind. Bei höheren Tieren, wie z.B. dem Menschen, bilden sich Nervenzentren (Verdichtungen).

Zellen des Nervengewebes

Nervenzellen haben die Aufgabe, eine Erregung auf eine andere Zelle zu übertragen (Muskel-, Drüsenzellen). Sie sind die meist spezialisierten Zellen des Tierkörpers und nicht mehr teilungsfähig. Eine Nervenzelle besteht aus einem Zellkörper (mit Zellkern und Zellorganellen) und aus verschieden langen Fortsätzen. Typischer Weise gibt es zarte verzweigte Dendriten und einen einzigen langen Fortsatz den Axon oder Neuriten. Die Dendriten nehmen die Erregung wahr und leiten sie an andere Zellen weiter.

Außerhalb der zentralen Teile können die Axone von Begleitzellen umgeben sein. Meist sind mehrere Axone in eine gemeinsame Schwann'sche Zelle eingesenkt. Die Schwann'sche Scheide entsteht dadurch, daß die Schwann'schen Zellen mehrfach um das Axon gewunden sind (markhaltige Fasern) und so eine vielgeschichtete Membranhülle bilden, die isolierend wirkt. Man unterscheidet:

·      multipolare Nervenzellen: ein Axon, viele Dendrite

·      bipolare Nervenzellen: zwei gegenüberliegende Zellfortsätze

·      unipolare Nervenzellen: zwei Zellfortsätze entspringen an der gleichen Stelle; die Zelle ist ohne Dendrite

Die Sinneszellen setzen Reize in Erregung um. Man unterscheidet bei ihnen allgemein 3 Typen:

·      primäre Sinneszellen: sind Nervenzellen an der Körperoberfläche; zur Ableitung der Erreger haben sie einen langen Fortsatz.

·      Sinnesnervenzellen: der Zellkörper liegt tiefer im Gewebe. Die reizaufnehmenden Fortsätze verzweigen sich und gehen bis zur Oberfläche.

·      sekundäre Sinneszellen: haben keine Nervenzellen sondern Epithelzellen, sie werden aber von Ausläufern einer Nervenzelle umsponnen (meist bei Wirbeltieren (Geschmacksknospen..)).

Im Zentralnervensystem liegen neben den Nervenzellen die sog. Gliazellen. Sie haben eine Stützfunktion und dienen auch zur Ernährung. Die Schwann'schen Zellen sind eine Sonderform der Gliazellen. Die Nerven die im Körper sind bestehen aus Bündeln von Neuriten. Jedes Bündel ist von Bindegewebshüllen umgeben.

Impuls- und Erregungsleitung

Aktions- und Ruhepotential

Die Vorgänge der Erregungsleitung sind an die Membran der Nervenfaser gebunden. Im erregungsfreien Zustand besteht ein Unterschied in der Ionenkonzentration innerhalb und außerhalb der Membran des Axons. Außen herrscht eine hohe Na⁺ Ionenkonzentration und innen K⁺ Ionen und negativ geladene organische  Ionen. T elektrische Spannung von 70-90mV T dieser Zustand heißt auch Ruhepotential T Polarisation der Membran.

Wird eine Nervenfaser gereizt wird die Membran depolarisiert. Ist die Depolarisation nur gering, so stellt sich dem Reiz die Ruhelage wieder her, überschreitet sie aber einen Schwellenwert, so kommt es zu einem Impuls, Aktionspotential oder Spitzenpotential. Es kommt zu einer vollständigen Depolarisation und sofort darauf zu einer Repolarisation T dies erzeugt eine negative Aufladung um etwa 30-50mV an der Außenseite. Das alles geschieht in ca. 0,1 Millisekunden. Danach wird das Ruhepotential wiederhergestellt.

Die Refraktärphase ist jene Phase, in der die Membran unter keinen Umständen erregbar ist (Depolarisation). Die Reizschwelle kehrt nur allmählich wieder zurück.

Die Höhe des Aktionspotentials ist immer gleich, wenn der Schwellenwert einmal überschritten ist. Die Intensität des Reizes spielt keine Rolle. Das Aktionspotential entsteht entweder in voller Höhe oder gar nicht. Ein neu entstandenes Aktionspotential führt zu einer Depolarisation der benachbarten Membranbezirke T so pflanzt sich das Aktionspotential fort und es kommt ständig zu neuen. Man nennt das eine Erregungsleitung, die sich von der gereizten Stelle des Axons in beide Richtungen ausbreitet. Bei einer marklosen Faser verläuft dies kontinuierlich, bei den mit Markscheiden versehenen Axonen der Wirbeltiere springt die Erregung.

Bei marklosen Fasern hängt die Geschwindigkeit der Erregungsleitung von der Dicke ab, bei Wirbellosen (0,5m/sec). Die dicksten Fasern sind bei Regenwürmern (1mm, 30m/sec). Bei den markhaltigen und dünnen Fasern der Wirbeltiere kommt es zu Geschwindigkeiten bis zu 120m/sec.

Übertragung von Impulsen

Nervenzellen treten miteinander in Verbindung, indem sie die Endverzweigungen des Axons, die knopfartig und verdickt sind, an die andere Zelle anlegen. Diese Verbindung nennt man Synapse. An diesen befindet sich zwischen der Membranen der benachbarten Zellen der Synapsenspalt. Hier wird meist ein Transmitter verwendet, um den Spalt zu überbrücken. Die Flüssigkeit wird nur auf der einen Seite gebildet. So gibt die Synapse die Richtung der Erregungsleitung an. Man kennt derzeit 30 verschiedene Transmitter; es gibt aber auch hemmende Transmitter.

Erregungsbildung durch Sinneszellen

Die Sinneszellen aller Sinnesorgane senden an die zentralen Teil des Nervensystems (Gehirn) nur Impulsfolgen (Er­regungen). Es gibt bestimmte Teile des Gehirns die für bestimmte Sinneswahrnehmungen zuständig sind. Erst im Hirn kommen die entsprechenden Empfindungen zustande.

Reflexe, Lernen, Gedächtnis

Ein Reflex ist stets eine in gleicher Weise eintretende, nervös ausgelöste Reaktion eines Tiers oder eines Menschen auf einen Reiz. Es muß immer ein reizaufnehmendes und reflexauslösendes Organ vorhanden sein. Sie sind durch Nervenbahnen verbunden. Axonreflexe können auch bei Wirbeltieren auftreten. Sie sind direkt und machen keinen Umweg. Jedoch wesentlich häufiger sind Reflexe, bei denen mehrere Nervenzellen einen Reflexbogen aufspannen. In der Regel sind noch einige Schaltzellen dazwischen, die Nervenzellen können aber auch direkt verbunden sein.

Man unterscheidet vererbte und bedingte Reflexe. Bedingte Reflexe werden im Laufe des Lebens erlernt und würden normalerweise keine Reflexe auslösen. Sie können aber wieder vergessen werden. (Iwan Pawlow Hund vorm fressen akustisches Signal Speichelfluß). Der Versuch zeigt, daß Reflexe auf einem Lernprozeß beruhen. Durch die Veränderung von Schaltkreisen im Nervensystem kommt es auch zu einer Veränderung im Bereich der Synapsen. Lernvorgänge schütten also eine vermehrte Erregung in den postsynapsischen oder eine vermehrte Ausschüttung von Transmittern der präsynapsischen Zellen. Es wird angenommen, daß bei Lernprozeßen auch eine synapsische Verbindung geschaffen wird. Das Gedachte muß aber auch gespeichert werden T im Gedächtnis. Man unterscheidet Lang- und Kurzzeitgedächtnis.

Bau des Nervensystems verschiedener wirbelloser Tiere

Bei Einzellern gibt es reizleitende Elemente im Zellplasma. Bei Schwämmen fehlt es vollständig. Die hohen Tiere sind die ersten, die ein Nervensystem aufweisen (in Form von Nervennetz, Nervengeflecht). Die Nervenzellen sind hier netzartig im ganzen Körper verteilt. Treten Nervenknoten oder Ganglien auf, spricht man von einem zentralisiertem Nervensystem.

Beispiele für andere Nervensysteme:

·      Plattwürmer: Anhäufung der Nervenzellen am Vorderende. Die Zellen sind auf das Vorderende und die Längsstränge begrenzt (sonst nur Axone).

·      Fadenwürmer: Das Zentralnervensystem besteht aus einem Nervenring der vom Schlund im Mund umspannt ist. Von ihm geht jeweils ein Nervenstrang auf der Bauch- und auf der Rückenseite los.

·      Gliedertiere: besitzen ein Strickleiternervensystem: Es ist nach einem bestimmten Schema aufgebaut: 1. ein einpaariges Oberschlundganglion (stark bei Insekten) 2. ein einpaariges Unterschlundganglion. Von hier geht es auf der Bauchseite wie eine Strickleiter weiter. In jedem Segment ist ein Gliederpaar. Es wird wegen der bauchseitigen Lage auch Bauchmark genannt.

·      Weichtiere: besitzen ein großes Gehirnganglion, dieses steht mit dem Fußganglion in Verbindung (Verbindungs­glied: Statozyste). Bei den Kopffüßern
ist eine so hohe Nervenleitung vorhanden, daß sogar Intelligenzleistungen möglich sind.

·      Stachelhäuter: besitzen einen einfach gebauten Nervenring und Nervenstränge in jedem Radius; kein Nervenzentrum.

Das Nervensystem der Chordatiere und des Menschen

Die Chordatiere haben ihr zentrales Nervensystem auf der Rückseite des Körpers. An der Oberseite des Keimes entsteht durch Einfaltung des Ektoderms die Neuralrinne, die sich schließlich zum Neuralrohr schließt. Bei den Wirbeltieren leitet sich aus der Erweiterung der Vorderenden des Neuralrohrs das Gehirn ab T 5 Abschnitte; Anschließend kommt das Rückenmark. Gehirn und Rückenmark sind die zentralen Teile des Nervensystems, die von ihnen ausgehenden Nerven heißen peripheres Nervensystem. Weiters gibt es das vegetative Nervensystem für die Organe. Das Gehirn und das Rückenmark sind von 3 Häuten umgeben.

Das Rückenmark:

stellt die Verbindung zwischen Gehirn und Körper her. Es erinnert an das Neuralrohr aus dem es sich entwickelt hat. Es ist ein ca. 1cm dicker weißer Wirbelkanal. Im Querschnitt sieht man um den Zentralkanal eine graue Masse (Schmetterlingsfigur). Drum herum ist eine weiße Substanz, die aus Zellen des Neuralrohrs und aus Nervenfasern des Gehirns besteht. Der zentrale Kanal ist der Rückenmarkskanal. Die Flügel der 'Schmetterlinge' werden als Hörner bezeichnet. In diesen sind Fasern, die sog. Spinalganglien. Die bauchseitigen Vorderhörner beinhalten Nervenzellen. Aus dem Rückenmark tritt jeweils zwischen 2 Wirbeln ein Nervenpaar aus. Jeder Nerv beginnt mit 2 Nervenwurzelfasern und versorgt eine eigene Körperzone. Bei einem Menschen hat die Durchtrennung des Rückenmarks eine sofortige totale Lähmung aller Körperteile unterhalb der Durchtrennungsstelle zur Folge.

Abschnitte und Funktionen des Gehirns:

Das Gehirn entwickelt sich sehr früh im Embryonalstadium aus den Gehirnbläschen. Es ist in 5 Teile gegliedert: Vorder- oder Großhirn, Mittelhirn, Nachhirn, Zwischenhirn und Kleinhirn;

Vom Gehirn gehen 12 Gehirnnervenpaare aus, die zu den Sinnesorganen gehen. Nur der 10. Nerv geht zu den inneren Organen.

Das Vorder- oder Großhirn: ist paarig und dient den Fischen als Riechhirn. Bei den Säugern gewinnt es immer mehr an Bedeutung. Die Oberfläche der beiden Gehirnhälften sind bei den primitiven Säugern glatt und erst bei höheren Säugern kommt es zu einer zunehmenden Verfurchung. An der Oberfläche liegen die Nervenzellen. Die Oberflächenvergrößerung (durch Furchen) bringt eine Vermehrung der Nervenzellen und so eine gesteigerte Leistungsfähigkeit. Beim Menschen sind ²/₃ der Gehirnoberfläche in den Furchen verborgen. Die Nervenfasern verbinden die einzelnen Teile der Großhirnrinde mit den Teilen des Gehirns. Die starken Verbindungen zwischen den Hirnhälften heißen Balken.

In der Großhirnrinde erfolgt die Umwandlung von Erregung in Empfindung bzw. Wahrnehmung. Es entstehen Muster für Handlungsabläufe und die Umwandlung in motorische Abläufe, es lassen sich versch. Sinneseindrücke verknüpfen = Assoziation.

Die Beobachtung von Ausfallserscheinungen als Reaktion auf Verletzungen und elektrische Stöße haben gezeigt, daß bestimmte Felder an bestimmten Leitungen beteiligt sind. (z.B. Verlust der Sprache infolge eines Unfalls,).

Man unterscheidet die Rindenfelder in:

·      Motorische Rindenfelder: setzen die Muskel in Tätigkeit.

·      Sensorische Rindenfelder: hier enden die Faserzüge der Sinnesorgane.

Felder die nicht mit Körperteilen verbunden sind nennt man Assoziationsfelder. Alle Gehirnleistungen sind die Folge einer Zusammenwirkung vieler Bereiche der Gehirnrinde.

Das Zwischenhirn: am Zwischenhirn liegen die wichtigen Hormondrüsen (Epi­physe, Hypophyse). Die Hypophyse steht mit einigen wichtigen Abschnitten des Zwischenhirns in Verbindung. Bei Säugern ist das Zwischenhirn besonders wichtig. Es ist paarig und von allen Nerven, die Sinnesorgane und Großhirn verbinden, durch­laufen. Außerdem ist es das Zentrum für viele vegetative Funktionen: Sexualtrieb, Wasserhaushalt, Wärme und Stoffregulation. Es ist auch das Temperaturzentrum und regelt die Durchschnittstemperatur. Das geschieht durch Erweitern und Verengen der Hautgefäße, Vertiefung der Atmung.

Das Mittelhirn: dient bei einfachen Wirbeltieren als Schaltstelle zwischen Sinnesorganen und Muskulatur und für die optischen Informationen. Bei Menschen und Vögel ist es eher unbedeutend. Es beherbergt Zentren zur Koordination und ererbte Verhaltensmuster.

Es enthält aber auch den Schlaf-Wach-Rhythmus. Der Tiefschlaf wird nach 1-2 Stunden erreicht. Durch Krankheiten kann es zu Schlafstörungen, Schlafsucht und zu Schlaflosigkeit kommen. Beobachtungen haben ergeben, daß man während des Schlafs die Augen bewegt (REM = Rapid Eye Movement). Bei einem gesunden Schlaf von 8 Stunden träumt man rund 90 Minuten.

Das Kleinhirn: dient zur Bewegungskoordination. Es empfängt Meldungen aus den Sinnesorganen, aus Bogengängen, Schweresinnesoganen und den Augen. Es kontrolliert die Lage des Körpers im Raum und gibt direkt Befehle an die motorischen Zentren.

Bei Tieren, die einen guten Gleichgewichtssinn benötigen oder exakte Bewegungen machen müssen, ist es sehr stark ausgebildet. Beim Menschen ist es tief gefurcht und grau.

Das Nachhirn: wird auch als das verlängerte Mark bezeichnet und verbindet Gehirn mit Rückenmark. Es dient als Zentrum für Lebensvorgänge (Atmung, Kreislauf, das Kauen, Schlucken, Erbrechen.).

Das Atemzenterum: Alle paar Sekunden wird eine Salve von Aktionspotential über die motorischen Nervenfasern zugeleitet. Außerdem wird der CO₂-Gehalt des Blutes gemessen. Wenn zu viel CO₂ da ist, wird die Atemfrequenz erhöht und umgekehrt.

Der Hustenreflex: dient um Atemwege von Fremdkörpern frei zu machen T Schutzreflex. Je kräftiger der Reiz ist, desto schneller muß man husten. Leichte Reize können sich summieren und erst später Husten auslösen.

Die Regelung des Blutdrucks: Das Nachhirn empfängt Nachricht von den Druck­sinnesorganen. Weicht der Wert vom Sollwert ab dann wird über das vegetative Nervensystem die Schlagfrequenz und die Kontraktionsstärke verändert.

Das vegetative Nervensystem

dient als Eingeweidenervensystem. Die Steuerung der inneren Organe ist aber nicht unserem Willen unterworfen. Es besteht aus 2 Teilen: Dem Sympathicus und dem Parasympathicus. Der Sympathicus besteht aus 2 Ganglienketten links und rechts der Wirbelsäule, die mit dem Rückenmark verbunden sind. Die Ganglien des Parasympathicus liegen in der Nähe der Organe verstreut. In Bereichen großer Blutgefäße sind PS und S miteinander verwachsen T Sonnengeflecht um die Aorta! Normaler Weise stehen PS und S im Gleichgewicht. Dieses kann aber durch Streß und psychische Schäden aus dem Gleichgewicht geraten. Der Sympathicus ist leistungsfördernd. Der Parasympathicus ist aufbau- und erholungsfördernd.

https://www.litde.com/fabel-erzahlung-roman/

https://www.litde.com/die-novelle-unter-dem-einflu-des-impressionismus/

https://www.litde.com/das-zwanzigste-jahrhundert/

https://www.litde.com/das-literarische-feld/