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Die verschiedenen Nervensysteme der Lebewesen 06:45 min

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Transkript Die verschiedenen Nervensysteme der Lebewesen

Hallo! Mein Name ist Steffi. In diesem Video zeige ich dir die verschiedenen Nervensysteme der Lebewesen. Du lernst den Bau und die Funktion des diffusen, des strangförmigen, des strickleiterförmigen und des zentralen Nervensystems kennen. Ich nenne dir auch immer tierische Vertreter, die dieses Nervensystem besitzen. Auch das menschliche Nervensystem mit seinen Besonderheiten stelle ich dir vor. Hierbei lernst du die Begriffe peripheres, somatisches und vegetatives Nervensystem kennen sowie die Begriffe Sympathicus und Parasympathicus. Bevor wir starten habe ich eine Frage: „Was ist ein Nervensystem?“ Ein Nervensystem ist ein Netzwerk aus Nervenzellen. Sie sind alle miteinander verknüpft und beeinflussen sich gegenseitig. Schauen wir uns zu Beginn das einfachste Nervensystem an: das diffuse Nervensystem, oder auch zerstreutes Nervensystem genannt. Es wird auch als Nervennetz bezeichnet. Bei diesem Nervensystem sind die einzelnen Nervenzellen zu einem lockeren Netz angeordnet. Du findest hier also zum Beispiel kein Gehirn. Das Nervensystem sieht so aus wie bei diesem Polyp. Die Erregungsleitung verläuft bei diesem Nervensystem sehr langsam. Aber dennoch reicht es aus, um alle Körperfunktionen zu koordinieren. Die Informationsleitung findet hier häufig in beide Richtungen entlang der Nervenzelle statt. Daher kann sich in diesem Netzwerk von jedem Punkt aus eine Erregung gleichmäßig in alle Richtungen ausbreiten. Zum Beispiel, wenn du einen Süsswasserpolypen an irgendeiner Stelle berührst, wird die Information im ganzen Körper weitergeleitet und das löst eine Reaktion des gesamten Körpers aus. Hohltiere, wie Nesseltiere, haben solche diffusen Nervensysteme. Das strangförmige Nervensystem finden wir zum Beispiel bei Fadenwürmern. Das Nervensystem ist zu beiden Seiten des Körpers verteilt und wir finden hier auch noch keine Differenzierung. Anders sieht es bei dem Strickleiternervensystem aus: Gliederfüße, wie die Fliege, haben ein solches Nervensystem. Dieses Nervensystem besteht aus zwei bauchseitig gelegenen Hauptnervensträngen, die in jedem Segment eine Querverbindung aufweisen. Das sieht aus wie eine Strickleiter. Daher der Name Strickleiternervensystem. Bei diesem Nervensystem finden wir Nervenknoten. Sie werden auch Ganglien genannt. Sie sind in jedem Körpersegment vorhanden. So sind gezielte Bewegungen möglich. Es gibt diese Nervensysteme schon in einer sehr differenzierten Form, wie zum Beispiel beim Regenwurm. Er hat eine Art Gehirn, das Kopfganglium. Kommen wir nun zum zentralen Nervensystem, auch ZNS genannt. Bei diesem Nervensystem finden wir eine starke Differenzierung und Zentralisierung. Wirbeltiere besitzen dieses Nervensystem, also zum Beispiel Hunde und auch wir Menschen. Als zentrales Nervensystem bezeichnet man die Nerven, die im Gehirn und Rückenmark liegen. Aber wir haben ja auch Nerven, die außerhalb liegen. Dieses Nervensystem wird als peripheres Nervensystem bezeichnet. Dieses periphere Nervensystem lässt sich funktionell einteilen in somatisches Nervensystem und vegetatives Nervensystem. Das somatische Nervensystem ist mit dem Skelettmuskel, der Haut und den Sinnesorganen verbunden und regelt unsere Bewegungen. Das vegetative Nervensystem steuert die Funktionen der inneren Organe. Es regelt also die Atmung, den Kreislauf oder auch den Herzschlag. Dieses Nervensystem arbeitet weitgehend autonom, also selbstständig. Das vegetative Nervensystem lässt sich in zwei Teile untergliedern: den Sympathicus und den Parasympathicus. Der Sympathicus wirkt anregend auf Organe, die für eine Steigerung der körperlichen Aktivität verantwortlich sind. Zum Beispiel, wenn du wegrennst, beschleunigt er die Herzfrequenz und hemmt gleichzeitig Organe, die die körperliche Leistung beeinträchtigen würden, zum Beispiel die Verdauungsorgane. Der Parasympathicus fördert alle Systeme, die der Erholung und Regeneration dienen. Er ist vor allem in Ruhephasen sehr aktiv. So, nun kennst du verschiedene Nervensysteme. Lass uns diese noch einmal in einem Überblick anschauen. Das einfachste Nervensystem ist das diffuse Nervensystem. Dann das Strangförmige. Diese beiden Nervensysteme haben keine Ganglien. Eine erste Differenzierung und auch Zentralisierung finden wir beim Strickleiternervensystem. Hier kannst du auch Ganglien finden. Tiere mit einem solchen Nervensystem können sich gezielter bewegen. Die stärkste Differenzierung und Zentralsierung findest du beim zentralen Nervensystem. Das Gehirn ermöglicht hochkomplexe Lern- und Gedächtnisleistung. Und auch komplexe Bewegungsabläufe sind möglich. Du siehst also, die Evolution hat ganz verschiedene Nervensysteme hervorgebracht. Sie unterscheiden sich in ihrer Komplexität. Man kann sagen, je gezielter das Verhalten und je genauer die sensorische Verarbeitung, desto zentralisierter sind die Nervensysteme. Tschüss und bis bald!

Die verschiedenen Nervensysteme der Lebewesen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Die verschiedenen Nervensysteme der Lebewesen kannst du es wiederholen und üben.

  • Benenne die verschiedenen Nervensysteme.

    Tipps

    Das diffuse NS wird auch als Nervennetz bezeichnet.

    Lösung

    Die Abbildung rechts zeigt die verschiedenen Nervensysteme und ordnet sie in die evolutive Entwicklung ein. So ist das diffuse NS (Nervennetz) am primitivsten, ähnlich wie das strangförmige NS. Eine erste Zentralisierung finden wir beim Strickleiternervensystem mit den Ganglien, aus denen sich letztlich das Zentralnervensystem (ZNS) und das Gehirn entwickelt haben.

  • Erkläre den Sinn der hemmenden Wirkung des Sympathicus auf die Verdauung.

    Tipps

    Das enterische System (Darmnervensystem) gibt es tatsächlich, allerdings wirkt es nicht antagonistisch zum sympathischen System.

    Lösung

    Das vegetative Nervensystem (VNS) wird aus Sympathicus, Parasympathicus und dem Darmnervensystem gebildet. Das VNS steuert die inneren Organe, die für die Nährstoff- und Sauerstoffversorgung sowie für die Abfallentsorgung zuständig sind. Dabei arbeitet es autonom, also willkürlich, und ist nicht aktiv zu kontrollieren.

    Sympathicus und Parasympathicus wirken bei der Regulation vieler Prozesse antagonistisch, also gegeneinander.

    Während der Parasympathicus der Regeneration dient, ist der Sympathicus bei körperlicher Ertüchtigung besonders aktiv. Nicht verwunderlich, dass sich die beiden Systeme, gemessen am Tag-Nacht-Rhythmus (Aktivität vs. Schlaf), in ihrer Wirkung quasi abwechseln.

    Außerhalb des Tag-Nacht-Rhythmus wird der Sympathicus in Alarmsituationen aktiv, es kommt zur Ausschüttung von Stresshormonen (Adrenalin und Noradrenalin), die Herzschlagfrequenz wird beschleunigt, ebenso die Atemfrequenz, die Leber erhöht die Glucosefreisetzung, die Pupillen weiten sich. Für den Zustand höchster Leistungsfähigkeit werden dagegen Systeme gehemmt, die die Leistungsfähigkeit nicht steigern: Die Speichelproduktion wird gehemmt, ebenso wie Magen oder Bauchspeicheldrüse.

    Der Parasympathicus dient der Regeneration, der Erhaltung und dem Aufbau von Energie. So steht hier die Verdauung im Mittelpunkt – also derjenige Prozess, der für den Energieaufbau entscheidend ist.

  • Vergleiche das zentrale Nervensystem mit dem peripheren Nervensystem.

    Tipps

    In der Abbildung kannst du die Informationsverarbeitung bei einem Nervensystem eines Wirbeltiers erkennen – also das Zusammenspiel vom zentralen und peripheren Nervensystem.

    Der Teil des Nervensystems, der vom Hypothalamus überwacht wird, heißt auch unwillkürliches oder autonomes Nervensystem.

    Lösung

    Das ZNS gliedert sich bei Wirbeltieren in Gehirn und Rückenmark. Die Abgrenzung zum PNS ist lediglich in der Lage begründet, denn funktionell sind die beiden Systeme eng miteinander verkettet. Das PNS leitet Informationen von Sinnesorganen zum ZNS. Dort werden die Sinneswahrnehmungen verarbeitet. Über das PNS werden Informationen dann zu den Zielorganen, z. B. Muskeln, geleitet. Die Reize, die beim ZNS ankommen, kommen aber nicht nur von außerhalb des Körpers. Auch vom Organismus selbst produzierte Reize verarbeitet das ZNS.

    Neben dieser anatomischen Einteilung gibt es auch noch eine funktionelle Einteilung des Nervensystems. Das somatische NS wird auch als willkürliches System bezeichnet. Es ermöglicht dem Menschen, seine Umwelt bewusst über Sinnesorgane wahrzunehmen und Aktionen willentlich auszuführen. Deshalb ist es hauptsächlich im ZNS gelegen, wo schließlich auch die Sinnesreize zusammenlaufen. Während sich das somatische NS mit seiner Außenwelt auseinandersetzt, ist das vegetative NS für das Körperinnere zuständig. Autonomes Nervensystem oder unwillkürliches Nervensystem sind zwei andere Bezeichnungen für das vegetative NS. Es kann vom Menschen nicht willentlich gesteuert werden. Allerdings kann es indirekt beeinflusst werden, je nach körperlicher und mentaler Aktivität. Es hält lebenswichtige Funktionen (Vitalfunktionen) aufrecht. Dazu zählen Herzschlag, Atmung, Stoffwechsel und Verdauung. Das vegetative NS ist im ZNS kaum angesiedelt und wird von einem speziellen Teil des Zwischenhirns überwacht: dem Hypothalamus. Der Bewegungsapparat mit seiner quergestreiften Muskulatur unterliegt der Kontrolle des somatischen NS. Das vegetative NS dagegen kontrolliert die glatte Muskulatur und die Herzmuskulatur.

  • Charakterisiere ausgewählte Nervensysteme.

    Tipps

    Sowohl das diffuse als auch das strangförmige Nervensystem sind weder differenziert noch zentralisiert.

    Bei dem Nervensystem von Insekten ist eine erste Zentralisierung erkennbar.

    Die größten Ganglien im Strickleiternervensystem sind mit dem Gehirn der Wirbeltiere vergleichbar.

    Lösung

    Die Abbildung rechts zeigt den Trend, der sich im Laufe der Evolution abgezeichnet hat: Das Nervensystem und die Nervenzellen wurden immer differenzierter und zentralisierter.

    Die einfachsten Nervensysteme sind das diffuse und das strangförmige Nervensystem, bei denen noch nicht an Differenzierung und Zentralisierung zu denken ist.

    Erst beim Strickleiternervensystem differenzieren sich die Nervenzellen und eine erste Zentralisierung in Ganglien (Nervenknoten) hat stattgefunden. Sie steuern segmental Bewegungen und das größte Ganglienpaar in der Kopfregion verarbeitet Sinneseindrücke – so, wie das Gehirn im Zentralnervensystem.

    Das Zentralnervensystem weist die stärkste Zentralisierung und Differenzierung auf. Nervenbahnen des peripheren Nervensystems leiten Informationen von den Sinnesorganen zum ZNS und vom ZNS zu motorischen Effektoren (EVA-Prinzip).

  • Definiere den Begriff Ganglion.

    Tipps

    Ganglion kommt aus dem Griechischen und bedeutet Knoten.

    Im Strickleiternervensystem sind Ganglien erstmals erkennbar.

    Das Strickleiternervensystem finden wir bei vielen Tieren, z. B. bei Ringelwürmern, Insekten und Spinnentieren.

    Lösung

    Die Abbildung zeigt das Strickleiternervensystem einer Fliege. Die gelben Kreise sind jeweils Ganglien. Diese Nervenknoten sind eine Ansammlung von Nervenzellkörpern und kommen beim Strickleiternervensystem und bei einfachen Zentralnervensystemen (ZNS) vor. Sie sind bei Insekten vor allem am Vorderende zu finden und bilden die Vorläufer des Gehirns.

  • Erschließe dir die Informationsverarbeitung im Nervensystem von Wirbeltieren.

    Tipps

    Sinnesorgane zählen zu den Rezeptoren.

    Effektoren sind Zielorgane, also z. B. Beine oder Hände (bzw. die Muskeln).

    Lösung

    Informationsverarbeitung im Wirbeltier-Nervensystem

    Als Anwendungsbeispiel soll folgende Situation dienen, anhand derer die Informationsverarbeitung beschrieben wird: Ich sehe einen Ball und greife danach.

    Informationen werden über Sinnesorgane (Rezeptoren) aufgenommen, über das PNS zum ZNS geleitet, wo sie verarbeitet werden. Über motorische Nerven werden dann Informationen vom ZNS über das PNS an Zielorgane (Effektoren) geleitet.

    Vereinfacht erfolgt die Informationsverarbeitung nach dem EVA-Prinzip: Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe.