Zentrales und peripheres Nervensystem

Zentrales und peripheres Nervensystem Übung

• Schildere die Aufgaben des somatischen und des vegetativen Nervensystems.

  Tipps

  Das somatische Nervensystem wird auch als willkürliches System bezeichnet.

  Sympathicus und Parasympathicus lassen sich nicht durch den Willen kontrollieren.

  Lösung

  Das somatische Nervensystem wird auch willkürliches Nervensystem genannt. Es hilft dem Körper dabei, sich mit seiner Außenwelt auseinanderzusetzen. Die Nervenzellen sind mit der Skelettmuskulatur und den Sinnesorganen vernetzt. Das somatische Nervensystem kontrolliert den Bewegungsapparat. Außerdem liegt es überwiegend im ZNS, wo auch die Sinnesinformationen der Außenwelt zusammenlaufen.

  Das vegetative Nervensystem wird auch als autonomes oder unwillkürliches Nervensystem bezeichnet. Es entzieht sich unserer Kontrolle. Dies ist wichtig und sinnvoll, da es sich um die Vitalfunktionen kümmert. Dazu zählen Atmung, Herzschlag, Verdauung oder Sexualfunktionen. Dieses System steuert also das Körperinnere. Das vegetative Nervensystem lässt sich in den Sympathicus und den Parasympathicus einteilen, welche meistens als Gegenspieler auftreten: Der Sympathicus erhöht die Aktivität von Organen in Leistungs- und Stresssituationen. Er steigert den Blutdruck, erhöht die Bereitstellung von Glucose (Energieträger) und aktiviert das Herz-Kreislauf- und das Atmungssystem. Der Parasympathicus reduziert diese Systeme, erhöht dahingegen aber die Stoffwechselfunktionen.

• Beschreibe die Funktionsweise des Nervensystems am EVA-Prinzip.

  Tipps

  ZNS = Zentrales Nervensystem

  PNS = Peripheres Nervensystem

  Eine mögliche Ausgabe ist die Kontraktion eines Muskels.

  Das ZNS setzt sich aus dem Gehirn und dem Rückenmark zusammen.

  Lösung

  Das EVA-Prinzip reduziert die Funktionsweise des Nervensystems auf das Wesentliche. Sinneszellen und Sinnesorgane nehmen Informationen auf (Eingabe). Über die Nervenzellen des PNS werden die Reize zum ZNS geleitet, wo sie verarbeitet werden. Dabei ist zu beachten, dass das ZNS nicht nur aus dem Gehirn, sondern auch aus dem Rückenmark besteht. Das ZNS sendet über das PNS eine Reaktionsantwort, z. B. an Muskeln (Ausgabe).

  Das EVA-Prinzip findet übrigens auch in der Informatik Anwendung: Hier findet findet die Eingabe z. B. über die Tastatur statt, die Verarbeitung im Computer und die Ausgabe z. B. über den Drucker.

• Stelle Sympathicus und Parasympathicus gegenüber.

  Tipps

  Der Sympathicus ist vor allem in Situationen der Panik oder bevorstehender Flucht aktiv.

  Neurotransmitter sind biochemische Stoffe. Sie übertragen Reize von einer Nervenzelle zur nächsten.

  Lösung

  Das sympathische Nervensystem hat die Aufgabe, in Stresssituationen (sowie Kampf- oder Fluchtsituationen) für eine schnelle Leistungssteigerung des Körpers zu sorgen. Um dies zu gewährleisten, steigert der Sympathicus die Aktivität des Herz-Kreislauf-Systems und des Atmungssystems. Außerdem erhöht sich der Blutdruck und es wird mehr Energie in Form von Glucose bereitgestellt. Stark reduziert werden dagegen die Darmtätigkeit und die Durchblutung der Haut. Als Botenstoffe wirken Adrenalin und Noradrenalin.

  Das parasympathische Nervensystem arbeitet genau andersherum: Es reduziert den Energieverbrauch und fördert den Stoffwechsel des Körpers. Herz- und Atemfrequenz werden gesenkt. So dient es der Erholung und dem Aufbau von Energiereserven. Deshalb ist es auch im Schlaf aktiver. Als Botenstoff (Neurotransmitter) ist hier Acetylcholin am Werk.

• Vergleiche ausgewählte Nervensysteme miteinander.

  Tipps

  Ein diffuses Nervensystem wird auch als Nervennetz bezeichnet. Es scheint willkürlich angeordnet.

  Wenn du dir eine Strickleiter vorstellst, weißt du auch, wie das Strickleiternervensystem aufgebaut ist.

  Das Zentralnervensystem hat (mindestens) einen Ort mit einer hohen Konzentration an Nervenzellen.

  Lösung

  Das einfachste Nervensystem ist das diffuse NS oder Nervennetz. Es gibt keine Nervenzentren, obwohl es Stellen mit mehr Nervenzellen gibt als an anderen Orten. So scheint es selbst hier eine „sinnvolle“ Verteilung zu geben. Ein Gehirn gibt es allerdings nicht. Träger von diffusen NS sind z. B. Polypen oder Quallen.

  Fadenwürmer besitzen ein strangförmiges NS. Es ist zu beiden Seiten des Körpers verteilt. Bei den Nervenzellen hat noch keine Differenzierung stattgefunden, eine Zentralisierung ist ebenfalls nicht erkennbar.

  Beim Strickleiternervensystem sieht das schon anders aus. Zwei Hauptnervenstränge werden mit Querverbindungen verbunden. So entsteht das Bild einer Strickleiter. Neben Insekten und Spinnentieren besitzen noch einige andere Tierarten diese Form des NS. Jedes Körpersegment enthält mindestens ein Ganglion (Mehrzahl: Ganglien). Das sind Nervenknoten und letztlich Vorläufer des Gehirns. Hier ist nun also eine Zentralisierung erkennbar und auch die Nervenzellen sind differenzierter.

  Das Nervensystem des Regenwurms wird oft als Strickleiternervensystem bezeichnet. Da es aber ein Gehirn besitzt (Zentralisierung), könnte es auch als (einfaches) Zentralnervensystem bezeichnet werden.

  Die stärkste Differenzierung und Zentralisierung ist beim Zentralnervensystem zu erkennen, wie es wir Menschen, alle anderen Wirbeltiere und weitere Arten besitzen. Wir finden nun ein Gehirn und die Nervenzellen sind stark differenziert.

• Definiere das zentrale und das periphere Nervensystem.

  Tipps

  Das zentrale Nervensystem (ZNS) wird aus zwei Bestandteilen gebildet, das periphere Nervensystem (PNS) umfasst die anderen Nervenzellen, die sich über den gesamten Körper erstrecken.

  Das Wort Peripherie bezeichnet eine Umgebung. Bei einer Stadt beispielsweise wäre die Peripherie das Umland.

  Lösung

  Das zentrale Nervensystem (ZNS) wird aus dem Gehirn und dem Rückenmark gebildet (gelb in der Abbildung). Die übrigen Nervenzellen, die sich über den gesamten restlichen Körper erstrecken (blau gekennzeichnet), zählen zum peripheren Nervensystem (PNS). Es steht mit den Organen, mit Muskel- und Hautzellen des Körpers in Kontakt. Die beiden Systeme sind eng miteinander verknüpft (siehe z. B. den Kopfbereich in der Abbildung).

  Durch die starke Konzentration vieler Nervenzellen im Gehirn zählt das ZNS weit mehr Nervenzellen als das PNS – auch wenn es flächenmäßig wesentlich kleiner ist.

• Begründe, ob man Entscheidungen sprichwörtlich aus dem Bauch heraus entscheiden kann.

  Tipps

  Die Einteilung in das zentrale und das periphere Nervensystem ist hier nicht gefragt. Hier geht es vielmehr um die funktionelle Einteilung des Nervensystems (NS).

  Lösung

  Am Anfang haben wir gesagt, dass sich das Nervensystem des Menschen aus dem somatischen und dem vegetativen Nervensystem zusammensetzt und letzteres in Sympathicus und Parasympathicus gegliedert wird. Mittlerweile weiß man, dass dem vegetativen Nervensystem noch ein drittes Nervensystem zugeteilt werden kann: das enterische Nervensystem (enteron altgriech. für Darm). Das enterische Nervensystem (kurz ENS) wird auch als Darmnervensystem oder second brain bezeichnet und arbeitet autonom. Es durchzieht große Teile des Magen-Darm-Traktes und besitzt sogar mehr Nervenzellen als das Rückenmark.

  Auch wenn es autonom, also eigenständig, arbeitet, nehmen Sympathicus und Parasympathicus durchaus Einfluss auf das System. Es werden aber andere Botenstoffe (Neurotransmitter) aktiv, nämlich Serotonin und Dopamin. Interessanterweise sind diese Neurotransmitter auch im Gehirn aktiv, auch sonst ähnelt das ENS sehr dem Aufbau des Gehirns.

  Das ENS steuert die Verdauung, reguliert die Darmbewegungen und die Durchblutung und analysiert die Zusammensetzung der Nahrung.

  Manche Wissenschaftler vermuten, dass bei intuitiven Entscheidungen neben dem Gehirn auch das ENS eine Rolle spielt: Dies würde die sprichwörtlichen Bauchentscheidungen erklären. Dies ist allerdings nicht belegt und auch umstritten, da die Urteilsbildung im Gehirn stattfindet.