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Steuernetzwerke – Hüter eines ausgeglichenen Milieus

Um das innere Gleichgewicht des Organismus aufrecht- zuerhalten, müssen alle Körpersysteme perfekt zusammenarbeiten. Zwei übergeordnete Netzwerke, nämlich das Nervensystem und das Hormonsystem, sind für die Gesamtsteuerung der Aktivitäten und Wechselwirkungen zuständig.

In dieser Partnerschaft kommt dem Nervensystem die übergeordnete Rolle zu. Ob wir ein Buch lesen, Hunger verspüren oder ob wir über ein plötzliches lautes Geräusch erschrecken, ein Rätsel lösen, uns an die Geschehnisse des vorangegangenen Tages erinnern oder eine fremde Sprache lernen – an all diesen höchst unterschiedlichen Aktionen ist immer auch unser Nervensystem beteiligt. Dieses Körpersystem wird vom Gehirn, dem Rückenmark und den peripheren Nerven gebildet. Unsere Sinnesorgane übernehmen hier die Funktionen der Informationsaufnahme und -weitergabe. Sie teilen sich diese Aufgabe, indem sie jeweils spezifische Reize aufnehmen. So reagiert das Auge lediglich auf Lichtstrahlen und das Hörorgan eben nur auf Schallwellen.

Während sich die über die Nervenbahnen weitergeleiteten elektrischen Signale mit Höchstgeschwindigkeit fortbewegen, arbeitet das Hormonsystem eher langsam. Hier schütten so genannte endokrine Drüsen chemische Substanzen aus. Die Hormone, die beispielsweise Wachstums- und Reifungsprozesse steuern, erreichen ihre Zielgewebe über den Blutstrom und beeinflussen an ihrem Bestimmungsort die Aktivitäten anderer Körperzellen. Die Wirkung wird frühestens nach Minuten, oft erst nach Tagen spürbar, ist jedoch meist langfristiger als die von einem Nervenimpuls veranlasste Änderung.

Nervenzellen: Blitzschnelle Übermittler

Was leistet unser Nervensystem?

Ob beim Atmen oder Gehen, bei Hunger oder Schmerz, bei Freude oder kreativem Schaffen: Unser Nervensystem steuert und reguliert Körper- und Empfindungsaktivitäten durch ununterbrochene Überwachung, Auswertung und Beantwortung von Botschaften aus dem Innern des Körpers und seiner Umgebung. Seine Reaktion äußert sich in entsprechenden Befehlen an die Muskeln oder an die Körperdrüsen. Geschützt und ernährt von den so genannten Gliazellen arbeiten hochspezialisierte Nervenzellen, die Neuronen, in Gewebegruppen zusammen und bilden in ihrer Gesamtheit das Nervensystem. Dabei erfolgen der Empfang und die Weitergabe elektrischer Signale und Impulse mit rasender Geschwindigkeit über miteinander verschaltete Neuronen.

Wie viele Nervenzellen haben wir?

Mehrere 100 Milliarden von Nervenzellen. Im gesamten Nervensystem – dazu gehören Gehirn und Rückenmark (auch Zentralnervensystem genannt) und die peripheren Nerven – sind zwei Hauptgruppen von Nervenzellen zu finden: Neuronen und Gliazellen. Die Gliazellen bilden das die Nervenzellen umgebende Nervenstützgewebe (Neuroglia). Sie dienen nicht zur Weiterleitung von Nervenimpulsen, sondern zum Schutz der Neuronen vor Bakterien und der Zufuhr von Nährstoffen und anderen Substanzen aus den Blutkapillaren. Die Neuronen übernehmen die Nachrichtenübermittlung innerhalb des Nervensystems und bilden das Netzwerk, das uns Menschen denken, fühlen und erinnern lässt.

Wie sind Neuronen aufgebaut?

Das typische Neuron besteht aus einer langen, dünnen Zelle. Während Neuronen von Gehirn und Rückenmark nur eine Länge von etwa einem Millimeter erreichen, können sich einige periphere Neuronen über einen Meter erstrecken, z. B. vom Lendenbereich bis zu den Zehenmuskeln.

Die meisten Neuronen sind nach derselben Grundstruktur aufgebaut und verfügen über die drei Zellteile Zellkörper, Dendrit und Axon (Neurit). Der Zellkörper ist der dickste Teil der Zelle und enthält die üblichen Bestandteile Zellkern und Organellen. An den Zellkörper schließen sich zwei Fortsätze an, die als Dendrit und Axon bezeichnet werden. Ein Dendrit ist ein kurzer, stark verzweigter Fortsatz, der die von anderen Neuronen ankommenden Signale empfängt und zum Zellkörper weiterleitet.

Das Axon, auch Nervenfaser genannt, leitet ein Signal vom Neuron entweder zu einem anderen Neuron oder zu einem Erfüllungsorgan, z. B. einem Muskel. Das Axon ist eine lange Ausstülpung des Zellkörpers und teilt sich an seinem Ende in viele Verzweigungen auf. Diese so genannten Endknöpfe stehen in engem, aber berührungslosem Kontakt mit den Dendriten anderer Neuronen. Die Kontaktstellen werden als Synapsen bezeichnet. Die Axone mancher Neuronen sind von einer isolierenden Myelinhülle (Markscheide) umgeben, die die Übermittlungsgeschwindigkeit innerhalb des Axons um das etwa 50-fache erhöht. Je nach Struktur sowie Anzahl und Anordnung der Ausstülpungen des Zellkörpers werden multipolare, bipolare und unipolare Neuronen unterschieden.

Wie teilen sich die Neuronen die Arbeit?

Bezüglich ihrer Funktion im Nervensystem unterscheidet man drei Arten von Neuronen: sensorische, motorische und Interneuronen. Sie arbeiten in allen Bereichen der Reizaufnahme, der Reizweiterleitung und Impulsverarbeitung zusammen.

Sensorische Neuronen: Dieser Neuronentyp leitet Impulse von Rezeptoren in Haut, Sinnesorganen, Muskeln und Gelenken an das Zentralnervensystem weiter. Ein Teil der sensorischen Neuronen ist durch direkte Reize wie Kälte, Druck oder Licht erregbar. Meistens erfolgt die Erregung jedoch durch Reize aus dem Körperinnern. Die Zellkörper der sensorischen Neuronen befinden sich in Schwellungen, die als hintere Wurzelganglien bezeichnet werden und die direkt außerhalb des Rückenmarks liegen. Die Axone der sensorischen Neuronen reichen bis ins Rückenmark hinein, wo einige direkt verschaltet sind, andere sich tief bis in das Mark des Zentralnervensystems erstrecken.

Motorische Neuronen: Die Motoneuronen leiten Impulse vom Zentralnervensystem zum Erfüllungsorgan, z. B. zu Muskeln oder Drüsen, die zur Kontraktion bzw. Sekretion angeregt werden. Obwohl ein Teil der Motoneuronen im Gehirn liegt, von wo sie ihre Befehle über das Rückenmark schicken, befinden sich die meisten Neuronen mit ihren Zellkörpern innerhalb der grauen Substanz des Rückenmarks, von wo aus sich ihre Axone in die peripheren Nerven der Muskeln erstrecken.

Interneuronen: Dieser Neuronentyp, auch Schaltneuronen genannt, macht 90 Prozent der gesamten Neuronen aus. Interneuronen sind damit die am häufigsten vorkommenden Neuronen des Zentralnervensystems; im Gehirn finden sich allein mindestens 100 Milliarden dieser Nervenzellen. Interneuronen sind zwischen sensorische und motorische Neuronen geschaltet und befähigen das Nervensystem zur Weitergabe, Bewertung und Analyse von Nervenimpulsen.

Nach welchem Prinzip arbeiten Neuronen?

Neuronen sind erregbare Zellen, die die Informationen in Form elektrischer Signale aufnehmen. Dabei arbeiten sie nach dem »Ein-Aus-Prinzip«. Hier spielt es keine Rolle, ob der Reiz aus der Umgebung, aus dem Körperinnern oder auch von einem anderen Neuron kommt. Ist der Reiz stark genug und erreicht die so genannte Reizschwelle, führt er zu einer Veränderung des elektrischen Potenzials innerhalb des Neurons und somit zu einer Reizübertragung.

Befindet sich ein Neuron im Ruhezustand, dringen positiv geladene Natriumionen vom Innern der Zellmembran nach außen, wobei das Zellinnere eine negative Ladung, die Zellmembran eine positive Ladung aufweist (Ruhepotenzial). Empfängt das Neuron einen Reiz in Höhe der Reizschwelle, kehren sich die Ladungsverhältnisse um (Depolarisation). Positiv geladene Ionen der äußeren Membran strömen ins Zellinnere und laden es kurzfristig positiv. Diese Ladung breitet sich auf dem Neuron aus und verursacht eine Störung des elektrischen Gleichgewichts, die Aktionspotenzial genannt wird. So pflanzt sich die Erregung entlang des Axons mit hoher Geschwindigkeit fort. Ist das Ende des Aktionspotenzials erreicht, so kehrt das Neuron bis zur nächsten Stimulation zu seinem Ruhepotenzial zurück. Der Verlauf der Nervenimpulse ist daher vergleichbar mit dem Strom, der in Batterien oder elektrischen Schaltkreisen fließt, obwohl es hier die negativ geladenen Ionen sind, die das Gleichgewicht zwischen positiv und negativ stören und so einen elektrischen Strom verursachen. Wird eine Batterie stimuliert, der Schalter also auf »Ein« gestellt, bewegen sich die negativ geladenen Ionen in Richtung der positiven Ionen, stören das Gleichgewicht und erzeugen elektrische Energie.

Welche Geschwindigkeiten erreichen Nervenimpulse?

Die Erregungsüberleitung zum Nachbarneuron kann eine Geschwindigkeit von bis zu 140 Metern pro Sekunde erreichen. Dagegen legen die langsamsten Nervenimpulse etwa einen halben Meter in der Sekunde zurück. Auf ihrem Weg von Neuron zu Neuron müssen die Nervenimpulse den winzigen Spalt zwischen zwei benachbarten Nervenzellen überspringen. Diese Lücke wird als synaptischer Spalt bezeichnet.

Die Verdickung am Ende des Axons wird als präsynaptischer Endknopf bezeichnet. Dieses Endstück liegt dem Dendriten eines Empfängerneurons direkt gegenüber, berührt es aber nicht. Die Ankunft eines Nervenimpulses am präsynaptischen Endknopf veranlasst dort die Freisetzung chemischer Überträgersubstanzen, der so genannten Neurotransmitter.

Ihre einzelnen Moleküle dringen in den Synapsenspalt und überqueren ihn innerhalb von Millisekunden. Bei Ankunft des Neurotransmitters auf der Membran des Dendriten löst er dort eine Depolarisierung aus und erzeugt so einen Nervenimpuls. Nach Beendigung der Übertragung erfolgt die Inaktivierung des Neurotransmitters durch Enzyme. Neurotransmitter können eine Empfängerzelle nicht nur erregen, sondern auch hemmen. Beide Funktionen sind wichtig für die Kontroll- und Steuerungsfunktion des Nervensystems. Man geht von der Existenz von über 60 verschiedenen Überträgerstoffen aus. Über diese Substanzen läuft ein wichtiger Teil der Kommunikation innerhalb des Nervensystems ab.

Wussten Sie, dass …

allein das Gehirn über mehr als 100 Milliarden Nervenzellen verfügt?

die Bildung sämtlicher Nervenzellen bereits in der 22. Schwangerschaftswoche abgeschlossen ist? Während des ganzen weiteren Lebens werden keine zusätzlichen Nervenzellen mehr entstehen.

die Geschwindigkeit eines Nervenimpulses auch von der Temperatur abhängig ist? Bei Kälte ist die Leitungsgeschwindigkeit niedriger als bei Wärme.

die Multiple Sklerose durch die Schädigung der schützenden Markscheide entsteht? In der Folge liegen die Nervenfasern frei und können die Nervenimpulse nur noch schwer oder auch gar nicht mehr weiterleiten.

Periphere Nerven: Übersichtliches Kabelwerk

Wo befinden sich die peripheren Nerven?

In allen Bereichen des Körpers: in Armen und Beinen, in Bronchien und Harnblase, in den Muskeln und Knochen. Periphere Nerven erfüllen ihre Aufgaben außerhalb von Gehirn und Rückenmark und werden in ihrer Gesamtheit als peripheres Nervensystem bezeichnet, das den umfangreichsten Teil des Nervensystems darstellt. Es versorgt das zentrale Nervensystem mit Informationen und übermittelt dessen Botschaften an die Zielorgane.

Das periphere Nervensystem besteht aus sensorischen Neuronen, die Informationen zum Zentralnervensystem weiterleiten, und den motorischen Neuronen, die in zwei Gruppen eingeteilt werden: Die motorischen Neuronen des somatischen Nervensystems übermitteln Impulse an die Skelettmuskulatur, die des vegetativen Nervensystems sind für die automatisch und unbewusst ablaufenden Körpervorgänge zuständig.

Welcher Nerv ist am dicksten?

Der Nerv mit dem größten Durchmesser ist der Ischiasnerv. Bei seinem Austritt unterhalb des Kreuzbein-Darmbein-Gelenks ist er etwa zwei Zentimeter dick. Dagegen ist der dünnste Nerv mit einem Haar vergleichbar. Bei größerem Nervendurchmesser läuft die Übermittlung der Impulse bedeutend schneller ab.

Die unterschiedlich dicken Nerven sind das körperinterne Kommunikationssystem. Die cremefarbenen, glänzenden Stränge aus Nervenfaserbündeln bilden das periphere Nervensystem. Ausgehend von Gehirn und Rückenmark geben die Nerven sämtliche Impulse zwischen dem Zentralnervensystem und allen Körperbereichen weiter, einschließlich der Sinnesorgane, der Muskeln, Drüsen und der Haut.

Können Nerven reißen?

Nein. Nerven haben wie Drahtseile eine enorme Zugfestigkeit. Das verdanken sie den drei am Aufbau des Nervs beteiligten Bindegewebsschichten. Jeder einzelne Nerv (Nervus) besteht aus Hunderten oder Tausenden von motorischen und sensorischen Neuronen. Bereits zwischen den Nervenfasern lagert lockeres Bindegewebe. Mehrere parallel verlaufende Nervenfasern bilden Nervenfaserbündel oder Faszikeln, die jeweils von einer straffen Bindegewebshülle umgeben sind. Eine weitere Bindegewebsschicht, das Epineurium, umgibt den ganzen Nerv und hält die einzelnen Nervenbündel zusammen. Die Ernährung und Sauerstoffversorgung des Nervs erfolgt durch die Blutgefäße.

Welche Nerven treten paarweise auf?

Aus dem Gehirn entspringen zwölf Nervenpaare des peripheren Nervensystems, die Hirnnerven (Nervi craniales). Die meisten dieser Nerven steuern die Muskeln der Kopfregion oder leiten Nervenimpulse von den Sinnesorganen, etwa den Augen, zum Gehirn weiter.

Aus dem Rückenmark entspringen weitere 31 Nervenpaare, die Rückenmarksnerven (Spinalnerven). Je nach ihrem Austrittsort unterscheidet man dabei einen Halsteil, einen Brustteil, einen Lendenteil und einen Kreuzbeinteil. Im oberen und unteren Bereich des Rückenmarks bilden die Nerven ein so genanntes Nervengeflecht. Hals- und Armgeflecht steuern die Arme, während das Lendengeflecht und das Kreuzbeingeflecht für Unterleib und Beine zuständig sind. Die aus dem Halsteil austretenden Nerven übermitteln Impulse von und zu den Muskeln und Drüsen im Rumpf.

Was bezeichnet der Neurologe als …

Neuritis? Die »Entzündung eines Nervs« kann bei Befall eines motorischen Nervs zu einer Muskellähmung, bei Befall eines sensiblen Nervs zu Gefühlsstörungen führen.

Neurofibrom? Dieser »Tumor der peripheren Nerven« geht von der Umhüllung der Nerven und dem umgebenden Bindegewebe aus.

Neuropathie? Hier liegt eine »Erkrankung peripherer Nerven« aufgrund degenerativer, entzündlicher, toxischer oder mechanischer Prozesse vor.

Nervenblockade? Die Unterbindung der Signalübertragung in einem Nerv kann kurzzeitig mit lokaler Betäubung, dauerhaft – z. B. bei Tumorschmerzen – mittels Nervendurchtrennung erfolgen.

Wussten Sie, dass …

die Nerven des menschlichen Körpers, würden sie aneinandergereiht, eine Länge von etwa 150 000 Kilometern ergeben?

durchtrennte Nerven sich wieder regenerieren können? Dies geht allerdings nur, wenn die Zellkörper intakt geblieben sind.

sich der »eingeschlafene« Arm nicht der Mü- digkeit oder Überbelastung gebeugt hat? Das taube Gefühl entsteht, wenn ein Nerv des Arms durch die Lage oder das Armgewicht eingeklemmt wurde. Das Gleiche kann auch dem Bein passieren.

der »Musikantenknochen« eigentlich ein Nerv ist? Er heißt Nervus ulnaris (Ellennerv) und verläuft an der Innenseite des Ellenbogengelenks dicht unter der Haut. Schon ein leichter Schlag in diesem Bereich ruft das elektrisierende Gefühl hervor.

Gehirn: Oberstes Steuer- und Kontrollzentrum

Wann schläft das Gehirn?

Nie. Unaufhörlich überwacht und reguliert das Gehirn die Körperfunktionen, z. B. die Atemfrequenz und den Blutdruck. Es steuert und koordiniert alle von der Skelettmuskulatur ausgehenden Bewegungen. Außerdem verleiht es uns Menschen die Fähigkeit zum Denken, Fühlen und zur Erinnerung. Es lässt uns Emotionen durchleben und stattet uns mit einem facettenreichen Verhaltensmuster aus.

Gemeinsam mit dem Rückenmark bildet es das zentrale Nervensystem (ZNS), das eng mit den peripheren Nerven zusammenarbeitet. Das zentrale Nervensystem empfängt über die Nervenbahnen Informationen aus allen Körperteilen, analysiert und bewertet die eintreffenden Botschaften und reagiert mit der Aussendung von Nervenimpulsen. Diese werden entlang der Nerven zu den Erfüllungsorganen wie Muskeln oder Drüsen geleitet, die daraufhin die Befehle des ZNS ausführen. Zu den einfachsten Leistungen des ZNS gehören die Reflexe. Demgegenüber stehen höchst komplizierte Vorgänge, durch die wir Menschen uns erst von anderen Lebewesen unterscheiden: Unser Gehirn schenkt uns nicht nur die Fähigkeit zum logischen Denken, sondern auch zum Einsatz unserer Intuition und Fantasie.

Wie sieht das Gehirn aus?

Es ist ein weiches, vielfach gefaltetes und rötlich graues Organ, das von den Schädelknochen schützend umhüllt wird. Das Gehirn (Encephalon) ist von einer dreilagigen, schüt- zenden Membran, den Gehirnhäuten (Meningen), umgeben. Dazu gehört die äußere straffe Bindegewebsschicht der harten Hirnhaut (Dura mater), die mittlere lockere Spinnwebenhaut (Arachnoidea) und die zarte innere Hirnhaut (Pia mater). Das Gehirn eines Erwachsenen wiegt zwischen 1,4 und 1,6 Kilogramm. Das Hirngewebe wird von der Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit (Liquor cerebrospinalis), die wie ein wassergefüllter Puffer wirkt, ernährt und gestützt. Das Gewebe besteht aus mehr als 100 Milliarden Neuronen, die von der nahezu zehnfachen Menge an Gliazellen versorgt werden.

Wie wird das Gehirn geschützt?

Gegen einen dumpfen Aufprall ist das Gehirn in optimaler Weise geschützt. Dazu tragen in erster Linie die stabile Umhüllung durch den Schädelknochen und eine Sehnenplatte über dem Schädeldach bei. Das zentrale Nervensystem besteht aus mehreren hundert Milliarden Nervenzellen. Eine Beschädigung des ZNS würde die Körperaktivitäten stark beeinträchtigen und eventuell sogar zum Tod führen.

In welche Bereiche wird das Gehirn gegliedert?

Das Gehirns wird in vier Hauptbereiche eingeteilt: Hirnstamm, Zwischenhirn, Kleinhirn und Großhirn, die beiden Letzteren bestehen aus jeweils zwei Hirnhälften, die über den anderen Hirnteilen liegen. Das limbische System befindet sich im Randgebiet zwischen Hirnstamm und Großhirn.

Wie viel Sauerstoff benötigt das Gehirn?

Obwohl das Gehirn gerade einmal zwei Prozent der Körpermasse ausmacht, entfallen konstant 20 Prozent der Blutversorgung und 20 Prozent der Sauerstoffversorgung nur auf dieses Organ. Damit das Gehirn störungsfrei arbeiten kann, ist es auf eine stete Blutversorgung angewiesen. Diese Aufgabe übernimmt die gemeinsame Kopfarterie (Arteria carotis communis), auch Halsarterie genannt. In Höhe des Schildknorpels teilt diese sich in die innere und äußere Kopfarterie.

Welche Funktionen hat das Rückenmark?

Der Hirnstamm (Truncus cerebri) stellt die Verbindung zwischen Gehirn und Rückenmark dar. Er enthält Nervenbahnen, die Informationen zwischen Gehirn und Körper über das Rückenmark weitergeben. Der Hirnstamm enthält außerdem Ansammlungen von Nervenzellen. Sie steuern bestimmte Aktivitäten über die Hirnnerven, die sensorische Informationen empfangen und motorische Befehle ausführen. Der Hirnstamm ist aus drei verschiedenen Teilen aufgebaut. Die Zentren des verlängerten Marks (Medulla oblongata) sind für die Steuerung der Vitalfunktionen zuständig. Sie kontrollieren Herz- und Atemfrequenz sowie den Blutdruck. Hier laufen auch zahlreiche Reflexe ab wie Brechreflex, Hustenreflex, Nies- und Schluckreflex. Die Brücke (Pons) leitet Informationen zwischen Gehirn und Rückenmark weiter. Das Mittelhirn (Mesencephalon) liegt oberhalb des Hirnstamms und ist ein Reflexzentrum, das die Bewegungen von Augen, Kopf und Hals als Antwort auf visuelle Reize steuert. Die Formatio reticularis ist eine komplexe Verflechtung von Neuronen, die sich durch den Hirnstamm zieht und eine wichtige Rolle in der Steuerung von Bewusstseinszuständen (Wach- und Schlafzustand) innehat.

Wussten Sie, dass …

das Gehirn der Biene lediglich 1000, das einer Ameise nur 250 Nervenzellen hat?

die täglich absterbenden Gehirnzellen nicht ersetzt werden? Ein aktiver Mensch kann jedoch immer wieder neue Verschaltungen herstellen. Er hört also nie auf zu lernen.

Linkshänder sich in Gesellschaft bekannter Genies befinden? Wie bei den meisten Linkshändern befand sich auch bei Michelangelo, Beethoven, Goethe und Chaplin das Sprach- und Schreibzentrum auf dem Rindenfeld der rechten Hirnhälfte.

Wie werden Informationen gefiltert?

Ohne Filter würde das Gehirn von Impulsen und Signalen überflutet. Die Aufgabe, nur für den Organismus bedeutende Informationen zum Kontrollzentrum weiterzuleiten, übernimmt der Thalamus. Er gehört zum Zwischenhirn (Diencephalon), das oberhalb des Hirnstamms liegt.

Der eiförmige Thalamus besteht vorwiegend aus grauer Substanz und bildet das Eingangstor zu den höheren Gehirnteilen. Er ist wichtig als Zentrum und Umschaltstelle für alle eingehenden sensorischen Informationen, die hier sortiert und umgeschrieben werden, bevor sie vom Gehirn interpretiert und beantwortet werden können. Der Thalamus gibt auch von anderen Hirnabschnitten eingehende Informationen zum Großhirn weiter und übermittelt von dort ausgehende Befehle an andere Hirnteile und – über den Hirnstamm – ans Rückenmark.

Was steuert der Hypothalamus?

Das Hunger- und Sättigungszentrum wird z. B. vom Hypothalamus kontrolliert. Er gehört wie der Thalamus zum Zwischenhirn. Die geringe Größe des Hypothalamus, der direkt unter dem Thalamus liegt, steht in keinem Verhältnis zu seiner immensen Bedeutung. Er steuert zahlreiche Körperaktivitäten und ist das übergeordnete Zentrum in der Homöostase. Der Hypothalamus ist eine Sammelstelle für sensorische Informationen aus dem ganzen Körper. Er schickt Impulse an die vegetativen Zentren der »Brücke« und des verlängerten Rückenmarks, die an der Regulierung von Herzfrequenz, Blutdruck und anderen Körperfunktionen beteiligt sind. Außerdem stimuliert er die in der Nähe gelegene Hirnanhangsdrüse (Hypophyse) und regt sie zur Hormonausschüttung an.

Neben den Steuerungsfunktionen für das vegetative Nervensystem und die Hirnanhangsdrüse übernimmt der Hypothalamus auch die Kontrolle für den Wach- und Schlafrhythmus und die Regulierung der Körpertemperatur. Zusammen mit dem limbischen System steuert er Emotionen und grundlegende Verhaltensmuster des Menschen wie das Empfinden von Schmerz und Freude, sexuelle Erregung und Aggression.

Warum sind 37 °C die perfekte Körpertemperatur?

Die Körpertemperatur von etwa 37 °C bietet den Körperzellen optimale Lebens- und Funktionsbedingungen. Eine Abweichung nach unten (Hypothermie) oder nach oben (Hyperthermie) um nur wenige Grade unterbricht die Zellaktivität und kann schnell zum Tod führen. Damit es nicht zu Überhitzung oder Unterkühlung kommt, verfügt der Körper über eingebaute Steuerungsmechanismen, die die Körpertemperatur auf relativ konstanter Höhe halten. Der Hypothalamus überwacht die Temperatur des durch ihn hindurchfließenden Blutes direkt und sendet die entsprechenden Befehle, um die Körpertemperatur wieder auf den erforderlichen Wert zu stellen.

Bei einer Erhöhung der Körpertemperatur wird durch Nervenimpulse aus dem Hypothalamus den Blutkapillaren in der Haut der Befehl zur Erweiterung gegeben. Dadurch wird der Blutdurchfluss vergrößert. Die Blutgefäße wirken wie Radiatoren und erhöhen die Wärmeabgabe des Körpers. Dies führt zum Absinken der Körpertemperatur. Gleichzeitig wird über die Schweißdrüsen der Haut Schweißflüssigkeit abgegeben. Dabei wird durch die Verdunstung Kälte erzeugt, was gleichfalls zu einer Verminderung der Körpertemperatur beiträgt. Bei einem Temperaturabfall dagegen verengen sich die Hautkapillaren und die Bildung und Abgabe von Schweißflüssigkeit wird eingestellt. Haarmuskeln richten die Körperhaare auf und schaffen so ein isolierendes Luftpolster direkt über der Haut. Bei extremer Kälte setzt eine stoßweise Kontraktion der Skelettmuskulatur ein. Wir zittern vor Kälte, während die reflexartige Muskeltätigkeit Körperwärme erzeugt.

Wann kommt das Kleinhirn zum Einsatz?

Dieser Hirnteil fungiert als Koordinationssystem. Das sehr faltenreiche Kleinhirn (Cerebellum) liegt hinter dem Hirnstamm und macht etwa zehn Prozent der Hirnmasse aus. Wie das Großhirn besteht es aus zwei Hälften. Im Kleinhirn laufen die Informationen der Dehnrezeptoren in Muskeln, Sehnen und Gelenken sowie von Gleichgewichtsrezeptoren im Innenohr und von visuellen Rezeptoren im Auge zusammen. Es vergleicht die eingehenden Informationen mit den Anweisungen des Großhirns bezüglich Körperhaltung oder Bewegung und reagiert darauf mit eigenen Befehlen zur eventuellen Korrektur oder Feinabstimmung. Dies bewirkt, dass die Kontraktion der Muskeln gleichmäßige, koordinierte Bewegungen erzeugt und die gewünschte Körperhaltung eingehalten wird.

Wann ist das Hirn tot?

Der Tod bedeutet das Ende allen Lebens. Der homöostatische Regelkreis, der im Körperinnern für Stabilität und für die Ernährung aller Körperzellen sorgt, bricht zusammen.

Das bisherige Kriterium, den Tod einer Person festzustellen, war der permanente Herz- und Atemstillstand (klinischer Tod). Mit Einführung der lebensverlängernden Apparatemedizin – beispielsweise Beatmungsgeräte oder Herz-Lungen-Maschinen – wurde ein zweites Beurteilungskriterium, der so genannte Hirntod, eingeführt. Der Hirntod ist das Zeichen für einen nicht wieder rückführbaren (irreversiblen) Funktionsverlust des Gehirns. Dies ist der Fall, wenn nach Abschalten des Beatmungsgeräts keine Spontanatmung einsetzt und wenn Reaktionen auf starke Schmerzreize ausbleiben. Ein anderes Anzeichen ist das Fehlen der Stammhirnfunktion, wenn z. B. die geöffnete Pupille nicht mehr auf Lichtreize reagiert. Oft wird zusätzlich ein Elektroenzephalogramm erstellt (EEG), das eventuelle Gehirnaktivitäten nachweisen soll.

In den meisten Fällen ist der Tod klar durch eines der beiden Beurteilungskriterien erkennbar. Nur in ganz schwierigen Fällen, z. B. bei Patienten mit anscheinend unumkehrbaren Hirnschäden, kann die Grenzlinie zwischen Leben und Tod verschwimmen. Die Anwendung der Kriterien unterscheidet sich von Land zu Land. So ist in Deutschland die Feststellung des Hirntods Voraussetzung für die Organentnahme zur Transplantation.

Was leistet das Großhirn?

Das Großhirn (Cerebrum) ist Sitz des menschlichen Intellekts, der Gefühle und des bewussten Handelns. Es ist der größte Hirnabschnitt und legt sich wie der Hut eines großen Pilzes über die anderen Hirnbereiche.

Die äußere Oberfläche des Großhirns besteht aus Gehirnwindungen (Gyri) und Furchen (Sulci), wodurch die Hirnoberfläche vergrößert wird. Innerhalb der grauen Substanz liegt die weiße Substanz. Sie besteht aus Nervenfasern, die verschiedene Hirnabschnitte miteinander verschalten. Dadurch wird das Großhirn durch den Hirnstamm, das Rückenmark und das periphere Nervensystem mit anderen Körperteilen verbunden. Das Großhirn besteht aus zwei Hälften, den so genannten Hemisphären, die durch zahlreiche Nervenbahnen, die auch Balken genannt werden, miteinander verbunden sind.

Welche Funktionen sind auf der Hirnrinde platziert?

Im Lauf der letzten 100 Jahre hat die Wissenschaft eine Art Kartensystem entworfen, das verschiedene Funktionsorte auf der Hirnrinde definiert und lokalisiert. So befindet sich im hinteren Rindenbereich das Sehzentrum, im mittleren Hirnrindenbereich kontrollieren die motorischen Felder die Bewegung der Skelettmuskulatur.

Die Hirnrinde (Cortex cerebri) ist eine etwa vier Millimeter starke, aus grauer Substanz bestehende Schicht, die das Großhirn außen umgibt. Sie besteht aus Milliarden von Neuronen, die ihrerseits wieder mit Hunderten oder Tausenden von anderen Neuronen verschaltet sind und somit ein Netzwerk von unvorstellbarer Komplexität bilden. Die Hirnrinde verarbeitet eingehende Informationen und befähigt damit den Menschen zu denken, zu sprechen, kreativ zu sein, zu schreiben, ein Musikinstrument zu spielen, sich zu erinnern, zu erzählen, zu tanzen und zu fühlen.

Wir wissen jedoch noch längst nicht alles über die Funktionen unseres Gehirns. An jeder einzelnen Aktivität können nämlich verschiedene, räumlich weit auseinanderliegende Felder der Hirnrinde beteiligt sein. Obwohl wir mittlerweile über gesicherte Erkenntnisse bezüglich Aufbau und Funktion der Hirnrinde verfügen, bleiben uns viele ihrer Aufgaben immer noch verborgen.

Sind Linkshänder schlauer?

Entgegen dem Gerücht sind Linkshänder nicht intelligenter als Rechtshänder. Sie haben allerdings im Durchschnitt ein größeres Gehirn. Aber wie im Fall der Gehirngröße bei Mann und Frau – das männliche ist im Durchschnitt größer – sagt dieser Unterschied nichts über die Intelligenz aus.

Beim Rechtshänder befindet sich das Sprach- und Schreibzentrum auf der linken, bei den meisten Linkshändern jedoch auf der rechten Hirnhälfte (Hemisphäre). Bei den meisten Menschen ist die linke Hirnhälfte für wissenschaftliche oder mathematische Leistungen zuständig, d. h. für analytisches und logisches Denken, während Musikverständnis, künstlerische Fähigkeiten, räumliches Denken sowie die Vorstellungskraft auf der rechten Hemisphäre angesiedelt sind.

Rechte und linke Hirnhälfte arbeiten meist eng zusammen: Jede Rindenhälfte des Großhirns erhält ihre sensorischen Informationen von der jeweils anderen Körperhälfte, deren Bewegungen sie entsprechend auch kontrolliert und steuert.

Wo entsteht das Déjà-vu-Erlebnis?

Im limbischen System. Das ist eine Funktionseinheit des Gehirns, die aus Teilen des Großhirns, des Zwischen- und des Mittelhirns besteht. Sie steuert vor allem Triebhandlungen wie z. B. die Sexualität oder emotionelle Reaktionen wie Ärger, Angst, Freude, Enttäuschung oder Trauer. Sie spielt auch für die Gedächtnisfunktion des Gehirns eine Rolle. Dies erklärt, warum uns Ereignisse, die mit starken Gefühlsregungen verbunden sind, stärker in Erinnerung bleiben als andere. Dies trifft besonders für Geruchseindrücke zu, da sensorische Informationen aus der Nase direkt ans limbische System weitergeleitet werden. Das limbische System hat auch Verbindungen mit der Hirnrinde, was zur bewussten Wahrnehmung von Emotionen führt, sowie mit dem Hypothalamus, wodurch wir sexuelle Erregung wahrnehmen.

Störungen der Merkfähigkeit resultieren aus einer Schädigung des limbischen Systems. Die Betroffenen vergessen Ereignisse, die erst kurz zuvor stattgefunden haben, und können sich keine neuen Informationen mehr merken.

Was bezeichnet der Neurologe als …

Commotio cerebri? Meist kommt es durch einen Sturz oder Aufprall zur »Gehirnerschütterung«, von der sich der Betroffene meist vollständig erholt.

Enzephalitis? Die »Entzündung des Gehirns« zeigt sich mit Fieber, Kopfschmerzen, Nackenschmerzen, manchmal auch mit Veränderungen des Bewusstseins.

Enzephalomalazie? So wird die »Gehirnerweichung« nach dem plötzlichem Verschluss einer Hirnarterie und Absterben von Hirngewebe bezeichnet.

Narkolepsie? Bei angeborenen oder erworbenen Störungen des Stoffwechsels der Hirnnervenzellen kann es zu akut auftretendem, anfallsweisem »Schlafzwang« von bis zu 30 Minuten Dauer kommen.

Plegie? Eine »Lähmung« mit Verlust der Muskelkraft erfolgt aufgrund einer Verletzung der motorischen Nervenbahn, z. B. nach einem Schlaganfall.

Rückenmark: Schnellstraße für Signale

Wie lang ist das Rückenmark?

Es misst etwa 45 Zentimeter. Durch den Hirnstamm mit dem Gehirn verbunden, erstreckt sich das Rückenmark (Medulla spinalis) von seiner Austrittsstelle am großen Hinterhauptsloch an der Schädelbasis bis zur Höhe des ersten Lendenwirbels. In der Mitte beträgt der Durchmesser nur etwa 18 Millimeter und entspricht damit etwa der Dicke des Zeigefingers eines Erwachsenen. Auch das sehr empfindliche Rückenmark wird durch eine knöcherne Hülle geschützt – durch den von der Gesamtheit der Wirbelkörper gebildeten Wirbelkanal.

Diese aus Nervengewebe bestehende Säule stellt eine lebenswichtige Verbindung im Kommunikationssystem des Körpers dar. Einerseits dient sie als ein in beide Richtungen funktionierendes Leitsystem, andererseits ist sie an vielen Reflexhandlungen beteiligt. Dies sind sozusagen eigenmächtige Soforthandlungen unseres Körpers, die uns vor drohenden Gefahren schützen, bevor wir diese überhaupt bewusst wahrnehmen können.

Wie werden Nervenimpulse weitergeleitet?

Das Rückenmark enthält sowohl auf- als auch absteigende Nervenbahnen. Die aufsteigenden Nervenbahnen leiten Informationen über Körperempfindungen zum Gehirn, während absteigende Bahnen Befehle des Gehirns an die Skelettmuskulatur senden. Im Querschnitt ist eine schmetterlingsförmige Gewebemasse zu sehen: die graue Substanz. Sie enthält die Zellkörper der motorischen Neuronen, die sich vom Rückenmark aus erstrecken und Nervenimpulse zu Muskeln und Drüsen schicken, sowie Zellkörper und Nervenzellenfortsätze (Axone) der Interneurone, die Botschaften zwischen den einzelnen Neuronen weiterleiten. Außerdem enthält sie die Axon-Endigungen, die Informationen von sensorischen Neuronen in Haut, Muskeln und anderen inneren Organen weitergeben.

Die graue Substanz ist von einer zylinderförmigen weißen Substanz umhüllt. Die charakteristische Farbe ist auf die weiße Myelinhülle zurückzuführen, die die zahlreichen Nervenfasern, aus denen dieser Teil des Rückenmarks besteht, umgibt und isoliert. Diese Fasern, über die die Kommunikation zwischen Gehirn und peripherem Nervensystem abläuft, sind in Bündeln angeordnet, die Nervenbahnen genannt werden.

Warum ist das Rückenmark von Flüssigkeit umgeben?

Zwischen den Rückenmarkshäuten sowie in dem im Mittelpunkt des Rückenmarks verlaufenden Zentralkanal zirkuliert die farblose, wässrige Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit (Liquor cerebrospinalis). Diese Flüssigkeit hat schützende und ernährende Funktionen. Sie transportiert Nährstoffe vom Blut zum Nervengewebe und leitet Stoffwechselprodukte ab. Der Flüssigkeitsmantel schützt außerdem das Rückenmark gegen plötzliche Stöße und andere Schädigungen. Innerhalb des Wirbelkanals wird das Rückenmark – wie auch das Gehirn – von den drei Rückenmarkshäuten (Meningen) umschlossen und geschützt.

Wo sitzt beim Menschen der »Pferdeschweif«?

Im Kreuzbeinbereich. Beiderseits der gesamten Rückenmarkssäule treten die Rückenmarksnerven, auch Spinalnerven genannt, in insgesamt 31 Paaren aus den Zwischenwirbellöchern aus. Einige Nervenwurzeln am unteren Ende des Rückenmarks verlaufen in Nervenfaserbündeln, deren gemeinsame Austrittsstelle im Bereich des Kreuzbeins liegt. Da sie einem Haarbüschel ähneln, werden sie Cauda equina (Pferdeschweif) genannt. Die Rückenmarksnerven bilden die Kommunikationswege zwischen Rückenmark und fast allen Körperbereichen. Die Rückenmarksnerven leiten sensorische Axone ins Rückenmark hinein und motorische Axone aus dem Rückenmark hinaus.

Wie kommt es zu Schmerzen im gesunden Bein?

Durch die Zuordnung jedes Spinalnervs zu einem Hautareal oder einer Muskelgruppe. Aus jedem Rückenmarksnerv erstrecken sich sensorische Neuronen zu einem bestimmten, mit Nerven durchzogenen Bezirk auf der Körperoberfläche (Dermatom). Auch die motorischen Neuronen schicken ihre Fortsätze zu bestimmten Muskelgruppen. Gefühlsstörungen auf dem Gebiet eines bestimmten Dermatoms oder eine Funktionsbeeinträchtigung bestimmter Muskelgruppen weisen auf eine Schädigung oder Störung des betreffenden Nervs hin. Schmerzempfindungen im ansonsten gesunden Bein können daher auch auf eine Schädigung des Ischiasnervs im Lendenwirbelbereich hinweisen.

Sind Reflexe überlebensnotwendig?

Ja, denn Reflexe sind von unserem Willen unabhängige Reaktionen auf Gefahren für den Organismus. Die automatische Antwort auf einen Reiz spielt eine wichtige Rolle im körpereigenen Steuersystem, da sie zur blitzschnellen Wiederherstellung eines homöostatischen Ungleichgewichts beiträgt. Dabei kann ein so genannter somatischer (körperlicher) Reflex, bei dem es zur Kontraktion von Skelettmuskulatur kommt, von dem betroffenen Menschen bewusst wahrgenommen werden. Genauso wichtig sind jedoch auch die automatischen Reflexe, die so genannten Eingeweidereflexe (viszerale Reflexe), die normalerweise unbewusst ablaufen und an denen hauptsächlich die glatte Muskulatur sowie Körperdrüsen beteiligt sind. Damit ein Reflex möglichst schnell abläuft, müssen die dafür zuständigen Nervenimpulse den kürzesten Weg nehmen.

Was versteht man unter einem Reflexbogen?

Der Verlauf des Nervenimpulses vom Ort der Reizaufnahme zum ausführenden Organ wird als Reflexbogen bezeichnet. Viele Reflexbögen verlaufen ohne Einbeziehung des Gehirns direkt durch das Rückenmark. Beispielsweise verläuft der Abwehrreflex beim Berühren einer heißen Herdplatte folgendermaßen: Schmerzrezeptoren in der Haut der Handfläche nehmen den Reiz auf und senden ihn entlang der sensorischen Neuronen zum Rückenmark. Hier wird der Impuls durch Interneuronen an die Motoneuronen weitergegeben. Diese übermitteln an die Oberarmmuskeln das Signal zur Kontraktion. Die Hand wird blitzschnell aus dem Gefahrenbereich zurückgezogen. Wenige Millisekunden später werden die von den Schmerzrezeptoren ankommenden Signale von den aufsteigenden Nervenbahnen des Rückenmarks an das Gehirn weitergegeben, wo der Schmerz bewusst wahrgenommen wird und der Betroffene meist mit einem Schmerzensschrei reagiert.

Welche Reflexe zeigen Neugeborene?

Aufgrund eines frühkindlichen Reflexes kommt es beispielsweise zu einer Schreitbewegung, sobald die Füße des aufrecht gehaltenen Babys eine feste Unterlage berühren. Zu den wichtigen frühkindlichen Reflexen (Primitivreflexen) gehören auch der Greifreflex und der Moro-Reflex. Bei diesem Umklammerungsreflex breitet das Kind beim plötzlichen Zurückfallenlassen des Kopfes die Arme aus und streckt gleichzeitig die Beine. Zum tonischen Nackenreflex kommt es durch die Seitwärtsdrehung des kindlichen Kopfes. Dies verursacht die Streckung des dem Gesicht zugewandten Armes und Beines und Beugung der entgegengesetzten Extremitäten. Der Suchreflex wird durch Bestreichen der Wange ausgelöst: Berührt die Wange des Säuglings beispielsweise die mütterliche Brust, wird der Kopf sofort in Richtung des Reizes bewegt. Kurz nach der Geburt werden die frühkindlichen Reflexe überprüft, um mögliche Störungen festzustellen.

Reflexe, die die Aktivitäten der Körperorgane automatisch steuern, bezeichnet man als angeborene Reflexe. Sie sind schon bei der Geburt vorhanden und fest im Nervensystem integriert. Der Schluckreflex oder die Pupillenreaktion bei Veränderungen der Lichtverhältnisse, das Zittern bei großer Kälte sowie die Beschleunigung oder Verlangsamung der Herzfrequenz sind Beispiele für Reflexe, die ohne unser eigenes Zutun ablaufen. Sie werden automatische Reflexe genannt und vom vegetativen Nervensystem aus gesteuert. Die meisten angeborenen Reflexe bleiben unser ganzes Leben lang erhalten. Einige sind jedoch auf die frühe Kindheit beschränkt und nur in den ersten Lebenswochen oder -monaten vorhanden.

Was sind erworbene Reflexe?

Im Lauf eines Lebens bilden sich zahlreiche neue Verschaltungen und Impulsbahnen im Nervensystem heraus. Wird eine bestimmte neue Situation mit einer befriedigenden Reaktion verbunden und einige Male wiederholt, so wird in Zukunft die gleiche Situation jeweils wieder die gleiche Reaktion hervorrufen und zu einer Art Reflexhandlung führen. Infolge erworbener Reflexe hält ein Autofahrer z. B. automatisch an einer roten Ampel an, ohne dass er diese Entscheidung jedes Mal bewusst treffen müsste.

Was versteht man unter …

Myelitis? Die »Entzündung des Rückenmarks« etwa nach einer Virusinfektion hat meist neurologische Ausfälle, z. B. Lähmungen oder Sensibilitätsstörungen zur Folge.

Tetraplegie? Das ist der Fachbegriff für die vollständige »Lähmung aller vier Extremitäten« infolge einer Hirn- oder Rückenmarksschädigung.

Rückenmarkkompression? Sie ist meist Folge einer Quetschung oder Einengung des Rückenmarks durch Unfälle oder Tumoren und führt oft zu Sensibilitätsstörungen oder gar zu Lähmungen.

Spina bifida? Dieser Begriff bezeichnet die unterschiedlichen Formen der angeborenen Spaltmissbildungen der unteren Wirbelsäule.

Vegetatives Nervensystem: Meisterhaftes Zusammenspiel

Welche Nerven arbeiten Tag und Nacht?

Das vegetative Nervensystem, das über die lebenswichtigen Grundfunktionen unseres Körpers wacht, ist 24 Stunden aktiv und steuert alle unwillkürlich ablaufenden, automatischen Funktionen wie Herzschlag, Verdauung und Atmung. Es besteht aus zwei Bereichen, dem sympathischen und parasympathischen Nervensystem, die in entgegengesetzter Weise auf unsere Organe einwirken. Sämtliche Informationen aus beiden Teilen des vegetativen Nervensystems verlaufen durch das Rückenmark.

Warum kann der Mensch seinen Pulsschlag nicht beeinflussen?

Die Anpassung der Herzaktionen an neue Bedingungen, z. B. an eine körperliche Belastung, steuert der Organismus autonom. Das vegetative oder autonome Nervensystem ist ein Teilbereich des Körpernervensystems. Es besteht aus motorischen Neuronen des peripheren Nervensystems (PNS), die Nervenimpulse vom zentralen Nervensystem (ZNS) an die glatte Muskulatur, die Herzmuskulatur und an bestimmte Drüsen übermitteln. Das vegetative Nervensystem steuert die unwillkürlichen, automatisch ablaufenden Körperfunktionen, z. B. die Pupillenerweiterung bei Dämmerung oder auch die Speichelbildung, wenn unsere Nase verlockende Essensdüfte wahrnimmt.

Was bewirkt die Homöostase?

Mit Homöostase wird die Aufrechterhaltung des inneren Gleichgewichts im gesamten Organismus bezeichnet. Angestrebt wird ein möglichst ausgeglichener Zustand des inneren Körpermilieus und der Körpersysteme wie Blutdruck, Säure-Basen-Wert (pH-Wert) sowie Sauerstoff- und Glucosespiegel des Bluts. Die Körperorgane und Gewebe hängen von homöostatischen Regelmechanismen ab, da sie nur innerhalb bestimmter Bedingungen, beispielsweise bestimmter Temperatur- oder Säurebereiche, optimal funktionieren können. Zur Erhaltung der Stabilität im Körperinnern nimmt das vegetative Nervensystem Feinstabstimmungen u. a. in Form von Hormonausschüttungen oder einer erhöhten Wasserresorption durch die Zellen vor. Kleinste Veränderungen werden von internen Sensoren registriert. Diese nehmen beispielsweise Dehnungen in den Wandungen von Organen oder Blutgefäßen oder den Anstieg von Kohlendioxid im Blut wahr. Sie senden dann über sensorische Neuronen konstante Impulse an bestimmte Bereiche des zentralen Nervensystems. In diesen Regionen werden eingehende Informationen analysiert. Danach werden über die Motoneuronen des vegetativen Nervensystems entsprechende Signale abgesandt, die die Aktivität der Erfüllungsorgane genau auf die eingetretene Veränderung abstimmen. Sobald ein Ungleichgewicht eintritt, versucht der Körper, durch entsprechende Aktionen das Gleichgewicht wiederherzustellen. Bei einem Anstieg des Kohlendioxids im Blut intensiviert das vegetative Nervensystem sofort die Atemtätigkeit, so dass die schädlichen Toxine beseitigt werden können und der Sauerstoffgehalt des Körpers steigt. Dieses Regelprinzip findet beispielsweise auch in den Bereichen Wasserhaushalt, Stoffwechsel, Kreislauf und Sexualfunktionen statt.

Warum schmerzt der linke Arm bei Angina Pectoris?

Vielen ist bekannt, dass die Angina-pectoris-Anfälle des Herzens mit Schmerzen im linken Arm einhergehen. Wie kommt es dazu? Grundlage für dieses und ähnliche Phänomene sind die so genannten Head-Zonen. So werden Hautbezirke bezeichnet, die einem oder mehreren inneren Organen zugeordnet werden können. Dieser Zusammenhang rührt daher, dass die sensiblen Fasern des willkürlichen und vegetativen Nervensystems einer bestimmten Hautzone demselben Rückenmarkssegment entspringen wie die des entsprechenden Organs.

Der Arzt kann sich diese Beobachtung in der Diagnostik zunutze machen. Ein Patient, der z. B. heftige Schmerzen im rechten Oberbauch und zusätzlich Beschwerden im rechten Schulterbereich hat, muss auf eine mögliche Erkrankung der Gallenblase hin untersucht werden.

Die Kenntnisse über die korrespondierenden Körperbereiche eröffnen zudem Wege der Therapie: Über den Hautbereich ist auch eine Einwirkung auf das entsprechende innere Organ möglich. So kann ein heißer Umschlag oder durchblutungsförderndes Einreiben Bauchkrämpfe mildern.

Obwohl diese Zusammenhänge bereits seit dem Altertum bekannt sind, war es der englische Neurologe Sir Henry Head (1861–1940), der dieses Phänomen ausführlich beschrieb.

Wie ergänzen sich Sympathikus und Parasympathikus?

Das vegetative Nervensystem besteht aus zwei Teilbereichen, dem sympathischen und dem parasympathischen System, die gegensinning (antagonistisch) arbeiten und so ein dynamisches Gleichgewicht schaffen. Die Nervenfasern des Parasympathikus verlassen den Hirnstamm durch die Hirn- oder Schädelnerven und den Kreuzbeinbereich des Rückenmarks durch die Rückenmarksnerven. Die Nervenfasern des Sympathikus dagegen treten im Brust- und Lendenteil des Rückenmarks mit den Rückenmarksnerven aus. Die meisten Erfüllungsorgane sind mit den Nervenfasern beider Systeme verbunden.

Durch die Freisetzung einander entgegengesetzt wirkender Neurotransmitter arbeiten die beiden vegetativen Teilbereiche antagonistisch. Noradrenalin wird durch den Sympathikus, Acetylcholin durch den Parasympathikus freigesetzt. Je nach Zielorgan kann jeder Neurotransmitter sowohl hemmende als auch anregende Wirkung ausüben. Unter der Kontrolle des Hypothalamus oder des Hirnstamms führen die gegensinnigen Aktionen des Sympathikus und Parasympathikus zu einem dynamischen Gleichgewicht, das auf die sich ständig ändernden Verhältnisse im Körperinnern reagiert.

Wofür ist der Sympathikus zuständig?

Ist der Körper durch große Anstrengungen, emotionalen Stress, starke Schmerzen oder großen Flüssigkeitsmangel belastet, löst das sympathische System Alarmbereitschaft oder Fluchtverhalten aus. Dies befähigt den Körper, sich auf die veränderten Anforderungen einzustellen, d. h., er reagiert mit Beschleunigung des Herzschlags und der Atmung, Erhöhung des Blutdrucks, Pupillenerweiterung und Erhöhung der Blutzufuhr zur Skelettmuskulatur. Gleichzeitig erfolgt die Drosselung der Blutzufuhr zu momentan »unwichtigen« Organen, wie dem Darm, sowie eine Stimulation der Leber, damit die energiereiche Glucose freigesetzt werden kann. Die Blutzufuhr zur Haut wird reduziert, die Funktion der Schweißdrüsen jedoch angeregt und der Betroffene erscheint blass – der kalte Schweiß steht ihm auf der Stirn. Für alle diese Aktivitäten ist der Sympathikus zuständig; entsprechend regt er den Energieverbrauch an.

Außerdem stimuliert der Sympathikus die Nebennieren zur Freisetzung von Adrenalin und Noradrenalin, den Nebennierenhormonen, die diese Alarmbereitschaft noch verlängern und verstärken. Dieser Zustand der Kampf- oder Fluchtbereitschaft diente in früheren Entwicklungsstufen des Menschen zur Abwehr von körperlichen Gefahren und ist heutzutage, wo die Belastungen mehr mentaler Natur sind, eher von Nachteil. In einer typischen, modernen Stresssituation, beispielsweise einem Verkehrsstau oder am Arbeitsplatz, ist uns leider mit einer Erhöhung des Blutdrucks und der Herzfrequenz noch nicht geholfen.

Wann kommt der Parasympathikus zum Zug?

Bei allen eher nach innen gerichteten Körperfunktionen. Der parasympathische Bereich tendiert eher zu Speicherung und Aufbau von Energie während einer Ruhe- oder Erholungsphase. Er steuert die Verlangsamung der Herzfrequenz und stimuliert die Drüsen und Muskeln im Verdauungstrakt, um dadurch den Verdauungsprozess und somit die Energiezufuhr für den Körper zu beschleunigen.

Wie halten Sie Ihre Nerven gesund?

Über die Entstehung vieler Störungen des Nervensystems ist noch wenig bekannt. Dies macht gezielte Vorsorgemaßnahmen schwierig. Aber alles, was der Gesunderhaltung und lebenslangen geistigen Fitness dient, ist auch dazu geeignet, der Entstehung von Störungen des Nervensystems entgegenzuwirken.

  • Viele Erkrankungen des Gehirns, z. B. der Schlaganfall, sind auf Durchblutungsstörungen und eine verminderte Sauerstoffzufuhr zurückzuführen. In den meisten Fällen sind die Arterien verengt oder verhärtet. Neben dem Vericht auf das Rauchen können eine fettarme Ernährung und regelmäßige körperliche Bewegung dazu beitragen, die Arterien gesund und elastisch zu halten.
  • Andere Störungen des Nervensystems werden oft mit einem Mangel an Thiamin (Vitamin B1), Vitamin B12, Folsäure oder Zink in Verbindung gebracht. Sorgen Sie also dafür, dass Ihre Nahrung diese Vitamine in genügender Menge enthält. Sie finden diese Stoffe vor allem in Vollkornbrot, Gemüse, Innereien und in Meeresfrüchten.
  • Übermäßiger Alkoholgenuss dämpft die Leistungsfähigkeit des Nervensystems und kann auch die Nervenzellen im Gehirn schädigen. Das Nervensystem kann auch indirekt leiden, da Alkohol die gespeicherten Vitamin-B-Vorräte des Körpers abbaut. Durch schwere Stürze und Verletzungen unter Alkoholeinwirkung erhöht sich auch das Risiko von Schlaganfällen und Hirnschäden.

Was bedeutet …

Raynaud-Syndrom? Bei der »Weißfingerkrankheit« werden infolge vegetativer Fehlsteuerung durch Kältereize schmerzhafte Gefäßkrämpfe vor allem an den Fingern ausgelöst. Das Leiden trifft Frauen besonders häufig.

Hypohidrose? Hier liegt eine zu »geringe Schweißproduktion« vor – sie ist Folge einer gestörten Sympathikusfunktion.

Neurofibromatose? Diese erbliche Erkrankung mit der Bildung zahlreicher kleiner Tumoren im Bereich der vegetativen und peripheren Nerven ist kombiniert mit großen, bräunlichen Bereichen auf der Haut, den so genannten Café-au-lait-Flecken.

Sympathektomie? Bei der »Grenzstrangresektion« erfolgt eine operative Durchtrennung des Sympathikus, z. B. bei stark gesteigerter Schweißsekretion infolge einer Schädigung des Sympathikus.

Ohren: Spezialisten für die Töne

Wie viele Geräusche können wir wahrnehmen?

Das Gehör befähigt uns Menschen, zwischen mehr als 400 000 verschiedenen Geräuschen zu differenzieren, sei es das Weinen eines Kindes, Musik oder auch Sprache. Geräusche oder Töne werden über das Ohr wahrgenommen. Außerdem kommt diesem Sinnesorgan eine wichtige Aufgabe bei der Orientierung im Raum zu. Es ist in drei verschiedene Abschnitte gegliedert und besteht aus dem äußeren Ohr, dem luftgefüllten Mittelohr und dem mit Flüssigkeit gefüllten Innenohr. Der Hauptteil des Ohrs weist höchst empfindliche Strukturen auf und liegt hinter dem Schläfenbein verborgen.

Welche Bereiche gehören zum äußeren Ohr?

Was wir vom Ohr sehen, ist nur das äußere Ohr (Auris externa), und davon vor allem die Ohrmuschel (Auricula). Daran schließt sich der äußere Gehörgang (Meatus acusticus externus) an. Die knorpelige Ohrmuschel bildet eine Art Schalltrichter und leitet die empfangenen Töne in den etwa 2,5 Zentimeter langen Gehörgang. Spezielle Drüsen in der Haut des Gehörgangs sondern ein dickflüssiges Sekret ab, das Ohrenschmalz (Cerumen). Zusammen mit den winzigen Haaren des äußeren Gehörgangs sorgt das Ohrenschmalz für die Selbstreinigung des Gehörgangs und bindet Staub und kleine Partikel.

Am Ende des Gehörgangs liegt das Trommelfell (Membrana tympani). Es bildet die Grenze zum Mittelohr. Ähnlich einem tatsächlichen Trommelfell besteht es aus einer straff gespannten Membran, die mit den ankommenden Schallwellen mitschwingt.

Wie ist das Mittelohr aufgebaut?

An das Trommelfell schließt sich im luftgefüllten Mittelohr (Auris media) die so genannte Paukenhöhle (Cavitas tympanica) an. Diese ist von der Kette der winzigen Gehörknöchelchen durchzogen: Hammer, Steigbügel und Amboss. Der Hammer (Malleus) ist am Trommelfell befestigt, der Steigbügel (Stapes) an der Steigbügelplatte über dem so genannten ovalen Fenster, das ins Innenohr führt. Der zentrale Amboss (Incus) verbindet den Hammer durch frei bewegliche Gelenke mit dem Steigbügel. Diese besondere Anordnung dient der idealen Weiterleitung des Schalls. Das Trommelfell gerät durch die ankommenden Schallwellen in Schwingungen. Diese werden durch die drei Gehörknöchelchen ins Mittelohr und auf das ovale Fenster übertragen, da die Zugbewegungen des Steigbügels auch die Steigbügelplatte in verstärkte Schwingungen versetzen. Dadurch kommt es zu Vibrationen in der Innenohrflüssigkeit.

Wie gelangen Bakterien ins Mittelohr?

Sie steigen aus dem oberen Rachenraum über einen Verbindungsgang zum Mittelohr hinauf und können dort zur schmerzhaften Mittelohrentzündung führen. Dieser Durchlass heißt Ohrtrompete oder Eustachische Röhre. Er dient dazu, den Druck im Mittelohr dem Druck in der äußeren Umgebung anzugleichen. Bei ungleichen Druckverhältnissen wird die normale Vibrationsfähigkeit des Trommelfells behindert und somit das Hörvermögen beeinträchtigt. Wenn wir schlucken oder gähnen, öffnet sich die normalerweise abgeflachte Röhre zum Druckausgleich und damit auch zum Schutz des Trommelfells.

Wo befindet sich das eigentliche Hörorgan?

Im Innenohr. Das Innenohr (Auris interna) oder Labyrinth besteht aus einer Reihe von knöchernen, mit Flüssigkeit gefüllten Kammern, die membranige Kanäle enthalten. Das eigentliche Hörorgan ist die Schnecke (Cochlea), ein in der Form eines Schneckenhauses gewundener Knochen.

Die Schnecke wird durch zwei Membrane, die Vestibularmembran (Reissner-Membran) und die Basilarmembran, in drei parallel verlaufende Gänge getrennt: Die Vorhoftreppe und die Paukentreppe liegen beiderseits des zentralen Schneckengangs. Innerhalb des Schneckengangs sitzt auf der Basilarmembran das Corti-Organ, der Ort der Geräuscherkennung. Dieses Organ enthält etwa 15 000 Hörzellen mit je bis zu 100 Sinneshaaren, die die darüberliegende Deckmembran (Membrana tectoria) berühren.

Wussten Sie, dass …

das menschliche Ohr Geräusche von einer Tonstärke zwischen 20 und 20 000 Hertz (Hz) wahrnehmen kann? Katzen können Geräusche bis zu 65 000 Hz, Fledermäuse sogar bis zu 120 000 Hz wahrnehmen.

wir zwischen dem höchsten und dem tiefsten hörbaren Ton 1500 unterschiedliche Töne differenzieren können?

wir auch ohne zu sehen ein Geräusch relativ gut orten können? Unser Gehirn vergleicht nämlich die unterschiedlichen Informationen beider Ohren und kann auf drei Grad genau feststellen, aus welcher Richtung das Geräusch kommt.

ein Staubsauger eine Lautstärke von 75 Dezibel (dB) und ein Motorrad etwa 100 dB produziert? Die leisesten Töne, die das menschliche Ohr wahrnehmen kann, entsprechen 0 db. Ab 80 dB sind auf Dauer Gehörschäden zu erwarten.

Über wie viele Sinne verfügt der Mensch?

Der Körper kann auf fünf Hauptsinne zurückgreifen, nämlich die Funktionen Riechen, Schmecken, Hören, Sehen und Fühlen. Die vier ersten Funktionen werden auch spezifische Sinnesfunktionen genannt und haben ihren Sitz in den Sinnesorganen des Kopfes. Das Gefühl gehört zusammen mit dem Tastsinn, dem Empfinden von Druck und Vibration sowie dem Temperatur- und Schmerzempfinden zu den allgemeinen oder somatischen Sinnen. Die Wahrnehmung dieser Reize läuft über Sensoren in der Haut und anderen Körpergeweben. Zu diesen Sensoren gehören auch Dehnrezeptoren, die die Streckung von Muskeln und Sehnen registrieren und dem Gehirn die Überwachung der jeweiligen Körperbewegungen und der Körperposition im Raum ermöglichen.

Wie verwandeln sich Schallwellen in Töne?

Die Steigbügelplatte im Mittelohr überträgt die Schallwellen auf die Flüssigkeit der Vorhoftreppe. Die Wellen pflanzen sich durch die Vestibularmembran über den Schneckengang fort und versetzen die Basilarmembran in Schwingungen. Diese Vibration bewegt die Haarzellen im Corti-Organ gegen die Deckmembran und erzeugt dadurch Nervenimpulse, die über den Cochlearnerv zur Hirnrinde geleitet werden, wo sie dann als Töne wahrgenommen werden können.

Das Gehirn kann zwischen verschiedenen Tonhöhen differenzieren, da unterschiedliche Rezeptoren für die Reizaufnahme zuständig sind. Hohe Töne werden von den Hörzellen in der Nähe des ovalen Fensters aufgenommen, tiefe Töne stimulieren die Sinneshaare der Hörzellen im Bereich der Schneckenspitze. Die Differenzierung zwischen verschiedenen Lautstärken hängt jedoch von der Anzahl der stimulierten Hörzellen ab. Leise Töne etwa stimulieren nur einige wenige Hörzellen, bei steigender Lautstärke werden immer mehr Sinneshaare erregt. Diese übertragen den Reiz auch auf benachbarte Hörzellen.

Wofür benötigen wir das Gleichgewichtsorgan?

Für eine klare räumliche Orientierung. Dazu befinden sich im Labyrinth des Innenohrs außerdem der Vorhof (Vestibulum) und die Bogengänge. Hier ist der Sitz des Gleichgewichtsorgans.

Die drei flüssigkeitsgefüllten Bogengänge sind jeweils rechtwinklig zueinander in den drei Ebenen des Raums angeordnet. An ihrer Basis befinden sich Erweiterungen (Ampullen) mit Sinneshaaren, die in einer gallertartigen Masse (Kuppel) eingebettet sind. Bei jeder Kopfbewegung bewegt sich die Flüssigkeit in einem oder mehreren Bogengängen in die jeweils andere Richtung und die Kuppel wird zur Seite abgelenkt. Die Haarzellen erzeugen daraufhin Nervenimpulse, die ins Gehirn weitergeleitet werden. Durch Analyse des Innervationmusters und Bestimmung des jeweils betroffenen Bogengangs kann das Gehirn Veränderungen in der Richtung der Kopfbewegung überwachen.

Der Vestibularapparat enthält zwei weitere Gleichgewichtssensoren: das große und das kleine Vorhofsäckchen. Das große Vorhofsäckchen ist für die Überwachung von Beschleunigung und Verlangsamung zuständig, das kleine Vorhofsäckchen registriert die Neigung oder Umkehrung des Kopfes.

Wie schützen und pflegen Sie Ihre Ohren?

Die folgenden Empfehlungen tragen zur Pflege und Vermeidung von Verletzungen und Erkrankungen bei:

  • Verwenden Sie Wattestäbchen nur zur Reinigung der Ohrmuschel.
  • Hantieren Sie nie mit scharfen Gegenständen im Gehörgang.
  • Ohrenschmalzpfropfen können Schwerhörigkeit oder Infektionen verursachen. Lassen Sie sie von einem Arzt entfernen.
  • Nach dem Baden oder Schwimmen sollten die Ohren immer vollständig getrocknet werden, um eine Infektion zu verhindern.
  • Schützen Sie die Ohren konsequent vor Lärm.

Was versteht der Hals-Nasen-Ohrenarzt unter …

Otosklerose? Diese meist bei Frauen vorkommende erbliche Erkrankung führt zu herdförmigen Verknöcherungen im Labyrinth des Innenohrs. Die Folge sind Ohrensausen und Schwerhörigkeit.

Schallleitungsschwerhörigkeit? So wird die Schwerhörigkeit bezeichnet, die auf einer gestörten Schallleitung im Mittelohr (so genannte Mittelohrschwerhörigkeit) oder im äußeren Ohr (z. B. durch einen Verschluss des Gehörgangs durch Ohrenschmalz) beruht.

Otitis media? Die »Mittelohrentzündung« ist meist Folge einer Infektion, die zu Ohrenschmerzen, Fieber, Schwerhörigkeit, evtl. auch Druckschmerzhaftigkeit des Ohrs führt.

Presbyakusis? Die »Altersschwerhörigkeit« geht ab dem 50. Lebensjahr mit Abnahme der Hörschärfe besonders für Frequenzen oberhalb 3000 Hertz einher. Ursache sind degenerative Prozesse im Innenohr.

Schallempfindungsschwerhörigkeit? Hierunter versteht man die Schwerhörigkeit, die durch Störungen der Schallempfindung im Innenohr (so genannte Innenohrschwerhörigkeit), im Hörnerv oder im Hörzentrum des Großhirns verursacht wird.

Tinnitus? Dies sind nur vom Betroffenen selbst wahrgenommene »Ohrgeräusche«, die als störend bis quälend erlebt werden, z. B. Rauschen, Klingeln oder Pfeifen.

Kinetosen? So werden die »Reisekrankheiten« bezeichnet, die über eine Reizung des Gleichgewichtsorgans durch ungleichmäßige Beschleunigung des Körpers entstehen und z. B. auf einem Schiff zu Schwindel, Übelkeit und Erbrechen führen.

Wie unterscheiden sich Tonhöhe und Lautstärke?

Ein Geräusch ist eine bestimmte Energieform, die das Medium, das sie durchdringt, durch periodische Luftdruckschwankungen in Schwingung versetzt.

Die Tonhöhe, d. h., ob ein Geräusch hoch oder tief klingt, hängt von der Frequenz der Schallwellen ab, nämlich von der Geschwindigkeit, mit der die Druckwellen aufeinander folgen. Hohe Töne haben eine hohe, tiefe eine dementsprechend niedrige Frequenz. Die Frequenz misst man in der Einheit Hertz (Hz), d. h. Schwingungen pro Sekunde. Das menschliche Gehör arbeitet am besten im Bereich zwischen 500 und 5000 Hz.

Die Lautstärke ist dagegen abhängig vom Druck der Schallwelle: Ein starker Druck produziert laute, ein schwacher Druck eher leise Töne. Die Lautstärke wird in der Einheit Dezibel (dB) gemessen. Dezibel beschreibt die Intensität der Geräuschenergie, die das Ohr erreicht und entlang einer logarithmischen Skala zunimmt. Ausgehend von einem Geräusch von 0 dB entspricht ein zehnfach lauteres Geräusch 10 dB (etwa das Rascheln von Laub), ein 100-fach lauteres Geräusch entspricht 20 dB (eine laute Unterhaltung).

Augen: Wunderwerke der Optik

Sehen wir mit den Augen?

Im Grunde nicht. Die Augen stellen lediglich den optischen Apparat zur Verfügung, der die von den Objekten ausgehenden Lichtstrahlen aufnimmt und zum Gehirn weitergibt. Die Augen dominieren unter den übrigen Sinnesorganen. Sie versorgen das Gehirn mit einer Vielzahl von Informationen über die Körperumwelt. Die im Auge (Oculus) enthaltenen Fotorezeptoren – Sinneszellen, die aufgrund der Stimulation durch Licht Nervenimpulse erzeugen – stellen 70 Prozent der im Körper vorhandenen sensorischen Rezeptoren.

Wie ist das Auge aufgebaut?

Die beiden Augäpfel (Bulbi oculi) befinden sich in den schützenden, knöchernen Augenhöhlen. Jeder Augapfel hat einen Durchmesser von etwa 2,5 Zentimetern und wird innerhalb der Augenhöhle von den äußeren Augenmuskeln bewegt. Das Auge kann somit unbehindert in jede Richtung blicken. Der Augapfel besteht aus mehreren Augenhäuten.

Lederhaut und Hornhaut: Die äußere faserige Schicht besteht aus der festen Lederhaut (Sclera), das »Weiße« des Auges, das den größten Teil des Augapfels einnimmt, und der sich im vorderen Augenbereich hervorwölbenden durchsichtigen Hornhaut (Cornea), die den Lichteintritt ermöglicht. Die Lederhaut bewahrt die Form des Augapfels. Der nach außen zeigende Teil des Auges ist durch das Lid (Palpebra) geschützt. Das Schließen der Lider verhindert den Eintritt von Staubpartikeln, der Lidschlag verteilt gleichzeitig Tränenflüssigkeit auf der Augenoberfläche. Die Wimpern (Ciliae) halten Fremdpartikel vom Auge fern. Die Innenseite der Lider sowie der vordere Abschnitt des Augapfels einschließlich der Hornhaut werden von der dünnen, durchsichtigen Bindehaut geschützt.

Die Aderhaut: Die mittlere Hautschicht wird Aderhaut (Uvea) genannt. Sie bildet den dunkel pigmentierten Teil der mittleren Augenhaut, der für die Blutversorgung des Auges zuständig ist und die Lichtreflexion im Innern des Auges verhindert. Im vorderen Bereich verdickt sie sich zum Strahlenkörper (Ziliarkörper), der aus einem Muskelring besteht. Eine glasklare, beidseitig abgerundete (bikonvexe), aus Eiweiß und Wasser bestehende Linse hängt an dünnen Bändern, die aus dem Strahlenkörper hervortreten. Zusammen mit der Hornhaut leitet die Linse den Lichtstrahl ins Auge.

Vor dem Strahlenkörper setzt sich die Aderhaut nach innen fort und bildet die Iris (Regenbogenhaut). Diese enthält Farbpigmente, die die Farbe des Auges bestimmen, sowie glatte Muskelfasern, durch deren Kontraktion die im Zentrum befindliche Pupille geöffnet oder geschlossen wird. Bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen verengt oder erweitert sich die Pupille, so dass immer die richtige Lichtmenge ins Auge dringt. Bei großer Helligkeit lässt die Pupille wenig Licht, bei Dämmerung eine möglichst große Menge Licht ins Auge.

Wo befinden sich die Sehsensoren?

Auf der Netzhaut. Das ist die innere Schicht der Augenhäute. Die Netzhaut (Retina) besteht aus einer Anordnung von Fotorezeptoren (Lichtrezeptoren) und den Neuronen, die die erzeugten Nervenimpulse ins Gehirn leiten. Die Fotorezeptoren enthalten den Sehpurpur, eine lichtempfindliche chemische Substanz. Trifft Licht auf den Fotorezeptor, erzeugt er einen Nervenimpuls. Die Fotorezeptoren werden in Stäbchen und Zapfen eingeteilt. Die insgesamt 120 Millionen Stäbchen eignen sich am besten für das Dämmerungssehen und sind für die Schwarzweißempfindung zuständig, während die etwa sechs Millionen Zapfen dem Farbensehen dienen und am besten bei großer Helligkeit arbeiten.

Während die Stäbchen auf der ganzen Netzhaut zu finden sind, liegen die meisten Zapfen auf dem so genannten gelben Fleck, ein Netzhautbereich direkt gegenüber der Linse, die Stelle des schärfsten Sehens. Bei den Zapfen gibt es drei unterschiedliche Typen, die jeweils Rot-, Grün- oder Blauwellen empfangen. Das Fehlen eines oder mehrerer dieser Zapfensysteme äußert sich als Farbenblindheit. Direkt neben dem gelben Fleck befindet sich die Sehnervenpapille, genannt blinder Fleck. An dieser Stelle treten die Nervenfasern aus dem Augapfel aus und bilden den Sehnerv. Die Stelle wird als blinder Fleck bezeichnet, weil hier die Fotorezeptoren fehlen. Die Versorgung der Netzhaut erfolgt durch Blutgefäße.

Wussten Sie, dass …

bei der Geburt das Gewicht des Auges 1/400stel vom Körpergewicht ausmacht, beim Erwachsenen lediglich 1/4000stel?

der Durchmesser der Pupille zwischen 1,5 und 8 Millimeter messen kann?

der Profi-Fotograf rote Augen auf der Aufnahme vermeidet, indem er das Blitzlicht etwas von der Seite auf die Person richtet? Rote Augen entstehen, wenn das Licht des direkten Kamerablitzes von der Augennetzhaut reflektiert wird. Die Kamera nimmt also die durch die vielen Äderchen rot wirkende Netzhaut auf.

In welche Bereiche ist der Augapfel gegliedert?

Das Innere des Augapfels wird durch die Linse (Lens) in einen vorderen und hinteren Bereich geteilt. Der größere hintere Bereich des Augapfels, auch Glaskörper genannt, ist mit einer klaren, gallertartigen Flüssigkeit gefüllt, durch deren Druck der Augapfel seine Form behält. Die kleinere vordere Augenkammer ist mit Kammerwasser gefüllt, das die Hornhaut nach außen drückt. Außerdem versorgt es Hornhaut und Linse mit Nährstoffen. Das Kammerwasser zirkuliert konstant zwischen seinem Sekretionsort im Ziliarkörper und dem Rückresorptionsort an der Basis der Iris.

Wie kommt das Bild ins Gehirn?

Der Sehvorgang ähnelt der Funktionsweise einer Kamera. Die von einem Gegenstand ins Auge einfallenden Lichtstrahlen (z. B. die eines Baumes) werden von Hornhaut und Linse mehrfach gebrochen und erzeugen auf der Netzhaut ein scharfes auf dem Kopf stehendes seitenverkehrtes Bild.

Die Linse ist für die Feinheiten der Scharfeinstellung zuständig. Blickt man auf weit entfernte Gegenstände, so entspannt sich der Muskel des Ziliarkörpers. Dabei drückt die Glaskörperflüssigkeit nach außen, so dass der Strahlenkörper erschlafft. Die nun straffen Aufhängebänder ziehen an der Linse, die dadurch abflacht. Weit entfernte Gegenstände erscheinen scharf auf der Netzhaut. Blickt man auf Gegenstände in der Nähe, kontrahiert der Ziliarmuskel und wird kürzer, die Wölbung der Linse wird durch ihre Eigenelastizität wieder stärker und nahe Gegenstände werden scharf gesehen. Die Fähigkeit der Linse, ihre Krümmung und dadurch ihre Brechkraft zu ändern, wird als Akkommodation bezeichnet.

Die durch den Lichteinfall stimulierten Fotorezeptoren erzeugen Nervenimpulse, die entlang der Sehnerven zur direkt unterhalb des Gehirns gelegenen Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum) geleitet werden. Von dort gelangen die Signale zum Sehbereich der Gehirnrinde, wo eine Rekonstruktion und Umkehrung der Bilder erfolgt.

Wozu nutzen Tränen?

Sie dienen in erster Linie zur Befeuchtung des Augapfels. Fehlt diese Befeuchtung, fühlt sich der Augapfel wund an und schmerzt. Der vordere Augenbereich wird ununterbrochen von der Tränenflüssigkeit (Lacrimae) benetzt. Die Tränensekretion erfolgt durch die Tränendrüsen direkt oberhalb des Auges. Die Flüssigkeit gelangt dann durch Tränengänge auf den oberen Teil des Augapfels. Durch Lidschlag, normalerweise alle zwei bis zehn Sekunden, wird die Tränenflüssigkeit über den Augapfel verteilt und befeuchtet Bindehaut und Hornhaut. Ein Zuviel an Tränenflüssigkeit verdunstet am Augapfel oder sammelt sich an einer Stelle im inneren Augenwinkel, die als Lacus lacrimalis oder Tränensee bezeichnet wird. Von dort wird sie durch zwei winzige Löchlein, die Tränenpunkte, durch die Tränenröhrchen zum Tränensack geleitet. Dieser entleert sich über den in die Nasenhöhle mündenden Tränen-Nasen-Gang.

Tränenflüssigkeit besteht aus einer schwachen Salzlösung, die eine geringe Menge Schleimstoffe und ein Enzym, das Lysozym mit bakterizider Wirkung, enthält. Tränenflüssigkeit wirkt daher auch gegen möglicherweise schädliche Bakterien und spült Staub oder kleine Fremdkörper von der Augenoberfläche. Erfolgt eine Reizung des Auges durch Staub und Schmutz oder auch durch chemische Substanzen, beispielsweise durch die aufsteigenden starken ätherischen Öle beim Zwiebelschneiden, so wird durch einen Reflex die Produktion von Tränenflüssigkeit durch die Tränendrüse erhöht. Dabei kann die Tränenflüssigkeit über die Augenlider auf die Wangen herabfließen und die Tränensäcke sozusagen überschwemmen – ein Phänomen, das wir als Weinen bezeichnen. Das führt auch zu einer übermäßigen Flüssigkeitsmenge in der Nasenhöhle, was sich als »laufende« Nase äußert.

Wie können Sie Ihre Augen gesund halten?

  • Sorgen Sie bei allen Beschäftigungen und Arbeiten für ausreichende Beleuchtung.
  • Tragen Sie bei starker Sonneneinstrahlung immer eine Sonnenbrille mit UV-Filter.
  • Entfernen Sie Augen- und Wimpernschminke vollständig und mit sanften Mitteln.
  • Bei augengefährdenden Tätigkeiten sollten sie immer eine Schutzbrille tragen.
  • Lassen Sie auch geringfügige Sehstörungen unverzüglich ärztlich abklären.

Was bezeichnet der Augenarzt als …

Glaukom? Die Erhöhung des Augeninnendrucks wird auch »grüner Star« genannt. Er führt zu einer Schädigung des Sehnervs und zu Gesichtsfeldausfällen.

Katarakt? Beim »grauen Star« kommt es zur Trübung der Augenlinse. Die Ursachen sind meist Alterungsprozesse, Verletzungen des Auges oder die Zuckerkrankheit.

Konjunktivitis? Die »Entzündung der Augenbindehaut« geht mit Rötung, Schwellung und Tränenfluss einher, die meist durch Infektionen, Verletzungen, Staub, Fremdkörper oder eine Allergie bedingt sind.

Keratitis? Hier handelt es sich um eine »Entzündung der Hornhaut des Auges«. Sie macht sich durch Rötung des Augapfels, enge Pupillen, lokalen Schmerz und Lichtscheu bemerkbar.

Netzhautablösung? Bei der »Ablatio retinae« löst sich die Augennetzhaut von dem darunter liegenden Pigmentepithel. Die Betroffenen sehen schwarze Schleier und Blitze vor den Augen und leiden unter Gesichtsfeldausfällen.

Retinitis? Die »Entzündung der Augennetzhaut« ist eine schwere Augenerkrankung, die meist von den Nachbarorganen oder von Virusinfektionen ausgeht. Sie kann zur Erblindung führen.

Zunge, Nase und Haut: Genuss und Berührung

Wie kooperieren Nase und Zunge?

Die Zunge (Lingua) ist das für die Geschmacksempfindung zuständige Organ. Die Nase erweitert die Sinnesfunktion der Zunge, die lediglich vier verschiedene Geschmacksqualitäten unterscheiden kann: süß, sauer, salzig und bitter. In Kombination mit dem Geruchssinn ergibt sich eine große Anzahl von Differenzierungen. Trotz der vergleichsweise einfachen Wahrnehmungsfähigkeit der Zunge sind diese Funktionen doch sehr wichtig. Giftige Substanzen, die häufig bitter schmecken, können vor dem Verschlucken entdeckt werden. Süße oder salzige Nahrungsmittel oder auch sauer schmeckende Früchte, im Allgemeinen essbar und nahrhaft, können als solche wahrgenommen und entsprechend verzehrt werden.

Die Wahrnehmung von Geschmack wird durch Sensoren vermittelt, die wir als Chemorezeptoren bezeichnen. Man findet sie in den Geschmacksknospen auf der Zunge. Der Mensch verfügt über mehr als 10 000 solcher Knospen, die hauptsächlich an den Seiten der Papillen liegen. Dies sind kleine Erhebungen auf dem Zungenrücken, den Zungenseiten und auf dem Zungengrund. Chemorezeptoren sprechen auf chemische Substanzen an, die in der in Speichel gelösten Nahrung vorliegen. Die Rezeptoren reagieren auf die gelösten Substanzen durch Aussendung von Signalen an das Gehirn, wo sie dementsprechend interpretiert werden.

Wozu dient das Schnuppern?

Es bringt mehr Luft und damit mehr Geruchsmoleküle zu den Sinneszellen der Nase. Das ermöglicht uns, genauer zu riechen. Um als Geruch wahrgenommen zu werden, muss eine Substanz nämlich Moleküle in die Luft freisetzen. Diese Moleküle werden durch die Nasenlöcher eingeatmet und gelangen so in den oberen Teil der Nasenhöhle (Cavitas nasi). Dort befindet sich das Riechepithel – zwei Flächen von je 2,5 Zentimetern, was jeweils etwa der Größe einer Briefmarke entspricht – mit den für den Geruchssinn zuständigen Chemorezeptoren. Das Riechepithel, oder die Riechschleimhaut, besteht aus über zehn Millionen Riechzellen. Jede Riechzelle endet in sechs bis zehn Fortsätzen, den Riechhärchen, die die Geruchsrezeptoren tragen.

Die durch die Nase kommenden Geruchsmoleküle lösen sich in einer wässrigen Schleimschicht, die vom Riechepithel abgesondert wird, auf. Danach erfolgt eine Bindung der gelösten Moleküle an die Rezeptoren auf den Riechhärchen; dies führt zur Erzeugung von Impulsen in den Riechzellen. Die Axone der Riechzellen leiten diese Impulse durch winzige Löcher im Siebbein, das die Nasenhöhle nach oben abschließt, zum Gehirn, wo die Gerüche interpretiert werden.

Wie viele Gerüche können wir unterscheiden?

Wir sind in der Lage, etwa 5000 verschiedene Gerüche zu differenzieren. Es ist die enge Zusammenarbeit zwischen Geruchs- und Geschmackssinn, die uns die Wahrnehmung einer großen Vielfalt von Geschmacksrichtungen ermöglicht. Unser Geruchssinn ist etwa 100000-mal stärker entwickelt als der Geschmackssinn.

Wo befindet sich der Tastsinn?

In der Haut. Der Tastsinn unterscheidet sich von anderen Sinnesfunktionen dadurch, dass er nicht von einem bestimmten Sinnesorgan, sondern von Rezeptoren in der Haut abhängt. Auf der Haut befindet sich eine ganze Reihe von Sensoren, die auf Berührung, Druck, Temperatur und Schmerz ansprechen. Einige Hautbereiche, z. B. Fingerspitzen, Fußsohlen und Lippen, sind dabei empfindlicher als andere, da sie eine größere Anzahl an Sensoren aufweisen. Einige dieser Sensoren bezeichnet man als mechanische Rezeptoren, sie reagieren auf Bewegungs- oder Druckreize durch Erzeugung von Nervenimpulsen. Andere heißen Temperaturrezeptoren. Die so genannten Nozirezeptoren reagieren auf Schmerzreize.

Die meisten Sensoren befinden sich in der Lederhaut. Aber es gibt auch Sensoren, die sich bis in die Oberhaut erstrecken. Leichte Berührungen und Vibrationen werden von den Tastkörperchen registriert. Diese liegen nahe der Oberhaut und kommen in großer Zahl auf Fingerspitzen, Hand- und Fußsohlen, Augenlidern, Lippen und äußeren Genitalien vor. Tastscheiben und Nervenendkörperchen reagieren auf kontinuierliche Berührungsreize. Lamellenkörperchen liegen tief in der Oberhaut und sprechen auf starken Druck und Vibrationen an. Freie Nervenendigungen ohne Umhüllung, die an der Übergangsstelle zwischen Oberhaut und Lederhaut liegen, sprechen auf Schmerz- und Temperaturreize an. Die von diesen Sensoren erzeugten Nervenimpulse gelangen über das Rückenmark auf das sensorische Rindenfeld der Großhirnrinde.

Wussten Sie, dass …

zu den vier Geschmacksarten, die die Zunge unterscheiden kann (süß, salzig, sauer und bitter), inzwischen eine fünfte gezählt wird? Sie heißt »pikant« und vertritt den Geschmack, den wir aus der fernöstlichen Küche kennen.

Schlangen mit der Zunge riechen und Bienen mit den unteren Gelenken ihrer sechs Beinchen?

nur ein minimaler Hauch eines Geruchs an lang zurückliegende Dinge erinnern kann?

wir Substanzen in einer äußerst geringen Luftkonzentration wahrnehmen können? Pfefferminzöl ist in einer Konzentration von 0,024 Milligramm pro Liter Luft zu riechen, Moschusparfüm sogar noch bei 0,00004 Milligramm.

sich in der Fingerspitze so viele Tastsensoren befinden – etwa 3000 – wie auf dem gesamten Rücken?

Hormonsystem: Multifunktionale Chemiefabrik

Welche Aufgaben hat das Hormonsystem?

Es ist zuständig für die Kontrolle und Integration vieler wichtiger Aktivitäten des Organismus wie Körperwachstum und Reaktion des Körpers auf den Ablauf des Verdauungsvorgangs, für die Entwicklung der sekundären Geschlechtsmerkmale und schließlich auch für die Fortpflanzung. Unser Hormonsystem oder endokrines System wacht also über die biologischen Abläufe und die chemische Zusammensetzung des inneren Milieus. Es bildet neben dem Nervensystem das zweite wichtige körpereigene Steuer- und Kommunikationssystem. Die Boten des Hormonsystems, die Hormone, sind besondere chemische Substanzen, die die zellulären Stoffwechselvorgänge regulieren.

Wie unterscheiden sich die Arbeitsweisen der Hormone und Nerven?

Sie koordinieren gemeinsam verschiedene Körpervorgänge, aber ihr Arbeitstempo ist sehr unterschiedlich. Die Kommunikation innerhalb des Nervensystems erfolgt durch schnellste Übermittlung elektrischer Nervenimpulse, die durch Stimulation der Muskel- und Drüsentätigkeit unmittelbar beantwortet werden. Im Gegensatz dazu wirkt das Hormonsystem langsamer – das bedeutet Sekunden bis Monate – und langfristiger.

Woher kommen die Hormone?

Hormone, die Boten innerhalb des endokrinen Systems, werden von Drüsen (Glandulae) produziert und ausgeschüttet. Die bereitgestellten Substanzen haben normalerweise einen positiven Effekt auf die Körpervorgänge. Der Vorgang der Ausschüttung wird als Sekretion bezeichnet. Man unterscheidet dabei zwei Arten von Drüsen. Bei exokrinen Drüsen erfolgt die Sekretabsonderung über Ausführungsgänge in Körperhohlräume oder an die Körperoberfläche. Exokrine Drüsen sind z. B. Speicheldrüsen und Schweißdrüsen.

Die endokrinen Drüsen besitzen keine Ausführungsgänge. Die Sekretion der von ihnen produzierten Hormone erfolgt unmittelbar in den Blutstrom, der sie direkt an ihren Zielort in anderen Körperbereichen transportiert. Die Hauptdrüsen des endokrinen Systems sind im ganzen Körper verteilt. Es sind dies die Hirnanhangsdrüse, Zirbeldrüse, Schilddrüse, Nebenschilddrüse, die Thymusdrüse und die Nebennieren.

Gibt es Drüsen mit Doppelfunktion?

Ja. Einige Körperorgane enthalten sowohl einen großen Anteil endokrinen, als auch exokrinen Gewebes, d. h. sie übernehmen auch zwei Funktionen. Zu diesen Körperorganen zählen die Bauchspeicheldrüse, die Eierstöcke der Frau und die Hoden des Mannes.

Auch der Hypothalamus schüttet Hormone aus und stellt über die Hirnanhangsdrüse eine wichtige Verbindung zwischen Nerven- und Hormonsystem dar. Einige andere Körperbereiche wie z. B. Dünndarm und Magen enthalten ebenfalls endokrine Gewebeteile.

Wie arbeiten Hormone?

Ihre Hauptfunktion ist es, die Aktivität einer Zielzelle zu beeinflussen oder gar zu verändern. Hormone gelangen mit dem Blutstrom zu allen Körpergeweben. Dabei hat jedes Hormon seine spezifischen Zielzellen, auf die es seine Wirkung ausübt. Dies können für ein bestimmtes Hormon viele oder sogar alle Körperzellen, für ein anderes nur bestimmte Gewebe sein. Die Aktivierung geschieht entweder durch Beschleunigung oder Verlangsamung der normalen zellulären Prozesse.

Wie aktivieren Hormone die Zielzellen?

Dies geschieht je nach Hormongruppe unterschiedlich. Zur ersten Gruppe gehören die Hormone, die zwar wasser-, aber nicht fettlöslich sind. Dazu gehören die Peptidhormone, die wie das Insulin aus langen Ketten von Aminosäuren bestehen, und die chemischen Vorstufen der Aminosäuren, die Amine (beispielsweise das Adrenalin und die Schilddrüsenhormone). Da sie nicht fettlöslich sind, können sie die äußere Zellmembran der Zielzelle nicht durchdringen. Sie lagern sich deshalb an spezifische Rezeptoren an der Zelloberfläche an. Dies verursacht im Zellinnern die Bildung eines so genannten »zweiten Botenstoffs« (second messenger), der die Wirkung des Hormons durch die Verstärkung des Signals vermittelt und dadurch die gewünschte Änderung der Zellaktivität bewirkt.

Die fettlöslichen Steroidhormone (z. B. die Sexualhormone) können die Zellmembran der Zielzelle durchdringen und lagern sich an einen Hormonrezeptor im Zellinnern an. Rezeptor und Hormon bilden einen Komplex und wandern gemeinsam zum Zellkern, wo sie zusammen mit der DNA bestimmte Gene aktivieren bzw. unterdrücken und damit die Produktion derjenigen Enzyme steuern, die die vom Hormon beabsichtigte Stoffwechselaktivität verstärken.

Endokrine Drüsen: Lieferanten der Steuerstoffe

Welche endokrinen Drüsen unterscheidet man?

Oberster Wächter im gesamten Hormonsystem ist der Hypothalamus. Ihm untergeordnet ist die Hirnanhangsdrüse. Die nachgeordneten endokrinen Körperdrüsen sind die Zirbeldrüse, die Schilddrüse und Nebenschilddrüsen, die Bauchspeicheldrüse und die Nebennieren sowie Eierstöcke und Hoden. Jede endokrine Drüse ist für die Ausschüttung mindestens eines Hormons zuständig. Obwohl die endokrinen Drüsen voneinander unabhängig erscheinen, so wird doch die Funktion der meisten Drüsen von der Hirnanhangsdrüse gesteuert.

Wozu dient die »negative Rückkopplung«?

Dieses Steuerprinzip im Hormonsystem befähigt die einzelnen Hormone, an ihrem Zielgewebe genau die beabsichtigte Wirkung zu entfalten. Dafür bedarf es einer präzisen Regelung der erforderlichen Hormonkonzentration. Die Produktion der meisten Hormone wird durch den Mechanismus der negativen Rückkopplung gesteuert, durch die eine unerwünschte Veränderung ins Gegenteil verkehrt wird. Eine erniedrigte Konzentration von Schilddrüsenhormon z. B. wird vom Hypothalamus entdeckt, der die Freisetzung eines stimulierenden Hormons durch die Hirnanhangsdrüse auslöst, was wiederum die Ausschüttung von Schilddrüsenhormon anregt.

Welche Rolle hat die Hirnanhangsdrüse?

Dieses kaum erbsengroße Organ, auch Hypophyse genannt, ist die wichtigste Drüse im Hormonsystem. Sie liegt im unteren Abschnitt des Zwischenhirns und ist durch den Hypophysenstiel mit dem Hypothalamus verbunden. Sie sondert mindestens acht verschiedene Hormone ab, die entweder Körperfunktionen wie das Wachstum direkt steuern oder zur Stimulierung anderer endokriner Drüsen dienen. Diese regen sie zur Produktion eigener Hormone an, wie im Fall des thyreoideastimulierenden Hormons (TSH), das in der Schilddrüse die Bildung von Thyroxin auslöst.

Die Hypophyse besteht aus zwei Teilen. Der größere Hypophysenvorderlappen setzt die meisten Hypophysenhormone frei, der kleinere Hypophysenhinterlappen nur zwei Hormone: Oxytocin und ADH, das antidiuretische Hormon. Oxytocin ist für die Wehenauslösung während der Geburt und für die Stimulation des anschließenden Milcheinschusses in die Brüste zuständig. Das antidiuretische Hormon (ADH) verstärkt die Wasserrückresorption aus den Nieren und verhindert so einen übermäßigen Wasserverlust des Körpers. Diese Hormone werden vom Hypothalamus gebildet und in den Hypophysenhinterlappen geleitet, wo sie gespeichert werden.

Trotz der offensichtlichen Bedeutung der Hirnanhangsdrüse unterliegt sie doch der Steuerung durch den Hypothalamus. Er kontrolliert nämlich nicht nur die Bildung der zu den Hypophysenhinterlappen geleiteten Hormone, sondern auch die Ausschüttung der im Vorderlappen gebildeten Hormone durch die so genannten »releasing factors« (Freigabestoffe oder Liberine). Diese Hormone werden im Hypothalamus gebildet und durch ein Pfortadersystem zum Hypophysenvorderlappen transportiert.

Warum ist die Zirbeldrüse nachtaktiv?

Sie sondert das Hormon Melatonin ab, dessen genaue Funktion noch nicht endgültig gesichert ist. Die Freisetzung von Melatonin wird durch die in der Umgebung herrschende Lichtintensität gesteuert. Dabei wird die Melatoninausschüttung durch Sonnenlicht gehemmt, durch Dunkelheit angeregt. Sie unterliegt somit einem 24-Stunden-Rhythmus mit nächtlichen Höchstkonzentrationen. Man nimmt an, dass Melatonin den Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert. Die winzige Zirbeldrüse (Epiphyse) liegt im rückwärtigen Bereich des Mittelhirns.

Wozu benötigt die Schilddrüse Jod?

Die Schilddrüse (Glandula thyroidea) benötigt Jod zum Aufbau der Schilddrüsenhormone. Die Drüse liegt in der Halsregion direkt unterhalb des Kehlkopfs und bildet drei Hormone. Zwei dieser Hormone, Thyroxin und Trijodthyroxin, sind jodhaltig und werden beide als Schilddrüsenhormon bezeichnet. Schilddrüsenhormon bewirkt bei allen Körperzellen eine Steigerung des Energieumsatzes, eine Beschleunigung der Zellteilung und eine Erhöhung der Herzfrequenz. Es fördert außerdem das Wachstum sowie die intellektuelle Entwicklung und erhöht die Sensibilität des Organismus gegenüber dem vegetativen Nervensystem. Calcitonin, das dritte in der Schilddrüse gebildete Hormon, senkt die Kalziumkonzentration im Blut, indem es die Freisetzung des Minerals aus den Kalziumspeichern der Knochen hemmt.

Was bedeutet …

Hormontherapie? Dies beschreibt den Einsatz von Hormonen als Arzneimittel bei einem Hormonmangel, z. B. bei der Schilddrüsenunterfunktion und der Zuckerkrankheit. Auch zur Behandlung bösartiger Tumoren werden manchmal Hormone verwendet.

Hormonersatztherapie? Die Behandlung von Frauen in den Wechseljahren mit einer Kombination von Östrogen und Progesteron soll die abnehmende Produktion von Geschlechtshormonen ausgleichen. Sie erfolgt bei stärkeren Beschwerden und einem erhöhten Osteoporoserisiko.

Hormonentzugsblutung? So wird medizinisch korrekt die Periodenblutung genannt, die darauf beruht, dass im weiblichen Zyklus der Spiegel der Eierstockhormone zu einem bestimmten Zeitpunkt abrupt sinkt und die Ausstoßung der Gebärmutterschleimhaut (»Blutung«) bewirkt.

Was produzieren die Nebenschilddrüsen?

Das Parathormon. Es wird von den vier winzigen Nebenschilddrüsen (Glandulae parathyroidae) hergestellt, die im hinteren Teil der Schilddrüse liegen. Parathormon (PTH) wirkt dem von der Schilddrüse abgegebenen Calcitonin entgegen. Das Parathormon setzt Kalzium aus dem Knochen frei, beschleunigt somit den Knochenabbau und bewirkt dadurch eine Erhöhung der Kalziumkonzentration im Blut. Gemeinsam mit Calcitonin, das die Kalziumkonzentration im Blut senkt, regelt es den Kalziumhaushalt.

Wofür wird die Bauchspeicheldrüse benötigt?

Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas), die teilweise unter und hinter dem Magen liegt, besteht aus einem exokrinen Teil, der für die Bildung von Verdauungsenzymen zuständig ist, und aus einem endokrinen Teil, der zwei Hormone bildet, die eine wichtige Aufgabe bei der Steuerung der Glucosekonzentration im Blut haben. Glucose (Traubenzucker) ist ein wichtiger »Brennstoff« für alle Körperzellen, der zur Produktion von Energie verwendet wird. Nur so können die Zellaktivitäten aufrechterhalten werden.

Die in den so genannten Langerhans-Inseln produzierten Hormone Glucagon und Insulin arbeiten als Gegenspieler bei der Steuerung der Glucosekonzentration im Blut zusammen. Sinkt der Glucosespiegel ab, wird in der Bauchspeicheldrüse zusätzliches Glucagon freigesetzt. Es stimuliert die Leber zur Umwandlung ihrer Glykogenspeicher in Glucose, die dann zur Wiederherstellung der normalen Glucosekonzentration ins Blut abgegeben wird. Nach einer Mahlzeit gelangt über den Darm Glucose ins Blut, die anschließend in Energiedepots eingebaut werden soll. Mit der steigenden Glucosekonzentration erhöhen sich deshalb auch die Bildung von Insulin und die Aufnahme von Glucose in die Muskelzellen, die es daraufhin in Glykogen umwandeln und als Energiereserve speichern oder sofort nutzen.

Welche Aufgaben übernehmen die Nebennieren?

Sie regulieren zahlreiche Stoffwechsel- und Alltagsabläufe. Die paarig angelegten Organe sitzen wie Käppchen oben auf den Nieren auf. Jede Drüse besteht aus einem äußeren Teil, der Nebennierenrinde, die Steroidhormone bildet, und einem inneren Teil, dem Nebennierenmark, wo die Hormone Adrenalin und Noradrenalin produziert werden.

Die Nebennierenrinde (Glandulae suprarenalis) sondert drei Arten von Steroidhormonen ab: Glucocorticoide, beispielsweise Cortisol, sind an der Steuerung der Glucosekonzentration und am zellulären Stoffwechsel beteiligt. Diese Salz bindenden Hormone haben eine entzündungshemmende Wirkung und helfen dem Körper bei der Bewältigung von Stresssituationen wie sie durch Operationen, Verletzungen oder Infektionen entstehen. Mineralocorticoide wie Aldosteron steuern die Natrium- und Kaliumkonzentration in Körperflüssigkeiten. Die Nebennierenrinde produziert außerdem kleine Mengen männlicher Sexualhormone – so genannte Androgene.

Welche sind die spezifischen Drüsen von Frau und Mann?

Es sind die Eierstöcke bzw. Hoden. Sie gehören zu den Geschlechtsorganen und bilden die Steroidhormone Östrogen und Progesteron (in den Eierstöcken) und Testosteron (in den Hoden). Außerdem geben sie Geschlechtszellen in Form der weiblichen Eizellen und der männlichen Samenzellen ab. Die Produktion von Ei- und Samenzellen sowie der Sexualhormone wird von anderen Hormonen, den Gonadotropinen gesteuert (die Gonaden oder Keimdrüsen stimulierenden Hormone). Diese werden im Hypophysenvorderlappen gebildet. Mit dem Beginn der Pubertät steigt die Konzentration der Gonadotropine, wodurch die Bildung der Steroidhormone in Eierstöcken und Hoden stimuliert wird. Dies führt wiederum zur Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale, also der weiblichen Brust, sowie der männlich tiefen Stimme und der geschlechtsspezifischen Behaarung. Außerdem beginnt die Produktion von Ei- und Samenzellen.

Wie hilft das Hormonsystem bei Stress?

Wenn wir körperlich bedroht werden oder unter Stress stehen, stimulieren Nervenimpulse aus den Motoneuronen des Sympathikus die Freisetzung von Adrenalin und Noradrenalin aus dem Nebennierenmark. Über das Blut bewirken die beiden Hormone sehr schnell eine Steigerung der Glucosekonzentration, eine bessere Durchblutung der Skelettmuskeln und eine Erhöhung der Herzschlag- und Atemfrequenz. Diese ganzen physiologischen Veränderungen befähigen den Körper, sich einer Bedrohung zu stellen oder zu fliehen.

Was bezeichnet der Internist als …

Hyperthyreose? Die »Schilddrüsenüberfunktion« mit gesteigerter Produktion der Schilddrüsenhormone führt zu einer Vergrößerung der Schilddrüse (Struma), zu vermehrtem Schwitzen, beschleunigtem Herzschlag, Nervosität und Hervortreten der Augäpfel aus den Augenhöhlen.

Hypothyreose? Bei einer »Unterfunktion der Schilddrüse« wird ungenügend Schilddrüsenhormon gebildet. Zu den typischen Symptomen zählen Antriebsarmut, aufgedunsenes Gesicht mit wachsartiger, fahler Haut und glanzloses und struppiges Haar.

Typ-I-Diabetes? Bei dieser Form der »Zuckerkrankheit» besteht die Störung des Zuckerstoffwechsels in einer Unterproduktion von Insulin infolge Zerstörung entsprechender Zellen der Bauchspeicheldrüse (»Jugenddiabetes«).

Typ-II-Diabetes? Der so genannte »Altersdiabetes« beruht primär auf einer Insulinresistenz, d. h. es wird genug Insulin produziert, die Insulinempfindlichkeit der Zellen ist jedoch herabgesetzt, so dass das vorhandene Insulin nicht wirken kann.

Cushing-Syndrom? Die zu »hohe Konzentrationen an Corticosteroiden im Blut« durch Schädigung der Hypophyse führt bei Betroffenen u. a. zu einer auffälligen Fettverteilung: Man spricht vom »Vollmondgesicht« und der Stammfettsucht, bei der sich Fett v. a. um die Hüfte anlagert.

Saisonale Depression? Diese Depression tritt meist bei Lichtmangel im Winter durch Überproduktion von Melatonin durch die Zirbeldrüse auf.

Hypophysenadenom? Dieser vom Hypophysenvorderlappen ausgehende »gutartige Tumor« kann als erstes Symptom Sehstörungen durch Druck auf den Sehnerv hervorrufen.

Wenn die Zentrale streikt: Steuer- und Kontrollprobleme

Welche Auswirkungen haben Störungen in den Steuernetzwerken?

Störungen oder Erkrankungen der zentralen Steuer- und Kontrollorgane können jeden Bereich und jede Funktion unseres Körpers betreffen und z. B. intellektuelle Leistungen, Gefühls-, Seh- oder Bewegungsfähigkeit einschränken oder die Stoffwechselprozesse und damit die Arbeit anderer Organe empfindlich stören. Erkrankungen können degenerativ oder genetisch bedingt sein. Sie können aber auch durch Infektionen oder Verletzungen verursacht werden.

Nimmt die Zahl der Alzheimer-Kranken zu?

Zwar steigt die Zahl der Erkrankten beständig an, doch liegt diese Zunahme daran, dass mehr Menschen älter werden. Die Ursache der Alzheimer-Krankheit liegt noch weitgehend im Dunkeln. Alzheimer tritt selten vor dem 60. Lebensjahr auf, betrifft aber fast ein Drittel der über 85-Jährigen. Bei der Alzheimer-Krankheit degenerieren die Nervenzellen im Gehirn und bilden wirre Knäuel und krankhafte Eiweißablagerungen. Es besteht außerdem ein Mangel an dem Botenstoff Acetylcholin. Im Lauf der Erkrankung schrumpft das Gehirn. Die Symptome verschlechtern sich von Orientierungsstörungen, Gedächtnisverlust, Sinnestäuschungen bis hin zu krankhaften Reflexen, ziellosem Umherwandern und der Unfähigkeit, Stuhl und Urin zu halten. Die Krankheit führt schließlich zum Tod.

Kann ein Schlaganfall tödlich sein?

Ja. Für etwa ein Drittel der Betroffenen endet er tödlich. Ein Schlaganfall (Apoplex) ist die häufigste neurologische Störung. Er entsteht durch die Unterbrechung der Blutzufuhr zu Teilen des Gehirns, beispielsweise durch einen Blutgefäßverschluss. Ohne Blutzufuhr erleiden die Hirnzellen einen gravierenden Sauerstoffmangel, der zu schweren Schädigungen oder sogar zu ihrem Untergang führt. Ein Schlaganfall äußert sich durch plötzliche Sehstörungen, Taubheitsgefühle oder Lähmungserscheinungen im Gesicht oder in den Extremitäten sowie Sprach- oder Verständnisschwierigkeiten, Schwindel, Gleichgewichtsstörungen und heftige, unerklärliche Kopfschmerzen. Bei einem Schlaganfall wird normalerweise nur eine Gehirnseite geschädigt. Da sich die Nervenbahnen im Stammhirn kreuzen, ist nach einem Schlaganfall die jeweils andere Körperseite von einer Muskelschwäche oder Lähmung betroffen. Auch das Sprachvermögen kann beeinträchtigt sein.

Ist Epilepsie eine Geisteskrankheit?

Keineswegs. Menschen mit einer Epilepsie leiden an wiederholten Krampfanfällen. Diese Anfälle werden durch eine abnorme elektrische Aktivität der Neuronen im Gehirn verursacht. Man unterscheidet zwischen verschiedenen Anfallsformen, die etwa ein bis zwei Minuten andauern. Die Anfallsform hängt vom betroffenen Gehirnabschnitt ab. Bei manchen Epileptikern kann ein Anfall durch sich wiederholende visuelle Reize ausgelöst werden, z. B. durch Lichtblitze, flackernde Computerbildschirme oder Videospiele. Es gibt auch Menschen, die in ihrem Leben nur einen einzigen Anfall erleiden und zahlreiche Epileptiker sind zwischen den einzelnen Anfällen völlig symptomfrei. Die Epilepsie ist die zweithäufigste neurologische Störung und betrifft etwa ein Prozent der Bevölkerung.

Können sich Lähmungen zurückbilden?

Manche schon. Der Begriff Lähmung beschreibt den teilweisen (Parese) oder kompletten (Paralyse oder Plegie) Verlust gesteuerter Bewegungsfähigkeit, der aufgrund einer Unterbrechung der Nervenbahnen zwischen dem Befehlsorgan, dem Gehirn, und dem Empfängerorgan, dem Muskel, entsteht. Lähmungen treten als dauerhafte oder vorübergehende Störungen auf und können sämtliche Körpermuskeln betreffen. Die Gliedmaßen können durch die Lähmung schlaff oder starr (spastisch) werden. Häufig gehen Lähmungen auch mit einem Gefühlsverlust einher. Auslöser sind oft ein Schlaganfall, Verletzungen des Kopfes und der Wirbelsäule, Hirn- oder Rückenmarktumoren oder auch Erkrankungen wie die Hirnhautentzündung, spinale Kinderlähmung und Multiple Sklerose.

Wie wirkt sich ein Hypophysentumor aus?

Er kann sehr unterschiedliche Wirkungen zeigen. Der häufigste Hypophysentumor ist das in der Regel gutartige Hypophysenadenom, das zumeist von den Zellen des Vorderlappens ausgeht. Oft produziert der Tumor selbst Hormone und es entstehen entsprechende Krankheitsbilder. Stellt er Wachstumshormon her, kommt es zur Akromegalie mit Vergrößerung der Schädelknochen sowie der Hände und Füße. Produziert der Tumor das Hormon Prolaktin, bewirkt es ohne eine vorausgegangene Schwangerschaft Milchfluss in den Brüsten.

Was ist ein Astrozytom?

Das ist ein bösartiger Hirntumor. Jedes krankhafte Wachstum innerhalb des Gehirns, Rückenmarks und anderer Bereiche des Nervensystems kann zu schweren Störungen führen. Tumoren können in jedem Lebensalter auftreten und sämtliche Gehirnabschnitte betreffen. Tumoren, die sich aus den Stütz- und Nährgeweben des Gehirns, z. B. den Gliazellen entwickeln, bezeichnet man als Gliome. Sie sind häufig bösartig. Bösartige Krebsgeschwulste verdrängen Hirngewebe und zerstören Nervenendigungen. Der Tumor kann Muskelschwäche, Erblindung und Krampfanfälle auslösen. Der erhöhte Druck im Schädel führt zu Kopfschmerzen, Erbrechen, Sehstörungen, verminderter Denkleistung und gelegentlich auch zu Persönlichkeitsveränderungen.

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