Nervensystem, Hormone & Effektoren: Biologie Grundlagen

Rückenmark

Das Rückenmark verläuft von der Basis des Gehirns bis zum zweiten Lendenwirbel. Es liegt in einem sehr engen Hohlraum (Ependym), der von Knochen umgeben ist. Innerhalb des Rückenmarks liegen die Zellkörper der Nervenzellen in der grauen Substanz, die für die Verarbeitung zuständig ist. Axone bilden die weiße Substanz, die die graue Substanz umgibt. Sie bilden Längsbahnen, die Impulse zum Gehirn (aufsteigende Bahnen) und sensomotorische Impulse vom Gehirn zu Muskeln und Drüsen (absteigende Bahnen) leiten. Die graue Substanz ist schmetterlingsförmig und ihre Ausläufer werden als Hörner bezeichnet, die in Vorder- und Hinterhörner unterteilt sind.

Das Rückenmark hat folgende Funktionen:

• Übertragung von Impulsen zu höheren Zentren.
• Steuerung von Reflexaktivitäten, die keine Befehle von höheren Zentren benötigen.

Hormone bei Wirbellosen

Bei Anneliden (Ringelwürmern) werden Neurohormone in jedem Ganglion (Nervenknoten) produziert. Sie steuern Prozesse wie Regeneration und Wachstum.

Mollusken (Weichtiere) scheiden Gonadotropin-Hormone aus, die das Körperwachstum und die Reifung der Gonaden (Keimdrüsen) stimulieren.

Insekten besitzen neurosekretorische und endokrine Organe. Die hormonelle Kontrolle der Insektenentwicklung erfolgt wie folgt:

1. Neurosekretorische Zellen im Gehirn sezernieren Gehirnhormone, die in den Corpora cardiaca (Herz-Körper) gespeichert und freigesetzt werden. Diese sind zwei endokrine Drüsen seitlich des Protocerebrums.
2. Nach Erhalt der Gehirnhormone sondern die Corpora allata (Allata-Körper) Juvenilhormon ab. Dessen Aufgabe ist es, das Insekt während einer bestimmten Anzahl von Häutungen im Larvenstadium zu halten.
3. Die Corpora cardiaca, die Gehirnhormon gespeichert haben, werden aktiviert. Das Hormon wird freigesetzt und regt eine andere endokrine Drüse, die Prothoraxdrüse, an. Diese sondert das Häutungshormon oder Ecdyson ab, das das Wachstum und die Häutung verursacht.

Während aufeinanderfolgender Häutungen ist sowohl Juvenilhormon als auch Ecdyson vorhanden. Wenn die Konzentration des Juvenilhormons niedrig wird, tritt der Übergang von der Larve zur Puppe auf. Wenn nur noch Ecdyson abgesondert wird, entwickelt sich das Insekt zum erwachsenen Tier oder Imago.

Bei Krebstieren werden die Häutungen durch das Gleichgewicht zwischen dem Häutungs-hemmenden Hormon und dem Häutungshormon (Ecdyson) kontrolliert. Auch die Verfärbung wird durch die Wirkung des Chromatophorotropins beeinflusst.

Hormone bei Wirbeltieren

Die meisten Hormone werden über das Blut transportiert, oft gebunden an Transportproteine des Blutplasmas. Beim Erreichen des Zielorgans übt das freie Hormon seine Wirkung auf unterschiedliche Weise aus, abhängig von seiner Art.

Steroidhormone (lipophil) durchdringen Zellmembranen und binden an Rezeptoren im Zytoplasma oder Zellkern.

Proteinhormone sind große Moleküle, die nicht in Zielzellen eindringen können. Sie binden an Rezeptormoleküle auf der Zelloberfläche, was eine Kaskade von intrazellulären Reaktionen auslöst (z. B. Aktivierung von Enzymen, Änderung der Permeabilität, Proteinsynthese).

Das Endokrine System

Das endokrine System umfasst alle Hormondrüsen eines Tieres. Wichtige Hormondrüsen sind die Hypophyse, die Bauchspeicheldrüse (Pankreas), die Keimdrüsen, die Schilddrüse, die Nebenschilddrüsen und die Nebennieren.

Effektoren

Effektoren sind der aktive Teil der Bewegung. Durch ihre Kontraktionen führen sie motorische Reaktionen aus. Diese Organe bilden zusammen mit dem Skelett das Muskel-Skelett-System.

Quergestreifte Muskulatur

Die Kontraktion ist schnell und wird vom zentralen Nervensystem reguliert.

Glatte Muskulatur

Sie ist Teil der inneren Organe. Die Kontraktion ist langsam und unwillkürlich.

Das Periphere Nervensystem

Das periphere Nervensystem (PNS) geht vom zentralen Nervensystem (ZNS) aus. Seine Aufgabe ist es, alle Rezeptoren und Effektoren mit den Nervenzentren zu verbinden. Es wird über afferente Neuronen gebildet, die Informationen von Rezeptoren zum ZNS leiten, und über efferente Neuronen, die Reaktionen vom ZNS zu den Effektoren führen.

Das Somatische Nervensystem

Das somatische Nervensystem innerviert die Skelettmuskulatur und steht unter willkürlicher Kontrolle.

Hirnnerven

Sie treten ins Gehirn ein und verlassen es. Sie innervieren Kopf, Oberkörper und bestimmte innere Organe.

Spinalnerven (Rückenmarksnerven)

Sie verlassen das Rückenmark durch die Zwischenwirbelräume. Sie bilden sich aus der Verbindung der dorsalen (sensorischen) und ventralen (motorischen) Wurzeln und sind daher gemischt (enthalten sowohl sensorische als auch motorische Fasern).