Nervensystem und Hormonsystem: Aufbau, Funktion und Zusammenspiel
Das zentrale Nervensystem
Das zentrale Nervensystem besteht aus Gehirn und Rückenmark. Das Gehirn ist im Schädel geschützt, das Rückenmark verläuft im Wirbelkanal.
Gehirn und seine Bereiche
- Großhirn: ermöglicht Denken, Sprache und bewusste Wahrnehmung. Seine Oberfläche bildet Falten (Windungen und Furchen).
- Hirnstamm (Medulla oblongata): steuert unwillkürliche, lebenswichtige Funktionen wie Herzschlag und Atmung.
- Kleinhirn: kontrolliert das Gleichgewicht und die Koordination der Bewegungen.
- Zwischenhirn: steuert Schlafen und Wachen sowie das hormonelle System über den Hypothalamus.
Rückenmark
Das Rückenmark ist ein langer, dünner Strang, der vom Hirnstamm bis zur Lendenregion reicht. Es leitet Informationen zwischen Gehirn und Körper weiter und steuert zahlreiche Reflexe automatisch.
Das periphere Nervensystem
Das periphere Nervensystem entspringt dem Gehirn und dem Rückenmark und verteilt sich auf den gesamten Körper. Es gliedert sich in zwei Hauptgruppen:
Sensible und motorische Nerven
- Sensible Nerven: leiten Informationen von Rezeptoren zum zentralen Nervensystem.
- Motorische Nerven: leiten Informationen vom zentralen Nervensystem zu den Effektoren (Muskeln und Drüsen).
Funktionelle Einteilung
- Somatisches Nervensystem: steuert die willkürliche Körperbewegung.
- Vegetatives oder autonomes Nervensystem: steuert grundlegende Körperfunktionen unwillkürlich. Es entzieht sich weitgehend der bewussten Kontrolle, kann aber durch Übung beeinflusst werden.
Das vegetative Nervensystem besteht aus zwei großen Systemen mit antagonistischer Wirkung: dem Sympathikus, der den Organismus auf Aktivität und Stresssituationen vorbereitet, und dem Parasympathikus, der für Erholung und Ruhe sorgt.
Das endokrine System
Das endokrine System besteht aus verteilten Drüsen, den sogenannten endokrinen Drüsen. Sie geben ihre Produkte direkt in das Blut ab. Ihre spezialisierten Zellen synthetisieren Hormone, chemische Botenstoffe, die über die Blutgefäße zu den Körperteilen transportiert werden.
Hypothalamus und Hypophyse
Der Hypothalamus befindet sich an der Basis des Gehirns und ist mit der Hypophyse verbunden. Er produziert releasing- oder inhibiting-Faktoren, die die Hormonproduktion der Hypophyse aktivieren oder hemmen.
Die Hypophyse ist eine erbsengroße Drüse am Gehirn. Sie besteht aus zwei Teilen: der Neurohypophyse (hinterer Teil) und der Adenohypophyse (vorderer Teil).
Neuronen und Signalübertragung
Neuronen empfangen, verarbeiten und übertragen Signale. Ein Signal entsteht durch eine Änderung des elektrischen Membranpotenzials des Neurons. Die elektrische Erregung läuft von den Dendriten über den Zellkörper zum Axon.
Die Übertragung auf das nächste Neuron erfolgt an der Synapse, einem Spalt zwischen zwei Zellen. Dort werden Neurotransmitter freigesetzt, die den Spalt überqueren und an den Dendriten oder Zellkörper des nächsten Neurons binden, wodurch dort ein neuer Nervenimpuls ausgelöst wird.
Arten von Neuronen
- Sensorische Neuronen: leiten Informationen von Rezeptoren zum zentralen Nervensystem.
- Motorische Neuronen: leiten Informationen vom zentralen Nervensystem zu den Effektoren, wodurch Muskeln oder Drüsen reagieren.
- Interneuronen: liegen im zentralen Nervensystem und verbinden sensorische und motorische Neuronen.
Gliazellen
Gliazellen liegen zwischen den Neuronen. Sie schützen, isolieren und ernähren die Nervenzellen. Astrozyten versorgen Neuronen mit Nährstoffen, Schwann-Zellen bilden um die Axone der Neuronen die isolierende Hülle aus Myelin.
Willkürliche und unwillkürliche Reaktionen
Eine willkürliche Handlung ist eine bewusste Reaktion, deren Ausführung im Gehirn geplant wird. Eine Reflexhandlung dagegen ist eine unwillkürliche Antwort auf einen Reiz. Ihre Verarbeitung findet meist im Rückenmark statt.
Rückkopplung (Feedback)
Ein Feedback-Mechanismus reguliert die Hormonkonzentration im Blut. Werden Hormone in überschüssigen Mengen ausgeschüttet, kann dies zu Krankheiten führen. Die Drüsen geben Hormone nicht ständig in gleichbleibender Menge ab, sondern passen ihre Produktion dem Bedarf an.