Diese Einsendeaufgabe verhandelt das Nervensystem des Menschen in seinen Bestandteilen mit besonderem Augenmerk auf Hormone und ihre Funktion.
Das Nervensystem des Menschen wird grundsätzlich in zwei Teile gegliedert: Zum einen in das zentrale Nervensystem (ZNS), das aus Gehirn und Rückenmark besteht. Zum anderen in das periphere Nervensystem (PNS), das aus Spinalnerven, Körpernerven und Hirnnerven besteht. Das periphere Nervensystem hat seinen Ursprung im Rückenmark und im Hirnstamm. Die vegetativen und motorischen Nervenfasern treten aus den Vorderwurzeln des Rückenmarks hervor. Die somato- und viszerosensorischen afferenten Nerven treten über die Hinterwurzeln in das Rückenmark hinein und von dort zum Hirnstamm.
Das PNS wird in das somatische Nervensystem und das autonome oder auch vegetative Nervensystem (ANS bzw. VNS) gegliedert. Während das somatische Nervensystem mit der Umwelt interagiert, reguliert das ANS lebenswichtige neuronale Vorgänge wie Atmung, Verdauung, Stoffwechsel oder Körpertemperatur. Solche Vorgänge werden eher unbewusst gesteuert, also nicht willentlich. Das ANS innerviert die glatte Muskulatur der inneren Organe, das Herz und die Drüsen. Sowohl das somatische als auch das vegetative Nervensystem verfügen über afferente und efferente Nerven. Die Aufgabe von afferenten Nerven ist es, Informationen zum ZNS zu leiten. Die Aufgabe von efferenten Nerven ist es, Informationen vom ZNS weg zu leiten.
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
1 Das somatische und vegetative Nervensystem
1.1 Überblick und Gliederung des Nervensystems
1.2 Somatisches Nervensystem
1.3 Autonomes Nervensystem (ANS)
2 Vier verschiedene Hypophysen-Hormone und ihre Funktion
2.1 Hypothalamus-Hypophysen-System – eine kurze Einführung
2.2 Somatotropin (STH)
2.3 Oxytozin
2.4 Vasopressin (ADH)
2.5 Adrenocorticotropes Hormon (ACTH)
3 Prinzip und Anwendungsmöglichkeiten von Neurofeedback
Literaturverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
ACTH Adrenocorticotropes Hormon
ADH Antidiuretisches Hormon; Vasopressin
ADHS Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung
ANS Autonomes Nervensystem
bspw. beispielsweise
CRF Kortikotropin-Releasing-Faktor
d. h. das heißt
EEG Elektroenzephalographie
et al. et alii (lat.) = und andere
fMRT funktionelle Magnetresonanztomographie
MEG Magnetenzephalographie
N. (lat.) Nervus = (dt.) Nerv
NF Neurofeedback
NIRS Nahinfrarot-Spektroskopie
NS Nervensystem
PNS Peripheres Nervensystem
S. Seite
STH Somatotropin
VNS Vegetatives Nervensystem
z. B. zum Beispiel
ZNS Zentralnervensystem
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1 Ursprung und Aufbau des peripheren vegetativen Nervensystems
1 Das somatische und vegetative Nervensystem
1.1 Überblick und Gliederung des Nervensystems
Das Nervensystem des Menschen wird grundsätzlich in zwei Teile gegliedert: Zum einen in das zentrale Nervensystem (ZNS), das aus Gehirn und Rückenmark besteht. Zum anderen in das periphere Nervensystem (PNS), das aus Spinalnerven, Körpernerven und Hirnnerven besteht (Schandry, 2016, S. 111). Das periphere Nervensystem hat seinen Ursprung im Rückenmark und im Hirnstamm (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 26). Die vegetativen und motorischen Nervenfasern treten aus den Vorderwurzeln des Rückenmarks hervor. Die somato- und viszerosensorischen afferenten Nerven treten über die Hinterwurzeln in das Rückenmark hinein und von dort zum Hirnstamm (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 26).
Das PNS wird in das somatische Nervensystem und das autonome oder auch vegetative Nervensystem (ANS bzw. VNS) gegliedert (Karim/Eck, 2015, S. 25-26). Während das somatische Nervensystem mit der Umwelt interagiert, reguliert das ANS lebenswichtige neuronale Vorgänge wie Atmung, Verdauung, Stoffwechsel oder Körpertemperatur. Solche Vorgänge werden eher unbewusst gesteuert, also nicht willentlich. Das ANS innerviert die glatte Muskulatur der inneren Organe, das Herz und die Drüsen (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 72). Sowohl das somatische als auch das vegetative Nervensystem verfügen über afferente und efferente Nerven. Die Aufgabe von afferenten Nerven ist es, Informationen zum ZNS zu leiten. Die Aufgabe von efferenten Nerven ist es, Informationen vom ZNS weg zu leiten.
Ein wichtiger Teil des peripheren Nervensystems sind die Hirnnerven. Der Mensch verfügt über zwölf Hirnnerven, von denen die ersten beiden, der Riechnerv (N. olfactorius) und der Sehnerv (N. opticus) nicht zu den peripheren Nerven gezählt werden. Sie gehören zu Teilen des End- bzw. Zwischenhirns, also zum ZNS (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 29).
Die anderen zehn Hirnnervenpaare sind hingegen periphere Nerven und innervieren Strukturen des Kopfes und erhebliche Teile des Atmungs- und Verdauungstraktes (Birbaumer/Schmidt, 2006, S.29). Sie entspringen dem Hirnstamm.
Der längste und komplexeste Hirnnerv ist der Nervus vagus (X. Hirnnerv). Er enthält sowohl sensorische als auch motorische Fasern. (Birbaumer/Schmidt, 2006, S.29). Es gibt rein sensorische Nerven, wie den Nervus olfactorius (II. Hirnnerv), allerdings verfügen die meisten Hirnnerven sowohl über sensorische als auch über motorische Nervenfasern (Pinel/Pauli, 2007, S. 71). Die autonomen motorischen Hirnnerven gehören zum Parasympathikus.
1.2 Somatisches Nervensystem
Das somatische Nervensystem steuert willentlich Vorgänge und steht mit der Umwelt in Kontakt.Es verfügt sowohl über afferente als auch über efferente Nerven. Somatisch afferente Fasern sind solche, die von einem Rezeptor zum Rückenmark ziehen (Faller/Schünke, 2016, S. 214). D. h., dass sensorische Informationen, die von Rezeptoren in der Haut, den Skelettmuskeln, Augen, Ohren oder den Gelenken aufgenommen werden, über afferente Nerven an das ZNS weitergeleitet werden. Die efferenten Nerven hingegen transportieren motorische Signale aus dem ZNS bspw. an die Skelettmuskulatur etc. (Karim/Eck, 2015, S. 26; Pinel/Pauli, 2007, S. 70). Auf diese Weise wird z. B. die Skelettmuskulatur willentlich gesteuert. Zu den somatischen Nerven gehören die Hautnerven, die Muskelnerven und die Gelenknerven. Außerdem gibt es die gemischten Nerven, wozu man dickere Nerven zählt, welche sich in der Peripherie der Extremitäten in Muskel-, Haut- oder Gelenknerven verzweigen (Birbaumer/Schmidt, 2006, S.28-29).
Die Hautnerven enthalten somatische Afferenzen, d. h. Nervenfasern, die Signale von den Sensoren der Haut zum ZNS senden. Ebenso verfügen die Hautnerven über vegetative Efferenzen, d. h. neuronale Signale werden vom ZNS an die Blutgefäße, Schweißdrüsen und Hauthaare transportiert (Birbaumer/Schmidt, 2006, S.29).
Die Muskelnerven verfügen über motorische Efferenzen, somatische Afferenzen von den Sensoren der Muskeln und vegetative Efferenzen zu den Blutgefäßen (Birbaumer/Schmidt, 2006, S.29).
Die Sensoren der Gelenke senden somatische Afferenzen an das ZNS und dasselbe gibt Signale in Form von vegetativen Efferenzen an die Blutgefäße der Gelenke und Gelenkkapseln (Birbaumer/Schmidt, 2006, S.29).
Die Eingeweidenerven sind Nerven, die zu den Eingeweiden gehören. Sie werden auch autonome, viszerale und vegetative Nerven genannt und enthalten viszerale Afferenzen und vegetative Efferenzen (Birbaumer/Schmidt, 2006, S.29).
Es ist wichtig den Unterschied der Signalübertragung zwischen dem somatischen Nervensystem und dem ANS festzuhalten: Innerhalb des somatischen Nervensystems erfolgt das neuronale Signal direkt zum Muskel des Bewegungsapparates. D. h. beim somatomotorischen Neuron ist der Zellkörper in der grauen Substanz bzw. im Hirnstamm und sendet ohne eine „Umschaltung“ über ein Ganglion, wie das beim autonomen Nervensystem der Fall ist, an die quergestreifte Muskulatur.
1.3 Autonomes Nervensystem (ANS)
Kennzeichnend für das autonome Nervensystem ist die Steuerung von inneren und unwillkürlich gesteuerten Prozessen, wie Herzschlag oder Verdauung.
Wie das somatische Nervensystem verfügt auch das ANS über afferente und efferente Nerven. Die afferenten Nerven des ANS leiten Signale der inneren Organe an das ZNS. Die efferenten Nerven des ANS übermitteln Signale vom ZNS an die inneren Organe. Zwei wesentliche efferente Nerven des ANS sind der Sympathikus und der Parasympathikus (Karim/Eck, 2015, S. 26).
Der Sympathikus ist vor allen Dingen in Stresssituationen aktiviert, bspw. bei Gefahr (Stichwort: „fight or flight reaction“). Er bewirkt einen Anstieg der Herzfrequenz, des Blutdrucks und der Schweißdrüsenaktivität und versetzt den Körper in die Bereitschaft, in kurzer Zeit Energie aufzubringen, um zu kämpfen oder zu fliehen. Schandry (2011, S. 165) benennt diesen organismischen Zustand „ergotrope Reaktionslage“.
Der Parasympathikus ist sein Gegenspieler und in Ruhe- oder Regenerationsphasen aktiv (Stichwort: „rest and digest“). Es dominiert die „trophotrope Reaktionslage“ (Schandry, 2016, S. 165), in der sich der Körper erholt und regeneriert.
Grundsätzlich gilt, dass bei Aktivierung des Sympathikus der Parasympathikus ruht und umgekehrt. Diese gegenläufige Aktivität wird als „funktioneller Synergismus“ bezeichnet (Schandry, 2016, S. 165). Mithilfe einer solchen „Hin-und-Her-Bewegung“ ergänzen sich die Subsysteme bestmöglich, damit der Körper seine Funktion optimal an die Umwelt anpassen kann.
Sowohl der Sympathikus als auch der Parasympathikus sind aus einer zweizelligen Neuronenkette aufgebaut. D. h. die jeweiligen Endpunkte verfügen über ein Neuron, das noch im Hirnstamm oder im Rückenmark liegt und einem zweiten Neuron. Der Zellkörper dieses zweiten Neurons bildet entweder mit anderen Zellkörpern eine periphere Zellanhäufung oder ein Ganglion (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 102). Man unterscheidet folglich zwischen präganglionären und postganglionären Neuronen (siehe Abb. 1). Das Darmnervensystem verfügt über Neurone in den Wänden des Magen-Darm-Traktes (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 102).
Im Brust- und oberen Lendenmark befinden sich die Zellkörper aller präganglionärer sympathischer Neuronen (siehe Abb. 1) (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 102). Es handelt sich dabei um die Thorakal- und Lumbalsegmente C8 bis L2 (Schandry, 2016, S. 170). Wegen dieser Tatsache wird das sympathische System auch als thorakolumbales System bezeichnet. Von dort werden die Axone der Neuronen über die Vorderwurzeln aus dem Rückenmark hinausgeleitet und in die außerhalb des Rückenmarks liegenden Ganglien hineingeführt. Anders als beim Parasympathikus liegen die postganglionären Neuronen des Sympathikus in Ganglien nahe dem Rückenmark. In den Ganglien erfolgt eine synaptische Umschaltung zu postganglionären Neuronen (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 102). Dieser Prozess unterscheidet das ANS maßgeblich vom somatischen Nervensystem, welches für die Signalübertragung aus dem ZNS nur ein Neuron benötigt, statt zwei wie das ANS.
Die sympathischen Ganglien sind überwiegend paarweise rechts und links der Wirbelsäule angeordnet und mit Nervensträngen verbunden, weshalb sie auch Grenzstränge (truncus sympathicus) genannten werden. Die postganglionären Nervenfasern sind zwar wie die präganglionären sympathischen Nervenfasern sehr dünn, jedoch nicht mehr myelinisiert, d. h. marklos. Die Ganglien sind oft recht weit von den Organen, die angesteuert werden sollen, entfernt. Deshalb sind die postganglionären sympathischen Axone meist sehr lang (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 102).
Der Sympathikus kontrolliert die glatten Muskelfasern aller Organe, Gefäße, Eingeweide, Ausscheidungs- und Sexualorgane, Haare, Pupillen, Herzmuskelfasern und einiger Drüsen, wie die Speichel- und Schweiß- oder Verdauungsdrüse. Ebenso werden Fettzellen, Leberzellen, Nierentubuli oder lymphatisches Gewebe und Teile des Immunsystems sympathisch innerviert (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 102-103).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1: Ursprung und Aufbau des peripheren vegetativen Nervensystems (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 102)
Im Kreuzmark und Hirnstamm befinden sich präganglionäre Neuronen, die zum Parasympathikus gehören (in grün). Die Axone sind sehr dünn und teilweise myelinisiert. In speziellen Nerven verlaufen sie zu den parasympathischen Neuronen nahe den Organen (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 103). Ein Beispiel ist der N. vagus, der X. Hirnnerv, der zum Brust- und Bauchraum führt. Die parasympathischen Ganglien sind nur vereinzelt im Kopfbereich und im Becken, nahe der Zielorgane. Hierin besteht ein maßgeblicher Unterschied zum Sympathikus, dessen Ganglien nahe dem Rückenmark liegen. Die postganglionären Zellen des Parasympathikus hingegen finden sich bspw. auf den Wänden des Magen-Darm-Traktes, des Herzens und der Lunge. Deshalb sind die postganglionären parasympathischen Fasern im Gegensatz zu den postganglionären sympathischen Fasern sehr kurz (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 104). Im Gegensatz zum Sympathikus innerviert der Parasympathikus nicht die Schweißdrüsen und das gesamte Gefäßsystem.
Innerhalb des Parasympathikus findet ein Informationstransport von folgenden vier verschiedenen Hirnnerven statt (Schandry, 2016, S. 171; Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 29):
1. Nervus oculomotoris (III. Hirnnerv, betrifft die äußeren Augenmuskeln)
2. Nervus facialis (VII. Hirnnerv, betrifft die mimische Muskulatur, Tränen- und Speicheldrüsen und die Geschmacksknospen),
3. Nervus glossopharyngeus (IX. Hirnnerv, betrifft die Mundschleimhaut, Geschmacksknospen, Speicheldrüse und Schlundmuskulatur) und
4. Nervus vagus (X. Hirnnerv, betrifft die Schleimhaut von Rachen, Kehlkopf, Speise- und Luftröhre, Chemorezeption und parasympathische Innervation der Eingeweide, Schlundmuskulatur).
Diese vier Nerven enthalten parasympathische Fasern, die die Muskulatur und Drüsen des Kopfes und des Halses innervieren.
Besonders hervorzuheben ist der Vagus-Nerv. Aus der Schädelhöhle steigt er paarig über einen rechten und linken Zweig in den Thorax hinab. Die paarweise Aufteilung endet im Bereich der Bronchien und der Vagus-Nerv verzweigt sich hochkomplex als „nervales Gebilde“, dem sogenannten „Plexus“ (Schandry, 2016, S. 171). Von diesem Plexus aus werden der Hals- Bauch- und Brustbereich bis zum Beginn des Dickdarms innerviert. Dies geschieht über den Verlauf von Vagusfasern hin zu parasympathischen Ganglien. Sie liegen entweder vor dem Erfolgsorgan oder dessen Wand, wo dann die Umschaltung auf das postganglionäre Neuron stattfindet (Schandry, 2016, S. 171-172). Der Vagus-Nerv ist für die meisten Innervierungen der inneren Organe verantwortlich.
Wichtige Überträgerstoffe des vegetativen Nervensystems sind Acetylcholin und Noradrenalin. Acetylcholin ist sowohl beim Sympathikus als auch beim Parasympathikus für die Übertragung vom präganglionären zum postganglionären Neuron verantwortlich. Noradrenalin hingegen kommt bei der Übertragung vom postganglionären Neuron auf das Endorgan des Sympathikus zum Tragen (Herbert, 2017, S. 15). Eine wichtige Ausnahme stellen die Schweißdrüsen dar.
2 Vier verschiedene Hypophysen-Hormone und ihre Funktion
2.1 Hypothalamus-Hypophysen-System – eine kurze Einführung
Die Hypophyse ist für die Ausschüttung verschiedener Hormone zuständig. Sie fungiert als Ausführungsorgan des Hypothalamus und gibt dessen Steuerungsbefehle weiter (Schandry, 2016, S. 184). Ob ein Hormon ausreichend vorhanden ist oder nachproduziert werden muss, registriert der Hypothalamus aufgrund der entsprechenden Konzentration des Hormons im Blut. Man unterscheidet Hypothalamus und Hypophysenhormone. Zu den im Hypothalamus gebildeten Hormonen zählen Vasopressin (ADH, Adiuretin) und Oxytocin. Hormone der Hypophyse sind Somatotropin (STH, somatotropes Hormon), Prolaktin, das follikelstimulierende Hormon (FSH), das luteinisierende Hormon (LH), Corticotropin (ACTH) und Thyrothropin (TSH).
Die Ausschüttung von Vorderlappenhormonen wird von Releasing- bzw. Inhibition-Hormonen gesteuert. Während Releasing-Hormone die Bildung weiterer Hormone anregen, hemmen Inhibition-Hormone die Freisetzung von Hormonen.
Sowohl Releasing- als auch Inhibition-Hormone sind Neurohormone und werden im Hypothalamus gebildet. Ihre Signale werden von der Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen) über einen kleinen Blutkreislauf empfangen. Von dort sendet die Adenohypophyse selbst Botenstoffe über das Blut an Organe (Schandry, 2016, S. 185).
Es werden glandotrope und effektorische Hormone unterschieden. Glandotrope Hormone visieren Drüsen an und veranlassen dort wiederum die Produktion und Ausschüttung weiterer Hormone. Diese sind Gonadotropine (auf die Keimdrüsen einwirkendes Hormon), LH und FSH, Thyreotropin, ACTH und Prolaktin. Die effektorischen Hormone wirken direkt auf die Zielorgane, wie bspw. das Wachstumshormon für Muskel- und Knochenaufbau (Schandry, 2016, S. 185).
2.2 Somatotropin (STH)
Somatotropin ist ein Wachstumshormon (engl. growth hormone), in Form eines Polypeptids. Es ist Voraussetzung für eine normale körperliche Entwicklung. Anders als die meisten Vorderlappenhormone hat es kein einzelnes Zielorgan, sondern beeinflusst zahlreiche Körperzellen (Schandry, 2016, S. 185). Somatotropin ist bspw. für die Lipolyse (Mobilisierung von Fettzellen aus dem Fettgewebe) zuständig. Weiterhin steigert es den Blutzuckerspiegel, hemmt die Glukoseaufnahme in die Zellen und wirkt wachstumsfördernd auf Knorpel, Knochen und Muskelgewebe (Schandry, 2016, S. 185). STH wird in drei bis vier Pulsen pro Tag und vorrangig in den ersten drei Nachtstunden ausgeschüttet (Birbaumer/Schmidt, 2006, S. 129). Folglich hat ein gesunder Schlaf-Wach-Rhythmus einen maßgeblichen Einfluss auf das endokrine System und seine intakte Funktion.
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- Quote paper
- Katharina Gross (Author), 2020, Das menschliche Nervensystem. Hypophysenhormone und ihre Funktion, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/948321
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