In diesem Blogartikel nehme ich dich mit auf eine Reise in die Steuerzentrale des Körpers. Dem Nervensystem.
Das Nervensystem ist der Vermittler zwischen den sensorischen Organen, die Reize aus der Außenwelt aufnehmen, und den Organen, die auf Reize reagieren. Es dient der Informationsverarbeitung und besteht aus einem Netzwerk von Nervenzellen (Neuronen).
Das Nervensystem lässt sich auf verschiedenen Ebenen Unterscheiden. Eine Möglichkeit ist eine Unterscheidung in das periphere Nervensystem und das zentrale Nervensystem.
Das Zentrale Nervensystem und das Periphere Nervensystem
Diese beiden Systeme unterscheiden sich zunächst durch ihre Lage im Körper. Das zentrale Nervensystem (ZNS) besteht aus den Neuronen des Gehirns und den Neuronen des Rückenmarks und liegt zentriert im Körper. Davon grenzt sich das periphere Nervensystem (PNS) ab, dessen Neuronen den gesamten Körper (die Peripherie) durchziehen.
Das PNS lässt sich weiter funktional nach den Zielorganen der Neuronen unterteilen, sodass zwei Systeme entstehen: Das somatische Nervensystem und das vegetative (autonome) Nervensystem. Das vegetative Nervensystem ist weiter zu untergliedern in die Subsysteme Enterisches Nervensystem, Sympathikus und Parasympathikus. Die Hierarchie des Nervensystems ist zum besseren Überblick in der Abbildung zu finden.
Das somatische Nervensystem
Die Neuronen des somatischen Nervensystems steuern die quergestreifte Willkürmuskulatur an. Der motorische Anteil der Willkürmuskulatur kann bewusst und willentlich angesteuert werden. Die Neuronen stehen auf diese Weise mit der Umwelt in Kontakt. Es gibt afferente Nerven, die von den Endorganen aufsteigend sensorische Informationen an das ZNS zur Verarbeitung weiterleiten. Sie sind verbunden mit den Rezeptoren in den Sinnesorganen wie Augen und Ohren, aber auch in den Gelenken, den Skelettmuskeln und der Haut.
Efferente Nerven leiten Informationen aus dem Gehirn absteigend an die Skelettmuskulatur weiter. Dadurch werden zum Beispiel kontrollierte Bewegungen ermöglicht.
Das Vegetative Nervensystem
Das vegetative Nervensystem ist nicht willentlich steuerbar und wird daher auch „autonomes Nervensystem“ genannt. Es arbeitet vom Bewusstsein getrennt und ist daher schwerer zu beeinflussen als das somatische Nervensystem. Die Nerven des vegetativen Nervensystems steuern die glatte Muskulatur der vegetativen Organe an und regulieren die Tätigkeit der Organe, sowie die Hormonausschüttung des endokrinen Systems.
Das vegetative Nervensystem hat afferente Nervenbahnen, die Informationen aus den innenliegenden Organen an das ZNS leiten und efferente Nerven, die Informationen die Signale vom ZNS an die Organe leiten.
Im Gegensatz zum somatischen Nervensystem lassen sich die efferenten Neuronen weiter in drei funktionale Bereiche einteilen, die in komplexer Weise miteinander agieren. Die drei Bereiche sind der Sympathikus, der Parasympathikus und das Enterisches Nervensystem.
Sympathikus
Die beiden funktionalen Einheiten Sympathikus und Parasympathikus regulieren an den meisten Organen als Gegenspieler die Aktivierung dieser Organe. Durch diesen funktionellen Antagonismus werden die Zielorgane sehr genau reguliert. Der Sympathikus als aktivierender Teil entspringt dem Rückenmark in der Höhe der Brust- und Lendenwirbelsäule. Er wirkt aktivierend auf die verbundenen Organe ein.
Der Sympathikus ist in der Gefahr und in Stressreaktionen aktiv und versetzt den Körper in einen Alarmzustand, in dem er auf Kampf oder Flucht vorbereitet ist. Einige Zielorgane reguliert er ohne den Gegenspieler Parasympathikus, z.B. die Aktivität der Schweißdrüsen.
Parasympathikus
Der Parasympathikus ist in der Entspannungsphase aktiv und sorgt dafür, dass Energiereserven wiederaufgebaut werden können und eine Regeneration stattfinden kann. Die Nerven des parasympathischen Systems entspringen nahe der Höhe der Zielorgane aus dem ZNS.
Der Ursprung des Parasympathikus aus dem ZNS findet sich zum einen nahe des Gehirns und in der Cranialregion. Die hier entspringenden Neuronen versorgen die Zielorgane des Kopfes bis hin zum Darm. Die Versorgung der inneren Organe erfolgt über den Vagusnerv (X. Hirnnerv), der als längster Hirnnerv durch den gesamten Oberkörper verläuft. Die Zielorgane sind hierbei unter anderem die Tränendrüsen, Speicheldrüsen, Herz, Lunge, Magen, Niere, Nebenniere, Pankreas, Blutgefäße der Eingeweide und auch der Darm.
Enterisches Nervensystem (Darmnervensystem)
Das Darmnervensystem arbeitet eigenständig wird aber von Sympathikus und Parasympathikus moduliert.
Das Darmnervensystem enthält sensorische Nerven, die Informationen über den Zustand des Darmes verarbeiten und motorische Nerven, die die glatte Muskulatur steuern. Es werden Informationen über den Füllzustand weitergeleitet und die Verdauungstätigkeit reguliert.
Da das Neuronen-Netzwerk des Darms eigenständig ohne die Aktivität des ZNS Informationen verarbeiten kann, wird es auch das „Darmgehirn“ genannt. Trotzdem interagieren das „Darmgehirn“ und das Gehirn miteinander (brain-gut-Achse). Diese brain-gut-Achse wird auch deutlich in der Betrachtung der Wirkung der Darmgesundheit auf das Gehirn. Das Mikrobiom der Darmflora hat einen Einfluss auf Aktivitäten im Gehirn. In der anderen Richtung beeinflussen Stress und stressbedingte Verhaltensweisen wie ängstliches oder depressives Verhalten die Darmgesundheit.
Der Weg durch den Körper: Eine Verschaltung von Nervenzellen und Hormonen
Die Signalweiterleitung von Sympathikus und Parasympathikus laufen über ein prä- und ein postganglionäres Neuron. Die Neurone treten aus dem Rückenmark oder Hirn aus und sind mit einem weiteren Neuron verschaltet. Im Sympathikus verläuft die Umschaltung in überwiegend paarweise neben der Wirbelsäule verlaufenden Ketten. Diese Ketten aus Ganglien nennt man Grenzstränge.
Im sympathischen System erfolgt die Signalweitergabe vom präganglionären Neuron auf das postganglionäre Neuron mit dem Neurotransmitter Acetylcholin und vom postganglionären Neuron auf das Zielorgan mit dem Neurotransmitter und auch Hormon Noradrenalin. Mit Ausnahme der Schweißdrüsen, hier schüttet auch das postganglionäre Neuron des Sympathikus Acetylcholin aus. Viele Zielorgane haben zwei verschiedene Rezeptortypen, an denen der vom postganglionären Neuron ausgeschüttete Botenstoff Noradrenalin (Ligand) binden kann. Diese a-adrenerge und ß-adrenerge Rezeptoren vermitteln entgegengesetzte Effekte abhängig davon, welche Rezeptoren vorrangig vorhanden sind. Die Wirkungsweise der Rezeptoren ist nicht starr sondern dynamisch. So wurden für Krankheiten wie Bluthochdruck in Studien Unterschiede für Herkunft und Geschlecht hinsichtlich der Funktionalität der Rezeptoren gezeigt.
Wie spielen Sympathikus und Parasympathikus bei Stress zusammen?
Der Sympathikus wird über die erste und zweite Stressachse aktiviert. Nach Ende der Stressreaktion wird der Parasympathikus aktiv und ermöglicht eine Erholung und Regeneration des Organismus.
Die beiden Systeme arbeiten bei vielen Organen in einem synergistischen Zusammenspiel. Bei der Regulation des Blutdrucks zum Beispiel nimmt die Aktivität des Sympathikus ab und das Herz schlägt weniger kräftig. Gleichzeitig nimmt die Aktivität des Parasympathikus zu und das Herz schlägt weniger häufig. Zusammen bewirken die Aktionen eine Abnahme des arteriellen Blutdrucks.