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Autonomes (vegetatives) Nervensystem, Übersicht

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Das Genom, die Summe der Chromosomen eines Satzes der Keimzelle oder des zweifachen Satzes eukaryoter Zellen, enthält alle Informationen, welche die Entstehung des Organismus einschließlich der dann wirksam werdenden Steuersysteme erlaubt. Das Genom besitzt nicht die Baupläne des künftigen Organismus und ist alleine nicht in der Lage, einen Organismus hervorzubringen. Vielmehr ist die Existenz des Genoms an die Strukturen einer Zelle gebunden und im Zellkern untergebracht. Es ist lediglich in der Lage, die Synthese von Strukturproteinen und Enzymen zu steuern. Hierzu benötigt es die Organellen der Zelle, vor allem die Ribosomen, welche zur Proteinsynthese befähigt sind. So entstehen die für die Entwicklung des Organismus erforderlichen chemischen Verbindungen und Enzyme, welche unter Energieverbrauch die biologischen Strukturen errichten und ihnen Lebensfunktionen einhauchen.

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Dieses Bild, das wir unter dem Aspekt der Funktion von Zellen und deren Organellen bereits bei den Strukturen und Biochemie der Proteinsynthese gezeigt haben, betrachten wir hier nun unter dem Gesichtspunkt der Steuerung, der Entstehung, des Wachstums und der Funktion von biologischen Organismen. Die DNA wird in den Ribosomen anhand der Matrize RNA (m-RNA) synthetisiert, die Strukturproteine anhand der auf der DNA befindlichen Gene. Fehler in der Synthese führen zu Fehlbildungen der Proteine, der Zellen, Organe oder des gesamten Organismus. Diese werden im Kapitel Zellen definiert. Das Genom (Genotyp) steuert also das Erscheinungsbild einschließlich aller Systeme, auch der Steuersysteme des Individuums (Phänotyp).
In der Systematik unserer Bilderbogen wird der fundamentalen Bedeutung des Genotyps als Steuerorgan für die Entwicklung und Funktion der Zellen und Gewebe und Organe der Organismen Rechnung getragen, Fehler der genetischen Funktion werden als kybernetische, als Steuerfehler zusammen mit endogenen Funktionsstörungen erfasst.
Die Erforschung der Genstruktur (chemische Analysen) und Zuordnungen haben unter dem Begriff der Molekularbiologie in den letzten Jahren eine außergewöhnliche Intensivierung erfahren. Man geht heute davon aus, dass die meisten der ungeklärten Erkrankungen, zu deren Entstehung es in den Lehrbüchern heißt "Ätiologie unbekannt" auf Fehlern in der Genetik, erblichen oder erworbenen, zurückzuführen sind.
Die einwandfreie Steuerfunktion der Gene ist auch die Voraussetzung für die physiologische Funktion der Steuerorgane des ausgereiften menschlichen Organismus, des kybernetischen Systems.

Organe des kybernetischen Systems

Kybernetische Systeme, nach Norbert Wiener (1948) komplexe Einrichtungen, die innerhalb eines Stabilitätsbereiches mit Hilfe von Rückkoppelung einen Gleichgewichtszustand anstreben, sind in hochentwickelten Organismen und autonome Nervensystems und des endokrinen Systems.

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Das Bild zeigt das Zentralnervensystem (rechts oben), aus dem das autonome Nervensystem (Sympathikus und Parasympathikus) entspringt. Es zeigt links oben die vom Zentralnervensystem aus gesteuerten Organe des endokrinen Systems, die Hormondrüsen. Im Bild unten eines der Erfolgsorgane, eine Körperzelle. Ihre Tätigkeit wird durch Steuereinrichtungen in Quantität und Qualität bestimmt.
Die kybernetischen Systeme biologischer Organismen dienen der Regelung von Einzelvorgängen zur Erhaltung des physiologischen Gleichgewichtszustandes, z. B. der konstanten Körpertemperatur, Homöostase der Körperflüssigkeiten, des Stofftransportes, aber auch der übergeordneten Kontrollorgane in der Hirnrinde, im limbischen System, Hypothalamus, den Stammganglien. Das System bedient sich in erster Linie der neurogenen und endokrinen Übermittlung (vegetative Nervensysteme und Hormone). Die Zielzellen sind mit entsprechenden Rezeptoren ausgestattet.
Die einfachsten Regelvorgänge sind das, was man als Reflexe bezeichnet: Der Jogger trainiert im Wald, er berührt eine Wurzel und scheint zu straucheln. Indessen wird reflektorisch die Streckmuskulatur des Oberschenkels angespannt, das Bein kraftvoll und schnell gestreckt, das Gleichgewicht steht wieder. Hier lief ein Regelvorgang über einen Reflexbogen ab, dessen Schaltzentrum im Rückenmark liegt (s. u.). Dies ist ein angeborener Reflex. Wir haben davon unzählige, Lidschluss des Auges, Einziehen von Gliedmaßen, z. B. Fingern bei Berührung von Hitze usw. Demgegenüber stehen erworbene Reflexe, z. B. Schwimmen, um nicht zu ertrinken, Radfahren, ohne zu stürzen. Tiere können angeboren schwimmen. In der Evolution haben Primaten angeborene Reflexe und Verhaltensweisen verlernt und müssen diese mit Hilfe der Mutter in der Kindheit erlernen, z. B. Welcher Geschmack von Pflanzen signalisiert Gift? Was ist zu tun bei starkem Sonneneinfall? - Den Schatten aufsuchen und vieles andere. Aus diesen komplizierten Verhaltensweisen geht hervor, dass die Steuereinrichtungen sich nicht auf einfache Reflexe beschränken, sondern bei komplizierten Verhaltensweisen höhere Zentren in der Hierarchie biologischer Regelvorgänge bis hin zur Hirnrinde den Speichern des Gedächtnisses, der gefühlsmäßigen Einschätzung, z. B. (angenehm) Niesen, unangenehm (Husten) im limbischen System des Gehirns eingeordnet werden. Typisches Beispiel ist das Berühren der heißen Kochplatte: Reflektorisches Einziehen der Hand (Rückenmark) - Pusten zur Abkühlung (erworbener Reflex über Stammhirnzentren) - verstandesmäßige Erfassung (Großhirnrinde), Reaktion - Abschalten des Gerätes (Gedächtnis) - Ärger über die Ungeschicklichkeit und unangenehme Missempfindung der Verbrennung (limbisches System) - Deponierung des Vorganges im Gedächtnis (Assoziationszentren). Künftige vorsichtige Überprüfung der Temperatur heizbarer Gegenstände (Großhirnzentren der Rinde, Assoziationszentren). Erziehung der Nachkommen im Umgang mit Heizplatten.