Prof. Dr. Michael Pfaffl Lehrstuhl für Physiologie Weihenstephaner Berg Freising-Weihenstephan michael.pfaffl@wzw.tum.de.

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1 Prof. Dr. Michael Pfaffl Lehrstuhl für Physiologie Weihenstephaner Berg Freising-Weihenstephan michael.pfaffl@wzw.tum.de Nervenphysiologie Biotechnologie + Biochemie + Bioprozesstechnik SS 2011 Übersicht - Nervenphysiologie Nervenzellen Einteilung und Funktion Aufbau der Neuronen Intra-neuronale Transportsysteme Tunnelproteine Prinzip der Informationsübertragung Ruhepotential Aktionspotential Erregungsleitung Synapsen und Neurotransmitter Codierung der Information, Reizstärke, Reizart Vegetatives Nervensystem Neurotransmitter und Drogen 1

2 Funktionen des Nervensystems Informationsaufnahme aus der Umwelt = sensorisches System; Verarbeitung der Umweltreize im ZNS; Zweckmäßige Beantwortung der Reize; Speicherung der Informationen in der Großhirnrinde (ZNS); Zweckmäßige Koordination der Funktion der Muskulatur = motorisches System; Koordination der Organe = vegetatives System; => Nervensystem ist Kontrollinstanz und wichtig für die Anpassung des Organismus an die Umweltbedingungen 2

3 Einteilung des Nervensystems (ca Zellen) Zentrales Nervensystem (ZNS) Gehirn Hypothalamus Verknüpfung mit den Hormonsystemen informationsverarbeitende Funktion sekretorische Funktion (Hypophyse) Rückenmark vegetatives Nervensystem Steuerung der inneren Organe und Drüsen peripheres Nervensystem Neurone zur Skelettmuskulatur = afferente und efferente Neurone; Interneurone = vermittelnde Neurone, zwischen den einzelnen Neuronen 3

4 Gehirngröße bei Säugetieren 4

5 Der Mensch zeichnet sich im Vergleich zum Tier durch besondere geistige Fähigkeiten aus: rationales oder emotionales Handeln einsichtiges Verhalten abstraktes Denken Lernfähigkeit Diese Fähigkeiten werden durch die Zusammenarbeit verschiedener Gehirnteile ermöglicht, die man als limbisches System bezeichnet Das Rückenmark 5

6 Neuronaufbau mit Zellorganellen wie ER, Mitoch., Golgi App. Dendritenbaum = rezeptive Struktur Telodendron Bestehend aus einem Nervenzellkörper (= Soma; µm) mit Dendriten und einem langen Axon (1 mm - 1m), das die Verbindung zu dem Ort herstellt, an den die Information des Nerven geleitet werden soll (Neurone /Effektorzellen) Dentriten und Axon unterscheiden sich funktionell: Dentriten der Bereich der Informationsaufnahme (= Inputregion) Axon ist der Bereich der Informationsweiterleitung und Abgabe (Outputregion) Vielfalt der Neuronenmorphologie Motorische Neuronen besitzen kurze Dendriten und ein langes Axon. Sie übertragen Information vom Gehirn zu Muskeln / Drüsen;. Neuronen im RM haben lange Dendriten und kurzes Axon = sensorische Neuronen, die Information von Sinnesorganen zum ZNS befördern. Interneuronen sitzen im ZNS und verbinden Neuronen untereinander. 6

7 Entstehung der Neuronen Entwicklung des Nervensystems schon im Mutterleib; Ernährungseinflüsse der Mutter im letzten Drittel sehr wichtig: hochwertiges Proteine Vitamin A, E und B-Vitamine nach Abschluß der Zellteilungen im Nervensystem sind die Neuronen nicht mehr teilungsfähig! => Heute fraglich??? Zahl der Neuronen nimmt nach der Geburt nur noch geringfügig zu; Zunahme der Gehirnmasse beruht auf einer Volumenzunahme der eigentlichen Neuronen; bei Verlust, zb durch virale Infektionen, findet kein Ersatz mehr statt; Die langen Axone der Motoneuronen durchlaufen in Bündeln den Körper. Dies sind die landläufig bekannten Nerven. Sie sind von Gliazellen und Bindegewebe umgeben, Blutgefäße versorgen die Zellen mit Nahrung. 7

8 Neurone Extrazellulärräume (15-20% des Gesamtvolumens) Neurogliazellen = Gliazellen = Neuroglia - periphere Gliazellen = Schwannsche Zellen, Mantelzellen fache Anzahl der Neuronen (ca Zellen); - liegen um Neurone herum, bilden Markscheiden nehmen aber an den informationsverarbeitenden Prozessen nicht teil; - Isolierung der Neuronen und mechanischer Schutz; - modulieren die neuronale Aktivität; - Ernährung und Stoffwechsel der Neuronen; - werden als Nervenbindegewebe verstanden; - dienen der Milieuerhaltung: ph, K+ und Ca++ Konz. - Aufnahme von Transmittermolekülen; - Bereitstellung von Vorstufen zur Transmittersynthese; Bau und Vorkommen von marklosen und markhaltigen Neuronen Fast alle Neuronen der Wirbeltiere besitzen eine segmentierte Hülle um das Axon = Myelinscheide, bestehend aus einzelnen abgeplatteten Schwannsche Zellen, die im 1 mm Abständen um das Axon gewickelt sind. Die 1-2 mm großen Einsparungen nennt man Ranviersche Schnürringe 8

9 Bei wirbellosen Tieren gibt es nur marklose Axone, also ohne Schwannsche Scheide. Bei der Multiplen Sklerose wird durch eine Autoimmun-Reaktion die Myelinscheide im ZNS zerstört. => gestörte Reizweiterleitung und Verarbeitung Intra-neuronale Transportsysteme Axonaler Transport Transport von Stoffen (Biomolekülen / Arzneimittel) entlang des Axons: Schneller Transport über das Mikrotubulisystem (400 mm/d) Langsamer Transport über Tubulin und Aktin (Cytoskelett) (1-5 mm/d) Mikrotubulisystem Am ER oder Golgi-Apparat gebildete wichtige Stoffe (v.a. Proteine) werden entlang des Axons in die Pheripherie des Neurons transportiert Anterograden Transport über Kinesin Motor: Soma => Peripherie Retrograden Transport über Dynesin Motor: Peripherie => Soma (auch Transport zum ZNS) 9

10 Ionenkanäle (Tunnelproteine) Ionenkanäle sind Proteine eingelagert in Membranen; Ionenkanäle sind selektive Poren für spezifische Ionen ; Na+, K+, Cl-, Ca2+ -Kanäle; Wanderungsrichtung ist abhängig von elektrochemischer Triebkraft = Konzentrationsunterschied; Hohe Transportrate von Ionen; Beinflussung durch Membranpotentials, Agonisten sonstige Regelprozesse 10

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12 Verschiedene Typen von Ionenkanälen: die Anzahl der Untereinheiten und die Porengrösse nimmt zu, die Ionenselektivität nimmt ab: Na+; K+; Ca2+ chemische Synapse elektronische Synape Kanäle z.b. ACh-Rezeptor Erregbarkeit Erregbarkeit = Fähigkeit bestimmter Zellen auf physikalische oder chemische Reize mit einer spezifische Reaktion (=Erregung) zu antworten Erregbare Zellen im Organismus: Nervenzellen Muskelzellen spezifische Rezeptorzellen Erregbare Zellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie in der Lage sind, auf Reize mit Veränderungen ihres Membran-Potentials zu reagieren Ruhepotential => Aktionspotential 12

13 Ruhemembranpotential In Zellen ist eine elektrische Potentialdifferenz meßbar. Ursache sind ungleiche Ionenverteilungen. Dabei ist das Zellinnere gegenüber dem Zelläußeren negativ geladen (ca. 70 bis -90 mv). RUHE- POTENTIAL K + Na + H + Cl - HCO 3 Ca 2+ Proteine (-) Effektive Ionenkonzentrationen (mm) Interstitium extrazellulär 4, x10-5 (ph 7,4) ,5 Spuren Cytoplasma intrazellulär (ph 7,0) innen - + K+ Diffusionsgradient bestimmt das Ruhepotential (-70 bis. -90 mv) 13

14 Ruhemembranpotential = elektrischer Potentialunterschied der über der Zellmembran einer unerregten Zelle gemessen wird Während dem Ruhepotential ist die Zellmembran hauptsächlich für K+ Ionen permeabel => K+-Kanäle sind offen, sodaß die K+-Ionen ganz gut durch die Membran diffundieren; die Zelle verliert Kationen und wird innen negativ geladen. K+ Diffusionsgradient bestimmt das Ruhepotential (-70 bis. -90 mv) Na+Konzentration ist extrazellulär groß. Na+-Kanäle sind geschlossen. Die Na+ Ionen können die Membran nur schlecht passieren. CL- Ionen sind ebenfalls außen in höherer Konzentration vorhanden. Sie können ebenfalls gut die Membran passieren. Im Cytoplasma befinden sich noch negativ geladene Proteine, die wegen ihrer Größe nicht durch die Membran diffundieren können. Ruhemembranpotential = elektrischer Potentialunterschied 14

15 Aufrechterhaltung des Ruhemembranpotential Die ATP-abhängige Na+/K+-Pumpe, die gegen den elektrochemischen Gradienten 3 Na+ aus der Zelle und 2 K+ in die Zelle transportieren (bis 600 Na+/sec), hält das Ruhepotential aufrecht und stabil (= stationärer Zustand). Extrazellulär hohe c(na+) = 144mM innerzellulär hohe c(k+) = 160 mm Die Ionenpumpe benötigt 42,8 KJ/Mol = 1ATP/mol Änderung des Membranpotentials Sinnes-, Nerven-und Muskelzellen sind die einzigen Zellen, die auf einen Stimulus (Reiz) hin ihr Membranpotential ändern können. Diese Potentialänderung entsteht, wenn/durch: Information von Sinneszellen übertragen wird; Information von anderen Nervenzellen übertragen werden; mechanische Reizung; künstlich durch Anlegen einer Spannung erregt wird; externe Änderung der Ionenkonzentrationen; reversiblen Potentialänderung => Aktionspotential Aktionspotential = schnelle Veränderungen des Membranpotentials, die sich selbst wieder beenden, so daß das Membranpotential wieder zum Ruhepotential zurückkehren kann. 15

16 Rezeptoren erzeugen auf einen Reiz verschiedene Arten von Spannungsänderungen (Rezeptorpotentiale), die in afferenten Neuronen Aktionspotentiale auslösen. Phasen des Aktionspotentials 1) Aufstrichphase: Umpolung des Membranpotentials 2) Überschussphase: E > 0 mv mit Peak 3) Repolisation: Rückkehr zum Ruhepotential 4) Refraktärperiode: In dieser Zeit können keine AP ausgelöst werden 16

17 Entstehung des Aktionspotentials Ursache dieser Spannungsänderung ist eine Änderung der Ladungsverhältnisse und wird durch eine Membranpermeabilität der Ionen hervorgerufen. Stimuli führt lokal zu einem Öffnen der Na+- Kanäle, dadurch strömen schlagartig Na+-Ionen in die Zelle, was zu einer Ladungsumkehr (extrazellulär negativ) führt. Weiterleitung des Aktionspotential AP löst Kettenreaktion entlang des Axons aus; hat Depolarisation stattgefunden, wird die benachbarte Stelle erregt; die zuvor erregte Stelle repolarisiert sich und befindet sich in der Refraktärperiode; = Weiterleitung findet somit nur in eine Richtung statt 17

18 Durch Öffnen der Na+ Kanäle erhöht sich die c(na+) = Depolarisation Die Zelle versucht nun den alten Gleichgewichtszustand bei erniedrigtem Membranpotential wieder einzunehmen (-80 mv). Eine vorübergehende Ausstrom von c(k+) bewirkt dies = Repolarisation 1) Ein solches AP entsteht jedoch nur, wenn der Reiz groß genug ist, also eine Öffnung der Na+-Kanäle über den Schwellenwert (ca. -50 bis 60 mv) ermöglicht, dann entwickelt sich das Aktionspotential immer mit der gleichen Amplitude (Allesoder Nichts-Reaktion) 2) Überschussphase = Membranspannung > 0 mv 3) Repolarisation: schnelle Abnahme der Na+ Permeabilität; langsame Abnahme der K+ Permeabilität; 4) Refraktärperiode = Zeit bis der Ruhezustand wiederhergestellt ist, also die Na+- und K+-Kanäle wieder geschlossen sind, ist diese Membranstelle nicht erneut erregbar (ca. 5 ms); => Refraktärperiode bestimmt somit die Frequenz der AP 18

19 marklosen Axon = kontinuierliche Erregungsleitung; markhaltigen Axons = saltatorische Erregungsleitung; Erregungsleitung Erregung nimmt einen gerichteten Lauf: a) Dentrit: rezeptive Strukturen (Input) b) Soma: Zelleib mit Zellkern und Stoffwechselzentrum c) Neurit oder Axon: effektorische oder transmittierende Struktur (Output) 19

20 Übertragungsgeschwindigkeit von Neuronen Synapse [synaptein = (gr.) umklammern] Verbindungsstellen zwischen Neuronen und Effektoren; Neurotransmitter sind gespeichert, die beim Eintreffen eines AP in den synaptischen Spalt abgegeben werden und an der Zielmembran eine Wirkung auslösen; elektronische Synapsen = Gap Junctions; chemische Synapsen (häufigster verbreitet Typ) im ZNS erregende Synapsen verbessern die Signalweiterleitung durch Depolarisation hemmende Synapsen mindern oder verhindern sie durch Hyperpolarisation. Periphere Synapsen (zwischen Nerv und Muskel) sind dagegen durchweg erregend; 20

21 Gap Junctions = elektronische Synapse Membranen steht dicht zusammen, daß über eine Plasmabrücke durch spezielle Ionenkanäle (= Connexine) die Ladung direkt von einer Zelle zur anderen Zelle übergehen kann; Anordnung in sog. Clustern ; schnelle und ungehinderte Signalübertragung gewährleistet; zb. In Netzhaut, Herzmuskel zwischen den Muskelzellen, in glatter Muskulatur und im Großhirn; Chemische Synapse chemischen Synapsen haben keinen Kontakt zwischen den beiden Zellen; Zwischen ihnen befindet sich der synaptische Spalt; präsynaptische Zelle produziert auf eine Erregung hin Überträgerstoffe (Neurotransmitter), die die postsynaptische Zelle beinflussen. Funktion excitatorische (= anregende) Synapsen leiten die Signale post-synaptisch weiter (durch Na+ Einstrom); inhibitorische (= hemmende) Synapsen blockieren sie (post-synaptischer K+ Ausstrom); 21

22 1a. Ein AP kommt am Axonende an.; 1b. Dadurch öffnen sich dort die Natriumkanäle und sorgen für eine Depolarisierung; 2a. Öffnung der spannungsgesteuerten Ca2+-Kanäle, Ca2+- Ionen strömen in das Axonende ein; 2b. an den Ort, wo sich Vesikel mit Neurotransmittermolekülen (Acetylcholin) befinden; 3. Vesikel diffundieren zum synaptischen Spalt und verschmelzen mit der Axonmembran (Exozytose); 4a. Transmittermoleküle in den Spalt entleert; 4b. Neurotransmittermoleküle diffundieren die nm zur postsynaptischen Membran; 4c. nehmen Kontakt mit den dortigen Natriumkanälen auf; 5a. wodurch sich diese öffnen und Na+ diffundieren in die Zelle 5b. => Depolarisierung der postsynaptischen Membran = excitatorisches postsynaptisches Potential (EPSP) 22

23 Excitatorische Synapse EPSP EM - Exozytose von synaptischen Vesikeln an einem Synaptischen Spalt ( fach) 23

24 Acetylcholin-gesteuerter Kanal, bestehend aus 5 Untereinheiten Post-synaptischen Ionenkanäle 2 Typen Neurotransmitter-Rezeptor Wechselwirkungen 1. Ligand gesteuerte Der Neurotransmitter bewirkt direkt durch den Kontakt mit dem postsynaptischen Rezeptor eine direkte Änderung der Permeabilität des Ionenkanals. ACH, GABA und wenige andere Neurotransmitter = schnelle Reaktion 2. G-Protein gesteuerte G-Protein löst Sekundärprozesse aus, Transmitter/ Rezeptorkomplex bindet an Ionenkanal oder über second messenger in der Zelle = langsame Reaktion 24

25 Erregende und hemmende chemische Synapse EPSP Exzitatorisches post-synaptisches Potential nach Reaktion mit dem erregenden Transmitter erfolgt eine Depolarisation durch Na+ Einstrom in das post-synaptische Neuron. IPSP Inhibitorisches post-synaptischer Potential nach Reaktion mit dem hemmenden Transmitter erfolgt eine Hyperpolarisation (durch K+ Ausstrom aus dem post-synaptische Neuron) damit ist die Erregbarkeit des subsynaptischen Neurons reduziert; 25

26 EPSP = Depoliarisation Exzitatorisches (EPSP) und inhibitorisches (IPSP) postsynaptisches Potential. Die Amplitude des negativen IPSP ist viel kleiner, als die des positiven EPSP. IPSP = Hyperpolarisation 26

27 Codierung der Information, Reizstärke, Reizart Ein Reiz kann allgemein mindestens 3 Eigenschaften haben: Reizart oder Reizqualität Reizstärke Reizdauer Die Reizqualität wird durch das entsprechende Sinnesorgan codiert, d. h. jede Reizart wird durch ein bestimmtes Sinnesorgan wahrgenommen und durch spezielle Neuronen dem Gehirn vermittelt. ( Licht wird durch den Sehnerv, Schall durch den Hörnerv usw. vermittelt ) Man spricht auch von Kanalspezifität 27

28 Frequenzmodulation Abfallen des Rezeptorpotentials = Reizadaptation 28

29 Verschaltung von erregenden und hemmenden Synapsen: Inhibition kann prä- oder postsynaptisch erfolgen an Nervenzellen ca Verknüpfungen (= 100 Billionen) 29

30 Summation von Nervenimpulsen (= Bahnung) räumliche Summation: ein AP entsteht durch gleichzeitige Aktivierung mehrerer exzitatorischer Synapsen zeitliche Summation: Auslösung eines APs durch mehrfach,schnell aufeinander folgende Erregung an einer exzitatorischen Synapse zeitliche Summation durch eine schnelle Abfolge von Reizen wird die Amplitude des EPSP schrittweise erhöht und kommt schließlich über den Schwellenwert. Die Potentialänderung eines Einzelreiz bertägt meist < 1 mv. 30

31 Erregungsverrechnu ng am Neuron Aus vielen ESPS und IPSP Eingängen wird nur ein einziger Ausgang gesteuert. Die Neuronen im Gehirn bilden aus zum Teil bis zu Synapsen ein gigantisches neuronales Netzwerk aus Interneuronen (= Pyramiden- /Purkinje-Zellen), und Gliazellen ca Zellen/mm 2. 31

32 Voraussetzungen für die Funktion der chemischen Erregungsübertragung Synthese und Speicherung des entsprechenden Transmitters; Freisetzung einer definierten Menge an Transmitter bei einem eingehenden AP; post-synaptische Rezeptoren für die Reaktion mit dem Transmitter; schnelle Inaktivierung des freigesetzten Transmitters (ACh) - enzymatischer Abbau - Acetylcholin-Esterase (ACE) - Rückresorption in das prä-synaptische Axon oder Gliazellen - post-synaptische Aufnahme - Abdiffusion und extraneuronale Biotransformation (Gliazellen) Verschiedene Stoffe können in die genannten Vorgänge eingreifen: Psychopharmaka, psychogene Drogen, Koffein, Nicotin... körpereigene Neurotransmitter Substanzklasse Funktionssort Bezeichnung ESTER Acetylcholin cholinerge Synapsen des ZNS und neuromuskuläre Synapsen Synapsen des vegetativen NS Besonderheiten Curare Botulinus-Toxin AMINE Adrenalin adrenerge Synapsen des ZNS; Regulation von Katecholamine Blutdruck, Atmung etc. Noradrenalin noradrenerge Synapsen des ZNS, Synapsen des sympathischen, postganglionären Faserendigigungen Dopamin dopaminerge Synapsen des ZNS, Beteiligung an Willkür-Motorik Schizophrenie, bestimmte Synapsen deszns Parkinson Serotonin serotoninerge Synapsen im Gastrointestinaltrakt bestimmte AS Asparigin + Glutaminsäure GABA + Glycin PEPTIDE Enkephaline Substanz P Bombesin Cholezystokinin Somatostatin exzitarorische zentrale Synapsen inhibitorische zentrale Synapsen z.t. kommen diese Peptide gemeinsam mit anderen Neurotransmittern in denselben Neuronen vor = Kotransmitterfunktion = Neuromodulation Strychnin Tetanus-Toxin 32

33 Vegetatives NS ein System aus meist motorischen Neuronen, das Drüsen; glatte Muskeln der innere Organe; Herz mit Information versorgt. man spricht auch von autonomem NS es arbeitet teilweise ohne die höheren Zentren der Großhirnrinde; es ohne willentliche Steuerung funktioniert. Vegetatives NS ist verantwortlich für Regulation: Blutkreislauf und Blutdruck; Herztätigkeit; Atmungsfrequenz; Körpertemperatur; Kontrolle der Magensaftsekretion; Vegetatives NS arbeitet mit dem Hormonsystem zusammen und wird durch den Hypothalamus und den Hirnstamm kontrolliert. 33

34 vegetative Nervensystem besteht aus 2 Bereichen, die antagonistisch wirken: parasympathischen Teil = Parasympathicus (PNS) = Ruhenerv sympathischen Teil = Sympathicus (SNS) = Leistungsnerv Inneren Organe werden immer durch 2 vegetative Nerven gesteuert: sympathisches Neuron & parasympathisches Neuron Sympaticus läuft im Grenzstrang außerhalb des Rückenmarks. Die parasympathischen Bahnen verlaufen über den den 3., 7., 9.,10. Gehirnnerv (Nervus vagus) sowie am Kreuzbein. 34

35 Autonome Steuerung vom VN zu den Organen verläuft immer über 2 Neuronen: ein prä- und ein postganglionäres Neuron ( Ganglion ist eine Ansammlung neuronaler Zellkörper außerhalb des ZNS. ) Der Zellkörper der prä-ganglionären Neuronen befinden sich im ZNS, Im weiteren Verlauf wird eine Synapse außerhalb des ZNS in einem peripheren Ganglion gebildet (Abzweigungen und Interneurone sind hier möglich) Das Neuron nach der Synapse wird post-ganglionär genannt und verlaufen bis zum Zielorgan. Sympathisches System wird bei Streß aktiviert, um die "fight or flight" Reaktion hervorzurufen, die den Organismus in Leistungsbereitschaft bei Streßsituationen versetzt. Streßsituation: Herzschlag und Atemfrequenz erhöhen sich Haare sträuben sich, Pupillen erweitern sich, Para-sympathtisches System produziert den "feed or breed" -Effekt Darmnervensystem - Adäquate Reize sind Dehnungen der Magen bzw. Darmwand. - gezielte Kontraktion und Erschlaffung der glatten Muskulatur zur Beförderung des Speisebreies. 35

36 Neurotransmitter im vegetativen Nervensystem SNS: PNS: - Acetylcholin (Ach) im prä-ganglionären Neuron, - Noradrenalin oder Adrenalin im post-ganglionären Axon. - ACh ist der Neurotransmitter der ganglionären Synapse - ACh in der Endorgan-Synapse des PNS. cholinerge Neuronen produzieren Acetylcholin adrenerge Neuronen produzieren Katecholamine (Adrenalin und Noradrenalin) Adrenalin gebunden im 7-fach membrangängigen beta-adrenergen Rezeptor 36

37 alpha - / beta- Rezeptoren Die Rezeptoren an adrenergen Synapsen werden in alpha- und beta- Rezeptoren eingeteilt. alpha-1 alpha-2 Subtypen alpha 1A 1D und alpha 2A 2D beta-1 beta-2 beta-3 Über alpha -Rezeptoren werden Organe in der Regel angeregt, z.b. die glatten Muskeln der Blutgefäße (Blutdruckregulation, Arterien und Venen) Über beta-rezeptoren werden Organe in der Regel entspannt (Ausnahme: Herz), z. B. Erweiterung der Blutgefäße (inhibitorisch über Beta) Eine Erweiterung der Bronchien und Blutgefäße Katabole Wirkung auf Leber und Fettgewebe. Zur Hemmung der sympathischer Fasern verwendet man beta-adrenorezeptor- Antagonisten sogenannte Beta-Blocker. 37

38 Verteilung und Wirkungen der alpha- und beta- Rezeptoren Zentrales vegetatives Nervensystems steuert die Funktionen des peripheren vegetativen NS (Rückenmark, Hirnstamm, Zwischen- u. Großhirn) Spinale Reflexbögen über mindestens 3 Synapsen Rückenmark: Medulla oblongata: sexuelle Reaktionsabläufe, Pupillenerweiterung Kreislaufregulation, Atmungszentrum Schlucken, Saugen, Niesen, Husten Blutwerte (Gase,pH-Wert) Hypothalamus: wichtigste Hirnregion für die Erhaltung der Homöostase. Integrationszentrum für vegetative, somatische u. hormonale Funktionen Auslösen von Verhaltensmustern 38

39 HYPOTHALAMUS steuert folgende Funktionen: hormonale Systeme (Hypothalamus-Hypophysen-Achse); Wasser-Haushalt (renale Ausscheidung, Durstgefühl); Körper-Temperatur (Wärmeproduktion u. -abgabe); Nahrungsaufnahme (Hunger-, Sättigungsgefühl); kardio-vaskuläre Funktionen (übergeordnete Kontrolle); Hypothalamische Verhaltenssteuerung: Abwehr- u. Flucht fight or flight Reaktion (Sympathikus); nutritives Verhalten (para-sympathische Aktivierung); feed and breed Effekt (para-sympathische Aktivierung); reproduktives Verhalten (Sexualfunktionen); 39