Humanbiologie

4.2 Reizbarkeit

Unter dem Begriff Reizbarkeit ist die Fähigkeit eines Organismus zu verstehen, durch bestimmte äußere oder innere Einflüsse Informationen über die Situation in der Umwelt oder im Körperinneren zu gewinnen und darauf aktiv zu reagieren. Derartige Einflüsse, auf die der Organismus mit Reaktionen antwortet, werden als Reiz bezeichnet. Der Reiz hat immer nur eine Auslöserfunktion, d.h. die Energie für die Reizantwort wird nicht vom Reiz selbst, sondern von der gereizten Zelle geliefert.

Ein Reiz kann u. a. mechanischer, optischer, chemischer, osmotischer, thermischer, elektrischer oder akustischer Natur sein. Fast immer aber reagieren die einzelnen Zellen nur auf eine ihnen adäquate Reizart. So sind die Riechzellen der Nasenschleimhaut nur durch Geruchsreize, nicht aber durch Licht ansprechbar. Ob eine Zelle auf einen Reiz reagiert, hängt außerdem von der Reizquantität, d. h. der Stärke und Dauer des Reizes, von der Anstiegssteilheit, also der Geschwindigkeit, mit der der Reiz einsetzt, und mitunter auch von zeitlichen Intensitätsveränderungen ab.

Die Reize lösen oft ganze Reaktionsketten aus, die mit der Reizaufnahme durch eine spezialisierte Sinneszelle, einen Rezeptor, beginnt. Aufgrund der Lebensweise, die im typischen Fall durch aktives Aufsuchen der Nahrung, freie Ortsbewegung und - damit verbunden - ständige Veränderung ihrer Umwelt gekennzeichnet ist, spielt beim Menschen die Reizbarkeit eine besondere Rolle. Die Rezeptoren der Vielzeller sind häufig zu Sinnesorganen zusammengeschlossen, die je nach Entwicklungsstand ein mehr oder weniger umfassendes Abbild von der Umwelt vermitteln. Zunächst muß der Reiz im Rezeptor in eine dem Organismus "verständliche" Form, in die Erregung, umgewandelt werden, die daraufhin durch das auf Reizbarkeit spezialisierte Nervensystem fortgeleitet und verarbeitet wird. Zumeist endet die durch den Reiz ausgelöste Reaktionskette an einem Erfolgsorgan, z.B. einem Muskel oder einer Drüse oder im Gehirn selbst. Diese Prozesse lassen sich auf elektrochemische Vorgänge an der Zellmembran zurückführen. Unter Verbrauch von chemischer Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat, "Energiebezahlung") vermögen besondere Ionenpumpmechanismen der Zellmembran in das Zellinnere Kaliumionen und nach außen Natriumionen zu transportieren. Die daraus entstehende asymmetrische Ionenverteilung bewirkt außen eine positive und innen eine negative Ladung (sog. Hirnströme; Potentiale). Ein solches elektrisches Potential kann bei fast allen lebenden Zellen nachgewiesen werden und wird bei erregbaren Strukturen als Ruhepotential bezeichnet. Die Verringerung des Ruhepotentials, die Depolarisation, führt in den langen Fortsätzen der Nervenzellen, den Nervenfasern, Neuriten oder Axonen, von einem btstimmten Schwellenwert an zur Bildung eines Aktionspotentials. Es entsteht durch kurzzeitiges Öffnen der Membranschranke, so daß Natrium- und Kaliumionen entsprechend dem elektrischen und dem Konzentrationsgefälle plötzlich ungehindert die Membran durchsetzen können. Das führt zum Zusammenbruch des ursprünglichen Potentials und sogar zur Umpolarisierung - ein Prozeß, der der Erregung gleichzusetzen ist.

Das milliardenfache Übertragen der Hirnpotentiale (an den Synapsen) von einem Neuron (Hirnzelle) auf das nächste im Gehirn erzeugt das Denken und Fühlen. Die Synapsen, die Überträgerknöpfchen im Gehirn, gehören dem Nanobereich an und sind nur mit Elektronenmikroskopen sichtbar zu machen. Der Einsatz von Kernspin- und Computertomographen (CT) bei Depressiven (Migräne, Angstzustände) ist Geldverschwendung. Die Synapsen enthalten Visikel (kleine Bläßchen), in denen die Transmittersubstanzen gespeichert werden. Überträgersubstanzen wie Serotonin, Dopamin, Noradrenalin, Acetylcholin, BABA u.a., die während einer Erregung freigesetzt, zur Erregung der angrenzenden Zelle führen.

Auf jeder Stufe des Austausches erfolgen Rückmeldungen zu den Assoziationsfeldern der Großhirnrinde, und erst die Integration aller dieser Meldungen durch das Assoziationssystem ermöglicht so komplexe Vorgänge wie bedingte Reaktionen, Lernen, Erkennen, Lenken der Aufmerksamkeit und letztlich auch das Denken.
Den Assoziationsfeldern im vorderen Großhirnteil, dem Stirnhirn, werden besonders hohe, spezifisch menschliche Qualitäten, wie Persönlichkeitsempfinden, Wille, Denken, Gesinnung, Kontrolle und Regulation des Gefühls- und Trieblebens, zugeschrieben.

Darüber hinaus lassen sich experimentell durch Reizung bestimmter Regionen des limbischen Systems und des Hypothalamus Emotionen, wie Depressionen, Angst, Wut, sexuelle Lustgefühle, Appetit und Durst, erzeugen, die einerseits von den Assoziationsfeldern dem Großhirns, also willkürlich zu beeinflussen sind und andererseits deutliche Auswirkungen auf das vegetative System haben. Limbisches System und Hypothalamus stellen auf diese Weise Verbindungen zwischen Bewußtseinsvorgängen und dem vegetativen Nervensystem her. Daraus erklärt sich u. a. die Beschleunigung des Herzrhythmus nach Eintreffen einer unangenehmen Nachricht. Beim Bewußtwerden des Inhalts der Nachricht durch Assoziationsleistungen des Großhirns entsteht in den erwähnten tieferen Bezirken beispielsweise das Gefühl der Angst, das seinerseits über hypothalamische Kerngebiete eine Herzbeschleunigung bewirkt.

Die Nebennieren sind auf dem oberen Ende jeder Niere kappenförmig aufsitzende kleine Drüsen, die aus zwei wesentlich verschiedenen Teilen bestehen, der Rinde und dem Mark. Die Hormone der Marksubstanz, dem Adrenalin und das Noradrenalin, die schon in winzigsten Mengen wirksam und auch synthetisch herstellbar sind, steigern den Blutdruck und regeln durch Verengung und Erweiterung der Gefäße in den Bauchorganen, der Haut und der Muskulatur die Verteilung des Blutes im Körper. Sie beschleunigen die Herztätigkeit und wirken blutstillend. Die Hormone der Rindensubstanz, die Kortikosteroide, haben tiefgreifenden Einfluß auf die Zusammensetzung des Blutes und auf den Stoffwechsel. Sie sind damit für die Anpassung des Organismus an die wechselnden Umwelteinflüsse in hohem Maße verantwortlich; ihr Ausfall kann tödlich wirken.

In der Biochemie fungieren Vitamine, Hormone oder Enzyme als Katalysatoren des Stoffwechsels, die für Lebensvorgänge unumgänglich sind. Ohne Neurotransmitter (Neurohormone) ist Denken und Fühlen und dadurch bedingt, Handel nicht möglich. Depressionen sind der "Hungerschrei" des Gehirns nach Nährstoffen.

Bruno Rupkalwis
Internet: www.hirndefekte.de