Physiologie Mensch

Sensorik, sensorisches System

Als Sensorik bezeichnet man die Fähigkeit zur Wahrnehmung von Umgebungsreizen und Körperzuständen, die der Erfassung und Kontrolle von physikalischen, chemischen oder biologischen Faktoren, die auf den Organismus einwirken dient. In der Sinnesphysiologie werden Reize durch periphere Sensoren wahrgenommen und dann weiter in das zentrale Nervensystem (ZNS) geleitet. Allgemein werden fünf Sinne beschrieben: Sehsinn, Hörsinn, Geschmackssinn, Geruchssinn und Tastsinn.
Als sensorisches System werden die Bereiche des Nervensystems bezeichnet, die Meldungen aus der Umwelt und aus dem Körperinneren aufnehmen, weiterleiten und verarbeiten.
Nervenzellen verfügen über motorische und sensorische Nervenfasern. Die motorischen Nervenzellen liegen im ZNS, wobei sich ihre Zellfortsätzeim peripheren Nervensystem befinden. Sie sorgen für die Kontraktionen der Muskulatur und steuern die Bewegungen des Körpers,  umgekehrt leiten sensorische Fasern die Signale aus der Peripherie zum ZNS.

Physiologie Sensorik sensorisches System sensorischer Kortex
Physiologie Sensorik, spezifische (rot) und unspezifische (blau) Afferenz. Der Homunculus ist ein Modell, das die neuronale Beziehung zwischen kortikalen Bereichen einerseits und Skelettmuskeln oder sensorischen Feldern andererseits darstellt.

Verarbeitung Reize im sensorischen System

Das Verabeiten der von Rezeptoren und Sinnesorganen aufgenommenen Informationen erfolgt in den sensorischen Systemen, in afferente Neuronenketten im ZNS. In ihren Synapsen bewirken Konvergenz und Divergenz mit aufsteigender Komplexität die Analyse und Erregungsmuster. Gehör und Gesicht benutzen Hörbahn und Sehbahn. Mechanische, Wärmesinne und Schmerzsinne im Körper und Eingeweidesinne laufen über das Rückenmark. Im Thalamus vereinigen sie sich alle und ziehen zum Kortex.

Die Analyse begeht zwei Wege: Orientierung in Körper und Umwelt durch exakte Wahrnehmung vermittelt die spezifische Afferenz; allgemeine Wachheit und Reaktionsfähigkeit stellt die unspezifische Afferenz ein.

Spezifische und unspezifische Afferenz

Die spezifische Afferenz  läuft im Hinterstrang, schaltet im spezifischen Thalamuskern und zieht zu den sonsorischen Arealen von Körperfühlsphäre, Sehrinde und Hörrinde. Ihre Anordnung gliedert die Körperperipherie in die Dermatome der Rückenmarkssegmente. Die wenigen Umschaltungen erhalten die enge Ordnung bis zum Kotex und erzeugen die Projektionen von Körper, Netzhaut und Basiliarmembran nach Innervationsdichte. Das sichert die genaue Ordnung des Wahrnehmens.

Hirnstamm Truncus encephali mit Formatio reticularis, Physiologie Sensorik Kleinhirn, Mittelhirn und Großhirn. Die Formatio reticularis ist ein diffuses Neuronennetzwerk aus grauer (Substantia grisea) und weißer Substanz (Substantia alba), welche den ganzen Hirnstamm vom Zwischenhirn bis zum Rückenmark (Medulla oblongata) durchzieht. Sie besteht aus Kerngebieten, die netzförmig miteinander verbunden und makroskopisch schwer abgrenzbar sind.

Die unspezifische Afferenz   benutzt die Seitenstrangbahn und durchläuft viele Synapsen in der Formatio reticularis. Sie gewinnt so starke Ausbreitung. Dabei entsteht die allgemeine Aktivität. Sie bestmmt Schlaf oder Wachzustand. Als Ergebnis stellt sich aufsteigend über den unspezifischen Thalamuskern die Bewusstseinshelligkeit der Rinde und absteigend Muskeltonus und vegetative Reaktionszeit – z.B. für Atmung und Kreislauf – ein. Sie leifert keine Lokalisation.

Im Ergebnis werden vom Rückenmark zum Kortex steigend Seiten und Intensitäten ermittelt, Reflexe und Steuerungen ausgelöst, die Grundaktivität des ZNS eingestellt, motivationelle Stimmung und emotionale Wertungen festgelegt sowie Wahrnehmen und Erkennen hervorgerufen.

Der Thalamus bildet den größten Teil des Zwischenhirns (Diencephalon). Er setzt sich aus vielen Kerngebieten zusammen, die eine besonders starke Verbindung zum gesamten Großhirnkortex aufweisen. Ein Kerngebiet ist eine Ansammlung von Nervenzellkörpern (Perikaryen).
Als Hirnstamm werden alle  Hirnabschnitte unterhalb des Diencephalons bezeichnet, mit Ausnahme des Kleinhirns (Cerebellum. Dazu gehören Mittelhirn (Mesencephalon) und Rautenhirn (Rhombencephalon) mit Brücke (Pons) und verlängertes Mark (Myelencephalon, Medulla oblongata).

Anatomie Gehirn, Hirnstamm Plexus choroideus mit Medulla oblongata
Anatomie Hirnstamm (Truncus encephali, Truncus cerebri) mit Medulla oblongata (Verlängertes Mark, Bulbus cerebri, Bulbus medullae spinales) und angeschnittenes Kleinhirn (Cerebellum). Alle Gehirnteile die zum Hirnstamm zugehörigen dienen der Steuerung, Regelung, Regulation, Koordination und Modulation nicht-höherer Funktionen. Im Hirnstamm läuft das zentrale Nervensystem (ZNS) zusammen.
Physiologie Sensorik ZNS Gehirn, Hirnoberfläche Areale für Körpergefühl Hörrinde Sehrinde
Lateralansicht Gehirn mit Hirnareale Körperfühlsphäre, Hörrinde und Sehrinde.

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