Nervensystem

Anatomie

Zentralnervensystem (ZNS)

Das Encephalon enthält:

Das Gehirn: 20 bis 28 g, gedrängt, nach hinten ausladend mit einem stumpfen Vorderhorn. 35 mm lang, 37 mm breit und 26 mm hoch. Die Gehirnwindungen sind wenig ausgeprägt, wenig gefurcht. Der Wassergehalt des Gehirns erreicht 80 % (9-11 % Proteine und 6 % Fette). Im Mittelhirn und Endhirn befindet sich der Hypothalamus, des endokrine System kontrolliert:

• das Kleinhirn (Koordinierung von Motorik und Gleichgewicht) und das Vorderhorn (Kontrolle von Organfunktionen) im hinteren Teil des Gehirns. Das Kleinhirn, dessen Oberfläche in breite Lamellen geteilt ist, wiegt zwischen 3 und 5g;
• das Rückenmark: weißlicher, zylinderförmiger, im Wirbelkanal gelegener Strang, wiegt zwischen 7 und 9 g. Aus beiden Seiten des Rückenmarkes treten Wurzeln der Rückgratnerven hervor. Im Innern verlaufen die für Bewegung und Koordinierung zuständigen Empfindungsnervenbahnen.

Das periphere Nervensystem

Bezeichnung für die Gesamtheit der Nervenfasern, die wie folgt gegliedert sind:

• Schädelnerven (12 Paare: Riechnerven, Sehnerven, Hörnerven, pneumogastrische Nerven etc.)
• Rückgratnerven, die an das Rückenmark gebunden sind (36-38 Paare, davon 8 Gehirn-, 13 Rücken-, 7 Lenden, 3 Sakral- und 5 bis 7 Kokzygennerven)

Das vegetative oder autonome Nervensystem

Es reguliert die vegetativen Lebensfunktionen (Funktionstüchtigkeit der Organe und Koordinierung ihrer Es umfasst besonders:

• den Sympathicus mit Nerven und Ganglien. Die Sympathicusnerven führen von Plexus zu Plexus bis zu den Organen. Die Thoraxganglien bilden Aorten- und Lungenherzfasern. Die aus den Sakralganglien stammenden Zweige bilden die hypogastrischen Nerven für die Beckenorgane;
• diesem gegenüberstehend das Parasympathicus, das aus einem Schädel- und einem Beckenbereich gebildet ist.

Der nahezu kugelförmige Augapfel liegt in der Augenhöhle. Sein Volumen beträgt zwischen 4,5 und 5 cm3, sein Gewicht zwischen 10 und 11g und sein horizontaler Durchmesser zwi-schen 19 und 22 mm. Die Augenhöhlendecke umfasst 3 Schichten, oder Häute:

• Außenhaut (Lederhaut und Hornhaut),
• Mittelhaut (Uvea: Aderhaut, Ziliarkörper und Iris),
• Innenhaut (Netzhaut mit Papille und Sehnerv).

Der Inhalt des Augapfels besteht aus dem Augenwasser, das die vordere Kammer ausfüllt und dem Glaskörper (2,8 cm3), der von der Linse, einem durchsichtigen, lichtbrechenden, bikonvexen Organ (8 mm stark; 0,5 cm3; 1,4g), getrennt ist, das die Hauptrolle der Akkomodation, d.h. der Entfernungsanpassung, spielt. Die Hornhaut bildet den vorderen durchsichtigen Teil der Außenhaut. Die Uvea, Gefäßhaut mit Nerven, umfasst die Vorderschicht der Iris, den Ziliarkörper und die Aderhaut. Die vor der Linse gelegene Iris trennt die vordere und die hintere Augenkammer. Die grünlichblaue, gelbliche, blendenförmige, von zahlreichen konzentrischen oder strahlenförmigen Muskeln durchzogene Iris lässt das Licht nur durch die Pupille hindurch. Die Größe der Pupille bestimmt den Lichteinfall. Am helllichten Tag zieht sie sich zusammen und nimmt die Form eines vertikalen, sehr schmalen Linsenspaltes an. Im Dämmerlicht vergrößert sie sich zu einem Kreis. Die schmale, stark pigmentierte, zwischen der Netzhaut und der Lederhaut gelegene Aderhaut, die sich aus einem Gefäßnetz zusammensetzt, sichert die Versorgung der Netzhaut und des vorderen Augenabschnittes. Die obere Hälfte der hinteren Augenkammer bildet eine helle, aus Zellen bestehende Schlicht, auch Teppisch genannt, die das Licht reflektiert und bricht sowie bei Dämmerlicht eine gute Sicht ermöglicht. Der Sehnerv stellt eine Verbindung zwischen der Netzhaut und dem Gehirn dar.

Physiologie: sensitive Funktionen

Die sensitiven Funktionen sind solche Funktionen, die es dem Tier ermöglichen, energetische Variationen in jeglicher Form wahrzunehmen und zu integrieren. Die extrozeptive Wahrnehmung erlaubt das Aufspüren externer Informationen: Lichtenergie (Sicht), Geräuschenergie (Hören) etc. Sie umfasst also die fünf Sinne: Sehen, Hören, Riechen, Schmecken, Tast- und Wärmeempfinden (Berühren). Dem ist die Propriozeption hinzuzufügen, d.h. die Wahrnehmung der Position des eigenen Körpers im Raum, die aus dem im Innenohr gelegenen Labyrinth und zahlreichen Muskel-, Sehnen- und Gelenkrezeptoren hervorgeht. Und schließlich beinhalten die sensitiven Funktionen auch die Interozeption, die der oft unbewussten Wahrnehmung zahlreicher Informationen aus dem Organismus selbst entspricht: Zusammensetzung des gastroduodenalen Inhalts, Blutdruck, chemische Zusammensetzung des Blutes etc.

Diese beiden Sinne werden bei den Fleischfressern als untrennbar betrachtet. Der weniger ausgebildete Geschmackssinn ergänzt den Geruchssinn.

Die Geruchswahrnehmung erreicht bei der Katze nicht die gleiche Intensität wie beim Hund. In ihrer Eigenschaft als Raubtier nimmt diese die dritte Stelle nach dem Seh- und Gehörsinn ein. Aber auch der Geruchssinn ist unterentwickelt. Er nimmt in den sozialen Beziehungen des Tieres einen großen Platz ein und greift bei der Nahrungsmittelaufnahme ein. Jegliche Störung der Geruchswahrnehmung führt zu einer Nahrungsverweigerung. Die Katze ist Teil der sogenannten Makrosmatiker: Der Bereich des Geruchssinnes nimmt im Vergleich zum Gehirn als Ganzem einen großen Platz ein. Dieses Verhältnis beläuft sich auf 6 gegen zum Beispiel 0,3 beim Menschen. Die Schwelle der Wahrnehmung von Gerüchen ist sehr gering, auch wenn sie je nach Duftsubstanz und erworbener Fähigkeit von einem Tier zum anderen variieren kann. Erhöht sich die Konzentration der Substanz, steigert sich auch die Geruchsempfindung, allerdings viel langsamer. Die Geruchswahrnehmung ist also vor allem eine sensible und qualitative Wahrnehmung. Der Geruch ist dagegen weniger gut quantifiziert. Die Empfindung stellt sich ungefähr eine halbe Sekunde nach dem Kontakt zwischen der wahrgenommenen Riechsubstanz und der Schleimhaut ein. Nach geraumer Zeit (1 bis 2 Stunden) intensiver Stimulierungen werden die Rezeptoren stufenweise unempfindlich, eine allgemeine Geruchsermüdung tritt ein. Es kann auch zur Anpassung kommen: ein permanent vorhandener Geruch wird nicht mehr wahrgenommen (progressive Erhöhung der Schwelle).

Die Geruchsmoleküle sind bei Normaltemperatur von Natur aus riechbar. Sie gelangen beim Einatmen an das oberhalb und hinter den Nasenhöhlen gelegene Geruchsorgan. Ein anderer Zugangsweg ist der sogenannte retronasale Weg; die Luft gelangt beim Ausatmen an das Geruchsorgan, und befindet sich in der Mundhöhle Nahrung, wird der Geschmack wahrgenommen. Die Interaktion zwischen den Geruchsmolekülen und den Rezeptoren der Schleimhaut verursacht ein elektrisches Phänomen, vergleichbar mit einer kodierten und Geruchsbild genannten Karte. Diese Karte wird durch den Geruchsnerven transportiert, dann in ihrer Gesamtheit gelesen und vom Gehirn interpretiert. Das Bild enthält eine so reiche Auswahl an Möglichkeiten, dass sie eine unendlich große Zahl von verschiedenen Gerüchen kodieren könnte. Beträchtlich ist die Unterscheidungsfähigkeit und es können die kompliziertesten chemischen Mischungen erkannt werden.

Der Geschmack

Der Geschmack ist bei der Katze, die über vierhundert Geschmacksknospen besitzt, sehr gut entwickelt. Sie und darüber ist man sich einig spürt die vier Grundreize auf: sauer, bitter, süß und salzig. Sauer und Bitter werden sehr gut wahrgenommen, weit besser als beim Hund, weshalb das Tier einem möglichen Giftstoff gegenüber sehr zurückhaltend ist. Das Salz kann mit der gesamten Oberfläche der Zunge wahrgenommen werden, wogegen Zucker nur in sehr hoher Konzentration erkannt wird. Diese Schwellen sind für Fleischfresser völlig normal, da sie darüber hinaus besondere Sensoren für einige für sie besonders wichtige Fleischbestandteile haben könnten (z.B. Taurin).

Farben

Für die Wahrnehmung von Farben sind Photorezeptoren auf der Netzhaut erforderlich, die Stäbchen. Die Wahrnehmung der verschiedenen Farbnuancen hängt allerdings von den jeweils vorhandenen Stäbchen und ihrer unterschiedlichen Reaktion auf Lichtwellen ab. Bei den meisten Nachttieren, den Monochromaten, wie der Ratte, gibt es nur eine einzige Art von Stäbchen. Sie unterscheiden die Objekte nur durch ihre Lichtintensität. Die Katze gehört zu den Dichromaten, besitzt also zwei Arten von Stäbchen. Deshalb ist anzunehmen, dass sie zwei Farben und die sich daraus ergebenden Nuancen von Rot bis Grün wahrnimmt. Der Mensch ist Trichromat: er verfügt über drei Gruppen von Stäbchen; durch deren Stimulierung untereinander kann er Farbnuancen in allen sichtbaren Spektren wahrnehmen.

Ihr nächtliches Sehvermögen ist wesentlich höher als das des Menschen. Die Katze besitzt zweihundert Millionen Stäbchen gegenüber einhundertzwanzig Millionen beim Menschen. Außerdem funktioniert der untere Teil ihres Augenhintergrundes, das Tapetum lucidum (auch Teppich genannt), wie ein Reflektorspiegel, der das von der Netz „ungenutzte" Licht zurückschickt, mit dem Licht also sparsam umgeht, um es dann an die Netzhaut zurückzusenden. Dieser Teppich ist zum Beispiel dann sehr gut zu erkennen, wenn man eine Katze im Scheinwerferlicht eines Autos kreuzt.

Formen und Bewegung

Die Wahrnehmung von Formen, von Bewegung und zweifellos auch von Tiefenwirkungen erfolgt vornehmlich in den Netzhautzellen: Einige Zellen erwidern lediglich die Wahrnehmung von orientierten Linien, d.h., es gibt Zellen für die Wahrnehmung von Senkrechten, andere von Wagerechten und Zellen für jede Winkelrichtung (die Spanne reicht von 10 bis 30 Grad). Die Versetzung dieser Linien bei einer Bewegung ermöglicht eine noch größere Wahrnehmung. Anders gesagt, je mehr sich das beobachtete Objekt oder das Tier bewegt, um so besser wird es wahrgenommen.

Die Haut ist ein leistungsfähiger Detektor, der auf sehr schwache Druck- oder Temperaturunterschiede reagiert. Nicht an allen Stellen ist die gleiche Rezeptorenintensität anzutreffen. Die am meisten innervierten Zonen sind das Gesicht und die Extremitäten (Pfoten und Ballen) und der Anal- und Genitalbereich. Am Maul besitzt die Katze Sinneshaare, das sind große innervierte Haare mit einer ausgeprägten Tastfunktion. Bei einer gesteigerten Stimulierung verwandelt sich die wahrgenommene Empfindung in einen Schmerz. Im Übrigen haben Physiologen das Vorhandensein von Rezeptoren bewiesen, die nur dann aktiv werden, wenn die Stimulierung ausreichend groß ist, um eine Hautverletzung hervorzurufen. Das bedeutet, dass der Schmerz in gewisser Weise wie ein Sinn an sich betrachtet werden kann. Die Tast- und Wärmeempfindlichkeit spielt eine Alarm- und Vorbeugerolle, sobald der Stimulus gefährlich wird, und durch die spezifische Sensibilität wird eine bereits beeinträchtigte Zone der Gefahr erst nicht ausgesetzt.

Die Katze ist für ihr ausgezeichnetes Gleichgewicht bekannt, mit dem sie sich mit Leichtigkeit auf sehr schmalen Mauern oder Einfriedungen bewegen und sich während eines Falls drehen kann, um auf ihren vier Füßen zu landen. Diese Spitzenleistung erreicht sie durch eine unbewusste und nahezu permanente Feinerfassung der Kopfposition im Raum und den Spannungszustand der Muskeln und der Sehnen. Jede Bewegung wird durch hinter dem Innenohr gelegene, sehr sensible Sensoren dreidimensional wahrgenommen. Ebenso vergleichen Muskelrezeptoren, die Muskelspindeln, und die Sehnenrezeptoren ständig die Spannung, die in jeder Muskelgruppe herrscht, um das Ganze mit Hilfe verschiedener im Gehirn (hauptsächlich in der Stirngegend) und im Kleinhirn gelegener Strukturen sehr genau zu analysieren und reflexartig zu einer unmittelbaren Korrektur der Bewegung zu führen, die während der Fortbewegung das Gleichgewicht sichert. Dieses System ist bis auf tiefe Schlafphasen fast immer aktiv.

Obwohl die Informationen nur selten bis ins Bewusstsein gelangen, werden die vegetativen Funktionen von einer ganzen Reihe eigens auf die Überwachung spezialisierter Sensoren betreut: so unterliegen z.B. Blutzusammensetzung, Blutdruck, -konzentration und -volumen sowie Inhalt des Dünndarms einer ständigen Kontrolle. Die Neuronen, die die Information bis zum Gehirn leiten, sind im Vergleich zu diesen Sensoren in den gemischten Nerven in der Überzahl (d.h. sowohl sensitive als auch Bewegungsnerven). Zum Beispiel im Nervus vagus, dem Hauptnerv, der das Herz, die Bronchien, den Magen, den Darm und die Blase steuert, dienen nur 10 % der Nervenzellen dieser Kontrolle. Die restlichen 90 % sind sensitive Zellen, die aus den gleichen Organen stammen.