Biologie

Reflex: Reflexbogen, Arten und Beispiele erklärt

Reflex: Reflexbogen, Arten und Beispiele erklärt
Reflex: Reflexbogen, Arten und Beispiele erklärt
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Ein Reflex ist eine schnelle, automatische und kaum oder gar nicht willentlich steuerbare Reaktion auf einen bestimmten Reiz. Der grundlegende Signalweg heißt Reflexbogen. Er führt vom Rezeptor über das Zentralnervensystem zum Effektor.

Auf dieser Seite lernst du, diesen Signalweg zu modellieren, Reflexarten sicher zu unterscheiden und das vereinfachte Reflexbogenmodell richtig einzuordnen.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Woran erkennst du einen Reflex?

Stell dir vor, du berührst eine heiße Herdplatte und ziehst die Hand sofort zurück. Die Reaktion beginnt automatisch und schützt deinen Körper vor weiterem Schaden.

Definition

Reflex

Ein Reflex ist ein Reiz-Reaktions-Zusammenhang, bei dem ein bestimmter Reiz eine relativ gleichförmige, nervös ausgelöste Reaktion hervorruft. Die Reaktion läuft schnell und weitgehend ohne willentliche Steuerung ab.

Typische Merkmale sind:

  • Ein bestimmter Reiz löst die Reaktion aus.
  • Das Nervensystem steuert den Ablauf.
  • Die Reaktion beginnt automatisch.
  • Sie verläuft bei vergleichbaren Bedingungen relativ gleichartig.
  • Viele Reflexe schützen den Körper oder stabilisieren seine Haltung und sein Gleichgewicht.

„Automatisch“ bedeutet nicht, dass das Gehirn grundsätzlich nichts mit Reflexen zu tun hat. Einfache Verschaltungen können zwar im Rückenmark liegen. Ihre Erregbarkeit wird aber durch hemmende und verstärkende Einflüsse des Zentralnervensystems mitbestimmt.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWelche Beobachtung spricht am deutlichsten für einen Reflex?
Lösung: Die Reaktion beginnt schnell und ohne bewusste Entscheidung. — Bei einem Reflex setzt die Reaktion automatisch ein. Eine bewusste Wahrnehmung des Reizes kann trotzdem stattfinden.
Wie verläuft der Reflexbogen?

Der Reflexbogen beschreibt den Signalweg zwischen Reizaufnahme und Reaktion.

  1. Ein Reiz wirkt auf den Körper ein, zum Beispiel Hitze, Druck oder eine plötzliche Dehnung.
  2. Ein Rezeptor nimmt den Reiz auf und wandelt ihn in eine elektrische Erregung um.
  3. Eine afferente, also zum Zentralnervensystem hinführende Nervenfaser leitet die Erregung weiter.
  4. Im Zentralnervensystem werden Nervenzellen über Synapsen verschaltet. Bei vielen einfachen Reflexen liegt das Reflexzentrum im Rückenmark.
  5. Eine efferente, also vom Zentralnervensystem wegführende motorische Nervenfaser leitet die Erregung zum Effektor.
  6. Der Effektor, meist ein Muskel, erzeugt die Reaktion.
Merke

Afferent kommt an, efferent führt weg: Die afferente Bahn führt zum Zentralnervensystem, die efferente Bahn von dort zum Effektor.

Beispiel

Du berührst einen scharfen Stachel. Schmerzrezeptoren in der Haut nehmen den Reiz auf. Die Erregung gelangt über eine afferente Nervenfaser zum Rückenmark. Dort wird sie über weitere Nervenzellen auf ein Motoneuron übertragen. Dieses leitet die Erregung über eine efferente Bahn zu den Armmuskeln. Die Muskeln ziehen die Hand zurück.

Der entscheidende Gedanke: Nicht der Muskel erkennt den Stachel. Rezeptor, Leitungsbahnen, zentrale Verschaltung und Effektor erfüllen jeweils eine eigene Aufgabe.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Ein nimmt den Reiz auf. Die Bahn führt die Erregung zum Zentralnervensystem. Dort werden Nervenzellen über verschaltet. Die Bahn führt anschließend zum Effektor. Ein Muskel kann als die Reaktion ausführen.

Lösungen: Lücke 1: Rezeptor; Lücke 2: afferente; Lücke 3: Synapsen; Lücke 4: efferente; Lücke 5: Effektor. Prüfe die Richtung des Signals: zuerst zum Zentralnervensystem, danach vom Zentralnervensystem zum ausführenden Organ.
Wie unterscheiden sich Reflexarten?

Reflexe lassen sich nach verschiedenen Kriterien einteilen. Zwei wichtige Fragen lauten:

  • Liegen Rezeptor und Effektor im selben oder in verschiedenen Organen?
  • Wie viele Synapsen liegen in der zentralen Verschaltung?
Definition

Eigenreflex

Bei einem Eigenreflex liegen Rezeptor und Effektor im selben Organ. Beim Kniesehnenreflex befinden sich beide im beteiligten Muskel.

Definition

Fremdreflex

Bei einem Fremdreflex liegen Rezeptor und Effektor in verschiedenen Organen. Beim Lidschlussreflex wird der Reiz an der Hornhaut aufgenommen, während die Augenlidmuskulatur reagiert.

Eine zweite Einteilung betrachtet die Synapsenzahl:

  • Monosynaptisch bedeutet: Zwischen afferentem und efferentem Neuron liegt genau eine Synapse.
  • Polysynaptisch bedeutet: Weitere Nervenzellen sind zwischengeschaltet, sodass mehrere Synapsen beteiligt sind.

Schulische Beispiele verbinden den Eigenreflex häufig mit einer monosynaptischen und den Fremdreflex mit einer polysynaptischen Verschaltung. Fachlich beschreiben Organlage und Synapsenzahl jedoch zwei unterschiedliche Einteilungskriterien.

Beispiel

Beim Kniesehnenreflex dehnt ein Schlag auf die Sehne unterhalb der Kniescheibe den Unterschenkelstreckermuskel ruckartig. Muskelspindeln registrieren die Dehnung. Eine sensible Faser leitet die Erregung zum Rückenmark. Dort wird sie über eine Synapse auf ein Motoneuron übertragen. Dieses erregt den Muskel, der sich zusammenzieht. Der Unterschenkel schnellt nach vorn.

Der Reflex ist ein Eigenreflex, weil Rezeptor und Effektor im selben Muskel liegen. Die zentrale Verschaltung ist monosynaptisch.

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Frage 1 von 2LeichtBei welchem Beispiel handelt es sich um einen Fremdreflex?
Lösung: Ein Reiz an der Hornhaut führt zum Schließen der Augenlider. — Beim Fremdreflex liegen Reizaufnahme und Reaktion in verschiedenen Organen.
Frage 2 von 2MittelEine Erregung wird im Rückenmark über genau eine Synapse vom afferenten auf das efferente Neuron übertragen. Wie heißt diese Verschaltung?
Lösung: monosynaptisch — Entscheidend ist hier allein die Zahl der Synapsen: genau eine bedeutet monosynaptisch.
Was ist angeboren, und was wird gelernt?

Nach ihrer Entstehung werden unbedingte und bedingte Reflexe unterschieden.

  • Unbedingte Reflexe sind angeboren oder entwickeln sich auf genetischer Grundlage. Dazu gehören der Kniesehnenreflex und frühkindliche Reflexe wie der Suchreflex.
  • Bedingte Reflexe entstehen durch Lernen. Ein ursprünglich neutraler Reiz kann nach wiederholter Kopplung mit einem bedeutsamen Reiz eine Reaktion auslösen.

Beim bekannten Hundebeispiel wird ein Glockenton wiederholt mit Futter verbunden. Nach der Konditionierung kann der Ton allein Speichelfluss auslösen.

Nicht jeder angeborene Reflex lässt sich beliebig konditionieren. Der Kniesehnenreflex konnte der dargestellten Fachgrundlage zufolge nicht erfolgreich zur Bildung eines bedingten Reflexes genutzt werden.

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Frage 1 von 1MittelEin Ton löst zunächst keinen Speichelfluss aus. Nach wiederholter Kopplung mit Futter löst der Ton die Reaktion aus. Was zeigt das?
Lösung: Es ist eine durch Lernen aufgebaute bedingte Reaktion. — Ein bedingter Reflex beruht auf einem erlernten Zusammenhang zwischen einem Reiz und einer Reaktion.
Warum ist der Reflexbogen nur ein Modell?

Das Grundschema des Reflexbogens ist nützlich, weil es die beteiligten Stationen sichtbar macht. Es darf aber nicht als völlig starre und isolierte Leitung verstanden werden.

Die Reflexzeit oder Reflexlatenz ist die Zeit zwischen Reiz und Reaktion. Sie hängt vom Reflex ab. Monosynaptische Eigenreflexe besitzen besonders kurze Reflexzeiten. Reflexe mit mehreren Verschaltungen oder langsam reagierenden Effektoren können länger dauern.

Außerdem beeinflusst das Zentralnervensystem, wie leicht ein Reflex ausgelöst wird. Hemmende Einflüsse können die Erregung abschwächen, bahnende Einflüsse können sie erleichtern. Rückkopplungen begrenzen oder verändern den Ablauf. Manche Reflexreaktionen beseitigen sogar ihren eigenen Auslöser, etwa wenn eine Wischbewegung einen störenden Reiz entfernt.

Gut zu wissen

Eine Reflexreaktion und eine bewusste Wahrnehmung schließen sich nicht aus. Die schnelle Reaktion kann über eine einfache Verschaltung beginnen, während Informationen zugleich weitere Bereiche des Nervensystems erreichen. Der Unterschied zur willkürlichen Bewegung liegt vor allem darin, dass der Beginn des Reflexes keine bewusste Entscheidung benötigt.

Reflexprüfungen helfen außerdem bei der Untersuchung des Nervensystems. Ärztinnen und Ärzte können beispielsweise den Kniesehnenreflex auslösen und beobachten, ob die Reizweiterleitung und Reaktion auffällig sind. Einzelne Beobachtungen gehören jedoch in die fachkundige medizinische Beurteilung.

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Frage 1 von 1SchwerEine Person zieht die Hand automatisch von einem heißen Gegenstand zurück und spürt den Schmerz bewusst. Welche Erklärung passt?
Lösung: Der Reflex kann automatisch beginnen, obwohl die Information auch bewusst verarbeitet wird. — Das Reflexbogenmodell erklärt den schnellen Signalweg. Es bedeutet nicht, dass alle übrigen Bereiche des Nervensystems ausgeschlossen sind.
Karteikasten
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Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Reflex
    • Merkmale: schnell, automatisch, relativ gleichförmig
    • Signalweg: Reiz bis Rezeptor bis ZNS bis Effektor
    • Richtung: afferent zum ZNS, efferent vom ZNS weg
    • Organlage: Eigenreflex oder Fremdreflex
    • Synapsenzahl: monosynaptisch oder polysynaptisch
    • Entstehung: unbedingt oder bedingt
    • Regulation: Hemmung, Bahnung und Rückkopplung
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Reihenfolge beschreibt den Reflexbogen richtig?
Lösung: Reiz → Rezeptor → afferente Bahn → ZNS → efferente Bahn → Effektor → Reaktion — Der Rezeptor nimmt den Reiz auf. Die afferente Bahn führt zum ZNS, die efferente Bahn anschließend zum Effektor.
Frage 2 von 3MittelBei einem unbekannten Beispiel liegen Rezeptor und Effektor in verschiedenen Organen. Mehrere Nervenzellen sind zentral zwischengeschaltet. Welche Beschreibung passt?
Lösung: Fremdreflex und polysynaptische Verschaltung — Die Organlage bestimmt Eigen- oder Fremdreflex. Die Zahl der Synapsen bestimmt mono- oder polysynaptisch.
Frage 3 von 3SchwerWarum ist die Aussage „Bei einem Reflex arbeitet das Gehirn überhaupt nicht mit“ zu ungenau?
Lösung: Reflexe können einfach verschaltet sein, werden aber durch zentrale Einflüsse moduliert, und Informationen können zusätzlich bewusst verarbeitet werden. — Das einfache Reflexbogenmodell zeigt den schnellen Grundweg. Hemmung, Bahnung, Rückkopplung und weitere Verarbeitung machen den tatsächlichen Ablauf komplexer.

Du kannst einen Reflex nun als vollständige Reiz-Reaktions-Kette modellieren. Prüfe dabei immer getrennt, wo Rezeptor und Effektor liegen, wie viele Synapsen beteiligt sind und ob die Reaktion angeboren oder erlernt ist.

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