Die Frage, welcher Nerv für den Darm zuständig ist, führt uns zu einem komplexen Netzwerk, das weit über einen einzelnen Nerv hinausgeht. Im Zentrum steht das enterische Nervensystem (ENS), oft als "Bauchhirn" bezeichnet, das eng mit dem zentralen Nervensystem (ZNS) über die Darm-Hirn-Achse verbunden ist. Diese Verbindung, insbesondere durch den Vagusnerv, ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation, die unsere Verdauung, unser emotionales Wohlbefinden und sogar unsere Entscheidungsfindung beeinflusst.
Das enterische Nervensystem: Das "Bauchhirn"
Unsere Verdauungsorgane werden über ein eigenes Nervensystem gesteuert: Das enterische Nervensystem, das oft als zweites Gehirn oder Bauchhirn bezeichnet wird. Es besteht aus über 100 Mio Nervenzellen, was etwa der Dimension unseres Rückenmarks entspricht und durchzieht wie ein Netz die Gewebe unserer Verdauungsorgane. Die Steuerzentralen (sogenannte Nervenplexi) dieses eigenständig funktionierenden Nervensystems befinden sich im Darm. Das Bauchhirn und unser Zentrales Nervensystem sind über Nervenbahnen in ständigem Austausch.
Die Zahl der Nervenzellen und die Komplexität der Verknüpfungen untereinander sind vergleichbar mit unserem Gehirn, weshalb das System auch als „Bauchgehirn“ bezeichnet wird. So wie unser Gehirn das zentrale Steuerorgan für all unsere Sinneseindrücke und Muskeln im Körper ist, steuert das enterische Nervensystem die Empfindungen und Muskeln im Magen-Darm-Trakt.
Funktion des enterischen Nervensystems
Das enterische Nervensystem befindet sich in allen Abschnitten des Magen-Darm-Trakts: von der Speiseröhre über den Magen, den Dünn- und den Dickdarm bis hin zum Enddarm. Es steuert den kompletten Funktionsablauf der Verdauung - inklusive Schlucken, Verdauung im Magen sowie im Dünn- und Dickdarm und der (Stuhl-)Entleerung nicht verwertbarer Nahrungsbestandteile. Diese Verdauungsleistung bedarf eines hoch komplexen und fein abgestimmten Zusammenspiels der Schleimhautzellen, der Verdauungsdrüsen sowie der Muskulatur des Magen-Darm-Trakts. All diese Funktionen werden durch das enterische Nervensystem koordiniert.
Die Magen- und Darm-Tätigkeit beruht auf Reflexen, welche durch das enterische Nervensystem, d.h. das Nervensystem des Darmes vermittelt und durch den Vagusnerven sowie Impulse des Sympathikusnerven kontrolliert werden. Im unteren Anteil, nämlich im Dünndarm und Dickdarm wird die Peristaltik, d.h. der Nahrungstransport durch lokale enterische Reflexe in Gang gehalten. Sympathische Nervenimpulse, welche von den neben dem Rückenmark gelegenen Schaltstellen an den Darm übermittelt werden, können die Darmbewegungen verlangsamen.
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Neurogastroenterologie: Die Verbindung von Neurologie und Gastroenterologie
Unter Neurogastroenterologie versteht man die Erforschung und Behandlung von bestimmten Erkrankungen im Magen-Darm-Trakt. Allen gemein ist eine Störung des Nervensystems des Magen-Darm-Trakts, des sogenannten enterischen Nervensystems. Typische neurogastroenterologische Erkrankungen sind Schluckstörungen, Refluxerkrankung, Reizmagen, Reizdarmsyndrom, chronische Verstopfung sowie Stuhlinkontinenz. Neurogastroenterologische Erkrankungen betreffen etwa zwanzig bis dreißig Prozent aller Menschen.
Der Vagusnerv: Die Hauptstraße der Darm-Hirn-Achse
Einer der längsten Nerven im Körper, der Vagusnerv, stellt eine physische Verbindung direkt vom Darm zum Gehirn her. Er transportiert Nachrichten und hält so die Kommunikation zwischen beiden aufrecht. Die Darm-Hirn-Achse nutzt diesen Hirnnerv, der vom Bauchraum bis hin zum Hirnstamm reicht, um ihre wichtigen Botschaften zu übermitteln.
Der Vagusnerv ist weitaus mehr als nur eine Kommunikationsleitung zwischen Magen und Gehirn. Er ist ein Schlüsselkomponente in unserem Körper, der in vielerlei Hinsicht die Signale verarbeitet und interpretiert, die unser Gehirn und unser Magen-Darm-Trakt austauschen. In der Tat ist unser gesamter Verdauungstrakt von Nervenzellen des Vagusnervs durchzogen.
Durch die Übermittlung von Informationen über den Zustand unseres Verdauungssystems an unser Gehirn ermöglicht der Vagusnerv eine fein abgestimmte Kontrolle unserer Nahrungsaufnahme, Verdauung und sogar unserer emotionalen Reaktionen.
Die Rolle des Vagusnervs bei der Nahrungsaufnahme
Während der Nahrungsaufnahme stehen Magen-Darm-Trakt und Gehirn über den Vagusnerv miteinander in Verbindung. Dieser passt u. a. das Sättigungsgefühl und den Blutglukosespiegel an. Kölner WissenschaftlerInnen fanden bei einer Untersuchung von Nervenzellen in der Schaltzentrale des Vagusnerv heraus, dass verschiedene Gruppen unterschiedliche Bereiche im Körper ansteuern und gegensätzliche Funktionen erfüllen.
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Bei der Nahrungszufuhr werden Informationen über die aufgenommene Nahrung vom Magen-Darm-Trakt an das Gehirn geleitet und regulieren so das Hunger- und Sättigungsgefühl. Auf dieser Grundlage wird im Gehirn bspw. entschieden, ob wir weiter essen. Zusätzlich werden Informationen über den Blutglukosespiegel vermittelt. Diese Kommunikation verläuft im Wesentlichen über den Vagusnerv, welcher sich vom Gehirn bis in den Magen-Darm-Trakt zieht.
Nervenzellen im Nodose Ganglion
In der Schaltzentrale des Vagusnervs, dem Nodose Ganglion, sitzen verschiedene Nervenzellen, von denen einige den Magen und andere den Darm ansteuern. Manche dieser Nervenzellen reagieren auf mechanische Reize der Organe, wie die Ausdehnung des Magens.
WissenschaftlerInnen des Kölner Max-Planck-Instituts, des Exzellenzclusters für Alternsforschung der Universität Köln und der Uniklinik Köln haben sich die Aufgabenteilung der Nervenzellen im Nodose Ganglion genauer angeschaut. Hierfür machten sie die verschiedenen Typen von Nervenzellen durch ein genetisches Verfahren in Mäusen sichtbar. Das ermöglichte ihnen zu sehen, welcher Typ Nervenzelle welches Organ ansteuert und welche Signale wahrgenommen werden.
Bei ihren Untersuchungen fokussierte sich das Forschungsteam v. a. auf zwei wichtige Typen von Nervenzellen in dem 1 Millimeter großen Nodose-Ganglion. Es ist anzunehmen, dass die Reaktion unseres Gehirns auf die aufgenommene Nahrung vermutlich ein Zusammenspiel dieser beiden Nervenzelltypen ist.
Einer dieser Zelltypen erkennt die Ausdehnung des Magens. Dadurch werden sie aktiviert, was dazu führt, dass die Nahrungsaufnahme ab einem gewissen Punkt stoppt und die Mäuse deutlich weniger essen. Diese Nervenzellen leiten Appetit-hemmende Signale an das Gehirn weiter und verringern darüber hinaus unseren Blutglukosespiegel. Die zweite Gruppe von Nervenzellen steuert v. a. den Darm an und nimmt chemische Signale aus unserer Nahrung war. Nahrung mit hoher Nährstoffdichte führt eher zu einer Aktivierung dieser Nervenzellen, was wiederum zu einer Erhöhung des Blutglukosespiegels führt, indem körpereigene Glukose ausgeschüttet wird. Die weitere Nahrungsaufnahme wird jedoch nicht gestoppt.
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Die Forschenden zeigten, dass die Nervenzellen zwar aus derselben Schaltzentrale stammen, aber unterschiedliche Regionen im Körper ansteuern und so gegensätzliche Funktionen bei der Steuerung unseres Sättigungsgefühls und des Blutglukosespiegels erfüllen.
Vagusnerv Stimulation als Therapie
Die Vagusnerv-Stimulation kann eine vielversprechende Therapiemöglichkeit für Magen-Darm-Erkrankungen sein. Dabei wird der Vagusnerv durch kleine Stromimpulse stimuliert, um seine Funktion zu verbessern. Denn vermutlich wird auch über den Vagusnerv weitergeleitet, wo unsere Energie gebraucht wird. Ist der Magen mit der Verdauung beschäftigt, fällt das Denken schwer.
Die Darm-Hirn-Achse: Ein bidirektionaler Kommunikationsweg
Der Darm nimmt eine Schlüsselrolle bei der Kommunikation in Ihrem Körper ein. Warum der Teil des Verdauungstrakts so wichtig ist, zeigt ein Blick auf die neuronalen Fähigkeiten. 100 Millionen Nervenzellen befinden sich alleine im Darm und formen das sogenannte enterische Nervensystem. Das ist der Grund dafür, warum der Verdauungstrakt auch den Namen „zweites Gehirn“ oder „Bauchhirn“ trägt. Genau diese Nervenzellen ermöglichen gemeinsam mit dem Vagusnerv die Unterhaltung zwischen dem zentralen Nervensystem und dem Magen-Darm-Trakt.
Die Darm-Hirn-Achse ist die Verbindung zwischen Darm und Gehirn. Beide Organe existieren nämlich nicht isoliert voneinander, sondern tauschen sich direkt miteinander aus. Möglich macht das der sogenannte Vagusnerv.
Ständig steht der Magen-Darm-Trakt in Kontakt mit dem Gehirn über den Vagusnerv, das Blut und sogar Mikroben. Die Kommunikation geht weit über Hunger und Durst hinaus und betrifft auch die Art der aufgenommenen Nahrung und deren Energiedichte.
Die Darm-Hirn-Achse, ein komplexes Netzwerk von Nervenverbindungen, stellt die tiefgreifende Verbindung zwischen unserem Verdauungssystem und unserem Gehirn dar. In diesem komplexen Netzwerk nimmt der Vagusnerv eine entscheidende Stellung ein. Er agiert als Informationsautobahn, die unablässig Daten zwischen diesen beiden wichtigen Organen transportiert.
Innerhalb dieser Darm-Hirn-Achse findet auch eine mehrstufige negative Feedbackschleife statt, die für die Regulierung des Hormonspiegels in unserem Blut zuständig ist. Sobald der Hormonspiegel im Blut ansteigt, reduziert das an die Drüsen übermittelte Signal die Hormonproduktion. Dieser Regelkreis ist auch ein integraler Bestandteil der Eiweißaufnahme, was die Genauigkeit und Detailgenauigkeit der Hirn-Magen-Kommunikation unterstreicht. Die Darm-Hirn-Achse und die Rolle des Vagusnervs in diesem System sind somit von grundlegender Bedeutung für unsere Gesundheit.
Botenstoffe und Neurotransmitter
Für diesen Informationsaustausch sind viele verschiedene Botenstoffe (Hormone und Transmitter) wie zum Beispiel das Serotonin zuständig. Serotonin beeinflusst die Signalverarbeitung: Wussten Sie, dass Ihr Darm, genauer gesagt die Darmzellen, große Mengen des Glückshormons Serotonin herstellen? Zytokine beeinflussen die Neurophysiologie: Zytokine sind Proteine, die eine Kommunikation zwischen Zellen ermöglichen. Das Mikrobiom bzw. unsere Darmbakterien können die Immunzellen zur Zytokin-Produktion bewegen.
Die Kommunikation der beiden Nervensysteme findet mittels verschiedener Botenstoffe, sogenannter Neurotransmitter, statt. Allgemein bekannte Neurotransmitter sind Serotonin, Dopamin und GABA (Gamma-Aminobuttersäure). Diese Botenstoffe werden sowohl im ZNS als auch im ENS produziert und als Information verstanden. Gehirn und Darm können sich über den Austausch von Botenstoffen somit wechselseitig beeinflussen.
Einfluss von Stress und Emotionen
Muss das Gehirn mit Stress oder großen psychischen Belastungen fertig werden, bezieht es in seine Reaktionen oft Magen und Darm mit ein. Betroffene haben dann häufig nicht nur mit Aufregung oder Nervosität zu kämpfen, sondern auch mit Übelkeit, Blähungen oder Bauchschmerzen. Daneben können die unter Spannung stehenden Nerven eine Steigerung der Säureproduktion im Magen bewirken. In vielen Fällen entsteht dadurch unangenehmes Sodbrennen.
Die Darm-Hirn-Achse und Stress hängen eng miteinander zusammen. Die Hirn-Bauch-Achse wird durch Stress und insbesondere durch chronischen Stress beeinflusst. Das erklärt, warum bei neurogastroenterologischen Erkrankungen neben organischen immer auch psychosomatische Ursachen abgeklärt werden müssen. Mögliche psychosomatische Mitursachen sollten dann im Therapiekonzept berücksichtigt werden. Aber auch umgekehrt beeinflusst das „Bauchgehirn“ das Gehirn im Kopf und sorgt für eine bestimmte emotionale Bewertung der Beschwerden. Die chronischen Beschwerden im Bauchraum können somit Auslöser von psychischen und psychosomatischen Erkrankungen sein.
Gefühle wie Stress oder andere Emotionen werden durch dein Gehirn aufgenommen und über Nervenbahnen, Botenstoffe und Hormone an deinen Darm weitergeleitet. Dieser reagiert: mit Magengrummeln zum Beispiel. Hast du Stress, wird der Sympathikus aktiviert, der deine Verdauung hemmt.
Das Mikrobiom als Kommunikationspartner
Noch ist nicht abschließend geklärt, auf welche Weise genau Darmbakterien die Kommunikation bereichern. Auch die Darmflora gilt als eine wichtige Komponente des „Bauchhirns“. Die Bakterien der Darmflora produzieren hormonähnliche Substanzen und kurzkettige Fettsäuren, die der Kommunikation zwischen ENS und ZNS über die Darm-Hirn-Achse dienen. Emotionen, Stressresistenz und Schmerzwahrnehmung lassen sich über diese Botenstoffe steuern.
Veränderungen des Mikrobioms könnten Auslöser für psychische Probleme sein. Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen wie beispielsweise Morbus Crohn führen bei Betroffenen nicht nur zu körperlichen Symptomen. Seelische Beschwerden oder Erschöpfungszustände gehören ebenfalls zum Krankheitsbild. Verantwortlich dafür sind möglicherweise Stoffwechselprodukte bestimmter Darmbakterien.
Auswirkungen auf die Gesundheit
Darm-Hirn-Achse und Reizdarm, Divertikulitis oder Depression - die Verbindung zwischen Darm und Hirn scheint bei vielen Beschwerden und Erkrankungen eine Rolle zu spielen. Vor allem bei Depressionen ist es auffällig, dass Patientinnen häufig eine gastrointestinale Erkrankung bzw. eine veränderte Bakterienzusammensetzung im Darm aufweisen. Studien legen nahe, dass Patientinnen mit Depressionen Veränderungen in der Darmflora aufweisen.
Eine Störung ist möglicherweise mitursächlich für die Entstehung verschiedener Erkrankungen, u. a. auch für die Entwicklung eines Reizdarmsyndroms.
Reizdarmsyndrom
Die Leiterkrankung bei Störungen im enterischen Nervensystem ist das Reizdarmsyndrom. Das Reizdarmsyndrom bezeichnet bereits in seinem Namen die Beschwerdesymptomatik: Die Verdauung läuft unkoordiniert und nicht mehr unbewusst ab. Dazu treten Durchfall oder Verstopfung in Verbindung mit Schmerzen und auch Blähungen auf.
Man unterscheidet den Durchfalltyp, den Verstopfungstyp, den wechselnden Typ (einmal Durchfall, ein anderes Mal Verstopfung) sowie die reinen Bläh- oder Schmerztypen. Die neurogastroenterologische Forschung konnte nachweisen, dass beim Reizdarmsyndrom eine Mikroentzündung im Bereich des enterischen Nervensystems besteht. Hierdurch kommt es zu einer Störung der Nervenfunktion im Magen-Darm-Trakt. Typischerweise verstärkt wird dieser „Reizzustand“ durch die Mahlzeiten - insbesondere bei Vorliegen einer Nahrungsmittelunverträglichkeit. Gerade nach einer Mahlzeit soll die Funktion der Verdauung ja auf Hochtouren laufen.
Derzeit gibt es noch kein Medikament, das die Mikroentzündung ausheilen kann. Allerdings bieten wir im Zentrum für Neurogastroenterologie eine Vielzahl von Therapieoptionen, um den Beschwerdekomplex des Reizdarmsyndroms zu lindern. Möglicherweise verschwindet er sogar ganz. Das schließt auch interdisziplinäre Therapieoptionen wie den Einbau eines Magen- oder Kreuzbeinschrittmachers ein.
Was können wir tun, um die Darm-Hirn-Achse positiv zu beeinflussen?
Tatsächlich beschäftigen sich Expert*innen intensiv damit, wie die Darm-Hirn-Achse und der zugehörige Kommunikationskanal positiv beeinflusst werden kann.
Ernährung
In verschiedenen Studien zeigten Forscher*innen, dass Nährstoffe in der Lage sind, die Darm-Hirn-Achse positiv zu beeinflussen. Womöglich fühlen Sie sich mit einer angepassten Darm-Hirn-Achsen-Ernährung sogar wohler.
- Omega-3-Fettsäuren: Indirekt leisten auch wertvolle Fettsäuren einen wichtigen Beitrag für den Kommunikationskanal, denn Omega-3-Fettsäuren unterstützen maßgeblich die kognitive Funktion. Die Nährstoffe sorgen dafür, dass sich neurologische Prozesse aufbauen, reifen und physiologisch normal ablaufen.
- Probiotika und Präbiotika: Probiotika sind allgemein definiert als lebende Mikroorganismen, die, wenn sie in ausreichender Menge verabreicht werden, einen gesundheitlichen Nutzen haben können. Ein Probiotikum, dessen Dosierung eine tatsächlich durch Studien belegte Wirksamkeit bei verschiedenen Krankheitsbildern hat, wird als evidenzbasiert bezeichnet (auch: Innobioticum). Probiotika sind auch in verschiedene Essigsorten, Joghurt oder Kombucha enthalten und gehören somit zur gesunden Ernährung.Wie bereits erwähnt, ist eine gesunde Darmflora besonders kontaktfreudig. Nützliche Darmbakterien tragen zur Kommunikation bei, indem sie beispielsweise Botenstoffe herstellen. Ein ausgewogenes Mikrobiom zeichnet sich durch eine Vielzahl an nützlichen Bakterienstämmen aus, die alle miteinander und mit unserem Nervenkostüm interagieren. Wie ein großes Netzwerk. Die Aufrechterhaltung und die Heranreifung einer gesunden Darmflora (Darmaufbau, Darmsanierung) können Sie durch eine ballaststoffreiche Ernährung unterstützen.
Stressmanagement
Entsprechend kann das Gehirn auch steuernd auf das enterische Nervensystem einwirken. Diese Hirn-Bauch-Achse ist jedoch anfällig für Störungen durch Stress, Ängste sowie Depressionsneigung. Dadurch werden sowohl (Miss-) Empfindungen aus dem Bauchraum verstärkt gespürt als auch Funktionsstörungen oder Reizzustände im Magen-Darm-Trakt ausgelöst. Es besteht aber auch die Möglichkeit, durch Entspannungs- und Atemübungen wie autogenes Training oder Yoga positiv auf Bauchbeschwerden einzuwirken.
Allgemeine Tipps
- Bau Probiotika in deine Ernährung ein: Joghurt, Kefir, Zwiebeln, Knoblauch, Lauch und fermentiertes Gemüse (zum Beispiel Sauerkraut oder Kimchi) unterstützen die Darmflora.