Was ist das eigentlich, der Orgasmus – 1?

Blog 49

Was ist eigentlich der Orgasmus? Genau wissen wir es längst noch nicht. Prinzipiell aber können und müssen wir es uns wie stets rein naturalistisch erklären.

Entspricht der naturalistische Materialismus der modernen Naturwissenschaft – und nicht nur der Naturwissenschaft – der wahren Natur der Dinge, dann hat auch der Orgasmus eine natürliche materialistische Erklärung. Und ist der Mensch – wie von Lamettries ,L'homme machine' 1748 bis Robert Schmidts ,Biomaschine Mensch' 1979 – eine organische biochemische Maschine, dann muss auch diese Erklärung eine biochemische sein.

So erklärt der naturalistische Identismus jede geistige und seelische Regung ausschließlich neurobiologisch als Hirnfunktion. Auch die moderne Literatur hat das als Standard übernommen: „,Wir sind ein Chemiebaukasten'“, schreibt Frank Schätzing über eine seiner weiblichen Figuren: „Marianne fühlt ihren Erregungsspiegel steigen. Das hier ist bedeutend weniger langweilig als alles, worauf sie noch zu hoffen gewagt hat. ,Endorphin, Serotonin, Dopamin, Noradrenalin. Mal geschüttelt, mal gerührt.'“ Das vormals so unergründlich scheinende Geheimnis Sex ist ein biochemischer Vorgang in unserm Gehirn.

Bereits ein heutiger Abiturient lernt in Biologie die Erregungsleitung des menschlichen und tierischen Nervensystems am Beispiel der motorischen Reizübertragung kennen.

Die Nervenzellen – die so genannten Neuronen – sind elektrisch erregbar, wobei sie die Erregungen in Form von Aktionspotenzialen schnell und kontrolliert weiterleiten. Die Neuronen bilden spezifische chemische Botenstoffe und senden diese aus, um sich mit nachgeschalteten Zellen – wie anderen Neuronen, Drüsen- oder Muskelzellen – in Verbindung zu setzen. Über Dendriten empfangen sie Signale von Sinneszellen oder anderen Neuronen und leiten diese, sobald ein gewisser Schwellenwert der Erregung erreicht ist, über den langen Zellfortsatz, das so genannte Axon, zu entfernten Zellen weiter. Wird der Schwellenwert überschritten, bringt es die Ionen zur Entladung. Sie feuern.

Die Schalt- und Verbindungsstellen zwischen den Zellen heißen Synapsen. Im Elektronenmikroskop ist zu erkennen, dass die Endigungen des Axons eines Motoneurons – also eines, das die Muskeln aktiviert – in einer Art keulenförmiger Verdickung, dem axonalen Endknöpfchen, ausläuft. Die axonalen Endknöpfchen liegen sehr nahe (10 bis 50 Nanometer), ohne sie aber zu berühren, bei den vom Motoneuron innervierten Muskelzellen. Der Komplex aus Axon-Endknöpfchen und der darunterliegenden Membran des Axons sowie der nachgeschalteten Zelle wird Synapse genannt. Die Synapsen sind also die Bereiche, an denen sich Neuron und nachgeschaltete Muskel-, Drüsen- oder Nervenzelle am nächsten kommen. Speziell die Synapsen zwischen einem Motoneuron und einer Muskelzelle heißen neuro-motorische Synapsen oder, mit einem älteren Begriff, ,motorische Endplatten'. Am Axon eines einzelnen Motoneurons können bis zu 200 Endknöpfchen knospen und somit bis zu 200 verschiedene, meistens benachbarte Fasern quergestreifter Skelettmuskulatur mit Signalen versorgen.

Hier an den Synapsen wird die Erregung von der einen Zelle zur nächsten weitergeleitet, so dass hier die Erregungsübertragung, die spektakulärste Form der Zellkommunikation, erfolgt. Von Bedeutung sind vor allem die chemischen Synapsen, erkennbar an einem schmalen Abstand zwischen prä- und postsynaptischer Membran, der Membran der sendenden und der Membran der empfangenden Zelle. Dieser synaptische Spalt, angefüllt mit extrazellulärer Flüssigkeit, misst nicht mehr als 10 bis 50 Nanometer – kaum mehr als die Breite einer Biomembran. Dabei springen die elektrischen Aktionspotenziale in der Regel nicht direkt als elektrische Signale über den synaptischen Spalt; vielmehr erfolgt die synaptische Erregungsübertragung mittels chemischer Signale in Form von molekularen Botenstoffen. Diese Signalmoleküle heißen die Überträgerstoffe oder Neurotransmitter.

Wie genau also funktioniert die chemische Signalübertragung beispielsweise vom Motoneuron zur nachgeschalteten Muskelzelle?

Die Antwort stammt von Loewi und Dale, den Forschern, die 1921 den Botenstoff entdeckten und analysierten: Es ist das Acetylcholin mit der chemischen Summenformel C7H16NO2. Jedes präsynaptische Endknöpfchen zeigt, im Elektronenmikroskop betrachtet, bestimmte kreisförmige Strukturen – winzige Bläschen, die so genannten synaptischen Vesikel, die dem Motoneuron zur Speicherung des Acetylcholins dienen. Bei überschwelliger Erregung des Motoneurons nun wandern die Aktionspotenziale das Axon abwärts zu den synaptischen Endknöpfchen, die Kalziumkanäle des Endknöpfchens öffnen sich und positiv geladene Kalziumionen strömen ein. Als Folge davon verschmelzen die präsynaptischen Speichervesikel mit der Neuronenmembran, und das Acetylcholin wird durch ,Exozytose' in den synaptischen Spalt freigesetzt. Exozytose ist die Verschmelzung von Membranbläschen mit der Zellmembran mit dem Ziel, Stoffe aus der Zelle heraus zu befördern.

Das freigesetzte Acetylcholin diffundiert in weniger als einer Zehntausendstelsekunde durch den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran und dockt an dort befindliche Empfängermoleküle, die so genannten Rezeptoren an. Die Transmittermoleküle passen zu ihrem Rezeptor wie ein Schlüssel ins Schloss und verändern dessen Form – eine Veränderung, die wiederum die Öffnung von Natriumkanälen in der postsynaptischen Membran bewirkt, so dass Ionen in die Muskelzelle eindringen können. Indem Natriumionen ein- und Kaliumionen ausströmen, wird die postsynaptische Membran depolarisiert: Es entsteht ein postsynaptisches Potenzial, das je nach der Frequenz des auslösenden Aktionspotenzials bzw. der Menge des freigesetzten Acetylcholins variiert. Auch hier führt das Transmittersignal erst ab einem gewissen Schwellenwert zur Kontraktion der Muskelfaser.

Nur kurz bindet der Transmitter an seinen Rezeptor und muss ihn nach erfolgter Signalübertragung so rasch wie möglich verlassen, damit die postsynaptische Membran sich neu repolarisieren kann. Eine dauerhafte Aktivierung postsynaptischer Membranen würde etwa bei der Herz- bzw. Rippenmuskulatur den Herzstillstand bzw. eine Atemlähmung und damit den Tod bewirken. Die Acetylcholinmoleküle werden durch das – gleichfalls im synaptischen Spalt bereitgestellte – Enzym Acetylcholin-Esterase in Essigsäure und Cholin gespalten. Würde die Esterase ausfallen und damit das Acetylcholin dauerhaft an den Rezeptor gekoppelt, blieben die Natriumkanäle der postsynaptischen Membran dauerhaft geöffnet, die Membran bliebe auf Dauer depolarisiert, und es käme zu den erwähnten tödlichen Folgen.

Ein einzelnes Enzymmolekül spaltet pro Sekunde circa 25.000 Acetylcholinmoleküle in die nicht-reaktiven Komponenten Acetat und Cholin. Durch ,Endozytose' werden beide dann wieder in die präsynaptische Membran aufgenommen. Endozytose ist die Einstülpung und Abtrennung von Membranbläschen, um Stoffe ins Zellinnere zu befördern. Das Acetylcholin wird enzymatisch resynthetisiert und wieder in die Vesikel verpackt. Damit ist der Acetylcholin-Kreislauf geschlossen, und die Transmitterspeicher sind wieder gefüllt. Der Prozess kann gegebenenfalls von Neuem starten.

Soweit das standardmäßige Abiturwissen zur Erregungsleitung bei der motorischen Reizübertragung vom aktivierenden Neuron zum aktivierten Muskel. Was aber hat das mit dem Orgasmus zu tun?