Das Nervensystem spielt eine entscheidende Rolle bei der Steuerung lebenswichtiger Körperfunktionen. Es besteht aus Abermilliarden von Nervenzellen, den Neuronen, die über Faserartige Fortsätze, die Dendriten und Axone, miteinander kommunizieren. Das Nervensystem lässt sich in das zentrale Nervensystem (ZNS), bestehend aus Gehirn und Rückenmark, und das periphere Nervensystem (PNS) unterteilen. Funktionell wird zwischen dem willkürlichen (somatischen) und dem unwillkürlichen (autonomen oder vegetativen) Nervensystem unterschieden. Das autonome Nervensystem reguliert lebenswichtige Körperfunktionen wie Verdauung, Stoffwechsel, Herzschlag und Atmung, ohne dass wir diese bewusst steuern müssen. Es besteht aus dem Sympathikus, dem Parasympathikus und dem enterischen Nervensystem.
Aufbau und Funktion des Rückenmarks
Das Rückenmark ist ein wichtiger Teil des zentralen Nervensystems und stellt die Verbindung zwischen Gehirn und peripherem Nervensystem dar. Es verläuft innerhalb des Wirbelkanals, geschützt durch die Wirbelsäule und die Rückenmarkshäute (Meningen), vom Nacken bis zum unteren Rücken. Zusätzlich ist das Rückenmark in den Liquor eingebettet, der Stöße abfedert und das Rückenmark vor Schäden schützt. Am unteren Ende verjüngt sich das Rückenmark zum Conus medullaris und endet als dünner Strang (Filum terminale). Bei Kindern endet das Rückenmark etwa in Höhe des vierten Lendenwirbels.
Das Rückenmark besteht aus grauer und weißer Substanz. Die graue Substanz, die vor allem aus Nervenzellkörpern besteht, befindet sich im schmetterlingsförmigen Teil des Rückenmarks und dient der Reizaufnahme und Reizverarbeitung. Hier befindet sich auch das Seitenhorn, das Nervenzellen des autonomen Nervensystems (vegetative Nervenzellen) enthält. Die weiße Substanz umhüllt die graue Substanz und besteht aus Nervenfaserbahnen, die Informationen zwischen Gehirn und Körper übertragen. Die größte vom Gehirn durch das Rückenmark absteigende Bahn ist die Pyramidenbahn, die für die willkürliche Motorik verantwortlich ist.
Spinalnerven und Reflexbögen
Vom Rückenmark zweigen in regelmäßigen Abständen 31 paarige Spinalnerven ab. Jeder Spinalnerv enthält sowohl aufsteigende (afferente) als auch absteigende (efferente) Fasern und geht in Nerven des peripheren Nervensystems über. Kurz vor Eintritt ins bzw. Austritt aus dem Rückenmark teilt sich der Spinalnerv in die Fasern der auf- und absteigenden Bahnen auf. Die Spinalnerven versorgen bestimmte Körperbereiche und sind für die Übertragung von sensorischen Informationen und motorischen Befehlen zuständig.
Manche Erregungen (Reize) werden von den aufsteigenden Bahnen im Rückenmark gar nicht erst zum Gehirn weitergeleitet, sondern unmittelbar auf derselben oder einer höher gelegenen Rückenmarksebene umgeschaltet. Die aufsteigenden Fasern verlaufen in diesem Fall statt zum Gehirn direkt zu Zellen des Vorderhorns und übertragen dort die Erregung. Diesen Weg der Erregungsübertragung nennt man Reflexbogen, und eine so ausgelöste Muskelreaktion nennt man Reflex. Reflexe werden bei jeder körperlichen Untersuchung geprüft.
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Es gibt Eigenreflexe und Fremdreflexe. Bei einem Eigenreflex wird ein Muskel durch einen sachten Schlag auf eine Sehne kurz gedehnt. Durch diese Reizung wird der oben beschriebene Reflexbogen ausgelöst, der die betroffene Rückenmarksebene nicht verlässt. Bei der Prüfung der Eigenreflexe wird unter anderem die Stärke dieser Muskelanspannung bewertet. Bei einem Fremdreflex gehören Reizempfänger und Reizbeantworter verschiedenen Organsystemen an. Es werden Sinneszellen in der Haut gereizt und dadurch ein Reflexbogen ausgelöst, der sich über verschiedene Höhen des Rückenmarks (des Hirnstamms) ausbreitet. Ein Beispiel ist der Babinski-Reflex, bei dem es durch Bestreichen des Fußsohlenrandes zu einer Streckung von Fuß und Großzehe sowie Spreizung der übrigen Zehen kommt.
Abgeschwächte Reflexe deuten im Allgemeinen auf eine Schädigung im Bereich des peripheren Nervensystems hin, gesteigerte Reflexe auf Störungen des Zentralnervensystems.
Autonomes Nervensystem: Sympathikus, Parasympathikus und enterisches Nervensystem
Das autonome Nervensystem (vegetative Nervensystem) reguliert die Abläufe im Körper, die man nicht mit dem Willen steuern kann. Es ist ständig aktiv und reguliert beispielsweise Atmung, Herzschlag und Stoffwechsel. Hierzu empfängt es Signale aus dem Gehirn und sendet sie an den Körper. In der Gegenrichtung überträgt das vegetative Nervensystem Meldungen des Körpers zum Gehirn, zum Beispiel wie voll die Blase ist oder wie schnell das Herz schlägt. Das vegetative Nervensystem kann sehr rasch die Funktion des Körpers an andere Bedingungen anpassen. Ist einem Menschen beispielsweise warm, erhöht das System die Durchblutung der Haut und die Schweißbildung, um den Körper abzukühlen.
Das autonome Nervensystem besteht aus drei Teilen:
Sympathikus: Der Sympathikus bereitet den Organismus auf körperliche und geistige Leistungen vor. Er sorgt dafür, dass das Herz schneller und kräftiger schlägt, erweitert die Atemwege, damit man besser atmen kann, und hemmt die Darmtätigkeit. Er vermittelt anregende, leistungssteigernde Reize. Er wird wirksam, wenn es zu gesteigerter körperlicher Aktivität kommt, um mit Stress und Notsituationen fertig zu werden. Er bewirkt den Anstieg der Herzfrequenz und des Blutdrucks.
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Parasympathikus: Der Parasympathikus kümmert sich um die Körperfunktionen in Ruhe. Er aktiviert die Verdauung, kurbelt verschiedene Stoffwechselvorgänge an und sorgt für Entspannung. Er fördert die Erholung. Seine Nerven neigen dazu, für Entspannung zu sorgen. Er senkt die Herzfrequenz und regt in Phasen der körperlichen Ruhe die Verdauung an.
Enterisches Nervensystem (ENS): Das enterische Nervensystem ist ein Netzwerk von Neuronen in den Wänden des Gastrointestinaltrakts. Das ENS empfängt Reize und beantwortet sie reflexartig, etwa durch Absonderung bzw.
Sympathikus und Parasympathikus wirken im Körper meist als Gegenspieler und kontrollieren sich gegenseitig. Sie passen körperliche Funktionen entsprechend an - es löst beispielsweise bei voller Blase Harndrang aus, oder führt zur Bildung von Schweiß zur Abkühlung des Körpers bei Hitze. Das enterische Nervensystem funktioniert als eigene Einheit und steuert weitgehend unabhängig die Verdauungsprozesse.
Verbindung zwischen autonomem Nervensystem und Rückenmark
Die Nervenzellen des Sympathikus befinden sich im Rückenmark im mittleren Bereich der Wirbelsäule (Thorakalsegmente und Lumbalsegmente T1 bis L1/L2), während die parasympathischen Nervenzellen im oberen und unteren Bereich lokalisiert sind (Sakralmark S2 bis S4 und Hirnnerven). Von hier gehen Signale an die sogenannten Ganglien aus, Ansammlungen von Nervenzellkörpern im peripheren Nervensystem. Die Ganglien sind über Axone mit den inneren Organen verbunden.
Die meisten sympathischen Ganglien befinden sich in der Nähe des Rückenmarks und verbinden sich zu einem Ganglienstrang, der parallel zum Rückenmark verläuft. Die parasympathischen Nervenzellen werden hingegen erst kurz vor den Zielorganen über Ganglien zusammengeschaltet.
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Über die Ganglien sind die Nervenzellen des Sympathikus und Parasympathikus jeweils untereinander sowie mit den einzelnen Organen vernetzt. Um Signale übertragen zu können und die Organe zu verstärkter oder verminderter Aktivität anzuregen, sind chemische Botenstoffe notwendig: sogenannte Neurotransmitter. Die wichtigsten Transmitter bei der Kommunikation von Sympathikus, Parasympathikus und Organen sind Acetylcholin und Noradrenalin. Letzteres wirkt stimulierend und Acetylcholin überwiegend hemmend. Acetylcholin spielt bei der parasympathischen Signalübertragung die Hauptrolle. Es kommt zwar auch bei der Kommunikation in den sympathischen Ganglien zum Einsatz, für die Signalübertragung an die Organe setzen aber die meisten sympathischen Fasern Noradrenalin frei.
Während die Nervenbahnen des Sympathikus das Rückenmark in Höhe der Thorakalsegmente und Lumbalsegmente (T1 bis L1/L2) verlassen, verlaufen die Bahnen des Parasympathikus im Bereich des Sakralmarks (S2 bis S4), sowie als Hirnnerv (Nervus vagus) vom Kopf aus in fast alle Organe. Damit sind parasympathische Nerven weniger breit auf das Rückenmark verteilt und weniger von Verletzungen betroffen.
Schädigungen des Rückenmarks und ihre Auswirkungen auf das autonome Nervensystem
Das Rückenmark beziehungsweise die auf- und absteigenden Bahnen im Rückenmark können zum Beispiel durch einen Tumor geschädigt werden, der auf bestimmte Regionen im äußeren (peripheren) Bereich des Rückenmarks drückt oder der sich sogar im Mark, also innerhalb (zentral) dieser Bahnen befindet. Eine komplette spinale Querschnittslähmung kann zum Beispiel durch einen Tumor im Rückenmark ausgelöst werden, der durch sein Ausmaß den Querschnitt eines gesamten Rückenmarksabschnittes schädigt, so dass alle auf- und absteigenden Bahnen unterbrochen werden. Entsprechend kann eine Schädigung im hohen Halsmark, das heißt in Höhe des ersten bis vierten Halswirbelkörpers, die Erregungsleitung von und zu allen darunter liegenden Körpersegmenten wie Zwerchfell, Armen, Beinen, Blase und Mastdarm unterbrechen. Dies führt zu Atemlähmung, Lähmungen und Gefühlsausfällen aller vier Gliedmaßen und der Blasen- und Mastdarmfunktion führt.
Schädigungen des Rückenmarks können auch das autonome Nervensystem beeinträchtigen und zu Störungen der Herzfrequenz, des Blutdrucks, der Atmung, der Verdauung, der Blasen- und Darmfunktion sowie der Temperaturregulation führen. Die Art und der Schweregrad der Störungen hängen von der Lokalisation und dem Ausmaß der Schädigung ab.
Störungen des sympathischen oder parasympathischen Systems
Eine Störung des vegetativen Nervensystems gefährdet den ordnungsgemäßen Ablauf lebenswichtiger körperlicher Prozesse. Bei Schädigung der Nerven oder des Gehirns kann es daher zu Störungen des vegetativen Nervensystems kommen.
In vielen Fällen lässt sich bei einer Störung des vegetativen Nervensystems keine konkrete Ursache ausmachen. Mögliche auslösende Krankheiten sind:
- Diabetes mellitus: Ein unbehandelter oder schlecht eingestellter Diabetes mellitus kann das Nervensystem schädigen. Ein Beispiel ist der Blutdruckabfall beim Aufstehen (orthostatische Hypotonie), wenn infolge eines Diabetes Nerven geschädigt sind, die normalerweise beim Stehen einen blutdrucksteigernden Reflex auslösen.
- Verletzungen vor allem in der Nähe des Rückenmarks, bei denen Verbindungen im Nervensystem beschädigt werden können
- Horner-Syndrom, eine Störung des Sympathikusanteils, der unter anderem die Augen nervlich anbindet
- Tumor des Nebennierenmarks (Phäochromozytom), wodurch zu viele Neurotransmitter freigesetzt werden, die zu einer kaum zu senkende Erhöhung des Blutdrucks führen
- virale oder bakterielle Infektionen
- Multisystematrophie, eine Erkrankung, die viele Systeme betrifft, darunter auch das autonome Nervensystem
- genetisch bedingte oder erworbene Erkrankungen wie Amyloidose
Eindeutige Krankheitszeichen bei Problemen mit dem vegetativen Nervensystem gibt es nicht. Liegt eine andere Erkrankung zugrunde, wird diese behandelt. Wenn keine Grunderkrankung ausgemacht werden kann oder diese nicht heilbar ist, konzentriert sich die Behandlung auf die Symptomlinderung, zum Beispiel die Blutdruckstabilisierung bei orthostatischer Hypotonie.
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