Das Nervensystem ist ein übergeordnetes Körpersystem, das den Organismus mit der Umwelt in Verbindung setzt und gleichzeitig vielfältige Mechanismen im Körperinneren steuert. Es ist die zentrale Informations- und Kommunikationsplattform unseres Körpers, ein faszinierendes Netzwerk, das unseren gesamten Organismus durchzieht und der Erfassung, Weiterleitung und Verarbeitung von Informationen dient.
Einführung in das Nervensystem
Das Nervensystem umfasst alle Nervenzellen des menschlichen Körpers. Es nimmt Sinnesreize auf, verarbeitet sie und löst Reaktionen wie Muskelbewegungen oder Schmerzempfindungen aus. Ein bekanntes Beispiel ist das reflexartige Zurückziehen der Hand von einer heißen Herdplatte, während gleichzeitig ein Schmerzsignal ans Gehirn gesendet wird.
Aufbau des Nervensystems
Das Nervensystem besteht aus vielen Milliarden Nervenzellen, den Neuronen. Allein im Gehirn befinden sich etwa 100 Milliarden Neuronen. Jede Nervenzelle besteht aus einem Zellkörper und verschiedenen Fortsätzen. Die kürzeren Fortsätze, die Dendriten, wirken wie Antennen und empfangen Signale von anderen Nervenzellen. Das Axon hingegen leitet Signale zu einem anderen Axon, zu einer Drüsenzelle oder einer Muskelfaser weiter. Umgeben ist das Axon von Gliazellen. Die Länge der Axone und Dendriten reicht von wenigen tausendstel Millimeter bis zu über einem Meter.
Die Nervenzellen sind die Bausteine unseres Nervensystems. Sie besitzen einen Zellkörper und Zellfortsätze, die sie mit anderen Nervenzellen oder mit Körperzellen, wie beispielsweise Muskel- oder Drüsenzellen, verbinden. Diese Fortsätze werden als Axone und Dendriten bezeichnet. Axone leiten Signale zu anderen Neuronen oder Zielzellen weiter, während Dendriten die Signale meistens von anderen Neuronen empfangen.
Die Gehirnzellen geben das elektrische Signal des Axons an die nächste Nervenzelle weiter. Für die Weiterleitung eines Signals an der Synapse wird das elektrische Signal in ein chemisches Signal umgewandelt und an die nächste Zelle weitergeleitet.
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Neben den Neuronen enthält das Nervensystem Gliazellen und ein dichtes Netz von Blutgefäßen, das die ausreichende Zufuhr von Sauerstoff und Nährstoffen sicherstellt.
Gliederung des Nervensystems
Das Nervensystem kann nach verschiedenen Kriterien unterteilt werden:
- Nach der Lage der Nervenbahnen: zentrales Nervensystem (ZNS) und peripheres Nervensystem (PNS)
- Nach der Funktion: willkürliches (somatisches) Nervensystem und unwillkürliches (vegetatives oder autonomes) Nervensystem
Sowohl das zentrale als auch das periphere Nervensystem enthalten willkürliche und unwillkürliche Anteile.
Zentrales Nervensystem (ZNS)
Das zentrale Nervensystem (ZNS) ist das lebenswichtige Steuerungszentrum und besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark. Es befindet sich sicher eingebettet im Schädel und dem Wirbelkanal in der Wirbelsäule. Das Gehirn stellt dabei die Schaltzentrale dar, die alle ein- und ausgehenden Informationen sammelt, bewertet und weiterverarbeitet.
Das ZNS bekommt seine Informationen vom peripheren Nervensystem, verarbeitet sie und schickt Befehle mit passenden Reaktionen an das periphere Nervensystem zurück. Die Nerven leiten Informationen zum zentralen Nervensystem, also vom PNS zum ZNS (afferent).
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Das Gehirn wird orientierungsweise in 5 größere Abschnitte unterteilt. Dies sind das Großhirn, das Zwischenhirn, das Mittelhirn, das Kleinhirn und das Nachhirn. Umgeben ist das Gehirn von 3 Hautschichten. Die äußere Hülle (harte Hirnhaut) ist innen mit den Schädelknochen fest verbunden. Zwischen der inneren und der mittleren Haut befindet sich Flüssigkeit, die bei Erschütterungen wie eine Art Stoßdämpfer wirkt und somit zum Schutz des Gehirns beiträgt. Im Inneren des Gehirns befinden sich 4 Hohlräume (Hirnkammern), die mit Gehirnflüssigkeit gefüllt sind. Etwa 1.400 Gramm wiegt unser Gehirn.
Das Rückenmark ist der unterste Abschnitt des zentralen Nervensystems und zieht sich im Wirbelkanal der Wirbelsäule vom Übergang zwischen Kopf und Nacken bis zur Lendenwirbelsäule abwärts. Es ist zum einen der zentrale Kabelstrang zwischen Körper und Gehirn, zum anderen ist es ein dem Gehirn untergeordnetes Steuerungszentrum. Über unbewusste Reflexe ermöglicht das Rückenmark z. B. das automatische Zurückziehen der Hand von einer heißen Herdplatte.
Nach oben geht das Rückenmark nahtlos in das verlängerte Mark als untersten Gehirnabschnitt über. Verlängertes Mark und die nach oben folgende Brücke und das Mittelhirn bilden zusammen den Hirnstamm. Zwischen vielen Leitungsbahnen liegen hier Nervenzellanhäufungen (Kerne genannt), die u. a. lebenswichtige Körperfunktionen wie die Atmung regulieren, die Sinnesorgane versorgen sowie an der Bewegungssteuerung beteiligt sind. Mit dem Hirnstamm verbunden ist das Kleinhirn, das der Bewegungskoordination und den Gleichgewichtsreaktionen dient.
Das oberhalb von Hirnstamm und Kleinhirn liegende Zwischenhirn ist ebenfalls an der Steuerung lebenswichtiger Prozesse beteiligt, etwa der Regulierung der Körpertemperatur. Außerdem ist das Zwischenhirn zentrales Bindeglied zwischen Nervensystem und Hormonsystem.
Das Großhirn schließlich ist der größte und entwicklungsgeschichtlich jüngste Gehirnabschnitt. Es wird durch eine große Längsfurche in zwei Hälften geteilt (Hemisphären) und hat durch Auffaltung in Gehirnwindungen und -furchen eine riesige Oberfläche. Im Großhirn werden z. B. die Meldungen der Sinnesorgane registriert und verarbeitet (aus dem Sehen wird ein Erkennen) und Bewegungen bis hin zu komplexen Handlungsketten entworfen.
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Peripheres Nervensystem (PNS)
Das periphere Nervensystem (PNS) umfasst alle Nerven, die den Körper als dreidimensionales Netz durchziehen. Die Nerven übermitteln Informationen, als elektrische Impulse kodiert, zwischen Rückenmark bzw. Gehirn und dem übrigen Körper. Das periphere Nervensystem besteht aus neuronalen Komponenten, die sich aus dem ZNS fortsetzen.
Zum peripheren Nervensystem gehören die Hirnnerven und die Spinalnerven. Die 12 Hirnnerven treten paarweise aus dem Gehirn aus und versorgen den Kopf- und Halsbereich. Die Spinalnerven bilden sich aus den Nervenwurzeln im Rückenmark und verzweigen sich nach ihrem Austritt aus dem Wirbelkanal, um verschiedene Körperbereiche zu versorgen.
Willkürliches (somatisches) Nervensystem
Das willkürliche Nervensystem (auch somatisches oder animalisches Nervensystem genannt) steuert alle Vorgänge, die einem bewusst sind und die man willentlich beeinflussen kann. Dies sind zum Beispiel gezielte Bewegungen von Gesichtsmuskeln, Armen, Beinen und Rumpf. Es umfasst alle bewussten und willentlichen Prozesse in deinem Körper, also jene, die du absichtlich steuern und beeinflussen kannst.
Dieser Teil des peripheren Nervensystems können wir bewusst steuern. Er hilft uns immer dort, wo Bewegung notwendig ist, also zum Beispiel beim Laufen oder bei komplexen Bewegungsabläufen wie sie unserem Körper beim Sport abverlangt werden (zum Beispiel der Aufschlag beim Tennis oder auch Yoga-Übungen). Dabei kommt es immer zu einem Zusammenspiel von sensorischen und motorischen Nerven.
Unwillkürliches (vegetatives) Nervensystem
Das vegetative Nervensystem (auch autonomes oder viszerales Nervensystem genannt) regelt 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. Es steuert alle unwillkürlichen Prozesse deines Körpers, also jene, die außerhalb deines Bewusstseins sind und automatisch ablaufen.
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 vegetative Nervensystem wird klassischerweise gegliedert in einen sympathischen (Sympathikus) und einen parasympathischen Teil (Parasympathikus) sowie das enterische Nervensystem.
Sympathikus und Parasympathikus
Das sympathische und parasympathische Nervensystem (Sympathikus und Parasympathikus) wirken im Körper meist als Gegenspieler:
- 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 wirkt erregend bzw. leistungssteigernd (ergotrop) auf die Organfunktionen und versetzt unseren gesamten Körper in eine „Stresssituation“, den sogenannten „fight-or-flight“ Modus.
- Der Parasympathikus kümmert sich um die Körperfunktionen in Ruhe: Er aktiviert die Verdauung, kurbelt verschiedene Stoffwechselvorgänge an und sorgt für Entspannung. Er ist der Teil des vegetativen Nervensystems, der für die Ruhe -und Regenerationsphasen („rest-and-digest“) verantwortlich ist und das innere Gleichgewicht wiederherstellt.
Enterisches Nervensystem
Das enterische Nervensystem ist der dritte Bereich des vegetativen Nervensystems, der als Geflecht von Nervenzellen den Verdauungstrakt durchzieht. Es steuert nicht nur Verdauungsprozesse, sondern hat auch einen Einfluss auf unsere Gefühlswelt und unser Wohlbefinden.
Funktion des Nervensystems
Das Nervensystem ist für die Reizaufnahme, die Reizverarbeitung und die Reizweiterleitung zuständig. Damit ist es eines der wichtigsten Bestandteile des menschlichen Körpers. Es ermöglicht uns, auf äußere Reize zu reagieren und steuert die körpereigenen Funktionen.
Die vom Nervensystem gesammelten Informationen werden in elektrische Impulse umgewandelt und über Nervenfasern mit einer Geschwindigkeit von rund 400 km/h an das Gehirn weitergeleitet. Dort werden sie schließlich verarbeitet und gespeichert. Auf diese Weise werden nicht nur Bewegungsabläufe und die Funktion unserer Organe gesteuert.
Neurologische Erkrankungen
Neurologische Erkrankungen sind Erkrankungen des Nervensystems. Sie können angeboren sein oder im Laufe des Lebens entstehen. Ursachen können beispielsweise Infektionen, Traumata oder Degeneration sein.
Beispiele für neurologische Erkrankungen sind:
- Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Eine neurodegenerative Erkrankung der ersten und zweiten Motoneurone, die zu Muskelschwäche, Lähmung und Atrophie führt.
- Läsion des ersten Motoneurons: Kann zu einer Vielzahl von Defiziten führen, wie z.B. Spastik und Klonus.
- Läsion des zweiten Motoneurons: Kann zu Lähmung oder Parese, Muskelatrophie, Areflexie und Fibrillationen führen.
Bedeutung von Nährstoffen für das Nervensystem
Die Entwicklung einzelner Bestandteile des Nervensystems beginnt beim Embryo bereits in der 3. Schwangerschaftswoche. Daher ist es besonders wichtig, dass Frauen mit Kinderwunsch am besten schon vor der Empfängnis mit allen wichtigen Nährstoffen versorgt sind, die für den Aufbau von Nervengewebe nötig sind (v. a. Folsäure).