Das Nervensystem ist ein übergeordnetes Körpersystem, das alle Nervenzellen des menschlichen Körpers umfasst. Es kommuniziert mit der Umwelt und steuert gleichzeitig vielfältige Mechanismen im Inneren. Es nimmt Sinnesreize auf, verarbeitet sie und löst Reaktionen wie Muskelbewegungen oder Schmerzempfindungen aus. Wer zum Beispiel auf eine heiße Herdplatte fasst, zieht die Hand reflexartig zurück - und die Nervenbahnen senden gleichzeitig ein Schmerzsignal ans Gehirn.
Die Bausteine des Nervensystems: Neuronen und Gliazellen
Das Nervensystem enthält viele Milliarden Nervenzellen, sogenannte Neuronen. Allein im Gehirn sind es rund 100 Milliarden. Jede einzelne Nervenzelle besteht aus einem Körper (Soma) und verschiedenen Fortsätzen. Am Zellkörper der Nervenzellen entspringen Fortsätze (Dendriten und Axone), die als Nervenfasern bezeichnet werden.
Die kürzeren Fortsätze (Dendriten) wirken wie Antennen: Über sie empfängt der Zellkörper Signale, zum Beispiel von anderen Nervenzellen. Axone leiten Signale zu anderen Neuronen oder Zielzellen weiter, während Dendriten die Signale meistens von anderen Neuronen empfangen. Die Länge der Axone und Dendriten reicht von wenigen tausendstel Millimeter bis zu über einem Meter.
Neben den Neuronen enthält das Nervensystem Gliazellen und ein dichtes Netz von Blutgefäßen, das die ausreichende Zufuhr von Sauerstoff und Nährstoffen sicherstellt. Gliazellen haben ganz unterschiedliche Aufgaben. Als Myelinschicht isolieren sie beispielsweise das Axon und sorgen so dafür, dass das elektrische Signal schnell und ohne Störung an seinem Zielort ankommen kann.
Gliederung des Nervensystems: Zentrales und peripheres Nervensystem
Unser Nervensystem gliedert sich in das Zentralnervensystem (ZNS) und das periphere Nervensystem (PNS). Das ZNS besteht aus Gehirn und Rückenmark. Die außerhalb von Gehirn und Rückenmark liegenden Nervenzellen gehören zum peripheren Nervensystem. Sie bilden Nervenstränge, die von Gehirn und Rückenmark in die Peripherie des Körpers verlaufen und von dort zurück. Zentrales und peripheres Nervensystem bilden zusammen eine funktionelle Einheit.
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Das zentrale Nervensystem (ZNS)
Das zentrale Nervensystem (ZNS) umfasst Nervenbahnen in Gehirn und Rückenmark. Es befindet sich sicher eingebettet im Schädel und dem Wirbelkanal in der Wirbelsäule. 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. Dabei ist das Gehirn von Männern im Durchschnitt etwas größer und schwerer als das von Frauen, wobei dieser Größenunterschied keine unmittelbaren Rückschlüsse auf geistige Merkmale wie die Intelligenz zulässt. Das Älterwerden geht nicht spurlos an unserem Gehirn vorüber. Das Großhirn, dessen Entwicklung den Menschen mit all seinen einzigartigen und vielfältigen Fähigkeiten erst ermöglicht, nimmt 80% der Hirnmasse ein. Es besteht aus einer rechten und einer linken Großhirnhälfte, die durch einen breiten und dicken Nervenstrang (den „Balken“) miteinander verbunden sind. Die äußere Schicht des Großhirns bildet die Großhirnrinde. Sie ist 2 bis 3 Millimeter dick und wird auch, wegen ihres Aussehens, als graue Substanz bezeichnet. Ihre graue Farbe erhält die Großhirnrinde von den Zellkörpern der Neurone. Unterhalb der Großhirnrinde befindet sich die weiße Substanz.
Das periphere Nervensystem (PNS)
Das periphere Nervensystem (PNS) besteht aus den Nervenbahnen, die außerhalb des Gehirns und des Rückenmarks liegen. Die Nervenbahnen des peripheren Nervensystems, die Informationen zum ZNS hin leiten, werden als sensorisch oder afferent (von lateinisch affere = hintragen, zuführen) bezeichnet. Die Nervenbahnen des peripheren Nervensystems, die Informationen vom ZNS weg leiten, werden als efferent bezeichnet.
Das periphere Nervensystem lässt sich in funktioneller Hinsicht in zwei Bereiche untergliedern, das vegetative (autonome) und das somatische Nervensystem.
Das somatische Nervensystem
Das willkürliche Nervensystem (somatisches Nervensystem) 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.
Das vegetative Nervensystem
Als autonomes oder vegetatives Nervensystem wird der Teil des Nervensystems bezeichnet, der alle organischen Funktionen regelt, die nicht durch unseren Willen beeinflusst werden können. Das vegetative Nervensystem wacht über alle lebensnotwendigen Grundfunktionen des Körpers. Es ist Tag und Nacht aktiv und steuert alle unwillkürlich ablaufenden, automatischen Funktionen wie Herzschlag, Verdauung und Atmung, die Höhe des Blutdrucks oder die Blasentätigkeit.
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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 besteht aus drei Teilen:
- sympathisches Nervensystem
- parasympathisches Nervensystem
- Eingeweide-Nervensystem (enterisches 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. Der Parasympathikus kümmert sich um die Körperfunktionen in Ruhe: Er aktiviert die Verdauung, kurbelt verschiedene Stoffwechselvorgänge an und sorgt für Entspannung.
Der Sympathikus 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. Der Parasympathikus blendet Aktivitäten aus, seine Nerven neigen dazu für Entspannung zu sorgen. Er senkt die Herzfrequenz und regt in Phasen der körperlichen Ruhe die Verdauung an. So wird die Arbeit der Organsysteme des Körpers ausgewogen reguliert.
Die Wirbelsäule: Schutz und Stütze des Nervensystems
Die Wirbelsäule ist die wichtigste Stütze des Rückens. Sie verbindet Kopf, Brustkorb, Becken, Schultern sowie Arme und Beine. Im Wirbelkanal schützt die Wirbelsäule das Rückenmark, die Verbindung zwischen der Schaltzentrale, dem Gehirn, und dem Körper.
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Aufbau der Wirbelsäule
Unsere Wirbelsäule ist an vier Stellen gekrümmt und bildet eine doppelte S-Form (also zweimal der Buchstabe S aufeinandergestapelt). Von der Seite betrachtet wölben sich die Halswirbelsäule oben und die Lendenwirbelsäule unten leicht nach vorne. Die Brustwirbelsäule und das Kreuzbein krümmen sich hingegen nach hinten. Diese Schwingung ist eine sinnvolle Anpassung der Natur. Stellen Sie sich eine Metallfeder vor: Diese kann Druck und Belastung wesentlich besser ausgleichen als ein gerader Stab. Ähnlich wie die Metallfeder arbeitet eine gesunde Wirbelsäule: Sie federt Belastungen beim Gehen oder Springen ab.
Die Wirbelsäule besteht aus 33 (bei manchen Menschen auch 32 oder 34) Elementen, den Wirbeln. Sie können sich Ihre Wirbelsäule vereinfacht wie einen Turm aus Bauklötzen vorstellen: Ein Wirbel ruht auf dem anderen und alle zusammen bilden die Wirbelsäule. Wichtig ist, dass alle Elemente der Wirbelsäule miteinander verbunden sind. Wenn sich an einem Baustein etwas verändert, hat das Auswirkungen auf die gesamte Struktur.
Die Länge der Wirbelsäule hängt von der Körpergröße ab. Bei Männern beträgt sie im Durchschnitt 71 Zentimeter, bei Frauen sind es 61 Zentimeter.
Die Wirbelsäule wird in fünf Abschnitte unterteilt. Von oben nach unten haben wir:
- sieben Halswirbel,
- zwölf Brustwirbel,
- fünf Lendenwirbel,
- fünf Kreuzwirbel und
- drei bis fünf Steißwirbel.
Die einzelnen Wirbel sind unterschiedlich groß und übernehmen verschiedene Aufgaben. Steiß- und Kreuzwirbel sind miteinander verwachsen und bilden die Verbindung zum Becken. Die Lendenwirbelsäule - die Wirbel zwischen Brustwirbelsäule und Kreuzbein - ist überaus beweglich und gleichzeitig stark. Die Brustwirbelsäule ist weniger flexibel, weil hier die Rippen und die den Brustkorb stabilisierenden Muskeln und Sehnen ansetzen. Nach oben hin werden die Wirbel immer dünner und flacher. Das ist nicht schlimm, da sie mit dem Kopf nur verhältnismäßig wenig Gewicht tragen. Die Halswirbelsäule ist ebenso wie die Lendenwirbelsäule sehr beweglich. Die Wirbel sind aus Knochen und bauen sich ständig auf, ab und um. So erneuern sich Wirbel stetig selbst. Daher können Wirbelbrüche auch heilen.
Die Nerven der Wirbelsäule
Ungefähr in der Mitte eines jeden Wirbels befindet sich ein Loch. So entsteht ein Kanal durch alle Wirbel, der Wirbelkanal beziehungsweise Spinalkanal. Darin liegt - sehr gut geschützt - das Rückenmark. Es enthält Nervenfasern aus dem Gehirn und ist somit dessen Verlängerung.
Zwischen den Wirbeln treten Rückenmarksnerven, sogenannte Spinalnerven, aus dem Wirbelkanal aus. Spinalnerven leiten Signale zwischen Körper und zentralem Nervensystem, also Gehirn und Rückenmark, weiter. Die Ein- und Austrittsstelle nennt sich „Spinalnervenwurzel“. Sie ist besonders empfindlich. Kommt es beispielsweise aufgrund eines Bandscheibenvorfalls im Lendenbereich zu einer Druckbelastung der Spinalnervenwurzel, kann dies zu starken Rückenschmerzen sowie Gefühlsstörungen oder Lähmungen in den Beinen führen. Dann sollten Sie sofort ärztliche Hilfe suchen.
Das System aus geschützt verlaufenden und sich immer weiter verzweigenden Nerven sorgt dafür, dass wir uns kontrolliert bewegen und unseren Körper steuern können.
Die Bandscheiben
Zwischen den 24 beweglichen Wirbeln der Wirbelsäule sitzen die Bandscheiben. Sie sind verformbar und dienen als Puffer. Beim Springen und Laufen federn sie Stöße und Erschütterungen ab. Ein Viertel der Länge der Wirbelsäule machen diese „Kissen“ aus. Die Bandscheiben sind circa sieben bis zwölf Millimeter hoch und bestehen zu bis zu 90 Prozent aus Wasser. Außen besitzen sie einen faserigen, festeren Ring, der einen weichen, gallertartigen Kern umfasst. So kann wie auf einem Gelpolster Druck aufgefangen und gleichmäßig verteilt werden. Die Bandscheiben werden nicht über eigene Blutgefäße versorgt. Damit sie Nährstoffe aufnehmen und Abfallprodukte abgeben können, benötigen sie einen steten Wechsel von Be- und Entlastung. Liegt wenig Druck auf den Bandscheiben, saugen sie sich wie ein Schwamm mit Nährstoffen aus der Umgebung voll. Steigt der Druck, gibt der Schwamm Abfallprodukte ab.
Dauerhafte Unterbelastung, etwa durch Schonhaltung, oder dauerhafte Belastung - beispielsweise langes Sitzen - schadet den Bandscheiben daher gleichermaßen. Welcher Druck tagtäglich auf ihnen lastet, zeigt ein Vergleich der Körpergröße am Morgen und Abend. Im Laufe des Tages verlieren die Bandscheiben an Wasser und lassen uns so um bis zu zwei Zentimeter schrumpfen. In der Nacht werden die Kissen wieder aufgepolstert: Die Bandscheiben nehmen Wasser auf, sodass wir am nächsten Morgen wieder etwas größer sind.
Die Muskeln der Wirbelsäule
Muskeln geben der Wirbelsäule Halt und Beweglichkeit. Wichtig ist vor allem das Zusammenspiel der Rücken- und Bauchmuskeln. Trainierte Muskeln entlasten Wirbel und Bandscheiben und beugen so Beschwerden vor. Die Rücken- und Bauchmuskeln lassen sich beispielsweise durch Hula Hoop-Fitness trainieren.
Etwa 300 Muskeln bilden den aktiven Teil des Rückens. Sie sehen teilweise ganz unterschiedlich aus: Manche sind platt und breit, andere spindelförmig oder schräg verlaufend. Große weiße Muskelfasern sind für schnelle, kraftvolle Bewegungen zuständig. Haltemuskeln dagegen sind klein und rötlich. Sie arbeiten ständig und stützen auch die Wirbelsäule.
Die Muskeln liegen in mehreren Schichten übereinander. Die tiefen Muskeln sitzen direkt an der Wirbelsäule und halten sie aufrecht. Sie sind an allen Bewegungen beteiligt. Die tiefe Muskulatur mit Training zu erreichen, ist nicht leicht. Hier helfen vor allem Balanceübungen, die ein ständiges unbewusstes Ausgleichen erfordern und die Muskeln arbeiten lassen. Die oberflächlichen Muskeln verbinden die Wirbelsäule mit Kopf, Schultern, Armen und Beinen. Sie lassen sich relativ einfach trainieren.
Zwei dicke Muskelstränge verlaufen durch den ganzen Rumpf links und rechts der Wirbelsäule, vom Kopf bis zum Becken. Längs verlaufende Muskeln ermöglichen Bewegungen nach vorn und nach hinten. Die quer verlaufenden Muskeln sind eher für die Drehbewegungen zuständig.
Die Partner der Rückenmuskeln sind die Bauchmuskeln. Wenn die Bauchmuskulatur gut trainiert und stark ist, entlastet sie die Wirbelsäule und nimmt Druck von den Bandscheiben. Daher ist auch Bauchmuskeltraining für Menschen mit Rückenproblemen von Bedeutung.
Wichtig ist, dass die Muskulatur gleichmäßig ausgebildet ist. Wenn Muskeln zu wenig beansprucht werden, verlieren sie in der Regel an Masse und verkürzen sich. Bewegung ist für einen gesunden Rücken entscheidend. Anders gesagt: Unser Rücken muss belastet werden. Muskeln, die ständig zu stark oder einseitig beansprucht werden, können allerdings verhärten und sind überlastet. Sowohl schwache als auch verhärtete Muskeln können die Wirbelsäule nicht ausreichend unterstützen. Für einen gesunden Rücken muss die Arbeit aller Muskeltypen gut ineinandergreifen. Durch Krafttraining oder Übungen lassen sich viele Muskeln aufbauen. Ein einmal erzielter Trainingserfolg lässt allerdings recht schnell wieder nach. Für einen starken Rücken ist also regelmäßige Bewegung entscheidend.
Bänder der Wirbelsäule
Bänder sind Stränge aus festem Bindegewebe. Sie ziehen sich über die gesamte Länge der Wirbelsäule und verbinden die einzelnen Wirbel miteinander. Vorne und hinten verläuft jeweils ein Band entlang der Wirbelsäule. Das vordere Längsband ist mit den Wirbeln verwachsen, das hintere mit den Bandscheiben. Die Spannung der Bänder verändert sich mit der Höhe der Bandscheiben. Sinken die Bandscheiben zusammen, verringert sich automatisch die Haltespannung der Bänder. Die Folge: Wir laufen leicht vornübergebeugt und der Rücken verliert an Stabilität.
Hirnnerven und Rumpfnerven
Die Hirnnerven sind 12 Paare von peripheren Nerven, deren Nervenzellleiber/Nervenzellen im Stammhirn liegen. Ihr Ursprung liegt also im zentralen Nervensystem, nach ihrem Austritt durch die Schädelbasis und durch ihren weiteren peripheren Verlauf zählen sie allerdings zum peripheren Nervensystem. Zu den Hirnnerven, die jeweils paarig angelegt sind, zählen u.a. der Riechnerv (N. olfactorius), der Sehnerv (N. opticus), die Augenmuskelnerven (N. occulomotorius, N. trochlearis und N. abducens), der Gesichtsnerv (N. Trigeminus), der Nerv für die mimische Muskulatur (N. facialis) und der Hör- und Gleichgewichtsnerv (N. vestibulocochlearis).
Auch die Rumpfnerven gehören dem peripheren Nervensystem an. Jeder der zwölf paarig angelegten Nerven entspringt als Spinalnerv aus dem Rückenmark und verzweigt sich nach ca. 2-3cm in einen vorderen und einen hinteren Ast, um jeweils die Rumpfvorder- und Rückseite zu versorgen. Jeder Nerv kann einem bestimmten Wirbelsäulenabschnitt zugeordnet werden und versorgt ganz klar definierte Abschnitte der Bauch- und Rückenwand (Haut und Muskulatur) und der inneren Organe.
Die Bedeutung des Nervensystems für den menschlichen Körper
Vom einfachen Schutzreflex bis hin zu essenziellen Körperfunktionen: Ohne Nerven wären wir nicht lebensfähig. Wir sollten uns also gut um sie kümmern. Alter, Umweltgifte und Drogen (auch das Zellgift Alkohol) sind die größten Feinde der Nervenzellen.
Wissenschaftler sind heute der Auffassung, dass an dem Sprichwort "Was Hänschen nicht lernt, lernt Hans nimmermehr" weniger dran ist, als immer vermutet wurde. Studien mit Senioren haben gezeigt, dass das menschliche Gehirn auch im Alter noch wachsen kann, wenn wir etwas Neues lernen. Jonglieren, Klavier spielen oder eine Fremdsprache lernen - was es ist, ist egal. Die Hauptsache: Es ist neu und macht Spaß.
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