Das menschliche Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das die Grundlage für unsere Wahrnehmung, unser Denken und Handeln bildet. Es ist die zentrale Informations- und Kommunikationsplattform unseres Körpers, die es uns ermöglicht, unsere Umwelt wahrzunehmen, Informationen zu verarbeiten und darauf zu reagieren. Das Nervensystem koordiniert sämtliche Körperfunktionen und ermöglicht uns die Interaktion mit der Umwelt.
Die Grundlagen des Nervensystems
Das Nervensystem nutzt elektrische Impulse zur Reizwahrnehmung, Reizverarbeitung und Reizweiterleitung. Diese Impulse ermöglichen die Steuerung von Bewegungsabläufen, die Funktion unserer Organe und komplexe Funktionen wie Gedächtnis, Bewusstsein, Gefühle, Verstand und Vernunft.
Nervenzellen: Die Bausteine des Nervensystems
Die Nervenzellen (Neuronen) sind die kleinsten funktionellen Einheiten des Nervensystems. Sie bestehen aus einem Zellkörper und Zellfortsätzen, den Axonen und Dendriten. Die Dendriten empfangen Signale von anderen Nervenzellen, während das Axon die elektrische Erregung weiterleitet. Die Synapsen, die Schaltstellen der Nervenzellen, ermöglichen die Übertragung von Reizen von einer Zelle zur nächsten. Ein Nerv besteht aus einem Zusammenschluss mehrerer gebündelter Nervenfasern (Axone). Je nach Funktion werden Nerven als efferent (motorisch), afferent (sensorisch) oder gemischt bezeichnet. Efferente Nerven leiten Impulse vom Zentrum zur Peripherie, während afferente Nerven Reize von der Peripherie zum Zentrum senden.
Gliederung des Nervensystems
Das Nervensystem lässt sich in verschiedene Bereiche untergliedern:
- Zentrales Nervensystem (ZNS): Gehirn und Rückenmark
- Peripheres Nervensystem (PNS): Alle Nerven außerhalb des ZNS
- Somatisches Nervensystem (willkürlich): Steuert bewusste Körperfunktionen
- Vegetatives Nervensystem (unwillkürlich): Reguliert unbewusste Körperfunktionen
Diese Bereiche sind in ihrer Funktion miteinander gekoppelt und bilden ein komplexes Netzwerk.
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Das Zentrale Nervensystem (ZNS): Kontrollzentrum des Körpers
Das zentrale Nervensystem (ZNS) besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark. Es ist das Kontroll- und Steuerungszentrum des Körpers und für die Verarbeitung von Informationen aus dem Körper und der Umwelt verantwortlich. Das ZNS ist verantwortlich für Denken, Fühlen, Erinnern, Integration aller Reize, Koordination der motorischen Bewegungen und Regulation der lebensnotwendigen Prozesse. Es ermöglicht uns komplexe Funktionen wie Gedächtnis (Lernen, Erinnerung), Bewusstsein, Gefühle, Verstand und Vernunft.
Aufbau des ZNS
Das Gehirn und das Rückenmark bestehen aus grauer und weißer Substanz. Die graue Substanz, die vor allem aus Nervenzellkörpern besteht, befindet sich in der Großhirnrinde (Kortex) und im schmetterlingsförmigen Teil des Rückenmarks. Sie dient der Reizaufnahme und Reizverarbeitung. Die weiße Substanz bildet im Gehirn das innenliegende Gewebe aus Nervenfasern (Axone). Hier sind Nervenzellen durch millionenfache Verbindungen verschaltet und für die Reizweiterleitung verantwortlich. Im Rückenmark ist die weiße Substanz außen und die graue Substanz innen, im Gehirn ist es umgekehrt.
Das Gehirn wird orientierungsweise in fünf größere Abschnitte unterteilt:
- Großhirn
- Zwischenhirn
- Mittelhirn
- Kleinhirn
- Nachhirn
Das Gehirn ist von drei Hautschichten umgeben. 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 vier Hohlräume (Hirnkammern), die mit Gehirnflüssigkeit gefüllt sind. Das Gehirn wiegt etwa 1.400 Gramm. 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 zwei bis drei 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.
Funktionen des ZNS
Das ZNS steuert lebenswichtige Funktionen wie:
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- Bewusste Koordination der Bewegung (Motorik)
- Vermittlung von Nachrichten aus der Umwelt oder unserem Körperinneren
- Regulation des Zusammenspiels aller Körpersysteme (Atmung, Hormonhaushalt, vegetatives und peripheres Nervensystem, innere Organe, Herz-Kreislauf-System, Muskulatur)
- Gedächtnis (Lernen, Erinnerung)
- Bewusstsein
- Gefühle
- Verstand
- Vernunft
Das Periphere Nervensystem (PNS): Verbindung zur Außenwelt
Das periphere Nervensystem (PNS) umfasst alle Nerven, die außerhalb des ZNS liegen. Es verbindet das ZNS mit den Sinnesorganen und der Muskulatur im Kopf- und Rumpfbereich. Das PNS besteht aus den Hirnnerven und den Spinalnerven. Die Hirnnerven verknüpfen unsere Sinnesorgane mit dem Gehirn und der Muskulatur im Kopf- und Rumpfbereich. Entsprechend der Reihenfolge, in der sie aus dem Gehirn austreten, werden sie mit römischen Zahlen nummeriert. Zu den Hirnnerven gehören beispielsweise der Riechnerv (I. Hirnnerv; Nervus olfactorius), der Sehnerv (II. Hirnnerv; Nervus opticus) und der Gesichtsnerv (VII. Hirnnerv; Nervus facialis). Rund die Hälfte der Hirnnerven sind sogenannte gemischte Nerven, d. h. sie enthalten sowohl motorische als auch sensorische Fasern. Die Spinalnerven sind ebenfalls gemischte Nerven. Sie bilden sich aus den Nervenwurzeln im Rückenmark und verzweigen sich nach ihrem Austritt aus dem Wirbelkanal in drei bis vier Äste, um verschiedene Körperbereiche versorgen zu können.
Das PNS überträgt sensorische Informationen und koordiniert Körperfunktionen und Reaktionen. Nicht immer ist dabei das Gehirn involviert, wie z. B. bei Reflexen.
Das Somatische Nervensystem: Willentliche Steuerung
Das somatische Nervensystem steuert die Motorik der Skelettmuskulatur und damit alle bewussten, willentlichen Körperreaktionen und Reflexe, die als Reaktion auf unsere Umwelt erfolgen. Wenn wir beispielsweise im Sommer nach draußen gehen und realisieren, dass es uns zu hell ist, leiten die Sinneszellen der Augen die Information über sensorische Nervenfasern an das Gehirn weiter. Dort wird die Information dann zur Entscheidung umgewandelt, eine Sonnenbrille zu tragen - und der Befehl „Sonnenbrille aufsetzen“ wird über motorische Nervenfasern an die Hand weitergeleitet.
Das Vegetative Nervensystem: Unwillkürliche Regulation
Im Gegensatz zum somatischen Nervensystem haben wir über das vegetative Nervensystem keinerlei Kontrolle. Es innerviert unser Herz, die Gefäße sowie Drüsen und die glatte Muskulatur der Eingeweide und steuert so sämtliche „Vitalfunktionen“ (u. a. Atmung, Verdauung, Stoffwechsel, Blutdruck, Herzfrequenz). Wenn sich beim Sport unser Puls erhöht und wir zu schwitzen beginnen, verdanken wir das der Arbeit des vegetativen Nervensystems. Darüber hinaus beeinflusst das vegetative Nervensystem auch einzelne Organe und Muskeln, darunter unsere Sexualorgane oder den inneren Augenmuskel, der u.a. die Pupillenweite reguliert.
Das vegetative Nervensystem besteht aus drei Teilen:
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- Sympathikus
- Parasympathikus
- Enterisches Nervensystem
Sympathikus und Parasympathikus: Gegenspieler im Gleichgewicht
Sympathikus und Parasympathikus werden oft als Gegenspieler bzw. Antagonisten bezeichnet. Der Sympathikus wirkt erregend bzw. leistungssteigernd (ergotrop) auf die Organfunktionen und versetzt unseren gesamten Körper in eine „Stresssituation“, den sogenannten „fight-or-flight“ Modus. In der Folge weiten sich die Pupillen, der Herzschlag und die Atmung werden beschleunigt, Energie wird freigesetzt. Vorgänge, die für eine sofortige Aktivität nicht so wichtig sind (z. B. die Verdauung), werden gehemmt. So ist unser Körper bereit, Höchstleistungen zu vollbringen. Reize, die den Sympathikus aktivieren (sogenannte Stressoren) können sowohl physischer (z. B. Lärm, Hitze) als auch psychischer Natur sein. Anatomisch hat der Sympathikus seinen Ursprung in den Nervenzellkörpern des Rückenmarks, deren Nervenfasern zwischen den Brust- und Lendenwirbeln aus dem Wirbelkanal austreten und sogenannte Ganglien (Ansammlungen von Nervenzellkörpern) bilden. Diese verbinden sich an beiden Seiten der Wirbelsäule zu einem perlschnurartigen sogenannten Grenzstrang aus, über den die Nervenfasersysteme in Verbindung stehen.
Als „Gegenspieler“ des Sympathikus ist der Parasympathikus der Teil des vegetativen Nervensystems, der für die Ruhe -und Regenerationsphasen („rest-and-digest“) verantwortlich ist und das innere Gleichgewicht wiederherstellt. Um dies zu erreichen, beginnt der Parasympathikus nach der Aktivierung des Sympathikus dadurch gegenzusteuern, dass er beispielsweise die Herzfrequenz senkt, die Pupillen verengt und den Stoffwechsel zum Aufbau von Reserven steigert. Gleichzeitig aktiviert der Parasympathikus die Tätigkeit des Verdauungssystems. Die Nerven des Parasympathikus haben ihren Ursprung im Hirnstamm und dem zum Kreuzbein gehörigen Bereich des Rückenmarks. Anders als im Sympathikus liegen die Ganglien des Parasympathikus aber nicht neben der Wirbelsäule, sondern dicht bei den versorgten Organen.
Akuter vs. chronischer Stress
Akuter Stress ist eine natürliche, zeitlich begrenzte Reaktion des Sympathikus, um uns in Situationen, in denen wir gefordert sind, aufmerksamer und leistungsfähiger zu machen. In Urzeiten diente akuter Stress z. B. der Flucht vor einem wilden Tier oder der Jagd. Und auch heute kann akuter Stress helfen, Herausforderungen zu meistern. Wird der Organismus jedoch in eine Art „Daueralarm-Zustand“ versetzt und der Parasympathikus kann nicht bzw. nur wenig zu Regenerationszwecken eingreifen, wird die Gesundheit früher oder später negativ beeinflusst. Denn chronischer Stress zehrt sowohl an den körperlichen als auch psychischen Reserven. Wer sich dauernd gestresst fühlt, tut daher gut daran, belastende Auslöser zu finden und diese nach Möglichkeit auszuschalten.
Enterisches Nervensystem: Das Bauchhirn
Das enterische Nervensystem ist der dritte Bereich des vegetativen Nervensystems, der als Geflecht von Nervenzellen den Verdauungstrakt durchzieht. Interessanterweise steuert das enterische Nervensystem nicht nur Verdauungsprozesse, sondern hat auch einen Einfluss auf unsere Gefühlswelt und unser Wohlbefinden. Umgekehrt scheinen aber auch Veränderungen im Magen-Darm-Trakt Auswirkungen auf Emotionen zu haben. Forschungsarbeiten der letzten Jahre deuten darauf hin, dass die Zusammensetzung der Darmflora hier eine Rolle spielt.
Entwicklung des Nervensystems
Die Entwicklung einzelner Bestandteile des Nervensystems beginnt beim Embryo bereits in der dritten 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 und Omega-3-Fettsäuren).
Erkrankungen des Nervensystems
Neurologische Erkrankungen sind Erkrankungen des Nervensystems. Im zentralen Nervensystem können dabei einige Erkrankungen auftreten. Ein Beispiel hierfür ist die Multiple Sklerose (MS). Bei MS entstehen an unterschiedlichen Stellen im Gehirn und Rückenmark meist vielfache (multiple) Entzündungsherde. Die Folge ist eine Funktionsstörung der betroffenen Nerven: Nervenimpulse können über die Nervenbahnen nicht mehr oder nur langsamer weitergeleitet werden. Das führt zu verschiedenen neurologischen MS-Symptomen, wie Sehstörungen oder Taubheitsgefühl. Durch körpereigene Reparaturvorgänge kann sich das Myelin wieder regenerieren (Remyelinisierung). Damit verbessert sich auch die Signalweiterleitung wieder. Bei vielen MS-Erkrankten bilden sich nach einem MS-Schub die körperlichen Beschwerden (MS-Symptome) daher vollständig oder teilweise zurück. Bei ausgedehnten Entzündungen entsteht bei der Abheilung oft Narbengewebe, sogenannte Plaques. Um die Folgen der MS zu verringern, wird eine frühe MS-Behandlung empfohlen. Im langfristigen Verlauf der MS können auch Beschädigungen an den Nervenfasern (Axonen) selbst entstehen. Dies wird als „axonaler Schaden" bezeichnet.
Weitere Erkrankungen des Nervensystems sind:
- Läsion des ersten Motoneurons
- Läsion des zweiten Motoneurons
- Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)