Das Nervensystem ist ein faszinierendes und komplexes Netzwerk, das alle Körperfunktionen steuert. Es ist wie die Schaltzentrale unseres Körpers, die dafür sorgt, dass wir denken, fühlen, uns bewegen und auf unsere Umwelt reagieren können. Aber wie funktioniert dieses erstaunliche System eigentlich?
Was ist das Nervensystem?
Das Nervensystem ist ein wichtiges Steuerungssystem des Körpers, das für die Reizwahrnehmung, Reizverarbeitung und Reaktionssteuerung verantwortlich ist. Es bildet einen Regelkreis des Verhaltens auf äußere (externale) und innere (internale) Reize. Es besteht aus einem Netzwerk von Nervenzellen, den sogenannten Neuronen, die miteinander kommunizieren und Informationen austauschen.
Die Bestandteile des Nervensystems
Das Nervensystem lässt sich in verschiedene Bereiche untergliedern, die aber alle miteinander zusammenarbeiten:
- Das zentrale Nervensystem (ZNS): Es besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark und ist die übergeordnete Kontrollinstanz für alle Körperfunktionen. Hier werden Informationen verarbeitet und Befehle an den Körper gesendet.
- Das periphere Nervensystem (PNS): Es umfasst alle Nerven, die außerhalb des Gehirns und des Rückenmarks liegen. Es ist für die Übertragung von Informationen zwischen dem ZNS und dem Rest des Körpers zuständig.
- Das vegetative Nervensystem (VNS): Es steuert unbewusste Körperfunktionen wie Atmung, Verdauung, Herzschlag und Stoffwechsel. Es wird auch als autonomes oder unwillkürliches Nervensystem bezeichnet.
Das Gehirn: Die Kommandozentrale
Das Gehirn ist das Hauptorgan des Nervensystems und das Kontrollzentrum unseres Körpers. Es steuert alles, was wir tun, ob wir denken, essen, reden, lachen, Fahrrad fahren, atmen, sehen, riechen, hören, fühlen, laufen, springen, werfen, reiten, lernen, schreiben, Klavier spielen, schwimmen, rechnen oder spazieren gehen. Sogar wenn wir schlafen ist unser Gehirn immer aktiv.
Das Gehirn besteht aus Milliarden von Nervenzellen, die als Neuronen bezeichnet werden. Diese Nervenzellen sind durch Synapsen miteinander verbunden und bilden ein komplexes Netzwerk, über das Informationen ausgetauscht werden.
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Das Gehirn lässt sich in verschiedene Bereiche unterteilen, die für unterschiedliche Aufgaben zuständig sind:
- Großhirn (Cerebrum): Der größte und evolutionär jüngste Teil des Gehirns, der für höhere geistige Funktionen wie Sprechen, Denken, Gedächtnis und Bewusstsein zuständig ist.
- Zwischenhirn (Diencephalon): Eine zentrale Schaltstelle für Sinnesreize, die wichtige vegetative Funktionen steuert und Neurohormone produziert.
- Mittelhirn (Mesencephalon): Koordiniert als Teil des Hirnstamms die Verbindung zwischen Sinnesorganen und Muskulatur.
- Hinterhirn: Besteht aus Kleinhirn und Brücke und spielt eine zentrale Rolle bei der Bewegungskoordination.
- Nachhirn (verlängertes Mark): Bildet den Übergang zwischen Rückenmark und Gehirn und beherbergt lebenswichtige Steuerungszentren für Atmung und Kreislauf.
Das Gehirn ist von drei Schichten, den Hirnhäuten, schützend umgeben.
Das Rückenmark: Die Informationsautobahn
Das Rückenmark ist ein langer, dünner Strang von Nervengewebe, der vom Gehirn bis zum unteren Rücken verläuft. Es enthält Nervenbahnen, die Signale zwischen dem Gehirn und dem Rest des Körpers übertragen. Das Rückenmark ist auch an vielen wichtigen Reflexen beteiligt.
Der Aufbau des Rückenmarks zeigt eine charakteristische Organisation: An beiden Seiten treten Nervenfasern ein und aus, die sich zu Nervenwurzeln vereinigen. Die vorderen (ventralen) Wurzeln enthalten motorische Axone, die Signale vom Rückenmark zu den Muskeln leiten. Im Querschnitt zeigt das Rückenmark eine charakteristische Struktur mit grauer und weißer Substanz. Die graue Substanz in Schmetterlingsform enthält die Nervenzellkörper und bildet das Vorder- und Hinterhorn.
Die Nerven: Die Boten des Körpers
Die Nerven sind Fasern, die elektrische Signale zwischen dem Gehirn, dem Rückenmark und dem Rest des Körpers übertragen. Es gibt zwei Arten von Nerven: sensorische Nerven und motorische Nerven.
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- Sensorische Nerven: Sie leiten Informationen von den Sinnesorganen (z.B. Augen, Ohren, Nase, Haut) zum Gehirn.
- Motorische Nerven: Sie leiten Befehle vom Gehirn zu den Muskeln und Organen.
Die Nerven sind wie die Telefonleitungen des Körpers. Darüber werden Informationen an die Zentrale und Befehle an andere Organe geleitet. Wie eine Telefonleitung besteht ein Nerv aus vielen „Drähten“, nur sind diese nicht aus Metall, sondern hauchdünne Ausläufer von Nervenzellen, sogenannte Nervenfasern. Diese Nervenfasern sind durch Bindegewebe zu Bündeln zusammengefasst.
Wie funktioniert das Nervensystem?
Das Nervensystem funktioniert, indem es Informationen in Form von elektrischen Impulsen überträgt. Diese Impulse werden von Nervenzellen, den sogenannten Neuronen, erzeugt und weitergeleitet.
Die Nervenzelle: Der Baustein des Nervensystems
Als kleinste funktionelle Einheit bilden die Nervenzellen (Neuron) mit ihren umgebenden Gliazellen die Grundbausteine unseres Nervensystems. Die kleinen, meist stark verästelten Dendriten empfangen Signale, während das längere Axon, die elektrische Erregung zum Ende der Nervenzelle weiterleitet. Dort angekommen wird der Reiz durch die sogenannten Synapsen (Schaltstelle der Nervenzelle) zur nächsten Zelle transportiert.
Die Signalübertragung
Die Nervenzellen sind durch Synapsen miteinander verbunden. Wenn ein elektrischer Impuls an einer Synapse ankommt, werden Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter, freigesetzt. Diese Neurotransmitter überqueren den synaptischen Spalt und binden an Rezeptoren auf der nächsten Nervenzelle. Dadurch wird in der nächsten Nervenzelle ein neuer elektrischer Impuls ausgelöst, und die Information wird weitergeleitet.
Das Zusammenspiel von ZNS und PNS
Das periphere Nervensystem hat die Aufgabe, Signale von den Sinneszellen aufzunehmen und an das zentrale Nervensystem weiterzuleiten. Dieses wiederum hat die Funktion der Signalverarbeitung. Bezogen auf unser Beispiel „Mensch sieht Schlange“ verarbeitet das Gehirn die Information und gleicht sie mit Erfahrungen und Situationen aus dem Gedächtnis ab. Von dem zentralen Nervensystem ausgehend werden Signale ins periphere Nervensystem gesendet, die unterschiedliche Reaktionen auslösen. Die Ausgabe umfasst in unserem Beispiel zum einen die Reaktion „Schreien“ durch das somatische Nervensystem, zum anderen die Aktivierung der Nerven des vegetativen Nervensystems, speziell des Sympathikus. Herzschlag und Atmung werden schneller, um den Körper auf eine Flucht vorzubereiten.
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Das vegetative Nervensystem: Unbewusste Steuerung
Das vegetative Nervensystem (VNS) steuert lebenswichtige Funktionen unseres Körpers, ohne dass wir bewusst darüber nachdenken müssen. Es regelt Atmung, Verdauung, Herzschlag, Stoffwechsel und viele andere Prozesse. Das VNS besteht aus zwei Hauptteilen:
- Sympathikus: Er bereitet den Körper auf Aktivität und Stress vor. Er erhöht Herzfrequenz, Atmung und Blutdruck und setzt Energie frei.
- Parasympathikus: Er sorgt für Entspannung und Erholung. Er senkt Herzfrequenz, Atmung und Blutdruck und fördert die Verdauung.
Sympathikus und Parasympathikus arbeiten als Gegenspieler, um das innere Gleichgewicht des Körpers aufrechtzuerhalten.
Was passiert, wenn das Nervensystem erkrankt?
Das Nervensystem kann durch verschiedene Erkrankungen beeinträchtigt werden, wie z.B. Multiple Sklerose, Parkinson-Krankheit und Schlaganfall. Diese Erkrankungen können die Funktion des Nervensystems beeinträchtigen und zu verschiedenen Symptomen führen, wie z.B. Muskelschwäche, Koordinationsstörungen, Gedächtnisverlust und Schmerzen.
Wie kann man das Nervensystem gesund halten?
Eine gesunde Lebensweise, regelmäßige Bewegung und eine ausgewogene Ernährung können dazu beitragen, das Nervensystem gesund zu halten. Es ist auch wichtig, mögliche Verletzungen des Nervensystems zu vermeiden, indem man z.B. beim Sport einen Helm trägt.