Neurologie Grundlagen Kurz Erklärt

Die Neurologie ist ein entscheidendes Feld in der medizinischen Wissenschaft, das sich mit der Diagnose und Behandlung von Erkrankungen des Nervensystems befasst. Diese Übersicht bietet eine fundierte Einführung in die Grundlagen der Neurologie, essentiell für das Verständnis dieses komplexen Fachgebiets.

Das Nervensystem: Eine Einführung

Das Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das den Körper steuert und koordiniert. Es besteht aus zwei Hauptteilen:

• Zentrales Nervensystem (ZNS): Dieses umfasst das Gehirn und das Rückenmark.
• Peripheres Nervensystem (PNS): Dies umfasst alle Nerven, die außerhalb des ZNS liegen.

Das ZNS ist verantwortlich für die Verarbeitung und Interpretation von Informationen sowie die Steuerung von Bewegungen und Reaktionen. Das PNS verbindet das ZNS mit den Gliedmaßen und Organen und ermöglicht so eine bidirektionale Kommunikation.

Neuronen: Die Bausteine des Nervensystems

Neuronen, auch Nervenzellen genannt, sind die grundlegenden Bausteine des Nervensystems. Sie sind spezialisierte Zellen, die elektrische und chemische Signale produzieren und weiterleiten. Neuronen spielen eine entscheidende Rolle in der Rehabilitation und Ergotherapie, indem sie Informationen zwischen dem Gehirn und dem Körper übertragen. Diese Signale sind essenziell für die Kommunikation im Nervensystem und unterstützen Menschen bei der Wiederherstellung von Funktionen nach Verletzungen oder Erkrankungen.

Struktur eines Neurons

Ein typisches Neuron besteht aus drei Hauptteilen:

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• Dendriten: Empfangen Signale von anderen Neuronen. Dendriten sind maximal einige hundert Mikrometer kurz.
• Axon: Leitet Signale zu anderen Neuronen. Axone können beim Menschen zwischen 0,1 Millimeter und über einem Meter (oder sogar bis zu 4 Metern) lang sein. Das Axoplasma innerhalb des Axons umfasst mehr als 90 % des Zytosols. Der Axonhügel ist der Ursprung des elektrischen Signals der Nervenzelle und verbindet Zellkern und Axon.
• Synapse: Verbindet den Axon eines Neurons mit dem Dendriten eines anderen Neurons. Am Ende eines Axons befinden sich Terminale, die die Information der präsynaptischen Zelle über chemische Synapsen an postsynaptische Zellen weitergeben.

Arten von Neuronen

Es gibt verschiedene Arten von Neuronen, darunter:

• Sensorische Neuronen: Diese übertragen Signale von den Sinnesorganen zum ZNS. Afferente Nerven leiten sensorische Signale z.B.
• Motorneuronen: Diese senden Signale vom ZNS zu den Muskeln.
• Interneuronen: Diese verbinden Neuronen innerhalb des ZNS und spielen eine Schlüsselrolle bei der Signalverarbeitung und Reflexen.

Bei unipolaren Neuronen ist das Axon ein Zweig des Dendriten. Bipolare Neuronen haben ein ovales Soma, aus dem auf der einen Seite der Dendritenbaum und auf der anderen das Axon entspringen. Bei multipolaren Neuronen entspringen dem Soma eine Vielzahl von Dendriten sowie ein Axon.

Myelinscheide

Axone können eine Myelinscheide aus Schwannzellen haben. Diese “isoliert” die elektrische Leitung des Axons und bewirkt mittels der Schnürringe, an denen die Isolierung unterbrochen ist, eine regelmäßige Verstärkung des weiterzuleitenden elektrischen Signals.

Neurotransmission

Neurotransmitter bewirken durch ihre Ausschüttung an den Synapsen eine chemische Reizweiterleitung bzw. Neurotransmitter werden idR im Cytosol des Zellkerns synthetisiert, in Vesikel verpackt und über die Mikrotubuli durch die Axone zu den Nerventerminalen transportiert, wo sich die sendenden Synapsen befinden. Die Transportgeschwindigkeit in den Axonen ist je nach Substanz unterschiedlich und beträgt bis zu 5 µm/Sekunde = ca. 40 cm / Tag. Manche Neurotransmitter werden auch erst auf Anforderung an den Axon-Endigungen synthetisiert (z.B. Die Freisetzung von Neurotransmittern wird durch einen Anstieg des intrazellulären Ca2+ ausgelöst. Auf das Aktionspotenzial hin werden die Neurotransmitter aus den Nerventerminalen in den synaptischen Spalt ausgeschüttet, indem sich die Vesikel mit der Membran verbinden. Im synaptischen Spalt docken sie an postsynaptischen (selten auch “retrograd” an präsynaptischen, wie z.B. Danach lösen sich die Neurotransmitter wieder von den postsynaptischen Rezeptoren und werden im oder am Rande des synaptischen Spalts durch präsynaptische Transporter in die sendende Zelle wiederaufgenommen. In der Zelle werden sie entweder erneut in Vesikel eingelagert bis zur nächsten Ausschüttung, oder durch abbauende Enzyme verstoffwechselt (z.B. Eine optimale Informationsübertragung erfordert - jedenfalls bei Katecholaminen (wie Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin) - einen optimalen Neurotransmitterspiegel. Ein verringerter wie ein erhöhter Spiegel beeinträchtigt die Signalübertragung. Eine optimale Informationsübertragung zwischen Gehirnsynapsen erfordert einen optimalen Pegel der beteiligten Neurotransmitter. Neurotransmitter wirken je nach Rezeptor, an den sie andocken, exzitatorisch (aktivierend) oder inhibierend (hemmend) auf die nachfolgende Nervenzelle. Docken genug Neurotransmitter an die exzitatorischen Rezeptoren eines Neurons und wenig genug an inhibitorische Rezeptoren, wird ein Aktionspotenzial ausgelöst.

Neurotransmitter: Botenstoffe des Nervensystems

Neurotransmitter sind Botenstoffe, die Informationen an chemischen Synapsen zwischen Nerven übertragen. Beispiele sind Dopamin, Noradrenalin, Serotonin, Acetylcholin, GABA und Glutamat. Andere Botenstoffe, die Hormone, vermitteln ihre Wirkung langsam über die Blutbahn an weiter entfernte Zielorgane (z.B. Manche Stoffe wirken zugleich als Neurotransmitter wie als Hormone (z.B. Noradrenalin, Serotonin, Histamin).Manche Stoffe wirken zugleich als Neurotransmitter als auch als Hormone (z.B.

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Beispiele für Neurotransmitter und ihre Funktionen:

Neurotransmitter	Funktion
Dopamin	Bewegung und Belohnung
Serotonin	Stimmung und Schlaf
Acetylcholin	Gedächtnis und Lernen

Gliazellen: Unterstützende Zellen des Nervensystems

Im Nervensystem von Wirbeltieren finden sich 2- bis 10-mal so viele Gliazellen wie Neuronen. Gliazellen unterstützen die Neuronen, indem sie Nährstoffe bereitstellen, die neuronale Umgebung sauber halten und die Myelinscheiden bilden, die die Geschwindigkeit der Signalübertragung erhöhen.

Arten von Gliazellen

• Astrozyten: Die sternförmigen Astrozyten sind die größten Gliazellen. Sie ernähren die Neuronen über Kontakte zu Blutgefäßen. Astrozyten (Astroglia) ist der Name dieser Zellen im zentralen Nervensystem. Astrozyten und die von ihnen abgesonderten Faktoren (u.a.
• Oligodendrozyten: Bilden im ZNS die Myelinscheiden um Axone.
• Mikroglia: Mikroglia sind Immuneffektorzellen im ZNS. Sie zählen lediglich formal zur Familie der Gliazellen. Sie werden bei Krankheiten oder Verletzungen aktiv. Dann vermehren sie sich und verschlingen tote oder absterbende Neuronen.

Rezeptoren: Andockstellen für Botenstoffe

Rezeptoren sind empfangende Andockstellen für Botenstoffe.

Arten von Rezeptoren und ihre Funktionen

• Biased Ligands: Biased ligands sind Liganden, die bei Rezeptoren die Signalisierung nur über bestimmte Signalpfade auslösen. G-Protein gekoppelte Rezeptoren vermitteln ihr Signal über verschiedene G-Proteine (GTPasen; 20 trimere und mehr als hundert “kleine” G-Proteine).
• Inverser Agonist: Bindet an spontanaktiven Rezeptor und verringert dessen Aktivität.
• Antagonist: Bindet an Rezeptor ohne eigene Wirkung.
• Irreversibler Antagonist: Löst sich nicht mehr von Rezeptor, weil er eine stabile, dauerhafte oder nahezu dauerhafte chemische Verbindung bildet (z.B.
• Nicht-kompetitiver Antagonist: Kann gleichzeitig Agonist und Antagonist binden.
• Reversibler kompetitiver Antagonist: Agonist und Antagonist gehen kurzzeitige Bindungen mit dem Rezeptor ein. Beispiel: Der Opioidrezeptorantagonist Naloxon, kurz vor dem Agonisten Morphin gegeben, blockiert die Wirkung des Agonisten Morphin. Beispiel: Pentazocin aktiviert Opioidrezeptoren und blockiert zugleich deren Aktivierung durch andere Opioide.

Zahlreiche GPC-Rezeptoren (z.B. Rezeptoren befinden sich im Gleichgewicht zwischen dem aktiven und dem inaktiven Zustand. Rezeptoren können verschiedene Bindungsstellen haben. An der orthosterischen Bindungsstelle binden Agonisten (aktivieren Rezeptor) und Antagonisten (hemmen Rezeptor). Ein allosterischer Modulator verändert somit die Effekte eines orthosterischen Liganden (z.B. eines Agonisten oder inversen Agonisten) an einem Zielprotein (in der Regel einem Rezeptor) indem er an eine andere (allosterische) Bindungsstelle als die orthosterische Agonistenbindungsstelle binden. Ago-allosterischer Modulator: wirkt als allosterischer Agonist (Aktivator) wie auch als allosterischer Modulator. Off-target Allosterisierung: Modulator bindet an ein Partner-Protein. Unter anderem die Rezeptoren für Dopamin, Noradrenalin, Cannabinoide, Adenosin, Serotonin und Opioid sind Mitglieder der GPCR-Familie. Agonisten können eine zeit- und temperaturabhängige Endozytose (Internalisierung) auslösen. Der Rezeptor, der einen Liganden gebunden hat, wird durch eine Kinase (G-Protein-gekoppelte Rezeptorkinase, GRK) phosphoryliert. Diese Phosphorylierung stabilisiert die Bindung zwischen dem Rezeptor und Arrestinen. Die Signalkette eines Rezeptors wird (unabhängig von der Ligandenbindung) aufgrund einer Aktivierung anderer Rezeptoren auf der Zelloberfläche unterbrochen bzw. verringert. Die aktivierten Rezeptoren aktivieren über Second-Messenger-Kinasen (z.B.

Neuronale Erregung und Aktionspotential

Neuronen enthalten im Ruhezustand in ihrem Inneren eine um durchschnittlich 65 mV (je nach Zellart zwischen 45 und 90 mV) niedrigere Spannung als der extrazelluläre Raum. Dieser Spannungsunterschied entsteht, indem die sogenannte Natrium-Kalium-Pumpe (Natrium-Kalium-ATPase, ein Membranprotein), Natriumionen aus dem Zellinneren gegen Kaliumionen aus dem Extrazellulärraum tauscht. In den Zellen befinden sich dann im Ruhezustand rund 1/10 an Natriumionen und das 20-fache an Kaliumionen wie extrazellulär. Das extrazelluläre Natrium- und Kaliumionenniveau wird durch die Nieren und die Astrozyten aufrechterhalten.

Ein Aktionspotential (ein schneller Spannungsanstieg um +10 mV, z.B. von -65 auf -55 mV) macht die Zellmembran durchlässiger für Natriumionen als für Kaliumionen. Der dadurch gesteigerte Eintritt von Natriumionen erhöht die Zellwanddurchlässigkeit für Natriumionen weiter, sodass immer mehr Natriumionen eintreten. Dadurch verringert sich die negative Spannung schlagartig und verkehrt sich sogar kurzfristig (für rund 1 ms) ins Positive auf + 40 mV (“Overshoot”). Das Aktionspotential ist eine Alles-oder-Nichts-Entscheidung. Das Aktionspotential bleibt über die gesamte Strecke im Axon konstant. Dabei wird die Membranspannung zunächst noch negativer, als das ursprüngliche Ruhepotential war (Hyperpolarisation). Spannung steigt (langsam oder schnell) in Richtung Schwellenpotenzial, z.B. Absolute Refraktärphase: Zeitspanne kurz nach dem Overshoot, vor Abschluss der Repolarisation. Rezeptorsignale werden beispielsweise durch periphere sensorische Reize ausgelöst. Ein Rezeptorsignal entspricht in Dauer und Stärke der Intensität des Reizes, ist aber insgesamt relativ schwach. Es reicht innerhalb des Neurons nur wenige Millimeter weit. Nach einem Millimeter hat es bereits zwei Drittel seiner Energie verloren. Synaptische Signale werden durch Neurotransmitterbindung an empfangenden Synapsen an Dendriten ausgelöst. Sie sind, wie das Rezeptorsignal, graduell je nach Menge der aktivierten Rezeptoren. Synaptische Signale werden am Axonhügel des Neurons aufsummiert. Auch wenn ein Aktionspotential immer gleich stark ist, kann es durch die Häufigkeit und Frequenz seiner Abfolge eine graduell abgestufte Neurotransmitterausschüttung bewirken und so wieder unterschiedlich starke Signale an die postsynaptisch verbundenen Zellen weitergeben. Wird ein Aktionspotential nur einmal ausgelöst.

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Die Blut-Hirn-Schranke

Nur fettlösliche Substanzen mit einem Molekulargewicht unter 500 Da können durch die Blut-Hirn-Schranke diffundieren, wie z.B. Nikotin, Alkohol, Blutgase oder Narkotika wie Halothan, nicht aber Ionen oder polare Substanzen wie Glucose.

Synaptische Plastizität

Synaptische Plastizität bezeichnet die Fähigkeit des Gehirns, neue Verbindungen zwischen Nervenzellen zu erstellen, was im Ergebnis Wissen und Erfahrung repräsentiert, und diese wieder zu entfernen. Die Signalabschwächung wird von einem angrenzenden modulierenden Interneuron gesteuert und ist nicht von der Aktivität des präsynaptischen oder postsynaptischen Neurons abhängig. Z.B. Langsame Selbsthemmung (SSI) ist ein Prozess, der die neuronale Erregbarkeit unterdrückt.

Gehirnbereiche des Menschen

Jedes autonome Erfolgsorgan erhält aktivierenden sympathischen und beruhigenden parasympathischen Input. Das Gehirn incl. Reflexzentren, z.B. enthält rund 1629 oder 19 (bei Frauen) bis 23 Milliarden bei Männern. Allocortex (älter; z.B. Hippocampus): 3 Schichten. Isocortex (jünger, Neokortex; 90 % des menschlichen Cortex): 6 Schichten.

Redundanz im Gehirn

Einfache Reflexe werden noch recht eindeutig durch bestimmte Gehirnregionen gesteuert. Es hilft einem Individuum beim Überleben, wenn wichtige Funktionen alternativ von verschiedenen Gehirnregionen gesteuert werden können (Redundanz). Ausfallende Funktionen (z.B. Ohne die Übernahme der Steuerung der beeinträchtigten Funktion durch eine andere Gehirnregion wäre es zwar möglich, die Verschlechterung oder den Totalausfall einer Funktion durch entsprechende Verlagerung der Überlebensstrategien auf eine verstärkte Nutzung anderer Fähigkeiten (Verhaltensänderung) auszugleichen. Dies erklärt zugleich die Schwierigkeiten, bestimmte Funktionsbeeinträchtigungen auf Defekte bestimmter Gehirnregionen zurückzuführen.

Analytisches Verständnis und Automatismen

Analytisches Verständnis der Umwelt dient dazu, uns ein schematisches Abbild von ihr zu verschaffen. Durch die Fähigkeit zur Abstraktion und zur Vereinfachung (Zusammenfassung von Elementen zu Gruppen mit gemeinsamen Eigenschaften und von Interaktionsmechanismen zu gemeinsamen Regeln) können wir sehr viel mehr Informationen speichern und Voraussagen über mögliche Zusammenhänge bilden, die wir im konkreten einzelnen Beispiel noch nicht selbst erlebt haben. Dadurch ist es nicht erforderlich, jede existierende Schlangenart einmal gesehen zu haben, um sie zu erkennen. Es reicht, die Eigenschaften von Schlangen zu kennen (länglich, keine Beine, häufig in Wald oder Feld. meist am Boden) um auch unbekannte Schlangen als solche zu erkennen. Kognition und Analyse wird im Gehirn durch die jüngste Gehirnregion verarbeitet, den präfrontalen Kortex (PFC). Dessen analytische Sichtweise der Welt lässt sich vielleicht mit einem Blick durch ein Mikroskop vergleichen. Für eine Steuerung des eigenen Verhaltens ist ein so detaillierter Blick jedoch nur sehr eingeschränkt brauchbar. das gesamte Leben durch ständige Analyse zu steuern, wäre viel zu aufwendig. Es wären viel zu viele Daten, die gleichzeitig zu bewerten wären. So wertvoll ein Mikroskop ist, um Einzelheiten zu betrachten, so überfordernd wäre es, alle Informationen, die z.B. Würde der PFC alle Handlungen selbst steuern, wäre er völlig überlastet. Um dies zu vermeiden, speichern wir kognitiv gelernte Informationen (Wissen) und bewusst (unter Steuerungshoheit des PFC) ausgeübte Handlungen in Automatismen ab. Um eine Gewohnheit zu bilden, muss eine Handlung in der Regel 4 bis 6 Wochen geübt werden. Durch das Üben und Automatisieren wird die Handlungssteuerung vom PFC an andere, posteriore, Gehirnregionen übergeben. Automatismen und Gewohnheiten sind dann jedoch nicht frei von jeder Steuerung. Ihre Steuerung ist allerdings weit weniger diffizil und detailliert. Dieser Steuerungsmechanismus sind unsere Emotionen. Emotionen reagieren sehr schnell, aber auch sehr grob. Werden Emotionen stärker, z.B. weil etwas besonders Schönes oder Problematisches passiert, werden sie spürbar. Je besser die Automatismen trainiert sind, je mehr bewusste Korrekturen und Erweiterungen sie erfahren haben, desto besser können sie die Anforderungen an das Individuum decken. Menschen, die sich viele Jahre mit einem bestimmten Bereich des Lebens beschäftigt haben, die lange geübt und die Er…

Häufige neurologische Erkrankungen

Es gibt viele neurologische Erkrankungen, die das Nervensystem betreffen. Hier sind einige der häufigsten:

• Schlaganfall: Eine plötzliche Unterbrechung der Blutversorgung des Gehirns.
• Epilepsie: Eine chronische Erkrankung, die durch wiederholte Anfälle gekennzeichnet ist.
• Multiple Sklerose (MS): Eine Autoimmunerkrankung, die die Myelinschicht im ZNS angreift.
• Motoneuronenerkrankungen: Eine Gruppe von fortschreitenden neurologischen Erkrankungen, die das motorische Nervensystem betreffen.

Erkrankung	Beschreibung
Schlaganfall	Plötzliche Unterbrechung der Blutversorgung des Gehirns, oft durch ein Blutgerinnsel
Epilepsie	Chronische Erkrankung mit wiederholten Anfällen
Multiple Sklerose	Autoimmunerkrankung, die die Myelinschicht im ZNS angreift

Symptome, die auf eine neurologische Störung hinweisen können, umfassen Kopfschmerzen, Schwindel, Taubheitsgefühle, Schwäche, Sehstörungen und Sprachprobleme. Auch Probleme mit dem Gedächtnis, Koordinationsstörungen und Krampfanfälle können Anzeichen sein. Behandlungsmöglichkeiten bei neurologischen Störungen umfassen medikamentöse Therapien, Physiotherapie, Ergotherapie, Logopädie und in einigen Fällen chirurgische Eingriffe. Die spezifische Behandlung hängt von der Art und Schwere der Störung ab. Psychotherapie kann auch eine Rolle spielen. Die Neuroanatomie spielt eine zentrale Rolle in den neurologischen Grundlagen, da sie das Verständnis der Struktur und Funktion des Nervensystems ermöglicht.

Ergotherapie in der Neurologie

Die Ergotherapie ist ein wichtiger Bestandteil des Gesundheitswesens, und die Spezialisierung auf Neurologie eröffnet Dir vielfältige berufliche Möglichkeiten. Hier lernst Du, wie Du Patienten mit neurologischen Störungen unterstützen kannst, um deren Lebensqualität zu verbessern.

Grundlagen der Ergotherapie

Wenn Du Dich für eine Spezialisierung in der neurologischen Ergotherapie entscheidest, wirst Du lernen, wie Du Patienten bei der Wiederherstellung ihrer körperlichen Funktionen helfen kannst. Typische Aufgaben umfassen:

• Bewertung der motorischen und sensorischen Fähigkeiten
• Therapieplanung und -durchführung zur Verbesserung der Fein- und Grobmotorik
• Unterstützung bei der Bewältigung alltäglicher Aktivitäten
• Beratung der Patienten und ihrer Familien

Ein Ergotherapeut arbeitet oft im interdisziplinären Team, um die bestmögliche Versorgung zu gewährleisten. Ergotherapie ist ein medizinisches Fachgebiet, das sich mit der Rehabilitation und Unterstützung von Menschen beschäftigt, die aufgrund von Krankheiten, Verletzungen oder Behinderungen eingeschränkte Fähigkeiten haben. Ergotherapie zielt darauf ab, die Funktionalität des Nervensystems zu verbessern, indem sie die Wiederherstellung von Neuronen und deren elektrischen Signalen fördert. Durch gezielte Therapien wird die Lebensqualität der Betroffenen gesteigert und ihre Selbstständigkeit gefördert.

Ein Beispiel für eine ergotherapeutische Intervention in der Neurologie ist die Handtherapie bei Schlaganfallpatienten. Hierbei werden verschiedene Übungen durchgeführt, um die Beweglichkeit und Kraft in der betroffenen Hand wiederherzustellen.

Diagnostische Methoden in der Ergotherapie

Zu den diagnostischen Methoden in der neurologischen Ergotherapie gehören verschiedene Tests und Bewertungen, die Dir helfen, die Behandlungsbedürfnisse Deiner Patienten zu ermitteln. Dazu zählen:

• Motorische Tests zur Bewertung von Kraft und Koordination
• Sensibilitätstests zur Überprüfung der sensorischen Wahrnehmung
• Kognitive Tests zur Bewertung der geistigen Fähigkeiten
• Aktivitätsanalysen zur Ermittlung der Fähigkeiten bei Alltagsaufgaben

Diese Tests ermöglichen es Dir, individuelle Therapiepläne zu entwickeln, die auf die spezifischen Bedürfnisse jedes Patienten zugeschnitten sind. Eine der fortschrittlichsten diagnostischen Methoden in der neurologischen Ergotherapie ist die Verwendung von Spiegeltherapie. Bei dieser Technik wird ein Spiegel so positioniert, dass die Bewegung der nicht betroffenen Extremität als Bewegung der betroffenen Extremität wahrgenommen wird.

Bedeutung der Neurologie

Die Neurologie ist ein faszinierendes und entscheidendes Feld in der medizinischen Wissenschaft. Neurologische Erkrankungen können oft zu Atemstörungen führen. Ein tiefes Verständnis der Anatomie und Physiologie ist grundlegend für alle medizinischen Fachbereiche, besonders aber in der Neurologie. Der Kurs erklärt detailliert die Funktionen des Sympathikus und Parasympathikus im autonomen Nervensystem. Die speziellen Pflegeanforderungen neurologischer Patienten erfordern angepasste Pflegetechniken und -strategien. Eine reale Fallstudie veranschaulicht die Anwendung der theoretischen Kenntnisse in der Praxis.

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