Das periphere Nervensystem (PNS) ist ein weitverzweigtes Netzwerk von Nerven und Neuronen, das außerhalb des Gehirns und des Rückenmarks (des zentralen Nervensystems, ZNS) liegt. Es fungiert als Kommunikationsnetzwerk, das es dem Körper ermöglicht, auf die Umgebung zu reagieren und verschiedene Funktionen zu koordinieren. Dieser Artikel beleuchtet die Definition des peripheren motorischen Neurons, seinen Aufbau und seine Funktion im Gesamtkontext des Nervensystems.
Das periphere Nervensystem: Ein Überblick
In einfachen Worten ist das PNS das Netzwerk aus Nerven und Neuronen, die sich außerhalb des Zentralnervensystems befinden. Diese Nerven erstrecken sich über den ganzen Körper und verbinden das Gehirn und das Rückenmark mit den äußeren und inneren Körperstrukturen.
Das PNS kann daher als das Kommunikationsnetzwerk definiert werden, das dem Körper ermöglicht, auf die Umgebung zu reagieren und verschiedene Funktionen zu koordinieren.
Stelle dir das PNS wie eine Reihe von elektrischen Leitungen vor, die sich vom Schaltkasten (dem Zentralnervensystem) zu den verschiedenen Bereichen eines Hauses (dem Körper) erstrecken. Jede Leitung (Nerv) überträgt elektrische Signale (Nervenimpulse), die dem Haus helfen, effizient zu funktionieren (auf die Umgebung zu reagieren und Körperfunktionen zu koordinieren).
Du kannst das PNS als die "Hände und Füße" des Nervensystems betrachten. Es sorgt für die "Arbeit vor Ort" und ist dafür verantwortlich, sensorische Informationen an das Gehirn zu senden und Befehle von ihm an die Muskeln und Organe zu liefern. Das PNS ist auf zwei Arten beschaffen: somatische und autonome.
Lesen Sie auch: Einblick in die Welt der Hirnnerven
Die somatischen Nerven geben den freiwilligen Muskeln Anweisungen, die es dir ermöglichen, dich zu bewegen und auf deine Umgebung zu reagieren. Dies könnte einfach das Heben einer Tasse oder das Springen, wenn du überrascht bist.
Die autonomen Nerven hingegen, automatisieren die internen Prozesse, von denen du nicht bewusst "denkst". Das könnte die Regulation der Körpertemperatur, die Verdauung oder das Schlagen deines Herzens sein.
Interessanterweise ist das autonome Nervensystem weiter in das sympathische und das parasympathische Nervensystem unterteilt. Das sympathische Nervensystem bereitet deinen Körper auf Aktivität und Stress vor, während das parasympathische Nervensystem deinen Körper beruhigt und Erholung fördert.
Aufbau des peripheren Nervensystems
Der Aufbau des peripheren Nervensystems ist aus neuronalen Strukturen konzipiert, die außerhalb des Zentralnervensystems liegen. Diese Strukturen bestehen hauptsächlich aus Nerven und Ganglien.
Nerven sind Bündel von Millionen von neuronalem Gewebe (Neuronen), die von einer Hülle, der Myelinscheide, umgeben sind. Diese Nerven fungieren als Kommunikationsleitungen, die Elektrizität und chemische Signale innerhalb des Körpers übertragen. Das periphere Nervensystem hat drei Arten von Nerven: sensorische, motorische und Mischbündel.
Lesen Sie auch: HMSN Typ 2: Ein Überblick
Sensorische Nerven leiten Informationen von den sensorischen Rezeptoren zur zentralen Verarbeitungsstelle im Zentralnervensystem.
Motorische Nerven leiten die Reaktion auf diese sensorischen Daten von der zentralen Verarbeitungsstelle zu den relevanten Muskeln oder Drüsen.
Mischbündel sind Nerven, die sowohl sensorische als auch motorische Fasern enthalten und so Informationen in beide Richtungen leiten können.
Ganglien sind Ansammlungen von Neuronenzellkörpern im peripheren Nervensystem, die als Relaisstationen für Informationen dienen und auch und die Speicherung und Verarbeitung von Informationen unterstützen.
Neurotransmitter sind chemische Botenstoffe, die Signale zwischen Neuronen übertragen. Es gibt viele verschiedene Typen, darunter Dopamin, Serotonin und Acetylcholin, die alle unterschiedliche Effekte auf den Körper haben.
Lesen Sie auch: Schlaganfallrehabilitation: Ein Überblick
Ein Beispiel für die Rolle von Neurotransmittern ist die Übertragung von Schmerzsignalen. Wenn du dich verletzt, werden Schmerzsignale über sensorische Nerven an dein Gehirn weitergeleitet. Anschließend sendet dein Gehirn Signale über motorische Nerven zu den betroffenen Muskeln, um sie zu bewegen und weitere Verletzungen zu vermeiden.
Funktion und Aufgaben des peripheren Nervensystems
Das periphere Nervensystem spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der zentralen Körperfunktionen und der Interaktion mit der Umwelt. Es ermöglicht es uns, auf Veränderungen in unserer Umgebung zu reagieren und lebenswichtige Körperfunktionen zu regulieren.
Die Aufgaben des peripheren Nervensystems sind vielfältig und in die Grundfunktionen des menschlichen Körpers eingebunden. Einige der Hauptaufgaben umfassen:
- Sammeln von sensorischen Informationen aus der Umwelt. Dies beinhaltet ein breites Spektrum an Informationen, von der Erkennung von Temperatur und Berührungen auf der Haut bis hin zum Sehen und Hören.
- Informationsaustausch zwischen verschiedenen Teilen des Körpers und dem Zentralnervensystem. Dies ermöglicht die schnelle Kommunikation von sensorischen Informationen und motorischen Befehlen zwischen dem Gehirn, dem Rückenmark und dem Rest des Körpers.
- Ausführen motorischer Befehle vom ZNS an die Muskulatur. Diese Befehle ermöglichen uns Bewegungen und Aktivitäten, von einfachen Muskelfunktionen wie Blinzeln bis hin zu komplexen Bewegungsabläufen wie Laufen oder Schreiben.
- Regulierung und Kontrolle der Funktionen der inneren Organe. Dazu zählen zum Beispiel die Verdauung, die Atmung oder die Regulierung des Herzschlags.
Während alle diese Aufgaben extrem wichtig sind, ist vielleicht die beeindruckendste die Fähigkeit des PNS, all diese Funktionen simultan und in Echtzeit zu koordinieren und dabei eine kontinuierliche Rückkopplung an das ZNS zu liefern.
Im weiteren Sinne besteht die Funktion des peripheren Nervensystems darin, als Vermittler zwischen dem Zentralnervensystem und dem Rest des Körpers zu dienen. Eine Hauptrolle spielt das periphere Nervensystem bei der Übertragung von Nervenimpulsen, den sogenannten Aktionspotentialen, zwischen dem ZNS und den restlichen Körperteilen.
Aktionspotentiale sind elektrische Signale, die längs Nervenfasern weitergeleitet werden. Sie sind das resultierende Phänomen von spannungsabhängigen Ionenkanälen, die nacheinander öffnen und schließen und dabei eine Welle der Depolarisation auslösen.
Im Detail sammelt das periphere Nervensystem sensorische Informationen durch seine sensorischen Nerven, die diese Informationen zu den höheren Verarbeitungszentren im ZNS weiterleiten. Gleichzeitig sendet das ZNS motorische Befehle durch die motorischen Nerven des PNS zu den Muskeln und Drüsen im gesamten Körper.
Wenn du zum Beispiel deine Hand auf eine heiße Herdplatte legst, senden die sensorischen Nerven in deiner Hand ein Signal an das ZNS, das die Information "heiße Herdplatte" enthält. Dein ZNS verarbeitet diese Informationen und sendet einen Befehl an die motorischen Nerven in deiner Hand, die Hand wegzuziehen.
Peripheres motorisches Neuron: Die Definition
Das periphere motorische Neuron (auch als unteres Motoneuron oder zweites Motoneuron bezeichnet) ist ein Nervenzelle, dessen Zellkörper sich im Vorderhorn des Rückenmarks oder in den motorischen Kernen des Hirnstamms befindet und dessen Axon zu den Skelettmuskeln verläuft. Es ist das letzte Neuron in der motorischen Bahn, das ein Signal an den Muskel weiterleitet, um eine Bewegung auszulösen.
Die Rolle des peripheren motorischen Neurons im motorischen System
Das motorische System ermöglicht die Steuerung und Ausführung von Körperbewegungen. Es besteht aus dem zentralen motorischen System (Gehirn und Rückenmark) und dem peripheren motorischen System. Das periphere motorische Neuron ist ein integraler Bestandteil des peripheren motorischen Systems und stellt die Verbindung zwischen dem zentralen Nervensystem und den Muskeln her.
Das zentrale motorische System, insbesondere die Pyramidenbahn (Tractus corticospinalis), leitet motorische Signale vom Motorkortex über das Rückenmark. Das extrapyramidale System dient der Modulation und Feinabstimmung der Bewegungsabläufe.
Das periphere motorische System umfasst neben dem α-Motoneuron (dem peripheren motorischen Neuron) die motorische Einheit und die motorische Endplatte. Die α-Motoneurone liegen im Vorderhorn des Rückenmarks oder in den motorischen Hirnnervenkernen.
Jede motorische Einheit besteht dabei aus einem α-Motoneuron und allen von ihm innervierten Muskelfasern, sodass eine koordinierte Aktivierung dieser Muskelfasern möglich ist.
Ablauf der Muskelkontraktion
- Übertragung des Aktionspotenzials: Ein Aktionspotenzial wird vom Motoneuron zur Muskelfaser an der motorischen Endplatte übertragen.
- Freisetzung von Acetylcholin: Acetylcholin, ein Neurotransmitter, wird freigesetzt und bindet an nikotinische Acetylcholin-Rezeptoren auf der Muskelmembran.
- Depolarisation der Muskelmembran: Die Bindung von Acetylcholin führt zur Depolarisation der Muskelmembran.
- Elektromechanische Kopplung: Es folgt eine elektromechanische Kopplung, die zur Muskelkontraktion führt.
- Kraftabstufung: Die Kraft der Muskelkontraktion wird durch die Rekrutierung unterschiedlicher motorischer Einheiten gesteuert.
Bedeutung der afferenten Nervenfasern
In der Struktur des peripheren Nervensystems spielen afferente Nervenfasern - auch als sensorische Nervenfasern bekannt - eine entscheidende Rolle. Der Begriff "afferent" stammt von dem lateinischen Wort "affere", was "bringen zu" bedeutet. Die Hauptfunktion dieser Nervenfasern besteht darin, Informationen von den peripheren Sinnesrezeptoren zum zentralen Nervensystem zu bringen.
Afferente Nervenfasern sind Nervenbahnen, die sensorische Informationen von den Sinnes- und Inneren Organen zu den Verarbeitungsstellen im Zentralnervensystem leiten.
Afferente Nervenfasern übertragen eine Vielzahl von sensorischen Informationen, einschließlich Informationen über Berührung, Temperatur, Schmerz, Körperposition und Bewegung. Sie übermitteln auch Informationen aus den inneren Organen, einschließlich Viscerosensorik, die uns über innerkörperliche Zustände wie Magenfülle oder Herzrate informiert.
Ein Beispiel könnten die Informationen sein, die unser Körper erhält, wenn wir barfuß über eine Kiesstrasse laufen. Verschiedene Arten von Sinnesrezeptoren in deinen Füßen registrieren die harte und unebene Oberfläche. Diese Information läuft über afferente Nervenbahnen in dein Rückenmark und weiter ins Gehirn. Dort wird diese Information verarbeitet und du nimmst bewusst wahr, dass du auf etwas Hartem und Unebenem läufst.
Erkrankungen des peripheren motorischen Neurons
Schädigungen des peripheren motorischen Neurons können zu Muskelschwäche, Atrophie (Muskelabbau) und Hyporeflexie (abgeschwächte Reflexe) führen. Die Empfindung bleibt jedoch intakt. Solche Schädigungen können verschiedene Ursachen haben, darunter:
- Infektiöse und entzündliche Erkrankungen: Poliovirus/Poliomyelitis befällt die Vorderhornzellen und kann zu Lähmungen führen. Das Guillain-Barré-Syndrom ist eine immunvermittelte Neuropathie, die zu aufsteigender Muskellähmung führen kann.
- Traumatische Ereignisse: Verletzungen der Nervenwurzeln oder peripheren Nerven können die Funktion der motorischen Neurone beeinträchtigen.
- Neurodegenerative Erkrankungen: Spinale Muskelatrophie (SMA) ist eine Gruppe von genetisch bedingten Erkrankungen, die durch fortschreitende Muskelschwäche und -atrophie gekennzeichnet sind. Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine neurodegenerative Erkrankung, die sowohl die oberen als auch die unteren Motoneurone betrifft.
- Andere Ursachen: Vitamin-B12-Mangel, Tumore oder Bandscheibenvorfälle können ebenfalls zu Schädigungen der peripheren motorischen Neurone führen.
Diagnostik und Therapie
Die Diagnose von Erkrankungen des peripheren motorischen Neurons erfolgt durch eine klinisch-neurologische Untersuchung, Elektromyographie (EMG) und Elektroneurographie (ENG/NLG). Bildgebende Verfahren wie CT oder MRT können bei der Ursachenfindung hilfreich sein.
Die Therapie ist meist symptomatisch und zielt darauf ab, die Lebensqualität der Betroffenen zu verbessern. Physiotherapie, Ergotherapie und Hilfsmittel können helfen, die Muskelkraft und Beweglichkeit zu erhalten. In einigen Fällen können Medikamente zur Linderung von Schmerzen und Spastik eingesetzt werden.
Parese: Unvollständige Lähmung
Eine Parese beschreibt eine inkomplette Lähmung, die durch eine Schädigung des motorischen Nervs verursacht wird. Je nach Schädigungsort unterscheidet man zwischen zentraler Parese (Schädigung des Nervs zwischen Gehirn und Vorderhornzelle des Rückenmarks) und peripherer Parese (Schädigung des Nervs zwischen der Vorderhornzelle des Rückenmarks und der motorischen Endplatte des Muskels).
Bei einer zentralen Parese liegt die Ursache im Gehirn oder Rückenmark, während bei einer peripheren Parese der Nerv in seinem Verlauf in Armen oder Beinen geschädigt ist.
Formen der Parese
Abhängig von der betroffenen Extremität unterscheidet man folgende Formen der zentralen Parese:
- Monoparese: Die inkomplette Lähmung betrifft nur eine Extremität, z.B. den Arm.
- Paraparese: Beide Beine sind von der Lähmung betroffen, Arme sind nicht betroffen.
- Hemiparese: Arm und Bein einer Seite sind inkomplett gelähmt.
- Tetraparese: Eine inkomplette Lähmung aller vier Gliedmaßen sowie eine gestörte Rumpf- und Kopfkontrolle sind vorhanden.
Bei zentralen Paresen befindet sich die gelähmte Muskulatur immer auf der Gegenseite zur Gehirnschädigung, während bei peripheren Lähmungen die Parese immer gleichseitig zur Schädigung ist.
Ursachen einer Parese
Eine Schädigung des motorischen Nervs, der die Bewegung in einem Muskel einleitet, liegt der Parese zu Grunde. können durch Druckschäden (z.B. durch Tumore oder Bandscheibenvorfälle) oder bei folgenden Krankheitsbildern auftreten:
- Querschnittslähmung
- Multiple Sklerose
- Infantile Zerebralparese
- Schlaganfall
- Schädelhirntrauma
- Bandscheibenvorfall
- Karpaltunnelsyndrom
- Tumore
Diagnose und Verlauf einer Parese
Die Diagnose einer Parese erfolgt durch eine klinische Untersuchung, bildgebende Verfahren und optionale Zusatzuntersuchungen wie Elektromyographie (EMG) und Elektroneurographie (ENG/NLG).
Kann die Ursache der Nervenschädigung nicht behoben werden, kommt es durch die fortdauernde Lähmung meist zum Abbau von Muskelmasse (Atrophie). Abhängig vom Ausmaß der Parese tritt bei zentralen Schädigungen im Verlauf zusätzlich eine Spastik auf.
Therapie einer Parese
Die Therapie einer Parese richtet sich nach der Ursache und dem Ausmaß der Lähmung. Sie umfasst in der Regel Physiotherapie, Ergotherapie und gegebenenfalls medikamentöse Behandlung. Bei peripheren Nervenschädigungen kann eine elektrische Stimulation sinnvoll sein, um die Regeneration der Nerven zu fördern und den Muskelabbau zu verhindern.