Das periphere Nervensystem (PNS) ist ein komplexes Netzwerk von Nerven und Neuronen, das außerhalb des zentralen Nervensystems (ZNS) liegt. Es verbindet das Gehirn und das Rückenmark mit den äußeren und inneren Körperstrukturen und ermöglicht dem Körper, auf die Umgebung zu reagieren und verschiedene Funktionen zu koordinieren. Das PNS kann als Kommunikationsnetzwerk betrachtet werden, das sensorische Informationen an das Gehirn sendet und Befehle von dort an die Muskeln und Organe liefert.
Peripheres Nervensystem einfach erklärt
Das PNS ist wie die "Hände und Füße" des Nervensystems. 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.
- Somatisches Nervensystem: Steuert die willkürlichen Muskeln, die es ermöglichen, sich zu bewegen und auf die Umgebung zu reagieren.
- Autonomes Nervensystem: Automatisiert die internen Prozesse, über die man nicht bewusst nachdenkt, wie z. B. die Regulation der Körpertemperatur, die Verdauung oder das Schlagen des Herzens.
Das autonome Nervensystem ist weiter in das sympathische und das parasympathische Nervensystem unterteilt.
- Sympathisches Nervensystem: Bereitet den Körper auf Aktivität und Stress vor.
- Parasympathisches Nervensystem: Beruhigt den Körper und fördert die Erholung.
Aufbau des peripheren Nervensystems
Der Aufbau des peripheren Nervensystems ist in zwei Hauptkomponenten unterteilt: das somatische und das autonome Nervensystem. Beide tragen wesentlich zur Funktionsweise des gesamten Nervensystems bei und dienen unterschiedlichen Zwecken innerhalb des Körpers.
Der Aufbau des peripheren Nervensystems ist aus neuronalen Strukturen konzipiert, die außerhalb des Zentralnervensystems liegen. Diese Strukturen bestehen hauptsächlich aus Nerven und Ganglien.
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Nerven: 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.
- 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: Nerven, die sowohl sensorische als auch motorische Fasern enthalten und so Informationen in beide Richtungen leiten können.
Ganglien: Ansammlungen von Neuronenzellkörpern im peripheren Nervensystem, die als Relaisstationen für Informationen dienen und auch 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.
Ein Beispiel für die Rolle von Neurotransmittern ist die Übertragung von Schmerzsignalen. Wenn man sich verletzt, werden Schmerzsignale über sensorische Nerven an das Gehirn weitergeleitet. Anschließend sendet das Gehirn Signale über motorische Nerven zu den betroffenen Muskeln, um sie zu bewegen und weitere Verletzungen zu vermeiden.
Zentrales und peripheres Nervensystem
Das menschliche Nervensystem kann grob in zwei Hauptabschnitte unterteilt werden: das Zentralnervensystem (ZNS) und das Periphere Nervensystem (PNS). Beide sind für die effiziente und effektive Funktion des menschlichen Körpers entscheidend.
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- Zentralnervensystem (ZNS): Umfasst das Gehirn und das Rückenmark. Es ist das "Kontrollzentrum" des Körpers und verantwortlich für das Empfangen, Verarbeiten und Speichern von Informationen sowie für das Auslösen von Reaktionen darauf.
- Peripheres Nervensystem (PNS): Umfasst alle Nerven, die sich außerhalb des Gehirns und des Rückenmarks befinden. Es ist das "Übermittlungssystem" des Körpers. Das PNS übermittelt Informationen von den Sinnesorganen an das ZNS und gibt die Befehle des ZNS an die verschiedenen Teile des Körpers weiter.
Das ZNS und das PNS arbeiten zusammen, um den Körper als Ganzes zu steuern. Das ZNS verarbeitet Informationen und trifft Entscheidungen, während das PNS diese Entscheidungen in die Tat umsetzt. Ein einfaches Beispiel dafür ist der Reflexbogen. Wenn man seine Hand auf eine heiße Herdplatte legt, sendet das PNS diese Information an das ZNS, das dann sofort eine Botschaft an die Muskeln in der Hand sendet, sich zu bewegen und die Hitzequelle 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.
Aufgaben des peripheren Nervensystems
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.
Funktion des peripheren Nervensystems
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.
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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 man zum Beispiel seine Hand auf eine heiße Herdplatte legt, senden die sensorischen Nerven in der Hand ein Signal an das ZNS, das die Information "heiße Herdplatte" enthält. Das ZNS verarbeitet diese Informationen und sendet einen Befehl an die motorischen Nerven in der Hand, die Hand wegzuziehen.
Afferente 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.
Somatisches und vegetatives Nervensystem
Die Medizin unterscheidet zwischen dem somatischen und dem vegetativen peripheren Nervensystem. Der vegetative Anteil des peripheren Nervensystems untergliedert sich in den sympathischen, den parasympathischen und den enterischen Teil.
- Somatisches (syn. animalisches) peripheres Nervensystem: Versorgt das Zentralnervensystem mit sensorischen Informationen. Es sendet Nachrichten über die Stellung von Muskeln und Gelenken und meldet Ereignisse, die von außen auf den Körper einwirken. Solche Vorkommnisse sind zum Beispiel Hitze, Kälte, etc. Das somatische Nervensystem steuert unsere Reflexe und die willkürlichen Bewegungen. Oftmals kommt es zu Verflechtungen vom zentralen und dem peripheren Nervensystem. Der Geruchsnerv, der optische Nerv und die Nerven im Gesichtsbereich sind treffende Beispiele für eine solche Verwebung der beiden Systeme. Der Hauptanteil des peripheren Nervensystems entfällt indessen auf den vegetativen (syn. autonomen) Bereich.
- Vegetatives Nervensystem: Setzt sich aus Zellansammlungen (Ganglien) zusammen, die ausgehend von Gehirn und Rückenmark die inneren Organe und Drüsen mit Nervenreizen versorgen. Das autonome Nervensystem entzieht sich im Großen und Ganzen der bewussten Kontrolle. Es steuert beispielsweise die Prozesse im Magen-Darm-Trakt sowie die Stoffwechselvorgänge und ermöglicht den Informationsaustausch zwischen den einzelnen Organen.
Aufbau des vegetativen Nervensystems
Die Schaltstellen des autonomen Nervensystems umfassen den sympathischen (syn. thorako-lumbalen), den enterischen und den parasympathischen Teil. Sympathicus und Parasympathicus sind Gegenspieler. Viele Körperaktivitäten werden von beiden Systemen dergestalt mit Nervenreizen stimuliert, dass die Erregung des einen durch die Hemmung des anderen ausgeglichen wird.
Beim sympathischen System werden die von Brust- und Lendenmark ausgehenden Nervenfasern in den sogenannten Grenzstrangganglien umgeschaltet. Diese Ganglienketten verlaufen rechts und links des Rückenmarks. In den Grenzstrangganglien werden Informationen gleichermaßen zusammengefasst wie verteilt. Von den Grenzstranganglien aus ziehen sich die Nervenfasern zu den inneren Organen. Das sympathische System erreicht die glatte Muskulatur der Organe und vieler Drüsen. Fett- und Leberzellen sowie das Lymphgewebe sind weitere Befehlsempfänger des Sympathicus.
Die Nervenfasern des parasympathischen Systems sind zum Teil im Hirnstamm lokalisiert und es besteht kein eindeutig strukturiertes Grenzstrangsystem. Die vom Zentralnervensystem kommenden Nervenfasern führen annähernd bis zum Empfängerorgan. Die informationsaustragenden Verzweigungen des Parasympathicus sind deutlich geringer ausgeprägt als jene des sympathischen Systems und die vom zentralen System ausgehende Entsendung von Nervenreizen ist eine andere.
Der Begriff ‚enterisches Nervensystem‘ bezieht sich auf das Nervensystem des Magen-Darm-Trakts. Es handelt sich um ein autarkes System, das dessen ungeachtet vom sympathischen und vom parasympathischen System beeinflusst wird.
Sympathicus und Parasympathicus lenken die Muskel- und Drüsentätigkeit der Eingeweide zum überwiegenden Teil gemeinsam.
Beide Systeme wirken durch Entspannung und Zusammenziehen der Muskulatur auf die betreffenden Organe.
Der sympathische Teil hilft dem Organismus, Energie bereitzustellen. Das sympathische System bewirkt eine Beschleunigung des Herzschlags und eine Weitung der Blutgefäße. Die Gefäße, welche die Haut, den Verdauungstrakt und die Milz versorgen, verengen sich. Die gesteigerte Betriebsamkeit kommt auf diese Weise jenen Organen zugute, welche unmittelbar aktivitätsfördernd sind: Herz, Lunge und Kreislauf. Das sympathische System lenkt fernerhin die Funktion des Nebennierenmarks, welches eine ausreichende Sauerstoff- und Zuckerversorgung von Gehirn und Körper sicherstellen muss.
Der Parasympathicus ist darauf bedacht, ein Gleichgewicht im Organismus zu erhalten, beziehungsweise ein solches wiederherzustellen. Das Herz-Kreislauf-System betreffend sorgt das parasympathische System für Energiebewahrung durch Verlangsamung von Herzschlag und Atemfrequenz.
Sympathikus und Parasympathikus im Detail
Sympathikus und Parasympathikus sind innerhalb des Vegetativen Nervensystems Gegenspieler. Der Sympathikus ist hauptsächlich in stressigen beziehungsweise fordernden Situationen aktiv. Er bringt somit den Körper in Alarmbereitschaft und erhöht deswegen die körperliche sowie die geistige Leistungsbereitschaft. Dahingegen läuft der Parasympathikus prinzipiell in Ruhephasen zur Höchstform auf. Dann ist er maßgeblich für Erholung sowie für die Anregung von Stoffwechsel und Verdauung verantwortlich. Das Enterische Nervensystem schließlich besteht aus afferenten und efferenten Nervenfasern, welche in funktioneller Hinsicht weitestgehend autonom, also eigenständig, agieren. Das Enterische Nervensystem wird zum Teil auch als “Gehirn des Darms” bezeichnet, was bereits eine Ahnung über die spezifischen Funktionen gibt. Demnach besteht es aus einem nervalen Netzwerk, welches entlang der gesamten Wand des Magen-Darm-Traktes, von der Speiseröhre bis zum Rektum, verläuft.
Dabei wirkt der Sympathikus 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 hingegen gedrosselt. 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.
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.
Erkrankungen des peripheren Nervensystems
Im klinischen Alltag lautet der Sammelbegriff für Erkrankungen des Peripheren Nervensystems, die nicht traumatisch bedingt sind, “Neuropathien”. Darunter kann man eine breite Palette an Krankheiten zusammenfassen, die alle an den Nervenstrukturen ihren Ursprung haben. Dabei sind Schäden prinzipiell an den verschiedenen Stationen innerhalb eines Neurons möglich. Des Weiteren können Schäden des Peripheren Nervensystems entweder angeboren oder aber erworben sein. Eine Erkrankung des Peripheren Nervensystems, die zu den Autoimmunerkrankungen gehört, ist das “Guillain-Barré-Syndrom”. Letztlich betrifft auch die seltene Krankheit “Amyotrophe Lateralsklerose” (kurz: “ALS”) das Periphere Nervensystem. ALS setzt hauptsächlich an den Zellkernen der motorischen Nervenfasern im Zentralen Nervensystem an.
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