Das menschliche Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das für die Steuerung und Koordination aller Körperfunktionen verantwortlich ist. Es besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem zentralen Nervensystem (ZNS) und dem peripheren Nervensystem (PNS). Während das ZNS, bestehend aus Gehirn und Rückenmark, als Kommandozentrale fungiert, übernimmt das PNS die Rolle des Informationsübermittlers zwischen dem ZNS und den Organen, Muskeln und Sinnesrezeptoren des Körpers. Innerhalb des PNS lassen sich zwei funktionell unterschiedliche Arten von Nervenbahnen unterscheiden: afferente und efferente Nerven. Dieser Artikel beleuchtet die Unterschiede zwischen diesen beiden Arten von Nerven, ihre Funktionen und ihre Bedeutung für das reibungslose Funktionieren des Körpers.
Einführung in das Nervensystem
Das Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk von Nervenzellen (Neuronen) und Gliazellen, das im gesamten Körper verteilt ist. Es ermöglicht die Kommunikation zwischen verschiedenen Körperteilen und die Steuerung von Bewegungen, Sinneswahrnehmungen, Denkprozessen und anderen lebenswichtigen Funktionen.
Zentrales Nervensystem (ZNS)
Das ZNS besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark. Es ist das Kontrollzentrum des Körpers, das Informationen aus der Peripherie empfängt, verarbeitet und Befehle für passende Reaktionen aussendet. Das ZNS ist für höhere kognitive Funktionen wie Signalverarbeitung, Denken, Fühlen, Erinnern und überlebenswichtige Funktionen wie Atmung, Herzschlag und Bewegungskoordination verantwortlich. Das Gehirn besteht aus etwa 100 Milliarden Neuronen.
Peripheres Nervensystem (PNS)
Das PNS umfasst alle Nervenstrukturen außerhalb von Gehirn und Rückenmark. Es besteht aus 12 Hirnnerven und 31 Spinalnerven, die dem Rückenmark entspringen. Das PNS verbindet das ZNS mit den Gliedmaßen und Organen und ermöglicht so die Übertragung von Informationen zwischen dem ZNS und dem Rest des Körpers. Das PNS empfängt Befehle aus dem ZNS und sendet Signale aus dem Körper an das Gehirn. Es gliedert sich in das somatische und das vegetative Nervensystem auf, deren Unterschied unter anderem in Unterteilung in willkürliche und unwillkürliche Steuerung innerer Prozesse besteht.
Afferente Nerven: Informationsübermittler zum ZNS
Afferente Nerven, auch sensorische Nerven genannt, sind Nervenfasern, die Informationen von den Sinnesrezeptoren und anderen Organen zum ZNS leiten. Sie übermitteln sensorische Informationen wie Berührung, Temperatur, Schmerz, Druck, Geschmack, Geruch, Sehen und Hören an das Gehirn und das Rückenmark, wo diese Informationen verarbeitet und interpretiert werden. Afferente Fasern erhalten Sinnesinformationen und leiten sie an das ZNS zur Wahrnehmung weiter. Afferente Fasern übernehmen die Funktionen Sensibilität und Sensorik.
Lesen Sie auch: Vegetatives und peripheres Nervensystem im Vergleich
Funktion der afferenten Nerven
Die Hauptfunktion der afferenten Nerven besteht darin, das ZNS über Veränderungen in der inneren und äußeren Umgebung des Körpers zu informieren. Diese Informationen sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Homöostase, die Anpassung an die Umwelt und die Auslösung von entsprechenden Reaktionen.
Beispiele für afferente Nerven
- Berührungsempfindung: Afferente Nerven in der Haut leiten Informationen über Berührung, Druck und Vibration an das Gehirn weiter.
- Schmerzempfindung: Nozizeptoren, spezielle afferente Nerven, erkennen schädliche Reize und leiten Schmerzsignale an das ZNS weiter.
- Geschmacksempfindung: Afferente Nerven in den Geschmacksknospen der Zunge übermitteln Informationen über süße, saure, salzige, bittere und umami-Geschmäcker an das Gehirn.
- Geruchsempfindung: Afferente Nerven in der Nase leiten Informationen über verschiedene Gerüche an das Gehirn weiter.
- Seh- und Hörempfindung: Afferente Nerven in den Augen und Ohren übermitteln visuelle und akustische Informationen an das Gehirn.
Efferente Nerven: Befehlsübermittler vom ZNS
Efferente Nerven, auch motorische Nerven genannt, sind Nervenfasern, die Befehle und Informationen vom ZNS zu den Muskeln, Drüsen und anderen Organen des Körpers leiten. Sie ermöglichen die Steuerung von Bewegungen, die Sekretion von Hormonen und anderen Substanzen sowie die Regulation von Organfunktionen. Efferente Fasern steuern also die Muskulatur.
Funktion der efferenten Nerven
Die Hauptfunktion der efferenten Nerven besteht darin, die vom ZNS generierten Befehle an die entsprechenden Zielorgane weiterzuleiten. Diese Befehle lösen Muskelkontraktionen, Drüsensekretionen und andere physiologische Reaktionen aus, die für die Aufrechterhaltung des Lebens und die Interaktion mit der Umwelt unerlässlich sind.
Beispiele für efferente Nerven
- Muskelbewegung: Efferente Nerven innervieren die Skelettmuskulatur und steuern willkürliche Bewegungen wie Gehen, Sprechen und Schreiben.
- Drüsensekretion: Efferente Nerven innervieren Drüsen und steuern die Sekretion von Hormonen, Schweiß, Speichel und anderen Substanzen.
- Herzschlagregulation: Efferente Nerven des autonomen Nervensystems regulieren die Herzfrequenz und die Kontraktionskraft des Herzens.
- Atmungsregulation: Efferente Nerven steuern die Kontraktion der Atemmuskulatur und regulieren die Atemfrequenz und -tiefe.
- Verdauungsregulation: Efferente Nerven des autonomen Nervensystems steuern die Kontraktion der glatten Muskulatur des Verdauungstrakts und regulieren die Verdauungsprozesse.
Somatisches und vegetatives Nervensystem
Das PNS lässt sich funktionell in das somatische und das vegetative Nervensystem unterteilen.
Somatisches Nervensystem
Das somatische Nervensystem steuert die willkürlichen Bewegungen der Skelettmuskulatur und die bewusste Wahrnehmung von Sinnesreizen. Es ermöglicht somit, bewusst auf die Umwelt zu reagieren, indem es motorische Befehle an die Muskeln sendet und sensorische Informationen vom Körper zum Gehirn leitet. Das Somatische Nervensystem dient zur Steuerung der willkürlichen und reflektorischen Körperaktionen. Genauer gesagt ist es für die motorische Ansteuerung der Skelettmuskulatur sowie für die bewusste Wahrnehmung verschiedener Sinneseindrücke zuständig.
Lesen Sie auch: Aufbau und Funktion des PNS
Vegetatives Nervensystem
Das vegetative Nervensystem reguliert unbewusst die Funktionen der inneren Organe, wie Herzschlag, Atmung und Verdauung. Es arbeitet automatisch und kontrolliert lebenswichtige Funktionen, ohne dass man sich dessen bewusst ist. Das vegetative Nervensystem wird auch als unwillkürliches, autonomes Nervensystem bezeichnet. Zudem lässt sich das vegetative Nervensystem in seinem Aufbau und den Aufgaben in Sympathikus und Parasympathikus gliedern.
Sympathikus
Die Nervenbahnen des Sympathikus im Körper bewirken Aktivierung, Mobilisation von Energiereserven, Beschleunigung von Herz- und Atemfrequenz sowie Ausschüttung von Stresshormonen. Die Nerven des Sympathikus werden aktiv, wenn der Körper leistungsfähig sein muss. Das trifft zum Beispiel in Gefahren- und Stresssituationen zu, aber auch beim Sport. Es werden Herzschlag und Atmung erhöht, die Durchblutung der Muskulatur nimmt zu.
Parasympathikus
Das System des Parasympathikus bewirkt Entspannung, Erholung und Konservierung von Energie. Sicherlich kann kein System dauerhaft in Anspannung und Stress sein, deshalb braucht es diese gegenteilige Wirkung des Parasympathikus, um die Energiereserven wieder aufzufüllen (Rest and Digest). Die Nerven des Parasympathikus aktivieren in Ruhesituationen die Organe, die der Speicherung von Reservestoffen und der Erholung dienen. Die Durchblutung des Darms wird erhöht und damit wird die Verdauung gefördert. Der Herzschlag wird hingegen ebenso wie die Durchblutung der Muskulatur verringert.
Zusammenspiel von afferenten und efferenten Nerven
Afferente und efferente Nerven arbeiten eng zusammen, um eine schnelle und effiziente Reaktion auf Veränderungen in der Umwelt zu ermöglichen. Dieser Prozess, oft Reflexbogen genannt, ist ein grundlegendes Prinzip unserer Interaktion mit der Welt um uns herum.
Reflexbogen
Ein Reflexbogen ist ein neuronaler Schaltkreis, der eine automatische, unwillkürliche Reaktion auf einen bestimmten Reiz auslöst. Der Reflexbogen besteht aus folgenden Komponenten:
Lesen Sie auch: Wege zur Heilung des PNS
- Rezeptor: Ein Sinnesrezeptor, der den Reiz erkennt.
- Afferente Nerven: Leiten die Informationen vom Rezeptor zum Rückenmark.
- Interneuron (optional): Eine Nervenzelle im Rückenmark, die die Informationen zwischen afferenten und efferenten Nerven vermittelt.
- Efferente Nerven: Leiten die Befehle vom Rückenmark zum Muskel oder zur Drüse.
- Effektor: Der Muskel oder die Drüse, die die Reaktion ausführt.
Beispiel: Kniesehnenreflex
Ein einfaches Beispiel für den Zusammenspiel von afferenten und efferenten Nerven ist der Patellarsehnenreflex (auch Kniesehnenreflex genannt). Wenn der Arzt mit dem kleinen Hammer gegen dein Knie tappt, dehnt sich die Patellarsehne plötzlich aus. Diese Ausdehnung wird von den afferenten Nerven erfasst und an das Rückenmark weitergeleitet. Im Rückenmark wird die Information direkt an einen efferenten Nerv weitergeleitet, der den Quadrizepsmuskel im Oberschenkel innerviert. Der Quadrizepsmuskel kontrahiert sich daraufhin, wodurch das Bein nach vorne schnellt. Dieser Reflexbogen ermöglicht eine schnelle und automatische Reaktion, ohne dass das Gehirn bewusst involviert ist.
Klinische Bedeutung
Störungen des peripheren Nervensystems können zu einer Vielzahl von neurologischen Erkrankungen führen, die sowohl afferente als auch efferente Nerven betreffen können.
Schädigung afferenter Nerven
Eine Schädigung afferenter Nerven kann zu einem Verlust oder einer Beeinträchtigung der Sinneswahrnehmung führen. Dies kann sich in Form von Taubheit, Kribbeln, Schmerzen oder einem Verlust des Tast-, Temperatur- oder Schmerzempfindens äußern.
Schädigung efferenter Nerven
Eine Schädigung efferenter Nerven kann zu Muskelschwäche, Lähmung oder unkontrollierten Muskelbewegungen führen. Dies kann sich in Form von Schwierigkeiten beim Gehen, Sprechen, Schlucken oder Atmen äußern.
Beispiele für neurologische Erkrankungen
- Polyneuropathie: Eine Erkrankung, die mehrere periphere Nerven betrifft und zu sensorischen und motorischen Störungen führen kann.
- Karpaltunnelsyndrom: Eine Erkrankung, bei der der Medianusnerv im Handgelenk eingeklemmt wird, was zu Schmerzen, Taubheit und Kribbeln in der Hand und den Fingern führt.
- Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Eine degenerative Erkrankung, die die motorischen Nervenzellen im Gehirn und Rückenmark betrifft und zu Muskelschwäche, Lähmung und schließlich zum Tod führt.
- Multiple Sklerose (MS): Eine Autoimmunerkrankung, die die Myelinscheiden der Nervenfasern im Gehirn und Rückenmark angreift und zu einer Vielzahl von neurologischen Symptomen führen kann, darunter Muskelschwäche, Koordinationsstörungen, Sehstörungen und kognitive Beeinträchtigungen.
Zusammenfassung
Das periphere Nervensystem spielt eine entscheidende Rolle bei der Kommunikation zwischen dem zentralen Nervensystem und dem Rest des Körpers. Afferente Nerven leiten Informationen von den Sinnesrezeptoren zum ZNS, während efferente Nerven Befehle vom ZNS zu den Muskeln, Drüsen und Organen leiten. Das Zusammenspiel von afferenten und efferenten Nerven ermöglicht eine schnelle und effiziente Reaktion auf Veränderungen in der Umwelt und ist für die Aufrechterhaltung des Lebens unerlässlich. Störungen des peripheren Nervensystems können zu einer Vielzahl von neurologischen Erkrankungen führen, die sowohl sensorische als auch motorische Funktionen beeinträchtigen können.
tags: #peripheres #nervensystem #efferent #und #afferent