Das Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das den menschlichen Körper durchzieht und es ihm ermöglicht, mit der Umwelt zu interagieren und lebenswichtige innere Prozesse zu steuern. Es ist die zentrale Informations- und Kommunikationsplattform unseres Körpers. Es besteht aus Milliarden von Nervenzellen (Neuronen), die in ständiger Kommunikation stehen. Das Nervensystem lässt sich in verschiedene Bereiche unterteilen, darunter das zentrale Nervensystem (ZNS) und das periphere Nervensystem (PNS). Funktionell unterscheidet man das somatische (willkürliche) und das vegetative (unwillkürliche) Nervensystem. Dieser Artikel konzentriert sich auf das somatische Nervensystem, seine Struktur, Funktionen und Bedeutung für unser tägliches Leben.
Überblick über das Nervensystem
Das Nervensystem umfasst alle Nervenzellen des menschlichen Körpers. Es nimmt Sinnesreize auf, verarbeitet sie und löst Reaktionen wie Muskelbewegungen oder Schmerzempfindungen aus. Das Nervensystem enthält viele Milliarden Nervenzellen, sogenannte Neuronen. Allein im Gehirn sind es rund 100 Milliarden. Jede einzelne Nervenzelle besteht aus einem Körper und verschiedenen Fortsätzen.
Anatomische Einteilung
- Zentrales Nervensystem (ZNS): Umfasst Gehirn und Rückenmark. Es befindet sich sicher eingebettet im Schädel und dem Wirbelkanal in der Wirbelsäule. Das ZNS ist die Kontroll- und Schaltzentrale des Körpers, steuert die bewusste Koordination der Bewegung (Motorik), vermittelt Nachrichten aus der Umwelt oder unserem Körperinneren und reguliert das Zusammenspiel aller Körpersysteme.
- Peripheres Nervensystem (PNS): Umfasst alle Nervenstrukturen außerhalb des ZNS. Es leistet den Ausbau von Nervenverbindungen von der Zentrale bis in die äußersten Randbezirke unseres Körpers. Im Kopfbereich stellen Hirnnerven die Verbindung mit dem zentralen Nervensystem her. In der Peripherie sorgen auf bestimmte Rückenmarkssegmente zugeordnete Spinalnerven für die Verknüpfung mit dem Zentralnervensystem. Das PNS verbindet das ZNS mit den Gliedmaßen und Organen.
Funktionelle Einteilung
- Somatisches Nervensystem (SNS): Steuert willkürliche Körperfunktionen wie bewusste Bewegungen und die Wahrnehmung von Sinnesreizen.
- Vegetatives Nervensystem (VNS): Reguliert unwillkürliche Körperfunktionen wie Atmung, Herzschlag und Verdauung. Es besteht aus dem Sympathikus, Parasympathikus und dem enterischen Nervensystem.
Das somatische Nervensystem im Detail
Das somatische Nervensystem, auch animalisches oder willkürliches Nervensystem genannt, ist für die bewusste Wahrnehmung von Sinneseindrücken sowie die Steuerung der Muskeln verantwortlich, die wir bewusst steuern können. Es ermöglicht uns, auf unsere Umwelt zu reagieren, sensorische Reize wahrzunehmen und komplexe Bewegungen auszuführen. Es spielt eine Schlüsselrolle in unserer Fähigkeit zur Interaktion mit der Welt.
Funktionelle Komponenten des somatischen Nervensystems
Funktionell hat das somatische Nervensystem zwei Komponenten: Wahrnehmung (Sinneseindrücke) und Steuerung (Muskulatur). Entsprechend diesen Komponenten lassen sich auch die Nervenfasern in zwei Kategorien einteilen: Afferente und efferente Nerven. Die Unterscheidung erfolgt anhand der Leitungsrichtung der Signale bezogen auf das ZNS.
Afferente Neurone
Als afferente Neurone beschreibt man die Nervenzellen, die Aktionspotenziale aus verschiedenen Stellen des Körpers (z. B. Haut) über das Rückenmark zum Gehirn leiten, wo sie verarbeitet werden. Das afferente System übersetzt Reize aus der Umgebung in elektrische Signale. Die Wahrnehmung wird also von afferenten Neuronen übernommen. Bei der Aufnahme von Reizen lässt sich die Sensorik von der Sensibilität abgrenzen.
Lesen Sie auch: Wahrnehmung und Bewegung: Das Somatische Nervensystem
Sensibilität
Mithilfe des sensiblen Systems können äußere Reize über die Haut wahrgenommen werden (mechanische Reize, Schmerz, Temperatur). Außerdem geben sogenannte Propriozeptoren in Muskeln und Sehnen Rückmeldung über die Stellung des Körpers im Raum, Details zu ablaufenden Bewegungen und investierter Kraft. Propriozeption ist die Eigenwahrnehmung des Körpers. Manchmal wird sie auch als Tiefensensibilität bezeichnet, um sie von der Oberflächensensibilität über die Haut abzugrenzen. Propriozeption ist notwendig, um das Ausmaß von Bewegungen kontrollieren und sich besser koordinieren zu können. Ein Beispiel für propriozeptive Rezeptoren sind Muskelspindeln.
Die von der Haut vermittelte Oberflächensensibilität lässt sich weiter in zwei Gruppen von Qualitäten gliedern. Diese Unterscheidung ist im Wesentlichen für den Verlauf der afferenten Fasern im Rückenmark relevant.
- Epikritische Sensibilität: Berührungen, Vibrationsempfinden, leichter Druck, Propriozeption, getrennte Wahrnehmung von zwei Druckpunkten auf der Haut (genaue Lokalisation der Reize ist möglich)
- Protopathische Sensibilität: Schmerz, Temperatur, grober Druck (Lokalisation ist nur schwer möglich)
Die Weiterleitung von genau lokalisierbaren Wahrnehmungen (also epikritischer Sensibilität wie Berührung oder Vibration) und nicht genau lokalisierbaren Wahrnehmungen (also protopathische Sensibilität wie Temperatur) geschieht über unterschiedliche Nervenbahnen in der weißen Substanz des Rückenmarks. Auf dem Weg ins Gehirn werden die Neurone mehrfach umgeschaltet. Das heißt, es liegen Synapsen vor, über die Erregung mithilfe von Neurotransmittern von einem vorgeschalteten Neuron auf ein nachgeschaltetes Neuron übertragen werden. Außerdem wichtig ist die Kreuzung der sensiblen Bahnen auf die Gegenseite, die für die epikritische Sensibilität jedoch erst im Hirnstamm erfolgt.
Zentrale Eingangsstelle für somatosensible Informationen im Gehirn ist der primär somatosensible Kortex, ein funktionell und anatomisch abgrenzbarer Bereich der Großhirnrinde. Neben der Umschaltung auf eine Kette nachgeschalteter Neurone findet auch eine Kreuzung der Bahnen statt. Die Kreuzung erklärt, warum manche Ausfallerscheinungen auf der gegenüberliegenden Seite des geschädigten Hirnareals auftreten. Genauso können protopathische und epikritische Sensibilität unabhängig voneinander ausfallen.
Weitere Bahnen übermitteln Informationen von Propriozeptoren ans Kleinhirn, das unter anderem für Koordination verantwortlich ist.
Lesen Sie auch: Der Schlüssel zur Welt: Somatisches Nervensystem
Sensorik
Die Informationen der Sinnesorgane (Sehen, Hören, Riechen, Schmecken oder auch der Gleichgewichtssinn) müssen aufgrund ihrer Lage nicht erst über das Rückenmark ins Gehirn aufsteigen. Trotz des kurzen Weges bestehen auch Sehbahn, Hörbahn, Riechbahn, Gleichgewichtsbahn und Geschmacksbahnen aus einer Reihe hintereinander geschalteter Neurone. Ihr finales Ziel sind verschiedene spezialisierte Areale der Hirnrinde. Das für den Sehsinn zuständige Areal befindet sich beispielsweise im Bereich des Hinterkopfes (Okzipitalpol). Die zuständigen Nerven bezeichnet man als Hirnnerven. Hirnnerven entspringen nicht dem Rückenmark, sondern gehen direkt aus dem Gehirn hervor. Auch Hirnnerven können sowohl afferent als auch efferente Fasern mit verschiedenen Faserqualitäten (z. B. sensibel, sensorisch, motorisch) beinhalten.
Bewusstsein und Thalamus
Ein essenzieller Teil geläufiger Definitionen des somatischen Nervensystems ist das Bewusstwerden von Sinneseindrücken. Die für dieses Kriterium entscheidende Schaltstelle im Gehirn ist der Thalamus. Der Thalamus, der auch “Tor zum Bewusstsein” genannt wird, ist die zentrale Umschaltstelle für beinahe alle sensorischen und sensiblen Eindrücke auf ihrem Weg zur Hirnrinde. Er befindet sich beidseits im Mittelhirn und besteht aus vielen Kerngebieten, von denen sich viele den Gehirnarealen zuordnen lassen, an die sie Informationen weiterleiten. Fast alle aufsteigenden sensiblen Bahnen des somatischen Nervensystems werden im Thalamus auf ein nächstes Neuron umgeschaltet. Eine Ausnahme stellt die Riechbahn dar, die nicht den Thalamus passiert.
Efferente Neurone
Efferenten Neurone verlassen das zentrale Nervensystem und leiten Signale in andere Gebiete des Körpers weiter. Von den efferenten Nervenzellen des somatischen Nervensystems wird die Willkürmotorik gesteuert. Für die Ansteuerung der Muskulatur sind also efferente Neurone zuständig. Für die Durchführung der Bewegungen ist in diesem Fall die Skelettmuskulatur zuständig. Skelettmuskulatur lässt sich, wie der Herzmuskel, der quergestreiften Muskulatur zuordnen, ist aber im Gegensatz zu diesem willkürlich ansteuerbar. Wie der Name schon sagt, sind sie meistens mithilfe von Sehnen direkt mit dem Skelett, also Knochen, verbunden. Auch die Muskulatur von Gesicht und Zunge gehören zur Skelettmuskulatur.
Die motorische Nervenbahn, die Pyramidenbahn genannt wird, führt vom Motorkortex (primär motorischer Kortex), dem dafür spezialisierten Gehirnareal, über das Rückenmark zu den Muskelzellen. Die involvierten Nervenzellen bezeichnet man passenderweise als Motoneurone. Das erste Motoneuron überträgt sein Signal im Vorderhorn des Rückenmarks auf das zweite Motoneuron (α-Motoneuron). Von dort aus gelangt ein Aktionspotenzial zum ausgewählten Muskel.
Der Name Pyramidenbahn kommt übrigens von einer Struktur im Hirnstamm, die von den absteigenden motorischen Bahnen gebildet wird. Ihr Querschnitt ist dreieckig und erinnert so an eine Pyramide.
Lesen Sie auch: Therapieansätze bei Erkrankungen des somatischen Nervensystems
Das Ziel des Aktionspotenzials ist die motorische Endplatte, eine Synapse zwischen Motoneuron und Muskelzelle. Ein α-Motoneuron kann über Verzweigungen mehrere Muskelfasern ansteuern, die zusammen eine motorische Einheit bilden. Je kleiner die motorischen Einheiten in einem Bereich des Körpers, desto feiner können Bewegungen dort gesteuert werden. Der zur Erregung des Muskels genutzte Neurotransmitter ist Acetylcholin. An der motorischen Endplatte bindet er an nikotinerge Acetylcholinrezeptoren. Dabei handelt es sich um ionotrope Rezeptoren.
Nach Bindung von Acetylcholin können also Ionen in die Zelle strömen, sodass sich ein exzitatorisches Endplattenpotenzial ausbilden kann, das schließlich die Muskelkontraktion einleitet. Die Muskeln des Gesichts werden nicht über die Pyramidenbahn innerviert. Auch hier spielen wieder die bereits erwähnten Hirnnerven eine Rolle. Die Umschaltung findet in ihrem Fall nicht im Rückenmark, sondern in motorischen Hirnnervenkernen statt, von denen die Fasern anschließend aber genauso zu den Muskeln ziehen.
Vergleich somatisches und vegetatives Nervensystem
Somatisches und vegetatives Nervensystem sind eng verbunden, aber es gibt einige Kernunterschiede:
| Merkmal | Somatisches Nervensystem | Vegetatives Nervensystem |
|---|---|---|
| Aufgabenbereich | Afferent: bewusste Wahrnehmung von Reizen Efferent: Steuerung Willkürmuskulatur | Afferent: unbewusste Verarbeitung von Informationen aus dem Körperinneren Efferent: Steuerung glatter Muskulatur (z. B. in Gefäßwänden), Regulation von Vitalfunktionen (z. B. Herzschlag, Atmung, Stoffwechsel) |
| Abläufe | Willkürlich/bewusst | Automatisch |
| Efferent innervierte Muskulatur | Skelettmuskulatur | Glatte Muskulatur, Einfluss auch auf Herzmuskel |
| Wichtige Transmitter | Acetylcholin | Noradrenalin, Acetylcholin |
Störungen des somatischen Nervensystems
Im somatischen Nervensystem können verschiedene Störungen auftreten, die die normale Funktion beeinträchtigen:
- Motorische Störungen: Betreffen die Kontrolle der Muskeln. Ein Beispiel ist die Parkinson-Krankheit, bei der die motorischen Neuronen im Gehirn geschädigt sind. Dies führt zu Symptomen wie Zittern und Steifheit.
- Sensorische Störungen: Beeinträchtigen unsere Fähigkeit, die Umwelt wahrzunehmen. Diese Störungen können durch Probleme in den Rezeptoren oder bei der Weiterleitung der Daten verursacht werden. Beispiele sind Taubheit, Blindheit oder Geschmacksverlust.
- Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Eine neurodegenerative Erkrankung der ersten und zweiten Motoneurone.
Bedeutung für die medizinische Forschung
Die Erforschung des somatischen Nervensystems ist entscheidend für die Entwicklung von Therapien und Medikamenten zur Behandlung neurologischer Erkrankungen. Moderne bildgebende Verfahren ermöglichen tiefere Einblicke in seine Funktionsweise.
Pflege der Gesundheit des somatischen Nervensystems
Eine gesunde Lebensweise, ausgewogene Ernährung, regelmäßige Bewegung und die Vermeidung von schädlichen Gewohnheiten wie Rauchen können dazu beitragen, die Gesundheit ganzheitlich zu erhalten.
tags: #somatisches #nervensystem #starken