Das Nervensystem: Eine umfassende Übersicht über seine Teile und Funktionen

Das Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das die Grundlage für die Kommunikation und Steuerung im menschlichen Körper bildet. Es ermöglicht uns, mit der Umwelt zu interagieren, Sinnesreize zu verarbeiten und vielfältige Mechanismen im Inneren zu steuern. Es besteht aus einem komplexen Netzwerk von Nervenzellen, Gliazellen und Blutgefäßen und ist in verschiedene Teile unterteilt, die jeweils spezifische Funktionen erfüllen.

Gliederung des Nervensystems

Das Nervensystem lässt sich in verschiedene funktionelle und anatomische Einheiten unterteilen:

• Zentralnervensystem (ZNS): Umfasst Gehirn und Rückenmark.
• Peripheres Nervensystem (PNS): Beinhaltet alle Nervenzellen außerhalb des ZNS.
• Autonomes Nervensystem (ANS): Reguliert unwillkürliche Körperfunktionen.
• Somatisches Nervensystem: Steuert willkürliche Bewegungen.

Das periphere Nervensystem besteht aus neuronalen Komponenten, die sich aus dem ZNS fortsetzen und sich außerhalb des ZNS befinden. Das ZNS erhält Informationen vom PNS, verarbeitet diese und sendet Befehle mit passenden Reaktionen an das PNS zurück.

Zentralnervensystem (ZNS)

Das zentrale Nervensystem (ZNS) ist der Hauptsteuerungszentrum des Körpers. Es besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark, die beide durch Knochenstrukturen geschützt sind - das Gehirn durch den Schädel und das Rückenmark durch die Wirbelsäule.

Gehirn: Das Gehirn ist das komplexeste Organ des Körpers und für eine Vielzahl von Funktionen verantwortlich, darunter:

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• Sensorische Wahrnehmung: Verarbeitung von Informationen aus den Sinnesorganen.
• Motorische Steuerung: Planung und Ausführung von Bewegungen.
• Kognitive Funktionen: Denken, Lernen, Gedächtnis, Sprache und Entscheidungsfindung.
• Emotionen: Verarbeitung und Regulation von Gefühlen.
• Homöostase: Aufrechterhaltung eines stabilen inneren Milieus.

Das Gehirn wird orientierungsweise in fünf größere Abschnitte unterteilt:

1. Großhirn: Nimmt 80 % der Hirnmasse ein und besteht aus zwei Hälften, die durch den "Balken" verbunden sind. Die äußere Schicht bildet die Großhirnrinde, die für höhere kognitive Funktionen verantwortlich ist.
2. Zwischenhirn: Enthält wichtige Strukturen wie den Hypothalamus, der die Tätigkeit der Hormon-produzierenden Drüsen reguliert.
3. Mittelhirn: Spielt eine Rolle bei der Steuerung von Augenbewegungen und der Verarbeitung von auditorischen und visuellen Informationen.
4. Kleinhirn: Koordiniert Bewegungen und ist wichtig für das Gleichgewicht und die Feinmotorik.
5. Nachhirn: Enthält lebenswichtige Zentren für die Steuerung von Atmung, Herzfrequenz und Blutdruck.

Das Gehirn ist von drei Hautschichten umgeben: Die äußere Hülle (harte Hirnhaut) ist innen mit den Schädelknochen fest verbunden. Zwischen der inneren und der mittleren Haut befindet sich Flüssigkeit, die bei Erschütterungen wie eine Art Stoßdämpfer wirkt und somit zum Schutz des Gehirns beiträgt. Im Inneren des Gehirns befinden sich vier Hohlräume (Hirnkammern), die mit Gehirnflüssigkeit gefüllt sind.

Rückenmark: Das Rückenmark ist eine lange, zylindrische Struktur, die sich vom Gehirn bis zum unteren Rücken erstreckt. Es dient als Hauptkommunikationsweg zwischen dem Gehirn und dem Rest des Körpers. Das Rückenmark überträgt sensorische Informationen vom Körper zum Gehirn und motorische Befehle vom Gehirn zu den Muskeln.

Peripheres Nervensystem (PNS)

Das periphere Nervensystem (PNS) umfasst alle Nerven und Nervenzellen, die sich außerhalb des Gehirns und des Rückenmarks befinden. Es verbindet das ZNS mit den Organen, Gliedmaßen und der Haut. Das PNS ist für die Übertragung von sensorischen Informationen zum ZNS und von motorischen Befehlen vom ZNS zu den Muskeln und Drüsen verantwortlich.

Das PNS lässt sich in zwei Hauptteile unterteilen:

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• Somatisches Nervensystem: Steuert willkürliche Bewegungen der Skelettmuskulatur.
• Autonomes Nervensystem: Reguliert unwillkürliche Funktionen wie Herzfrequenz, Atmung, Verdauung und Drüsensekretion.

Autonomes Nervensystem (ANS)

Das autonome Nervensystem (ANS), auch als viszerales oder vegetatives Nervensystem bezeichnet, ist für die Steuerung der inneren Organe (Eingeweide, Blutgefäße, Drüsen) zuständig. Es überwacht und steuert die Funktionen der inneren Organe und ist an der Aufrechterhaltung der Homöostase beteiligt. Die Hauptaufgabe des vegetativen Nervensystems besteht darin, das innere Milieu des Organismus, das heißt, die lebenswichtigen Funktionen (Vitalfunktionen) - wie zum Beispiel Stoffwechsel, Atmung, Kreislauf und Wasserhaushalt - aufrechtzuerhalten. Das vegetative Nervensytem kann nicht willkürlich beeinflusst werden. Es steuert sich selbst, funktioniert also autonom.

Das ANS besteht aus drei Hauptteilen:

• Sympathisches Nervensystem: Bereitet den Körper auf "Kampf oder Flucht"-Situationen vor.
• Parasympathisches Nervensystem: Fördert Ruhe, Verdauung und Erholung.
• Enterisches Nervensystem: Steuert die Funktionen des Magen-Darm-Trakts.

Sympathisches Nervensystem: Der Sympathikus wird durch erhöhte körperliche Leistung erregt, er hat eine energiemobilisierende und aktivitätssteigernde Funktion für den Körper. Der Symphaticus bewirkt eine Erhöhung des Blutdrucks, eine Beschleunigung von Herzschlag und Atmung, eine Erweiterung der Pupillen und, zum Beispiel, eine vermehrte Schweißabsonderung. Die Zellkörper der sympathischen Nervenzellen‎ liegen hauptsächlich im Rückenmark von Brust- und Lendenwirbelsäule. Von dort schicken sie ihre Fasern zum sympathischen Grenzstrang‎ (Truncus sympathicus). Es handelt sich dabei um eine Kette von Nervenzellhaufen (sympathischen Ganglien), die zu beiden Seiten der Wirbelsäule von der Schädelbasis bis zum Steißbein verläuft.

Parasympathisches Nervensystem: Der Parasympathicus sorgt, im Gegensatz zum Sympathicus, eher für den Erhalt und den Wiederaufbau der Körperenergien. Der Hauptnerv des Parasympathicus ist der X. Hirnnerv (Nervus vagus). Dieser entspringt im verlängerten Mark des Hirnstamm‎s, also im Gehirn, zieht von dort aus, zusammen mit den großen Halsgefäßen, abwärts und breitet sich in Höhe des Brustkorbs netzartig im Bereich der Brust- und Bauchorgane aus. Aber auch andere Hirnnerven, beispielsweise der III. Hirnnerv (Augenmuskelnerv), führen parasympathische Fasern (siehe dazu auch Kapitel "Hirnstamm und Hirnnerven").

Sympathisches und parasympathisches Nervensystem haben Anteile sowohl im Zentralnervensystem als auch im peripheren Nervensystem: Zum zentralen (vegetativen) Nervensystem gehören die im ZNS gelegenen Zellgruppen von Sympathicus und Parasympathicus.

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Die oberste Kontrollinstanz des vegetativen Nervensystems ist der Hypothalamus‎ im Zwischenhirn (siehe auch Kapitel "Zwischenhirn"). Durch seine Zusammenarbeit mit der Hirnanhangsdrüse (Hypophyse‎) reguliert er vor allem die Tätigkeit der Hormon‎-produzierenden Drüsen.

Somatisches Nervensystem

Das somatische Nervensystem steuert die willkürlichen Bewegungen des Körpers, insbesondere die der Skelettmuskulatur. Es besteht aus sensorischen Neuronen, die Informationen von den Sinnesorganen zum ZNS leiten, und motorischen Neuronen, die Befehle vom ZNS zu den Muskeln übertragen.

Zellen des Nervensystems

Das Nervensystem besteht aus zwei Haupttypen von Zellen:

• Neuronen (Nervenzellen): Sind die funktionellen Einheiten des Nervensystems und für die Übertragung von Informationen verantwortlich.
• Gliazellen: Unterstützen die Neuronen und spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase im Nervensystem.

Neuronen: Die Nervenzellen sind die Bausteine unseres Nervensystems. Sie besitzen einen Zellkörper und Zellfortsätze, die sie mit anderen Nervenzellen oder mit Körperzellen, wie beispielsweise Muskel- oder Drüsenzellen, verbinden. Diese Fortsätze werden als Axone und Dendriten bezeichnet. Axone leiten Signale zu anderen Neuronen oder Zielzellen weiter, während Dendriten die Signale meistens von anderen Neuronen empfangen. Die Länge der Axone und Dendriten reicht von wenigen tausendstel Millimeter bis zu über einem Meter.

Gliazellen: Neben den Neuronen enthält das Nervensystem Gliazellen und ein dichtes Netz von Blutgefäßen, das die ausreichende Zufuhr von Sauerstoff und Nährstoffen sicherstellt.

Neurologische Erkrankungen

Neurologische Erkrankungen sind Erkrankungen des Nervensystems. Sie können angeboren sein (durch Gendefekte verursacht) oder im Laufe des Lebens entstehen. Ursachen können Infektionen, Traumata oder Degeneration sein.

Läsion des ersten Motoneurons: Mehrzahl an Defiziten, die nach einer Schädigung eines ersten Motoneurons (z. B. Schlaganfall) auftreten können. Neurologische Untersuchung, Spastik und Klonus.

Läsion des zweiten Motoneurons: Mehrzahl an Defiziten, die nach einer Schädigung eines zweiten Motoneurons (z. B. Trauma oder Impingement) auftreten können. Anzeichen und Symptome können Lähmung oder Parese, Muskelatrophie, Areflexie und Fibrillationen umfassen.

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine sporadisch auftretende oder vererbte neurodegenerative Erkrankung der ersten und zweiten Motoneurone. Gastrointestinale Motilität führen. Die Diagnose wird klinisch gestellt. Brotman, R.G., Moreno-Escobar, M.C., Joseph, J., Pawar, G. (2021). Amyotrophic lateral sclerosis. Huppert L.A., & Dyster T.G. (Eds.). (2021). Diseases & pathophysiology in neurology. In: Huppert’s Notes: Pathophysiology and Clinical Pearls for Internal Medicine. Brown, R.H., Jr. (2018). Amyotrophic lateral sclerosis and other motor neuron diseases. In: Harrison’s Principles of Internal Medicine, 20th ed. Elman, L.B., McCluskey, L. (2021). Clinical features of amyotrophic lateral sclerosis and other forms of motor neuron disease. Ratti, E. (2015). Motor Neuron Diseases. DeckerMed Medicine. Zugriff am 8.

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