Zentrales Nervensystem (ZNS): Definition, Aufbau und Funktion

Das zentrale Nervensystem (ZNS) ist ein übergeordnetes Körpersystem und stellt das Kontroll- und Steuerungszentrum des Körpers dar. Es besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark. Das ZNS ist verantwortlich für das Denken, Fühlen und Erinnern. Es interpretiert die ankommenden Sinnesempfindungen (sensorische Informationen) und verarbeitet Informationen aus dem Körper und der Umwelt. Es koordiniert Reaktionen und steuert vielfältige Mechanismen im Inneren.

Definition des zentralen Nervensystems

Das zentrale Nervensystem (ZNS), in der Biologie oft mit ZNS abgekürzt, ist der Komplex von Neuronen und ihrer Interkonnektivität, welcher für die Verarbeitung und Bewertung von Eingangsinformationen und die Kontrolle der meisten Funktionen des Körpers verantwortlich ist. Dazu gehören Aktivität, Empfindungen, Gedanken und Reaktionen auf die Umgebung. Anatomisch betrachtet liegt es zentral im Körper. Es stellt die Kommandozentrale dar.

Ein einfaches Beispiel: Wenn du deine Hand auf eine heiße Herdplatte legst, senden die Sensoren in deiner Haut ein Signal an dein ZNS. Dieses löst dann die notwendigen Reaktionen aus, in diesem Fall das schnelle Auslösen eines Befehls an deine Hand, sich von der Herdplatte zu entfernen.

Aufbau des Zentralnervensystems

Das zentrale Nervensystem besteht hauptsächlich aus zwei Teilen:

• Das Gehirn: Es liegt in der Schädelhöhle, einem Hohlraum, der von den Schädelknochen gebildet wird. Das Gehirn ist das Kommandozentrum für den Körper und ist verantwortlich für alles, was du denkst, fühlst und tust. Es ist das Steuerungs- und Verarbeitungszentrum, das Empfindungen und Lernen, Verhalten und Kontrolle der Körperfunktionen ermöglicht.

  Lesen Sie auch: Auswirkungen neurologischer Dysfunktion

  Das Gehirn besteht aus drei Hauptbereichen:

  • Das Großhirn ist für kognitive Fähigkeiten wie Lernen, Denken und Wahrnehmung verantwortlich.
  • Das Kleinhirn spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulation und Koordination von Bewegungen, Gleichgewicht und Körperhaltung.
  • Der Hirnstamm ist unerlässlich für das Überleben und verbindet das Gehirn mit dem Rückenmark. Er regelt viele automatisierte Prozesse wie Atmung und Herzschlag.

• Das Rückenmark: Es liegt, umschlossen von der Wirbelsäule, im Wirbelkanal (auch Rückenmarkskanal oder Spinalkanal genannt). Dieses dünne, schlauchförmige Bündel von Nervenfasern verbindet das Gehirn mit dem Rest des Körpers und leitet Anweisungen vom Gehirn an die Körperzellen und umgekehrt. Das Rückenmark, das dem Gehirn nachgeordnet ist, leitet die Informationen zwischen Gehirn und Körper und ermöglicht Reflexreaktionen.

Gehirn und Rückenmark sind durch eine Schutzhaut, die sogenannte Meningen, voneinander getrennt. Während die Dura mater als äußerste Schicht an den umgebenden Schädel- bzw. Wirbelknochen angrenzt, legt sich die Pia mater als innerstes Blatt direkt an die Oberfläche von Gehirn bzw. Rückenmark an. Der Raum zwischen der Spinngewebshaut und der weichen Hirn-/Rückenmarkshaut ist mit Flüssigkeit gefüllt, dem Nervenwasser (auch Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit, Liquor cerebrospinalis). In der Spinngewebshaut verlaufen zahlreiche Blutgefäße. Die weiche Hirn-/Rückenmarkshaut versorgt Gehirn bzw.

Grundsätzlich besteht das Nervensystem aus Milliarden von Nervenzellen - den sogenannten Neuronen. Es gibt drei Arten von Nervenzellen oder Neuronen im ZNS: sensorische Neuronen, die Informationen von den Sinnesorganen zum Gehirn transportieren; motorische Neuronen, die Anweisungen von Gehirn und Rückenmark zu den Muskeln und Drüsen senden und Interneuronen, die zwischen sensorischen und motorischen Neuronen vermitteln.

Im Rückenmark ist die weiße Substanz außen und die graue Substanz innen. Im Gehirn ist es umgekehrt. Die weiße Substanz (Substantia alba) besteht überwiegend aus Axonen, also Nervenzellfortsätzen. Die graue Substanz (Substantia grisea) hingegen enthält die Zellkörper (Somata) der Nervenzellen.

Lesen Sie auch: Anatomie des ZNS im Detail

Funktion des Zentralnervensystems

Die Hauptrollen des Zentralnervensystems umfassen das Empfangen von Informationen, das Verarbeiten dieser Informationen und das Auslösen einer Reaktion. Diese Reaktion kann eine Muskelbewegung, eine Änderung der Herzfrequenz oder viele andere körperliche Reaktionen sein. Im Zentralen Nervensystem geschieht die Verschaltung und Verarbeitung von sämtlichen Nervenbahnen des Körpers und deren Informationen. So kommen im ZNS beispielsweise sensible Impulse aus den Sinnesorganen an, wodurch eine Wahrnehmung dieser Reize ermöglicht wird.

Funktionen im Überblick:

• Sensorische Funktion: Sammeln von Informationen durch die Sinne. Von den Sinnesorganen ausgehend gelangen Informationen über die somatischen Nervenzellen des peripheren Nervensystems ins zentrale Nervensystem. Als Beispiel stellen wir uns einen Menschen vor, der plötzlich vor einer Schlange steht. Die Sinneszellen des Auges nehmen die Schlange wahr.
• Motorische Funktion: Senden von Befehlen an die Muskeln und Drüsen. Von dem zentralen Nervensystem ausgehend werden Signale ins periphere Nervensystem gesendet, die unterschiedliche Reaktionen auslösen. Die Ausgabe umfasst in unserem Beispiel „Mensch sieht Schlange“ zum einen die Reaktion „Schreien“ durch das somatische Nervensystem, zum anderen die Aktivierung der Nerven des vegetativen Nervensystems, speziell des Sympathikus.
• Integrative Funktion: Verarbeitung und Interpretation der gesammelten sensorischen Informationen. Bezogen auf unser Beispiel „Mensch sieht Schlange“ verarbeitet das Gehirn die Information und gleicht sie mit Erfahrungen und Situationen aus dem Gedächtnis ab.

Im ZNS werden komplexe Prozesse wie Lernen, Gedächtnis, Sprache, Emotionen und Bewusstsein geregelt. Es ist auch das Zentrum von Grundfunktionen wie Atmung, Herzschlag und Blutdruck.

[ \text{Zentralnervensystem} = \text{Informationsverarbeitungszentrum des Körpers} ]

Angenommen, du siehst einen Ball auf dich zukommen. Deine Augen nehmen das Bild des Balls auf und senden diese Information an dein Gehirn. Dein Gehirn verarbeitet diese Information und entscheidet, wie du reagieren solltest. Es könnte die Information senden, dass du deinen Arm heben und den Ball fangen oder ausweichen sollst. Das ist ein Beispiel dafür, wie das ZNS funktioniert.

Lesen Sie auch: Wie man ZNS-Entzündungen erkennt und behandelt

Funktionelle Einteilung des Nervensystems

Neben der anatomischen Einteilung gibt es auch eine funktionelle Einteilung des Nervensystems. Man unterscheidet zwischen dem somatischen Nervensystem und dem vegetativen Nervensystem.

• Somatisches Nervensystem: Das somatische Nervensystem wird in der Biologie auch als das willkürliche Nervensystem bezeichnet. Es steuert all unsere bewussten Aktivitäten wie das Sprechen oder Laufen. Das willkürliche Nervensystem (somatisches Nervensystem) steuert alle Vorgänge, die einem bewusst sind und die man willentlich beeinflussen kann. Dies sind zum Beispiel gezielte Bewegungen von Gesichtsmuskeln, Armen, Beinen und Rumpf.

• Vegetatives Nervensystem: Das vegetative Nervensystem hingegen steuert alle unbewussten Abläufe unseres Körpers und wird auch als autonomes oder unwillkürliches Nervensystem bezeichnet. Die Funktion der Organe, die Atmung sowie Verdauung und Stoffwechsel werden von den vegetativen Nerven gesteuert. Das vegetative Nervensystem (autonomes Nervensystem) regelt die Abläufe im Körper, die man nicht mit dem Willen steuern kann. Es ist ständig aktiv und reguliert beispielsweise Atmung, Herzschlag und Stoffwechsel. Hierzu empfängt es Signale aus dem Gehirn und sendet sie an den Körper. In der Gegenrichtung überträgt das vegetative Nervensystem Meldungen des Körpers zum Gehirn, zum Beispiel wie voll die Blase ist oder wie schnell das Herz schlägt. Das vegetative Nervensystem kann sehr rasch die Funktion des Körpers an andere Bedingungen anpassen. Ist einem Menschen beispielsweise warm, erhöht das System die Durchblutung der Haut und die Schweißbildung, um den Körper abzukühlen.

  Das vegetative Nervensystem besteht aus zwei Bereichen, dem sympathischen und dem parasympathischen Nervensystem, die in entgegengesetzter Weise auf die Organe einwirken. 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. Der Gegenspieler des Sympathikus ist der Parasympathikus. 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.

Zentrales und peripheres Nervensystem

Die übergeordnete Unterteilung des Nervensystems umfasst zwei Hauptkomponenten: Das Zentralnervensystem (ZNS) und das periphere Nervensystem (PNS). Gemeinsam haben sie die Funktion, Informationen aufzunehmen, zu verarbeiten und körperliche Reaktionen zu steuern.

Unterschied zwischen zentralem und peripherem Nervensystem

Das zentrale Nervensystem besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark. Es fungiert als Kontrollzentrum für den Körper und ist verantwortlich für alle Bewusstseins-, Denk-, und Kontrollfunktionen.

Das periphere Nervensystem besteht hingegen aus allen Nerven, die außerhalb des Gehirns und des Rückenmarks liegen. Es verbindet das ZNS mit den restlichen Teilen des Körpers und ermöglicht die Kommunikation zwischen ihnen. Alle Nervenstrukturen außerhalb von Rückenmark und Gehirn sind Bestandteil des peripheren Nervensystems, in der Biologie oft mit PNS abgekürzt.

Der Hauptunterschied zwischen ZNS und PNS liegt in ihren spezifischen Funktionen. Während das ZNS für die Informationsverarbeitung verantwortlich ist, ist das PNS hauptsächlich für die Übertragung von Daten zwischen ZNS und Körper zuständig.

Wichtig ist, dass es sich bei dem zentralen und dem peripheren Nervensystem nur um räumlich und nicht um funktionell getrennte Nervensysteme handelt: Sie können nur zusammen funktionieren. Das periphere Nervensystem hat die Aufgabe, Signale von den Sinneszellen aufzunehmen und an das zentrale Nervensystem weiterzuleiten. Dieses wiederum hat die Funktion der Signalverarbeitung.

Das periphere Nervensystem ist in zwei Hauptteile unterteilt:

• Das somatische Nervensystem, das für willkürliche Aktivitäten wie Bewegungen verantwortlich ist.
• Das autonome Nervensystem, das die Leitung von unbewussten Prozessen wie der Kontrolle von Blutdruck und Herzfrequenz übernimmt.

Überlastung und Störungen des Zentralnervensystems

Das Zentralnervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das für die Kontrolle der meisten körperlichen Funktionen und kognitiven Fähigkeiten verantwortlich ist. Es ist ein lebenswichtiges System, welches jedoch anfällig für viele Arten von Störungen und Überlastungen ist. Diese Probleme können aus einer Vielzahl von Gründen auftreten, darunter genetische Faktoren, Umweltauslöser, Infektionen, Autoimmunerkrankungen, Verletzungen oder altersbedingte Abnutzung.

Symptome einer Störung des Zentralnervensystems

Ein gestörtes Zentralnervensystem kann eine Reihe spezifischer Symptome und Zeichen hervorrufen, die aufgrund ihrer Komplexität von individuellen Faktoren wie Alter, Geschlecht und allgemeinem Gesundheitszustand abhängen. Hier sind einige der häufigsten Anzeichen, die auf eine Störung des ZNS hindeuten können:

• Schwierigkeiten bei der Koordination: Probleme mit Gleichgewicht und Bewegung, Zittern oder unwillkürliche Bewegungen können auf eine Störung im Zentralnervensystem hinweisen.
• Veränderungen der geistigen Fähigkeiten: Verwirrtheit, Gedächtnisverlust, reduzierte Aufmerksamkeit, und Schwierigkeiten beim Lernen können Symptome für eine Erkrankung des ZNS sein.
• Emotionale Veränderungen: Stimmungsschwankungen, Depression und Angst sind häufige Anzeichen für neurologische Störungen.
• Körperliche Symptome: Beispiele sind chronische Müdigkeit, Sehstörungen, Schwierigkeiten beim Sprechen und Schlucken, Schmerzen und Muskelschwäche.

Zu bedenken ist, dass diese Symptome auch bei anderen Krankheiten oder Gesundheitsproblemen auftreten können. Daher ist es wichtig, ärztlichen Rat zu suchen, um eine genaue Diagnose zu erhalten und geeignete Behandlungsstrategien festlegen zu können.

Zentrales Nervensystem überlastet - Anzeichen und Folgen

Das Zentralnervensystem kann aus vielfältigen Gründen überlastet werden. Dies kann zu einer Vielzahl von Symptomen führen:

• Erhöhter Stress: Chronischer Stress kann das ZNS erheblich belasten und Probleme wie Schlafstörungen, Depressionen, Angstzustände und Konzentrationsstörungen verursachen.
• Ständige Informationsflut: Unsere moderne Technologie-basierte Gesellschaft stellt uns oft vor einen Überfluss an Informationen, und dieser anhaltende „Informationsstress“ kann zur Überlastung des ZNS führen.
• Toxische Substanzen: Drogen, Alkohol und bestimmte Medikamente können das ZNS überlasten und so Schädigungen hervorrufen.

Diese Überlastung kann erhebliche Folgen für das Wohlbefinden und die Lebensqualität haben und kann das Risiko für zahlreiche Gesundheitsprobleme erhöhen, einschließlich neurologischer Störungen, psychische Gesundheitsprobleme, und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Erkrankungen des Zentralnervensystems

Es gibt viele verschiedene Erkrankungen, die das Zentralnervensystem betreffen können. Einige der häufigsten sind:

• Parkinson-Krankheit: Eine neurodegenerative Störung, die durch das Absterben von Gehirnzellen verursacht wird, welche den Neurotransmitter Dopamin produzieren.
• Multiple Sklerose: Eine chronische Erkrankung, bei der das Immunsystem fälschlicherweise die Myelinscheiden - die Schutzschicht um die Nervenfasern im Gehirn und Rückenmark - angreift und schädigt.
• Alzheimer-Krankheit: Eine fortschreitende Erkrankung, die Nervenzellen im Gehirn schädigt und zu Gedächtnisverlust, Verwirrtheit und anderen kognitiven Problemen führt.
• Epilepsie: Eine neurologische Störung, die durch anhaltende Anfälle gekennzeichnet ist, die durch eine übermäßige und abnormale Gehirnaktivität verursacht werden.
• Schäden im Rückenmark können z.B. zu Taubheitsgefühl und Schwäche in den Gliedmaßen oder zu Blasenstörungen führen.

Jede dieser Krankheiten hat einzigartige Symptome, Behandlungen und Prognosen. Aus diesem Grund ist eine genaue Diagnose durch einen qualifizierten Gesundheitsdienstleister erforderlich, um geeignete Behandlungsstrategien zu entwickeln.

Nervensystem einfach erklärt

Das Nervensystem ist wie ein gigantisches Netzwerk, das Befehle und Informationen zwischen deinem Gehirn und deinem Körper überträgt. Es ermöglicht dir, alles, was du siehst, hörst, spürst und schmeckst wahrzunehmen und auf diese Reize zu reagieren.

Eine Möglichkeit, das Nervensystem zu betrachten, ist durch die Analogie eines Computernetzwerks:

• Gehirn (Zentralnervensystem): Ähnlich wie der zentrale Server in einem Netzwerk, der alle wichtigen Daten und Anwendungen speichert und kontrolliert.
• Rückenmark (Zentralnervensystem): Vergleichbar mit den Kabeln, die den zentralen Server mit den Computern verbinden, damit sie miteinander kommunizieren können.
• Nerven (Peripheres Nervensystem): Sie repräsentieren die einzelnen Computer, die in das Netzwerk eingebunden sind und sowohl Daten empfangen als auch senden können.

Es ist wichtig zu verstehen, dass diese Analogie zwar hilft, das grundlegende Prinzip zu erklären, aber das Nervensystem selbst weitaus komplexer und vielseitiger ist. Beispielsweise kann es durch Erfahrungen lernen und sich selbst verändern, eine Fähigkeit, die als neuronale Plastizität bekannt ist. Diese Anpassungsfähigkeit ist entscheidend für unsere Fähigkeit, zu lernen und uns zu erholen.

tags: #zentrales #nervensystem #definition