Das zentrale Nervensystem (ZNS): Definition, Aufbau und Erkrankungen

Das zentrale Nervensystem (ZNS) ist das Kontroll- und Steuerungszentrum des Körpers. Es besteht aus dem Gehirn und dem Rückenmark und ist für das Denken, Fühlen und Erinnern verantwortlich. Dazu verarbeitet es Informationen aus dem Körper und der Umwelt.

Aufbau des zentralen Nervensystems

Das ZNS umfasst Nervenbahnen in Gehirn und Rückenmark und befindet sich sicher eingebettet im Schädel und dem Wirbelkanal in der Wirbelsäule.

Gehirn

Das Gehirn dient als zentrale Schaltstation. Es besteht aus mehreren großen Teilen:

• Groß-/Endhirn (Telencephalon)
• Kleinhirn (Cerebellum)
• Zwischenhirn (Diencephalon)
• Mittelhirn (Mesencephalon)
• Hinterhirn (Metencephalon)
• Nachhirn (Myelencephalon)
• Verlängertes Rückenmark (Medulla oblongata)
• Brücke (Pons)

Rückenmark

Das Rückenmark liegt geschützt im Wirbelkanal und führt Informationen zu und ab. Es reicht von der Medulla oblongata bis zum Ende der Wirbelsäule (Cauda equina). Im Querschnitt zeigt es eine Wolkenform. Man unterscheidet zwischen axonreicher weißer und perikaryonreicher grauer Substanz. In der Mitte des Rückenmarks verläuft ein Zentralkanal, der Hirnflüssigkeit (Liquor) führt. Um ihn herum ist die graue schmetterlingsartige Substanz mit der umliegenden weißen Substanz angeordnet. Im Gehirn ist die Organisation umgekehrt, der Zentralkanal ist zu Ventrikeln vergrößert (dort wird der Liquor gebildet) und von weißer Substanz umgeben, auf die die graue Substanz folgt.

Geschützt wird das gesamte ZNS (Gehirn und Rückenmark) durch die Hirnhäute, auch als Meningen bezeichnet.

Funktion des zentralen Nervensystems

Das ZNS hat einige wichtige Aufgaben und Funktionen im Körper des Menschen:

• Integration: Zusammenbringen aller Reize, die der Organismus vom Körperinneren und von der Umwelt aufnimmt (Beispiel: Essen sehen und gleichzeitig Hungergefühl verspüren).
• Koordination: Abstimmung der motorischen Bewegungen des Organismus (Beispiel: Winken und gleichzeitig grüßen).
• Regulation: Anpassung der lebensnotwendigen Prozesse, die im Körper ablaufen (Beispiel: Hormone regulieren, Atmung beruhigen).

Das ZNS ist außerdem für alle kognitiven Funktionen zuständig - also für die Sprache, das Bewusstsein, das Denken und Lernen, für Erinnerungen, für Aufmerksamkeit und für das Vorstellungsvermögen.

Das Nervensystem: Eine Übersicht

Das Nervensystem umfasst alle Nervenzellen des menschlichen Körpers. Mit ihm kommuniziert der Körper mit der Umwelt und steuert gleichzeitig vielfältige Mechanismen im Inneren. 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. Die kürzeren Fortsätze (Dendriten) wirken wie Antennen: Über sie empfängt der Zellkörper Signale, zum Beispiel von anderen Nervenzellen.

Nach der Lage der Nervenbahnen im Körper unterscheidet man zwischen einem zentralen und einem peripheren Nervensystem. Sowohl das zentrale als auch das periphere Nervensystem enthalten willkürliche und unwillkürliche Anteile.

Willkürliches und unwillkürliches Nervensystem

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.

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:

• Sympathisches Nervensystem
• Parasympathisches Nervensystem
• Eingeweide-Nervensystem (enterisches Nervensystem)

Das sympathische und parasympathische Nervensystem (Sympathikus und Parasympathikus) wirken im Körper meist als Gegenspieler: Der Sympathikus bereitet den Organismus auf körperliche und geistige Leistungen vor. Er sorgt dafür, dass das Herz schneller und kräftiger schlägt, erweitert die Atemwege, damit man besser atmen kann, und hemmt die Darmtätigkeit.

Der Parasympathikus kümmert sich um die Körperfunktionen in Ruhe: Er aktiviert die Verdauung, kurbelt verschiedene Stoffwechselvorgänge an und sorgt für Entspannung.

Das periphere Nervensystem (PNS)

Das periphere Nervensystem umfasst alle Spinal- und Hirnnerven.

• Hirnnerven: Insgesamt gibt es 12 Hirnnerven.
• Spinalnerven: Das Rückenmark ist in viele Segmente gegliedert. Aus jedem Segment tritt jeweils ein rechter und ein linker Spinalnerv aus, die jeweils zwischen zwei Wirbeln verlaufen und das Rückenmark mit dem Körper verbinden.

Das periphere Nervensystem sendet Signale an das zentrale Nervensystem. Die Signale kommen aus der Umwelt (Beispiel: Du siehst / spürst etwas) oder aus dem Inneren (Beispiel: Du hast Hunger / bist müde). Außerdem leitet das zentrale Nervensystem Signale an das periphere Nervensystem weiter. Es sendet also motorische Befehle (Beispiel: Hebe die Hand / Sage „Hallo“).

Erkrankungen des zentralen Nervensystems

Neurologische Erkrankungen sind Erkrankungen des Nervensystems. Im zentralen Nervensystem können dabei einige Erkrankungen auftreten. Entzündliche Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS) spielen eine zunehmende Rolle in der Neurologie. Entzündliche Erkrankungen können erregerbedingt durch Bakterien, Pilze, Protozoen und Viren sowie nicht erregerbedingt/autoimmun (wie Multiple Sklerose, Vaskulitis) auftreten.

Autoimmunologische Prozesse, wenn der Organismus also nicht in der Lage ist, bestimmte Strukturen als körpereigene zu erkennen, können am Nervensystem Entzündungen hervorrufen. Das Immunsystem, das eigentlich krankmachende Einflüsse (wie Bakterien) ausschalten soll, produziert in diesen Fällen Antikörper gegen Gewebestrukturen des eigenen Körpers, zum Beispiel gegen bestimmte Teile des Nervensystems.

Häufige Krankheitsbilder durch erregerbedingte Infektionen des Gehirns sind die Neuborreliose und die Gürtelrose. Im Zusammenhang mit immunsuppressiven und immunmodulatorischen Therapien treten Infektionen des ZNS häufig bei immungeschwächten Patienten auf wie die progressive multifokale Leukenzephalopahtie (PML) bei der Multiplen Sklerose. Eine der häufigsten sporadischen Enzephalitiden Westeuropas ist die HerpesSimplex-Virus-Enzephalitis (HSVE). Die Symptome einer HSVE sind Kopfschmerzen, Fieber, quantitative und/oder qualitative Bewusstseinsstörungen. Schon bei dem Verdacht auf eine HSVE muss die antivirale Therapie mit Aciclovir rasch eingeleitet werden. Unbehandelt verläuft sie meist tödlich. Diese Patienten müssen auf einer neurologischen Intensivstation behandelt werden. Auch bei der HSVE gilt „time is brain“. Die häufigsten Fälle einer ambulant erworbenen bakteriellen Meningitis sind Streptokokken (Streptococcus penumoniae), Listerien (Listeria monocytogenes) und Meningokokken (Neisseria meningitidis). Leitsymptome sind Kopfschmerzen, Fieber, Übelkeit und Erbrechen und Meningismus (Nackensteifigkeit). Meningismus kann bei sehr jungen und sehr alten Menschen fehlen.

Einige Beispiele für Erkrankungen des ZNS:

• Multiple Sklerose (MS): Eine chronisch entzündliche, demyelinisierende Erkrankung mit axonaler Schädigung des zentralen Nervensystems. Häufige Symptome sind Sehstörungen, Taubheit, Konzentrationsstörungen, Müdigkeit, Sprechstörungen, Koordinationsschwierigkeiten, Spastik, Blasenstörung, Sexualfunktionsstörung, Sprachstörungen, Schluckstörungen.
• Myelitis: Eine Entzündung des Rückenmarks. Die Symptome reichen über Muskelschwäche, Lähmungen, spastische Lähmungen, Gefühlsstörungen, Schmerzen, Depressionen und Erschöpfung bis hin zu Fehlfunktionen von Enddarm und Harnblase.
• Guillian-Barré-Syndrom (GBS): Eine akut oder subakut verlaufende, häufig postinfektiös auftretende Polyradikuloneuritis, die innerhalb von Tagen bis Wochen das Erkrankungsmaximum erreicht. Es kommt zu einer multifokalen Demyelinisierung und/oder axonalen Schädigung der peripheren Nerven und der Rückenmarkwurzeln.
• Nephronophthise: Patienten können verschiedene Veränderungen im Bereich des zentralen Nervensystems (ZNS) aufweisen. Das Spektrum reicht von einer geringgradigen Entwicklungsverzögerung bis hin zur ausgeprägten körperlichen und geistigen Behinderung. Häufig findet sich ein Fehlen des Kleinhirnwurms, was sich klinisch in einer Störung der Feinmotorik und der Bewegungskoordination (cerebelläre Ataxie) äußert.
• Tumore des zentralen Nervensystems (ZNS): Tumore des Zentralen Nervensystems (ZNS) sind prinzipiell sehr seltene Erkrankungen. Es sind jedes Jahr neu etwa sechs Personen pro 100.000 betroffen. Es gibt keine typischen auf einen ZNS-Tumor hinweisenden Symptome. Ein erstmaliger epileptischer Anfall im Erwachsenenalter oder ein über mehrere Wochen eher langsam sich entwickelndes neurologisches Defizit können auf einen Tumor hinweisend sein.

Die Bandbreite von Entzündungen des Nervensystems ist sehr breit - die frühe Diagnose und hochdifferenzierte Therapie ist entscheidend für die Prognose der Patienten.

Diagnostik und Therapie von ZNS-Erkrankungen

Eine ausführliche Beratung, Anamneseerhebung und körperliche Untersuchung gehen einer meist mittels MRT durchgeführten bildgebenden Diagnostik und bei Bedarf weiteren apparativen Untersuchungsverfahren voraus. Es ist wichtig, dass für jede Krankheit unabhängig von der formalen statistischen Prognose ein sehr individueller Verlauf gesehen wird. Der Ablauf der Behandlung ist ebenfalls individuell. In der Regel folgt nach der klinischen Beratung, der Bildgebung eine Konsultation zur möglichst weitgehenden, schonenden Entfernung des möglichen Tumors. Dieses Vorgehen dient auch der Diagnosesicherung. Die Therapie erfolgt individualisiert und mit möglichst hoher Präzision. Ein Standardvorgehen lässt sich nicht beschreiben. Häufig sind strahlentherapeutische und medikamentöse Verfahren involviert. Die Nachsorge erfolgt in einer Ambulanz oder geteilt mit einer räumlich entfernten wohnortnahen Einrichtung.

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