Das Nervensystem: Seine Funktionen, Teile und assoziierte Krankheiten

Hast du Dich schon einmal gefragt, wie das Nervensystem funktioniert? Wie der Körper organisiert ist, wie Du selbst eigentlich wirklich funktionierst? Welche Struktur das Nervensystem aufweist und wo die ganzen Informationen gespeichert werden? In unserem Körper sind lauter Kanäle, die Informationen quer durch den Körper senden, indem sie elektrische Impulse oder chemische Substanzen transportieren. All das durchfließt unseren Körper, in unterschiedlichen Rhythmen und zu verschiedenen Zwecken. 

In diesem Artikel werden die grundlegenden Elemente erklärt, welche helfen die interessante und komplexe Funktionsweise des Menschen zu verstehen.

Das Nervensystem

Jeder Teil des Nervensystems hat seine Funktion, seine Geschwindigkeit und sein Ziel. Zusammengenommen macht es uns zu dem, was wir sind. Um diesen Text hier zu lesen, muss man vorher einige Schritte durchlaufen haben. Man muss den Computer, das Tablet oder Handy in die Hand genommen haben, den Browser geöffnet haben, um die entsprechende Seite aufzurufen. Welche Teile des Nervensystems waren wohl an diesem Prozess beteiligt?

1. Was ist das Nervensystem ?

Das Nervensystem lässt sich als Gruppe von Organen und Strukturen definieren, die aus ektodermem* Nervengewebe bestehen, deren grundlegende Funktionseinheit die Neuronen darstellen.

*ektoderm ist alles, woraus sich das Nervensystem entwickelt, was sich zu Beginn in einem Embryo befindet. Auch die Fingernägel oder Haare sind ektoderm.

Die Hauptfunktion des Nervensystems, ganz grob gesagt, ist es, schnell alle Arten von Signalen (die aus der Umgebung oder dem eigenen Körper stammen) aufzunehmen und zu verarbeiten. Gleichzeitig kontrolliert und koordiniert das Nervensystem dadurch die Organe des Körpers. Mithilfe des Nervensystems erreichen wir eine effiziente, korrekte und geeignete Interaktion mit der Umwelt.

2. Funktionsweise des Nervensystems

Damit die Information in unser Nervensystem gelangen kann, benötigen wir sogenannte Rezeptoren. Die Augen, die Ohren, die Zunge, die Haut… Diese Sinnesorgane nehmen das auf, was wir wahrnehmen und schicken die Daten als elektrische Impulse, mithilfe des Nervensystems, durch unseren Organismus.

Doch wir reagieren nicht nur auf das, was in unserer Umwelt, also außerhalb, passiert. Denn auch unser Herz schlägt, unsere Leber sondert Galle ab, der Magen verdaut das Essen… Um diese internen Prozesse kümmert sich ebenfalls unser Nervensystem.

Wofür ist es noch verantwortlich?

• Es reguliert unseren Durst und Hunger, den Schlaf-Wach-Zyklus und die Körpertemperatur (durch den Hypothalamus).
• Die Emotionen (durch das limbische System) und Gedanken.
• Das Lernen und das Gedächtnis (über den den Hippocampus)
• Bewegungen, Gleichgewicht und Koordination (durch das Cerebellum)
• Interpretation der Information, die wir über die Sinnesorgane aufnehmen
• Funktionen unserer inneren Organe: Puls, Verdauung…
• Körperliche emotionale Reaktionen

und viele weitere Prozesse.

3. Charakteristika des zentralen Nervensystems

Es lassen sich bestimmte Eigenschaften beobachten, die einzig das zentrale Nervensystem aufweist:

• Seine Hauptbestandteile sind im inneren des Körpers geschützt. Das Gehirn beispielsweise ist durch drei Membrane geschützt, die sich Hirnhäute nennen. Diese wiederum befinden sich in die knochige und schützende Struktur des Schädels eingebettet. Das Rückenmark ist ebenfalls durch eine knöcherne Struktur geschützt, der Wirbelsäule. Wenn wir uns den menschlichen Körper angucken, sehen wir, dass alle lebenswichtigen Organe in seinem Inneren geschützt sind.
• Die Zellen, die im zentralen Nervensystem wirken, sind in zwei verschiedenen Strukturen angeordnet, der grauen Substanz und der weißen Substanz.
• Damit das ZNS seine Hauptfunktion  (Empfangen und Senden von Informationen und Befehlen) ausführen kann, braucht es ein Übertragungsmedium. Sowohl das Gehirn als auch das Rückenmark besitzen Hohlräume die mit CSF (Liquor cerebrospinalis, Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit) gefüllt sind. Neben seiner Aufgabe als Übertragungsmedium, ist es außerdem für die Beseitigung von Abfällen verantwortlich und hält die Homöostase aufrecht.

4.- Entwicklung des zentralen Nervensystems

Während sich das zentrale Nervensystem in der embryonalen Phase entwickelt, lassen sich die zwei Folgenden Teile unterscheiden: Gehirn und Rückenmark. Im Folgenden werden beide näher erläutert:

Gehirn

Das Gehirn lässt sich in drei Teilen unterteilen, in Abhängigkeit seiner primitiven Grundfunktionen.

• Prosencephalon (Vorderhirn): Es lässt sich weiter in das Telencephalon (Endhirn) und Diencephalon (Zwischenhirn) differenzieren, durch die es Funktionen wie das Gedächtnis, Denken, Bewegungskoordination, Sprachbildung, etc. reguliert. Außerdem steuert das Prosencephalon den Appetit, das Durstgefühl, das Schlafverhalten und den Sexualtrieb.
• Mesencephalon (Mittelhirn): Es bildet einen Teil des Hirnstamms und befindet sich zwischen der Pons (Brücke) und dem Diencephalon. Es ist verantwortlich dafür die motorischen Impulse von der Hirnrinde bis zur Pons zu leiten und sensorische Impulse vom Rückenmark zum Thalamus zu übertragen. Dabei ist es für Aspekte des Sehens, Hörens und des Schlafs verantwortlich.  
• Rombencephalon (Rautenhirn): Die Pons und die Medulla oblongate (verlängertes Mark) steuern grundlegende überlebenswichtige Funktionen, wie die Atmung, den Blutkreislauf, den Schluckvorgang, den Muskeltonus, die Augenbewegung….

Das Rückenmark

Durch diesen Nervenstrang werden die Nervenimpulse und Informationen aus dem Gehirn an die Muskeln übertragen. Das Rückenmark ist ungefähr 45 cm lang und hat einen Durchmesser von etwa einem Zentimeter. Es besteht aus einer weißen Masse, die mit einer gewissen Flexibilität ausgestattet ist. Eine Besonderheit ist, dass das Rückenmark die Fähigkeit hat, Reflexe zu erteilen.

Das Rückenmark lässt sich in folgende Bereiche unterteilen: 

• Hals- oder Zervikalmark (Pars cervicalis)
• Brust- oder Thorakalmark (Pars thoracica)
• Lenden- oder Lumbalmark (Pars lumbalis)
• Kreuz- oder Sakralmark (Pars sacralis)
• Schwanz- oder Kokzygealmark (Pars coccygis)

5. Klassifikation des Nervensystems 

Die zwei großen Gruppen unseres Nervensystems sind das zentrale Nervensystem (ZNS) und das periphere Nervensystem (PNS).

Grob gesagt lassen sich die beiden Systeme grundlegend durch ihre Funktionen unterscheiden. Das ZNS, das aus dem Gehirn und dem Rückenmark besteht, übernimmt den logistischen Teil des Körpers. Es steuert den Körper, organisiert und sendet Aufträge an unseren Körper. Das PNS ist sozusagen der Nachrichtenüberbringer, der sowohl von innerhalb und außerhalb des Körpers empfangene Signale und Informationen zum ZNS verschickt und vom ZNS in den ganzen Körper weiterleitet. Diese Nachrichtenübertragung findet über unsere Nervenbahnen statt. Das ZNS und PNS kommunizieren demnach ständig und gewährleisten so, dass unser Organismus funktioniert.

Innerhalb des PNS befinden sich weitere Subtypen, wie das somatische Nervensystem und das vegetative Nervensystem. Wie sich die beiden System unterscheiden, wird etwas später im Artikel erklärt.

6. Das zentrale Nervensystem (ZNS)

Ab und zu gibt es Teile des Nervensystems die beeinträchtigt sind, was zu Problemen oder Defiziten bei seiner Funktionsweise führt. Dabei gibt es spezifische Krankheiten jeden Systems, je nachdem welcher Teil beeinträchtigt ist.

Wenn sich der Bereich beeinträchtigt sieht, der Informationen empfängt und verarbeitet, um anschließend kontrolliert auf die Körperfunktionen zu antworten – dann spricht man von Krankheiten des ZNS. Dabei gibt es unter anderem Folgende:

Krankheiten

• Multiple Sklerose. Ist eine Krankheit, bei der die Markscheiden (Myelinscheiden) im ZNS angegriffen werden. Das führt zur Verringerung der Impulse des Nervensystems, gleichzeitig schwindet die Übertragungsgeschwindigkeit, oder kommt ganz zum Erliegen. Die Konsequenzen sind spastische Tonuserhöhungen der Muskeln, Gleichgewichtsstörungen und Probleme mit der Sprache und dem Sehen.
• Meningitis: Hierbei handelt es sich um eine Entzündung der Hirnhäute (Hirnhautentzündung). Eine Meningitis kann durch Viren, Bakterien oder andere Mikroorganismen ausgelöst werden. Einige der Symptome sind hohes Fieber, starke Kopfschmerzen, Nackensteife, Somnolenz, Verlieren des Bewusstseins und Krampfanfälle. Eine bakteriell verursachte Meningitis kann mit Antibiotika behandelt werden, eine virale Meningitis hingegen nicht, verläuft aber unbehandelt im Gegensatz zur bakteriell verursachten Hirnhautentzündung nur selten tödlich.
• Parkinson-Krankheit. Für diese chronische Erkrankung des Nervensystem, die durch den Tod der Neuronen im Mesencephalon oder Mittelhirn (das Hirnareal, in welchem Teile der Muskelbewegung übertragen und koordiniert werden) verursacht wird, gibt es keine Heilung. Die Krankheit schreitet mit der Zeit immer weiter fort und lässt sich nicht stoppen. Betroffene leiden unter Tremor (Zittern) und sind bei der Ausführung von willkürlichen Bewegungen verlangsamt.
• Alzheimer. Diese Krankheit verursacht Gedächtnisprobleme, beeinflusst den Charakter und die Art zu denken. Einige der Symptome sind Verwirrtheit, zeitliche und räumliche Desorientierung, dadurch entsteht eine Abhängigkeit in Bezug auf alltägliche Aktivitäten.
• Enzephalitis. eine Entzündung des Gehirns, die durch Bakterien oder Viren verursacht wird. Zu den Symptomen zählen Kopfschmerzen, Abgeschlagenheit, Sprachschwierigkeiten, Sehstörungen, Fieber,… außerdem können auch Krampfanfälle auftreten. Die Krankheit kann bis zum Tod führen.
• Chorea-Huntington. Hierbei handelt es sich um eine vererbte, neurologische degenerative Störung des Nervensystems. Dabei sind Nervenzellen in allen Teilen des Gehirns betroffen. Es kommt zu einem fortschreitenden Verfall, der zu Problemen in der Motorik führt.
• Tourette-Syndrom. Diese neurologische Störung zeichnet sich durch repetitive, unfreiwillige und stereotype Bewegungen aus. Zudem stoßen Betroffene lautliche Tics aus.

 7. Das periphere Nervensystem und seine Subtypen

Wie vorhin bereits erwähnt wurde, ist das PNS dafür verantwortlich die Informationen über die Rückenmarksnerven (Spinalnerven) zu versenden. Diese Nerven befinden sich außerhalb des ZNS und dienen dazu, die beiden Systeme miteinander zu verbinden. Genau wie beim ZNS gibt es spezifische Krankheiten des PNS, je nachdem welcher Bereich betroffen ist.

Das somatische Nervensystem

Ist dafür verantwortlich den Organismus mit der Umgebung zu verbinden. Einerseits erhält dieses System elektrische Impulse, um willkürliche Bewegungen der Skelettmuskulatur auszuführen. Andererseits überträgt es sensorische Information aus dem Körper ans ZNS. Es können unter anderen folgende Krankheiten in diesem System auftreten:

• Radialislähmung: Der Schaden produziert sich im Nervus radialis (ein Nerv des Armnervengeflächts), der bei der Armstreckung eine Rolle spielt. Diese Lähmung führt dazu, dass der Arm nicht gestreckt werden kann. Umgangssprachlich ist sie als “Parkbanklähmung” bekannt.
• Das Karpaltunnelsyndrom: Es handelt sich um eine Beeinträchtigung des Nervus medianus in der Handwurzel. Dadurch wird die Mobilität und Sensibilität in bestimmten Bereichen der Hand beeinträchtigt. Die typischen Symptome sind Schmerzen im Handgelenk und Unterarm, Krämpfe und Taubheit.
• Das Guillain-Barré-Syndrom: Bei dieser Störung attackiert das Immunsystem des Körpers fälschlicherweise das Nervensystem. Betroffen sind insbesondere Nervenwurzeln, die aus dem Rückenmark entspringen. Die Konsequenz sind Entzündungen der Nerven, was zu Muskelschwäche und anderen Symptomen führt.
• Neuralgie: ist eine Krankheit die Nervenschmerzen verursacht, die im peripheren Nervensystem auftritt. Die peripheren Nerven werden in diesem Fall geschädigt, was zu Symptomen wie akuten starken Schmerzen und Hypersensibilität der Haut führt.

Autonomes/ vegetative Nervensystem

Dieses System reguliert automatisch ablaufende Vorgänge des Körperinneren, der Organe. Dieses System agiert unabhängig von der kortikalen Kontrolle. Es enthält seine Informationen aus den Eingeweiden und reguliert seine Tätigkeiten. Beispielsweise ist es für die körperliche Reaktionen der Emotionen verantwortlich. Das autonome Nervensystem ist in das sympathische und parasympathische Nervensystem unterteilt. Beide Systeme interagieren mit den gleichen Organen, auch die Funktionen sind gleich- jedoch antagonistisch. Bezüglich dieses Systems kann es zu beispielsweise zu folgenden Krankheiten kommen.

• Arterielle Hypotonie: Der Druck, der das Blut durch die Arterien pumpt, ist gering und fast nicht ausreichend, um in angemessener Weise alle Organe des Körpers mit Sauerstoff zu versorgen. Dabei treten folgende Symptome auf.
  • Schwindel
  • Somnolenz und Konzentrationsschwäche
  • Kollapsneigung
  • Zittern, rasche Ermüdbarkeit

• Arterielle Hypertonie: wird auch als Bluthochdruck bezeichnet. Bei dieser Krankheit ist der arterielle Druck in den Arterien chronisch erhöht, was zu einer höheren Belastung der Gefäße und der Organe, insbesondere dem Herzen, führt. Folgen können beispielsweise koronare Herzkrankheiten sein. Die Hypertonie verläuft oft ohne merkbare Symptome. Es kann jedoch zu Schwindel, Übelkeit, Nasenbluten, Schlaflosigkeit und Abgeschlagenheit kommen.
• Morbus Hirschsprung: hierbei handelt es sich um eine angeboren Störung des autonomen Nervensystems, welche die Darmfunktionen beeinflusst. Durch das Fehlen von neuronalen Zellen im Dickdarm, kommt es zu Darmverschluss. Wenn sich der Darm füllt, werden keine Signale der Darmentleerung an das Gehirn übermittelt, sodass es zu Verstopfungen kommt. Es kommt zu Stuhlinkontinenz oder auch Erbrechen. Die Krankheit wird chirurgisch behandelt, oft wird ein künstlicher Darmausgang gelegt.

Wie bereits erwähnt, wird zwischen zwei Formen des autonomen Nervensystems unterschieden:

1. Sympathisches Nervensystem: Kommt zum Tragen, wenn es um die Aktivierung des Körpers geht. Seine Funktion ist es, Energie zu liefern, um lebenswichtige Ziele zu verfolgen, den so genannten Flight or Fight. Dabei reguliert dieses Nervensystem beispielsweise die Verengung der Pupillen, inhibiert die Speichelproduktion, steigert den Puls und entspannt die Blase
2. Parasympathische Nervensystem: Wird aktiviert, wenn der Körper in einen Ruhezustand versetzt werden soll, der Körper also in einem Zustand der Erholung ist. Dabei werden die Pupillen erweitert, die Speichelproduktion angeregt, der Puls gesenkt und die Blase kontrahiert.

Doch wie kann es sein, dass beispielsweise die Kontraktion der Blase mit dem Ruhezustand zu tun haben kann und die Inhibition des Speichelflusses mit Phasen der Aktivierung zusammenhängt? Es geht bei diesen Verhaltensweisen nicht darum, ob diese Energie benötigen oder nicht, sondern es sind die Konsequenzen die in einer Situation auftreten, die uns aktiviert. Wenn wir beispielsweise auf der Straße angegriffen werden:

• Steigt unser Puls an und wir bekommen einen trockenen Mund und wenn wir sehr viel Angst haben, kann es sogar dazu kommen, dass wir uns in die Hose machen. Denn wie wäre es, eine volle Blase zu haben, wenn man den Angreifer bekämpfen oder vor ihm fliehen muss?
• Wenn wir der Attacke unbeschädigt entkommen sind, beginnen wir uns wieder zu entspannen und unser parasympathisches Nervensystem wird aktiviert. Die Pupillen nehmen wieder eine normale Größe an, der Puls sinkt und unsere Blase wird wieder normal kontrahiert.

8. Schlussfolgerungen

Wie wir im Laufe des Artikels sehen konnten, ist unser Organismus außergewöhnlich komplex. Er ist voller Strukturen, Teilen, Organen, Typen und Subtypen.

Aber es könnte auch nicht anders sein. Die menschliche Spezies ist sehr weit entwickelt, was dazu führt, dass wir nicht nur aus simplen Strukturen bestehen können.

Die hier präsentierten Schemata enthalten bei weitem nicht alle Informationen und Systeme über uns, sondern sind ein grober Überblick, die unsere basale Funktionsweise zusammenfasst.

Bei Fragen oder Anregungen, hinterlasse gerne einen Kommentar unter diesem Artikel.

Übersetzt aus dem Spanischen. Original: Patricia Sanchez Seisdedos, Psychologin bei CogniFit.

Katja Sandweg

Als klinische Psychologin interessiere ich mich insbesondere für das Gehirn und seine veränderten Funktionen im Zusammenhang mit psychischen Störungen. Um der Leserschaft diese Themen näher bringen zu können, informiere ich mich stetig über neue und interessante Informationen in diesem Bereich.