Anatomie und Funktion des Nervensystems

Die Medulla oblongata

Die Medulla oblongata grenzt an das Rückenmark und die Brücke (Pons) von Variola. Sie hat eine Länge von ca. 15-25 mm. Ihre Hauptfunktion ist die Regulierung der Herz- und Atemmuskulatur. Außerdem ist sie für das Kauen, Erbrechen und Husten verantwortlich.

Pons (Brücke von Variola)

Die Pons ist eine Brücke zwischen dem Mittelhirn und der Medulla oblongata. Die Kommunikation erfolgt über zwei Arten von Nervenfasern:

• Afferente Fasern: Nervenfasern, die zum Gehirn führen.
• Efferente Fasern: Nervenfasern, die vom Gehirn wegführen.

Die Pons ist ein wichtiges Zentrum und spielt eine Rolle im physiologischen Vorgang der Atmung (Gasaustausch).

Rückenmark

Das Rückenmark ist ein Teil des Nervensystems, der Impulse von der Peripherie zu den zentralen Organen und von diesen zurück zur Peripherie leitet. Es wird anatomisch als Nervenstrang beschrieben, der vom ersten Halswirbel (Atlas und Axis) bis zum sakralen Teil verläuft. Der Durchmesser beträgt ca. 1 cm. Es gibt zwei Erweiterungen:

• Zervixdilatation: Hier treten die Nerven der oberen Gliedmaßen aus.
• Lumbale Dilatation: Hier treten die Nerven der unteren Extremitäten aus.

Das Rückenmark ist von drei Bindegewebshäuten, den Meningen, umgeben:

• Dura mater (extern)
• Arachnoidea (mittlere)
• Pia mater (intern)

Vom Rückenmark gehen 31 Nervenpaare aus, die den Brustkorb und den Bauchraum versorgen. Die Nerven sind in Gelb dargestellt. Die Funktionen des Rückenmarks sind:

• Zentrum der Reflexaktivitäten (z.B. Kniesehnenreflex)
• Leitung sensorischer Impulse zum Gehirn und motorischer Impulse vom Gehirn zu den Effektoren

Autonomes Nervensystem

Das autonome Nervensystem ist unabhängig vom Willen und steuert vegetative Funktionen. Es wird in zwei Teile unterteilt:

• Sympathikus: Besteht aus 23 Knoten, die miteinander und mit beiden Seiten der Wirbelsäule kommunizieren. Über diese Knoten laufen Atmung, Kreislauf und Sekretion. Die miteinander kommunizierenden Knoten werden als Plexus bezeichnet. Sie sind in folgende Gruppen eingeteilt:
  • 3 zervikale
  • 12 thorakale
  • 4 lumbale
  • 4 sakrale
  Aus physiologischer Sicht wird der Sympathikus bei Angst aktiviert. Er hemmt den Verdauungstrakt, erweitert die Pupillen und beschleunigt Herzschlag und Atmung.
• Parasympathikus: Liegt neben dem Sympathikus und besteht aus Fasern und Spinalnerven. Er hat eine antagonistische Funktion zum Sympathikus. Er ist unterteilt in:
  • Kranialer Teil: Enthält folgende Nerven:
    • Nervus oculomotorius (Auge)
    • Nervus glossopharyngeus (Schlucken)
    • Nervus vagus (Magen)
  • Sakraler Teil: Innerviert den Mastdarm und die Blase, ist verantwortlich für die Entspannung und regt die Darmentleerung an.
  Der Parasympathikus fördert die Entspannung, die Verdauung und verengt die Pupillen.

Organe und Eingeweide werden von sympathischen und parasympathischen Fasern versorgt.

Zusammenfassung autonomes Nervensystem

• Steuert vegetative Funktionen.
• Sympathikus und Parasympathikus haben antagonistische Funktionen.
• Die meisten Organe werden von beiden Systemen innerviert.

Funktionelles Nervensystem

Das Neuron

Das Neuron ist die Grundeinheit des Nervensystems und Grundlage aller anatomischen, physiologischen und pathologischen Konzepte. Es besteht aus:

• Soma: Zellkörper
• Fortsätze: Axon und Dendriten

Dendriten erfassen Informationen, die dann zum Soma und anschließend zum Axon weitergeleitet werden. Das Axon leitet die Information an eine andere Nervenzelle weiter. Zwischen den Neuronen besteht immer ein Spaltraum.

Das Neuron ist nicht in der Lage, sich zu reproduzieren oder zu regenerieren. Jedes Neuron ist mit einem anderen durch Synapsen verbunden, die den Übergang von Nervenimpulsen erleichtern.

Die Myelinscheide ist ein Isolator und beschleunigt den Nervenimpuls. Der Raum zwischen den Myelinscheiden wird als Ranvier-Schnürring bezeichnet. Die Zellen, die die Myelinscheide bilden, heißen Schwann-Zellen.

Neuronen werden nach verschiedenen Kriterien klassifiziert:

• Anzahl der Fortsätze:
  • Monopolar: Nur ein Fortsatz.
  • Bipolar: Zwei Fortsätze, ein Eingang und ein Ausgang.
  • Multipolar: Viele Fortsätze (Dendriten) und ein Axon.
• Funktion:
  • Sensible Neuronen: Leiten Nervenimpulse von den Sinnesrezeptoren zum Gehirn.
  • Motorische Neuronen: Leiten Impulse vom Gehirn zu den Organen, um Reaktionen auszulösen.
  • Interneuronen: Verbinden sensible und motorische Neuronen.

Grundlegende Prozesse von Neuronen

Synapse

Die Synapse ist die Übertragung von Nervenimpulsen zwischen Neuronen oder zwischen einem Neuron und einer Effektorzelle (z.B. Muskelzelle). Wichtige Aspekte sind:

• Erregungsleitung: Weiterleitung des Nervenimpulses.
• Synaptische Übertragung: Übertragung des Impulses an der Synapse.

Synapse (im Prozess der Erregungsleitung)

Neuronen können Impulse über lange Strecken leiten, ohne dass die ursprüngliche Stärke nachlässt. Dies geschieht oft mit hoher Geschwindigkeit und folgt dem"Alles-oder-Nichts-Prinzi".

Synapse (im Prozess der synaptischen Übertragung)

Synapsen können zwischen folgenden Strukturen auftreten:

• Axon - Axon
• Dendrit - Dendrit
• Soma - Soma

Die elektrische Impulsübertragung erfolgt nur in eine Richtung. Synapsen können zwischen folgenden Strukturen auftreten:

• Neuron - Neuron
• Neuron - Rezeptorzelle (neuronale Rezeptoren)
• Neuron - Muskelzelle (neuromuskulär)
• Neuron - Epithelzelle (neuroepithelial)

Der Impuls kann ein äußerer Reiz sein (z.B. Berührung von Feuer) oder ein innerer Reiz (z.B. Hungergefühl). Das Muster bleibt immer gleich: Dendrit - Soma - Axon. Der elektrische Impuls ist durch eine Freisetzung von positiven und negativen Ladungen gekennzeichnet.

99% der Synapsen wirken hemmend, d.h. sie schränken eine Funktion ein. Die Synapse ist abhängig von der Nervenzelle, die die Erregung weiterleitet. Der Ionenaustausch an der Synapse wird als Ruhepotential bezeichnet.

An der neuromuskulären Synapse ist Acetylcholin der Neurotransmitter. Die Proteine Aktin und Myosin sind für die Muskelkontraktion und -entspannung verantwortlich.

Peripheres Nervensystem

Das periphere Nervensystem besteht aus Nervenendigungen:

• Afferente Fasern: Leiten sensorische Informationen zum Rückenmark und Gehirn.
• Efferente Fasern: Leiten Informationen vom Gehirn zu den Muskeln.

Die wichtigsten Nervenbahnen verlaufen an der Unterseite des Körpers und ziehen durch das Rückenmark. Das periphere Nervensystem besteht aus:

• Hirnnerven: 12 Paare, wovon der 10. Nerv (Nervus vagus) nicht nur Kopf und Hals, sondern auch den Magen versorgt. Funktionen: Hören, Sehen, Gleichgewicht, Kopf bewegen, Schmecken, Kauen, Schlucken. Die Hirnnerven befinden sich an der Unterseite des Gehirns.
• Spinalnerven: 31 Paare, die den Brustraum versorgen. Der Nerv, der in die Brusthöhle gelangt, wird als Vagus bezeichnet. Die Spinalnerven bilden zwei Geflechte:
  • Plexus brachialis: Versorgt die oberen Extremitäten.
  • Plexus lumbalis: Versorgt die unteren Extremitäten.

Periphere Nerven strahlen um den gesamten Kopf aus. Sie werden unterteilt in:

• Sensible Nerven: Leiten Signale, z.B. Geruch, Sehen.
• Motorische Nerven: Ermöglichen z.B. die Bewegung der Augen.
• Gemischte Nerven: Haben sensible und motorische Funktionen.