Das Nervensystem: Aufbau, Funktion und Unterteilung des menschlichen Körpers

Das Nervensystem (NS): Aufbau und Funktion

Das Nervensystem (NS) ist ein komplexes Netzwerk, das es dem Körper ermöglicht, auf Veränderungen in der Umgebung zu reagieren. Es kontrolliert, koordiniert und integriert die verschiedenen Funktionen des Körpers.

Strukturelle und Funktionelle Unterteilung des Nervensystems

Das Nervensystem wird strukturell in zwei Hauptteile unterteilt:

• Zentrales Nervensystem (ZNS): Umfasst Gehirn und Rückenmark.
• Peripheres Nervensystem (PNS): Besteht aus Nerven und Ganglien außerhalb des ZNS.

Funktionell wird es in das Somatische Nervensystem (SNS) und das Autonome Nervensystem (ANS) unterteilt.

Zelltypen des Nervengewebes

Das Nervengewebe besteht hauptsächlich aus zwei Arten von Zellen:

• Neuronen

  Neuronen sind die grundlegenden Funktionseinheiten des Nervensystems. Ihr Hauptmerkmal ist die Erregbarkeit ihrer Zellmembran, die auf die Aufnahme von Reizen und die Weiterleitung von Nervenimpulsen spezialisiert ist. Morphologisch unterstützen folgende Strukturen ihre Funktion:

  • Zellkörper (Soma): Enthält den Zellkern und die meisten Organellen.
  • Dendriten: Leiten Impulse zum Zellkörper.
  • Axon: Leitet Impulse vom Zellkörper weg zu anderen Neuronen oder Effektorzellen.

• Gliazellen (Neuroglia)

  Gliazellen sind Stützzellen des Nervensystems. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung der Neuronen und der Informationsverarbeitung im Gehirn. Da sie weniger differenziert sind, behalten sie ihre mitotische Kapazität und sind für die Reparatur und Regeneration von Läsionen im Nervensystem verantwortlich. Ihre Funktionen umfassen:

  • Grundlegende Rolle bei der Entwicklung neuronaler Netzwerke, Steuerung der neuronalen Migration in frühen Entwicklungsphasen.
  • Biochemische Regulation des Wachstums und der Entwicklung von Axonen und Dendriten.
  • Bildung von Myelinscheiden, die als Isolatoren im Nervengewebe dienen.
  • Aufrechterhaltung homöostatischer Bedingungen und Regulierung des Stoffwechsels des Nervengewebes.
  • Physischer Schutz der Neuronen und Bildung der Blut-Hirn-Schranke.

Das Zentrale Nervensystem (ZNS)

Das ZNS umfasst das Gehirn und das Rückenmark. Beide sind durch drei Hirnhäute (Meningen) geschützt:

• Dura Mater (harte Hirnhaut)
• Arachnoidea Mater (Spinnwebenhaut)
• Pia Mater (weiche Hirnhaut)

Diese Strukturen sind zusätzlich durch Knochen geschützt: das Gehirn durch den Schädel und das Rückenmark durch die Wirbelsäule. Die Hohlräume dieser Organe sind mit Liquor cerebrospinalis (Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit) gefüllt. Dessen Funktionen sind:

• Medium für den Austausch bestimmter Stoffe.
• Abfallentsorgungssystem.
• Mechanisches Dämpfungssystem.

Die Zellen des ZNS bilden zwei charakteristische Formationen:

• Graue Substanz: Besteht hauptsächlich aus Zellkörpern von Neuronen.
• Weiße Substanz: Besteht hauptsächlich aus myelinisierten Axonen und Dendriten.

Komponenten des ZNS

• Das Gehirn

  Das Gehirn ist das voluminöseste Organ des ZNS. Es ist durch den interhemisphärischen Spalt in zwei Hemisphären unterteilt, die durch das Corpus callosum (Balken) miteinander verbunden sind. Die Oberfläche bildet die Hirnrinde, die aus Windungen der grauen Substanz besteht. Darunter liegt die weiße Substanz. In tieferen Regionen befinden sich weitere Bereiche grauer Substanz, wie der Thalamus, der Nucleus caudatus oder der Hypothalamus.

• Das Kleinhirn

  Das Kleinhirn befindet sich unterhalb und hinter dem Großhirn, in der hinteren Schädelgrube, nahe dem Hirnstamm. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Koordination von Bewegungen und dem Gleichgewicht.

• Der Hirnstamm

  Der Hirnstamm umfasst das Mittelhirn, die Pons (Brücke) und die Medulla oblongata (verlängertes Mark). Er verbindet das Gehirn mit dem Rückenmark und steuert lebenswichtige Funktionen wie Atmung und Herzschlag.

• Das Rückenmark

  Im Rückenmark befindet sich die graue Substanz innen (schmetterlingsförmig) und die weiße Substanz außen.

Das Periphere Nervensystem (PNS)

Das PNS besteht aus Hirn- und Spinalnerven, die aus dem ZNS entspringen und sich durch den gesamten Körper verzweigen. Diese Nervenbahnen enthalten Axone mit verschiedenen Funktionen. Zum PNS gehören auch periphere Ganglien, die entlang der Nervenbahnen liegen und Zellkörper enthalten.

Komponenten des PNS

• Hirnnerven

  Es gibt 12 Paare von Hirnnerven. Sie senden sensible Informationen aus dem Kopf- und Halsbereich an das ZNS und erhalten motorische Befehle zur Steuerung der Skelettmuskulatur in diesen Regionen.

• Spinalnerven

  Es gibt 31 Paare von Spinalnerven. Sie sind für die Übertragung sensorischer Informationen (Berührung, Schmerz und Temperatur) vom Rumpf und den Extremitäten sowie Informationen über die Position und den Zustand der Muskeln und Gelenke an das ZNS zuständig. Von dort leiten sie motorische Befehle zur Steuerung der Skelettmuskulatur weiter, die über das Rückenmark vermittelt werden.

  Jedes Spinalnervenpaar besteht aus zwei Wurzeln:

  • Sensible (afferente) Wurzel: Leitet Impulse von den Rezeptoren zum Rückenmark.
  • Motorische (efferente) Wurzel: Leitet Impulse vom Rückenmark zu den entsprechenden Effektoren (z. B. Muskeln).

Plexus und Nervenwurzeln

Die Spinalnerven bilden verschiedene Nervenwurzeln und Plexus:

• Nervenwurzeln

  Die Spinalnerven treten als Wurzeln aus dem Rückenmark aus und werden nach ihrer Lage benannt:

  • Halswurzeln (Cervical)
  • Brustwurzeln (Thorakal)
  • Lendenwurzeln (Lumbal)
  • Sakralwurzeln (Sakral)

• Nervenplexus

  Ein Plexus ist ein Geflecht aus Nervenfasern, die sich neu anordnen, um periphere Nerven zu bilden:

  • Plexus cervicalis: Besteht aus den vorderen Ästen der ersten vier Halsnerven (C1 bis C4). Er versorgt unter anderem den Hals und das Zwerchfell.
  • Plexus brachialis: Versorgt die obere Extremität.
  • Plexus lumbosacralis: Versorgt die untere Extremität und den Beckenbereich.

Funktionelle Unterteilung des PNS

Das PNS wird funktionell weiter unterteilt in das Somatische Nervensystem und das Autonome Nervensystem.

Das Somatische Nervensystem (SNS)

Das SNS ist für die bewusste Wahrnehmung und willkürliche Steuerung der Skelettmuskulatur zuständig. Es umfasst die sensorischen Nerven, die Informationen von den Sinnesorganen (Haut, Muskeln, Gelenke) an das ZNS leiten, und die motorischen Nerven, die Befehle vom ZNS an die Skelettmuskulatur übermitteln.

Das Autonome Nervensystem (ANS)

Das ANS reguliert unwillkürliche Körperfunktionen, indem es die glatte Muskulatur, das Herz, den Darm und Drüsen im Auftrag des zentralen Nervensystems steuert. Es wird in drei Hauptäste unterteilt:

• Sympathischer Ast

  Verantwortlich für Aktivitäten, die Energieverbrauch erfordern (z. B. „Kampf-oder-Flucht“-Reaktion). Er bereitet den Körper auf Stress und erhöhte Leistung vor.

• Parasympathischer Ast

  Zuständig für die Speicherung und Schonung von Energie sowie die Förderung der Magenmotilität („Rest-and-Digest“). Er fördert Entspannung und Erholung.

• Enterisches Nervensystem

  Ein eigenständiger Teil des ANS, der die Magen-Darm-Aktivität regelt und den peristaltischen Reflex koordiniert. Es wird oft als „zweites Gehirn“ bezeichnet.

Grundlegende Bauelemente der Nervenleitung

Aus funktionaler Sicht lassen sich Nerven in zwei Hauptkomponenten unterteilen:

• Sensorische (afferente) Komponente: Empfängt Reize und sendet Impulse zur Verarbeitung an das ZNS.
• Motorische (efferente) Komponente: Entspringt im ZNS und sendet Impulse an Effektor-Organe (z. B. Muskeln, Drüsen) im ganzen Körper. Diese wiederum sind in somatische und autonome Anteile unterteilt.