Das Nervensystem

Trockener Hals, Herzklopfen, brüchige Stimme – Anzeichen von Aufregung schleichen sich meist dann ein, wenn wir sie überhaupt nicht brauchen können. Sie gehören zu den autonom gesteuerten Funktionen des Körpers und demonstrieren uns nicht zuletzt die Einheit von Körper und Geist. Sicher ist, dass das Nervensystem daran entscheidenden Anteil hat. Das überaus komplexe Netzwerk versendet, übermittelt und empfängt dauernd Tausende bewusster und unbewusster Informationen und sorgt so dafür, dass wir am Leben bleiben.

SH-125860820-Andrea-Danti-gro-2

Vegetative Abläufe wie die Verdauung, Atmung oder Temperaturregulation sowie die Abstimmung aller Organe und Gewebe aufeinander unterliegen seiner ausgeklügelten Funktionsweise. Daher wirkt sich eine Verletzung von Nerven im Rückenmark so dramatisch nicht nur auf die Motorik, sondern auf viele lebenswichtige Bereiche aus. Im Folgenden soll es darum gehen, wie das Nervensystem im Normalzustand arbeitet; weiterführende Artikel (verlinkt) beschäftigen sich mit den Folgen einer Verletzung der Nerven auf Organe und Körperfunktionen.

 

Unterteilung

Wenn wir vom Nervensystem sprechen, kann damit sowohl das zentrale Nervensystem (ZNS) mit seinen Zentren in Gehirn und Rückenmark gemeint sein als auch das periphere Nervensystem (PNS). Dessen Anteile durchziehen netzartig den ganzen restlichen Körper und schaffen so eine blitzschnelle Verbindung bis hin zum kleinen Zeh und zurück zu den Zentren, die den gesamten Körper steuern.

Beschreibt man das Nervensystem hingegen mit Blick auf funktionelle Aspekte, lässt sich der willkürlich steuerbare (somatische) Anteil, mit dem Impulse an Muskeln gesendet und Bewegung in Gang gesetzt bzw. gestoppt wird, von dem autonomen Teil, der selbstständig wichtige Funktionen wie die Atmung, die Verdauung oder den Kreislauf reguliert, unterscheiden.

Unterteilung nach    Lage
  • Zentrales Nervensystem (ZNS)
    Gehirn und Rückenmark
    steuert:
  • Peripheres Nervensystem (PNS)
    Alle Nerven außerhalb von Gehirn und Rückenmark 
Unterteilung nach funktionellen Aspekten
  • Somatisches Nervensystem
    Nerven, die sich willkürlich steuern lassen und über Reflexe aktiviert werden
  • Autonomes / vegetatives Nervensystem
    Nerven, die nicht willkürlich oder über Reflexe aktiviert werden, sondern „autonom“ wirken:

    • Sympathisches Nervensystem
    • Parasympathisches Nervensystem
    • Enterisches Nervensystem

Das Zentrale Nervensystem (ZNS)

Das Zentralnervensystem umfasst die zentralen Anteile des somatischen und autonomen Nervensystems im Rückenmark und Gehirn. Das bedeutet, dass hier sowohl willkürlich als auch autonom zu steuernde Reize verarbeitet werden. Signale, die über die peripheren Nerven zunächst am Rückenmark ankommen, werden von dort an das Gehirn weitergeleitet.

Aufgaben des ZNS:

  • Vermittlung und Verarbeitung aller sensiblen Reize aus dem Körperinneren und seiner Umwelt
  • Koordination der Motorik
  • Regulation des Zusammenspiels aller wichtigen Systeme im menschlichen Organismus

Das Gewebe des ZNS unterteilt sich in:

  • Graue Substanz: Zellkörper der Nervenzellen (Somata)
  • Weiße Substanz: Leitungsbahnen zwischen Zellköpern (Axonen)

Während im Gehirn die graue Substanz außen liegt (Cortex), wird sie im Rückenmark von der weißen Substanz umhüllt. Die Hirn- bzw. Rückenmarkshäute (Meningen) umschließen Gehirn und Rückenmark und werden wiederum vom Schädelknochen und 26 Wirbelkörpern geschützt. Sie sind mit Hirnwasser, dem Liquor, gefüllt.

Anders als das periphere Nervensystem sind Nerven des ZNS nicht in der Lage sich zu regenerieren. Gliedmaßen, die beispielsweise aufgrund eines Unfalls abgetrennt werden, können wieder zusammenwachsen, was den Nerven im Rückenmark nicht möglich ist.

 

Das autonome / vegetative Nervensystem

Das vegetative / autonome Nervensystem setzt sich aus dem Sympathikus und seinem Gegenspieler, dem Parasympathikus, sowie dem enterischen Nervensystem zusammen. Während Sympathikus und Parasympathikus in der Feinregulierung der Körperfunktionen genau aufeinander abgestimmt arbeiten, funktioniert das enterische Nervensystem (ENS) als eigene Einheit. Es kommt ohne das ZNS aus, arbeitet also unabhängig von der Steuerung durch Gehirn und Rückenmark.

Im Gegensatz zu den willentlich steuerbaren Nerven des somatischen Nervensystems funktionieren in den drei autonomen Bereichen alle Aktionen ohne absichtliche Steuerung durch den Mensch. Das zeigt sich z. B. im körperlichen Ausdruck von Angst, Schreck oder Wut: Die Pupillen erweitern sich, eine Verengung der Gefäße führt zu Erbleichen, das Herz rast. Das alles passiert sehr schnell und unwillkürlich und reguliert sich später wieder bis zum Normalzustand.

Alle Organe empfangen ständig Signale von sympathischen und parasympathischen Nerven. Die Wirkung hängt vom Verhältnis dieser Reize ab, also davon, welcher Einfluss gerade überwiegt. Durch diese antagonistische Wirkweise sind wichtige Abläufe im menschlichen Körper nur dann im Einklang, wenn alle Nerven unbeschädigt funktionieren.

  • Sympathikus: vermittelt anregende, leistungssteigernde Reize, z. B. Steigerung von Herztätigkeit und Blutdruck, Verengung der Gefäße und Hemmung der Darmtätigkeit
  • Parasympathikus: fördert die Erholung, z. B. einen niedrigen Blutdruck oder langsamen Puls, Erhöhung der Darmtätigkeit, Verengung der Luftwege
  • Enterisches System: Netzwerk von Neuronen in den Wänden des Gastrointestinaltrakts. Das ENS empfängt Reize und beantwortet sie reflexartig, etwa durch Absonderung bzw. Aufsaugen von Sekret oder Einfluss auf die Motilität.

Bild 106263560 copyright AlilaMedicalImages, 2013 Mit Genehmigung von Shutterstock.com

Während die Nervenbahnen des Sympathikus das Rückenmark in Höhe der Thorakalsegmente und Lumbalsegmente (T1 bis L1/L2) verlassen, verlaufen die Bahnen des Parasympathikus im Bereich des Sakralmarks (S2 bis S4), sowie als Hirnnerv (Nervus vagus) vom Kopf aus in fast alle Organe. Damit sind parasympathische Nerven weniger breit auf das Rückenmark verteilt und weniger von Verletzungen betroffen. (Siehe auch: Kreislaufprobleme bei Querschnittlähmung; Autonome Dysreflexie: Verhalten im Ernstfall)

 

Die Nervenzelle (Neuron)

Gemeinsam mit den umhüllenden Gliazellen bilden alle Neuronen zusammen das Nervensystem. Allein das Gehirn besteht aus so vielen Neuronen, dass die Schätzung recht ungenau ausfällt: 100 Milliarden bis zu einer Billion werden hier vermutet.

Jede Nervenzelle besteht aus:

  • Zellkörper
  • Zellkern
  • Dendriten / Neuriten (Axone) als Zellfortsätze

Stellt man eine Nervenzelle schematisch dar, sieht sie aus, wie eine Baumkrone mit Ästen. Die Zellfortsätze können als Dendriten (dendron griech. „Baum“) kurze, stark verzweigte Ausläufer bilden oder als Neurit / Axon in Form eines langen Strangs den Zellkörper fortsetzen. Vereinfacht gesagt, leitet das Axon den elektrischen Impuls einer Nervenzelle weiter, während ein Dendrit sie aufnimmt. Beide sind als Zellfortsätze mit dem Zellkörper ohne Übergang verbunden und verknüpfen sich untereinander über Kontaktstellen, die Synapsen. „Neurowissenschaftlern ist schon lange bekannt, dass die Verschaltung der Nervenzellen untereinander nicht statisch ist, sondern ständig auf sich ändernde Umweltbedingungen reagieren kann und somit eine lebenslange Veränderbarkeit bewahrt. Im Mittel haben Nervenzellen 10 000 bis 100 000 Synapsen, über die sie mit anderen Nervenzellen in Kontakt stehen. Diese können neu aufgebaut, abgebaut, in ihrer Effektivität verstärkt (z. B. beim Lernen) oder abgeschwächt werden. Diese Flexibilität – auch Plastizität genannt – ist eine Grundeigenschaft des zentralen Nervensystems“ (Bonhoeffer / Nägerl, 2006).

klein shutterstock_97884335 Meletios nervenschaubildJedes Axon ist von einer fettartigen Schicht (Myelin) umgeben, die es wie die Beschichtung eines Kabels isoliert. Eine zweite Umhüllung mit kleinen Einschnürungen (Schwann`sche Scheide) schützt es zusätzlich. Das menschliche Axon kann eine Länge von 1,5 m erreichen und stößt nicht immer auf eine weitere Nervenzelle, sondern kann auch bei einer Drüse, einem Muskel oder anderem Gewebe enden. Auch dort gelangt der Impuls über eine Synapse zur gegenüberliegenden Membran. Die meisten Synapsen übermitteln Informationen in Form einer chemischen Reaktion. Dazu geben viele synaptische Bläschen im Umfeld der Synapse einen chemischen Stoff ab, der die Reizübertragung erst möglich macht. Dieser Stoff, der Neurotransmitter, bewirkt an der Membran eine Veränderung der Ionendurchlässigkeit, sodass der Reiz übertragen werden kann.

Sympathikus und Parasympathikus nutzen unterschiedliche Neurotransmitter zur Übertragung ihrer Impulse: Sympathische Reize werden vor allem mit den Stoffen Adrenalin und Noradrenalin übertragen, während parasympathische Einflüsse Azetylcholin zum Transport brauchen. Auch die Neurotransmitter selbst müssen erst freigesetzt werden.

In diesem Zusammenhang ist die Wirkung von Botulinumtoxin zu sehen, das die Freisetzung von Azetylcholin und damit die Weiterleitung von parasympathischen Einflüssen blockieren kann (Siehe auch: Spastik als Folge einer Querschnittlähmung).

 

Afferente und efferente Neuronen

Neuronen verbinden das zentrale Nervensystem mit Muskeln, Drüsen oder anderen ausführenden Geweben. Die Zellkörper der Nervenzellen liegen größtenteils im ZNS, aber auch in den Nervenknoten (Ganglien) außerhalb von Rückenmark und Gehirn. Nach ihrer Funktion lassen sich afferente und efferente Neuronen unterscheiden:

  • Efferente / motorische Neuronen: Sie sind „absteigend“, verlaufen also vom ZNS zu den Organen, Drüsen und Geweben. Wegen ihrer Funktion zur Innervation von Muskeln werden sie auch „motorische Nerven“ genannt (Funktionsbereich Motorik).
  • Afferente / sensible Neuronen: Sie sind „aufsteigend“ und verbinden Organe, Drüsen, Muskeln und andere Gewebe mit dem ZNS. Sie leiten u. a. Berührungsempfindung zum Rückenmark und Gehirn, daher „sensible Nerven“ (Funktionsbereich Wahrnehmung).

Obwohl der Begriff „Nerven“ genau genommen ein Bündel aus unterschiedlichen Neuronen meint, wird dennoch häufig, von motorischen bzw. sensiblen Nerven gesprochen. Zwischen beiden liegen Schaltneuronen, die Impulse von einer Nervenzelle auf die andere übertragen.

shutterstock_104298341  Blamb nervensystem

Nerven

Als Nerv im eigentlichen Sinne werden Bündel von Axonen bezeichnet, die meist sensible und motorische Neurone enthalten. Viele Nerven sind durch die Bündelung so dick, dass sie mit bloßem Auge zu erkennen sind. Man unterscheidet 31 paarige Spinalnerven, die dem Rückenmark entspringen, und 12 Hirnnerven. Die Hirnnerven sind von einer Querschnittlähmung nicht betroffen.

Spinalnerven (Rückenmarksnerven):
Die meisten Nerven zweigen vom Rückenmark ab. Das Rückenmark besteht aus fünf Bereichen, die wiederum in Segmente unterteilt sind:

  • Halsmark /Zervikalmark (C1–C8, lat. Cervix = Hals)
  • Brustmark / Thorakalmark (Th1–Th12, lat. Thorax = Brustraum)
  • Lendenmark / Lumbalmark (L1–L5, lat. Lumbus = Lende)
  • Kreuzmark / Sakralmark (S1–S5, lat. Sacrum = Kreuzbein)
  • Schwanzmark / Kozygealmark (Co1, lat. Coccyx = Steißbein)

Das eigentliche Rückenmark verläuft nur durch etwa zwei Drittel der Wirbelsäule, d. h. die Wirbelkörper im unteren Bereich umschließen nicht mehr das Rückenmark, sondern lediglich Spinalnerven, die weiter oben aus einem bestimmten Rückenmarksabschnitt ausgetreten sind (Cauda equina). Von jedem Segment führen rein motorische und rein sensible Neuronen in den Zwischenwirbelkanal, um sich dort zu einem Nerv zu verbinden. Alle Nerven treten paarweise aus den Wirbelkörpern aus, um jeweils die linke oder rechte Körperhälfte zu versorgen.

Bild 91790852 Copyright udaix, 2013. Mit Genbehmigung von Shutterstock.com

Die Spinalnerven versorgen folgende Organe des Körpers:

  • C1 bis C4: Atmung und Bewegen von Kopf und Hals
  • C4 bis C6: Herz, Bewegen der Schultern (C5)
  • C6 bis C7: Bewegen von Ellenbogen und Handgelenk
  • C7 bis Th1: Bewegen von Hand und Fingern
  • Th1 bis Th12: Rumpfstabilität und Sympathikus, einschließlich Temperaturregulation
  • Th11 bis L2: Hüftbewegung und Ejakulation
  • L3: Strecken des Knies
  • L4 bis S1: Bewegen des Fußes und Beugen des Knies
  • S2 bis S4: Erektion und Steuerung von Harnblase und Enddarm

Aus dem Kozygealsegment und dem zugehörigen Steißbein treten keine Nerven aus.

Grob gesehen, versorgen also die zervikalen Spinalnerven (C1 bis C8) den Hals, die Arme und die Atmungsorgane, die thorakalen (Th1 bis Th12) sind für die Haltung des Körpers und über die Nerven des Sympathikus für die Steuerung vieler Organe zuständig, die lumbalen (L1 bis L5) versorgen Beine und Füße und über die sacralen Spinalnerven werden Blase, Darm und Sexualorgane reguliert (Siehe auch: Formen der Querschnittlähmung; Auswirkungen einer Querschnittlähmung auf Organe und Körperfunktionen).

Kranialnerven (Hirnnerven):

Alle zwölf Kranialnerven entspringen dem Hirnstamm, dazu gehören beispielsweise der Sehnerv (Nervus opticus) und der der Nervus vestibulocochlearis, der Gehör und Gleichgewichtssinn versorgt. Drei weitere Hirnnerven regeln die Bewegungen der Augenmuskeln. Der Nervus vagus (10. Hirnnerv) gehört zum parasympathischen System und verlässt das Gehirn, um über die Kehlkopfmuskulatur, das Herz und den Magen zum Darm zu gelangen. Alle diese Stationen beeinflusst er autonom und ist dabei auf ein intaktes Rückenmark nicht angewiesen. Er kann aber, wie erwähnt, auch nicht gebremst werden, wenn sympathische Spinalnerven ausfallen.

 

Fragen & Kommentare

Fragen & Kommentare zu diesem Artikel


Sie müssen angemeldet sein, um einen Kommentar zu hinterlassen.

Zur Registrierung geht es hier lang.