Gesundheit heute

Aufbau und Funktion des Nervensystems

Peripheres und zentrales Nervensystem

Das hoch komplizierte menschliche Nervensystem gliedert sich nach seiner Lage in das periphere und das zentrale Nervensystem.

Das periphere Nervensystem (PNS) umfasst alle Nerven, die den Körper als dreidimensionales Netz durchziehen wie Telefonkabel eine Stadt. Die Nerven übermitteln Informationen, als elektrische Impulse kodiert, zwischen Rückenmark bzw. Gehirn und dem übrigen Körper. Die zum Rückenmark gehörenden Nerven heißen Spinal- oder Rückenmarknerven, die zum Gehirn gehörenden entsprechend Hirnnerven.

Das zentrale Nervensystem (ZNS) ist das lebenswichtige Steuerungszentrum. Zusammen mit dem Hormonsystem, mit dem es aufs Engste verknüpft ist, steuert und regelt es alle Körperfunktionen von der Atmung über Bewegung und Fortpflanzung bis hin zur Verdauung. Über die Sinnesorgane ermöglicht das zentrale Nervensystem Wahrnehmungen und verbindet den Menschen mit der Umwelt. Darüber hinaus ist es Grundlage aller „höheren“ Funktionen wie etwa Bewusstsein, Empfinden, Denken und Lernen.

Unterster Abschnitt des zentralen Nervensystems ist das Rückenmark (RM), das sich im Wirbelkanal der Wirbelsäule vom Übergang zwischen Kopf und Nacken bis zur Lendenwirbelsäule abwärts zieht. Es ist zum einen der zentrale Kabelstrang zwischen Körper und Gehirn, zum anderen ist es ein dem Gehirn untergeordnetes Steuerungszentrum. Über unbewusste Reflexe ermöglicht das Rückenmark z. B. schnelle Fluchtreaktionen (Wegziehen des Fußes bei Treten auf einen Nagel), es hält uns durch Mitregulation der Muskellänge und -spannung entgegen der Schwerkraft aufrecht und ist an der Harnblasenentleerung beteiligt.

Nach oben geht das Rückenmark nahtlos in das verlängerte Mark als untersten Gehirnabschnitt über. Verlängertes Mark und die nach oben folgende Brücke und das Mittelhirn bilden zusammen den Hirnstamm. Zwischen vielen Leitungsbahnen liegen hier Nervenzellanhäufungen (Kerne genannt), die u. a. lebenswichtige Körperfunktionen wie die Atmung regulieren, die Sinnesorgane versorgen sowie an der Bewegungssteuerung beteiligt sind. Mit dem Hirnstamm verbunden ist das Kleinhirn, das der Bewegungskoordination und den Gleichgewichtsreaktionen dient. Es sorgt z. B. dafür, dass Bewegungen „richtig dosiert“ werden und nicht über ihr Ziel hinausschießen.

Das oberhalb von Hirnstamm und Kleinhirn liegende Zwischenhirn ist ebenfalls an der Steuerung lebenswichtiger Prozesse beteiligt, etwa der Regulierung der Körpertemperatur. Außerdem ist das Zwischenhirn zentrales Bindeglied zwischen Nervensystem und Hormonsystem. Nicht zuletzt filtert das Zwischenhirn die Informationen aus dem Körper und der Umwelt, bevor es einen Teil davon zum Großhirn weiterleitet („Tor zum Bewusstsein“).

Das Großhirn schließlich ist der größte und entwicklungsgeschichtlich jüngste Gehirnabschnitt. Es wird durch eine große Längsfurche in zwei Hälften geteilt (Hemisphären) und hat durch Auffaltung in Gehirnwindungen und -furchen eine riesige Oberfläche. Im Großhirn werden z. B. die Meldungen der Sinnesorgane registriert und verarbeitet (aus dem Sehen wird ein Erkennen) und Bewegungen bis hin zu komplexen Handlungsketten entworfen. Auch unsere Gedanken, Gefühle und moralischen Wertvorstellungen sind Leistungen des Großhirns.

Einige Großhirnfunktionen können heute recht genau lokalisiert werden. So haben etwa die Steuerungsbefehle für willkürliche Bewegungen ihren Ursprung in einem bandförmigen Gebiet der Großhirnoberfläche, das etwa von der Mitte des Scheitels wie eine Haarsträhne nach unten und leicht nach vorne bis etwa zum Oberrand des Ohrs zieht. Berührungsempfindungen der Haut kommen in der parallel davorliegenden Hirnwindung an. Ein Schaden dieser Gebiete oder der dazugehörenden Leitungsbahnen, etwa durch einen Schlaganfall oder durch einen Tumor, führt somit zu eng umgrenzten Ausfällen. Da die Leitungsbahnen sich im Hirnstamm kreuzen, ist bei einer rechtsseitigen Gehirnschädigung die linke Körperhälfte betroffen und umgekehrt.

Schutzeinrichtungen des zentralen Nervensystems

Das zentrale Nervensystem ist lebenswichtig für den Organismus und gleichzeitig sehr empfindlich. So wundert es nicht, dass sich im Lauf der Jahrmillionen wirksame Schutzeinrichtungen entwickelt haben:

  • Das Gehirn liegt gut geschützt unter den Schädelknochen, das Rückenmark wird von der Wirbelsäule als fester „Schale“ umgeben.
  • Zusätzlichen Schutz bieten drei bindegewebige Häute: Unterhalb der Schädelknochen und Wirbel liegt die harte Hirn- bzw. Rückenmarkhaut, nach innen folgen zwei weiche Hirn- bzw. Rückenmarkhäute.
  • Der Raum dazwischen ist nicht leer, sondern mit einer wässrigen Flüssigkeit gefüllt, dem Liquor (Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit, Nervenwasser). Auch im Gehirn selbst gibt es Hohlräume, die Hirnkammern, die mit Liquor gefüllt sind. Wie ein Wasserkissen puffert der Liquor Stöße ab.

Willkürliches und vegetatives Nervensystem

Das Nervensystem kann außerdem nach der Funktion eingeteilt werden in willkürliches (somatisches) und vegetatives Nervensystem (autonomes Nervensystem, unwillkürliches Nervensystem). Während das willkürliche Nervensystem alle dem Bewusstsein und dem Willen unterworfenen Vorgänge (z. B. die Muskelbewegungen) steuert, ist das vegetative Nervensystem der direkten willentlichen Kontrolle weitgehend entzogen. Dazu gehören insbesondere die inneren Aktivitäten des Körpers wie etwa Herzschlag, Atmung und Verdauung. Das vegetative Nervensystem wird klassischerweise gegliedert in einen sympathischen(Sympathikus) und einen parasympathischen Teil (Parasympathikus). Sympathikus und Parasympathikus haben oft gegensätzliche Wirkungen und ermöglichen in ihrem Zusammenspiel eine Anpassung an die jeweiligen Bedürfnisse des Körpers.

Von: Dr. med. Nicole Menche, Dr. med. Arne Schäffler in: Gesundheit heute, herausgegeben von Dr. med. Arne Schäffler. Trias, Stuttgart, 3. Auflage (2014). Überarbeitung und Aktualisierung: Dr. med. Sonja Kempinski
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Schlaf schützt das Gehirn

Vor allem im Tiefschlaf baut das Gehirn überflüssige Verbindungen ab und schafft Platz für neue Informationen.

Schlaf schützt das Gehirn

Lernen und Gedächtnis verbessern

Wer regelmäßig gut schläft, tut mehr für seine Gesundheit als viele denken. Erholsamer Schlaf stärkt das Gedächtnis, verbessert das Lernen und könnte sogar das Risiko für Alzheimer senken.

Hirnzellen im Hochbetrieb

Schlafen ist weder ein Luxus noch verlorene Zeit – ganz im Gegenteil. Während wir schlummern, arbeitet das Gehirn auf Hochtouren: Es speichert neue Erinnerungen, sortiert unwichtige Informationen aus und bereitet sich auf neue Lerninhalte vor.

Dass Schlaf für unsere geistige Leistungsfähigkeit unverzichtbar ist, belegen zahlreiche Studien, betonen Expert*innen der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN) und der Deutschen Hirnstiftung. Bereits eine einzige Nacht ohne Schlaf kann die Fähigkeit, neue Informationen zu speichern, um rund 40 Prozent verschlechtern. Auch Aufmerksamkeit, Konzentration, Problemlösen und Entscheidungsfähigkeit leiden deutlich. Wer dagegen ausreichend und gut schläft, lernt leichter und erinnert sich besser.

Besonders wichtig ist der Tiefschlaf. In dieser Schlafphase werden neue Erinnerungen dauerhaft im Gehirn verankert. Gleichzeitig baut das Gehirn überflüssige Verbindungen ab und schafft Platz für neue Informationen – dieses Aufräumen ist ein wichtiger Prozess, um leistungsfähig zu bleiben.

Schutz vor Alzheimer?

Doch guter Schlaf wirkt sich nicht nur auf die Konzentration aus. Immer mehr Forschungsergebnisse zeigen, dass chronischer Schlafmangel auch das Risiko für Demenzerkrankungen erhöhen kann. Das zeigt sich zum Beispiel an Menschen, die zwischen dem 50. und 70. Lebensjahr über längere Zeit regelmäßig weniger als sechs Stunden pro Nacht schliefen. Diese hatten in Studien ein rund 30 Prozent höheres Risiko, später an einer Demenz zu erkranken.

Ein möglicher Grund: Während längerer Wachphasen sammeln sich im Gehirn Eiweißstoffe wie Amyloid-β und Tau an. Diese spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Alzheimer-Krankheit. Schon eine einzige Nacht mit Schlafentzug kann den Amyloidspiegel ansteigen lassen. Gleichzeitig können frühe Veränderungen bei Alzheimer selbst den Schlaf verschlechtern – ein Teufelskreis, den Forschende derzeit intensiv untersuchen.

Körperlich und geistig aktiv bleiben

Guter Schlaf allein reicht allerdings nicht aus, um die Hirngesundheit bis ins hohe Alter zu erhalten. Zusätzlich sollte man auf regelmäßige Bewegung achten, sich ausgewogen ernähren und geistig aktiv bleiben. Auch gilt es, Erkrankungen wie Bluthochdruck oder Diabetes gut zu kontrollieren. Denn dauerhaft erhöhte Blutdruckwerte oder schlecht kontrollierte Blutzuckerwerte können die Gefäße im Gehirn schädigen und dadurch das Risiko für kognitive Einschränkungen und Demenz erhöhen.

Quelle: DGN

Von: Dr. med. Sonja Kempinski; Bild: mauritius images / Tierfotoagentur / R. Richter