14. Lektion Das Nervensystem

Das Nervensystem steuert und koordiniert alle Aktivitäten des Körpers. Es besteht aus Milliarden von Neuronen (Nervenzellen), die miteinander verbunden sind. Neuronen leiten elektrische Signale, die Nervenimpulse, mit hoher Geschwindigkeit. Sie bilden ein gewaltiges Kommunikationssystem, das Informationen sammelt, verarbeitet und Anweisungen sendet.

Das Nervensystem wird von zentralen und von peripheren Organen gebildet. Gehirn und Rückenmark sind die zentralen Organe, die zusammen als Zentralnervensystem gelten: die übrigen Nerven bilden als periphere Organe das periphere oder vegetative Nervensystem.

Das ZNS und das ausgedehnte Netzwerk aus Nerven, die jeden Teil des Körpers erreichen, bilden das Nervensystem. Nerven sind wie Datenautobahnen, die Nervenimpulse in beide Richtungen zwischen dem Körper und dem ZNS weiterleiten. Sie bestehen aus sensorischen Bahnen, die Impulse zum ZNS leiten, und motorischen Bahnen, die Muskeln und andere Organe mit Anweisungen vom ZNS versorgen. Im ZNS leiten Schaltneurone Signale weiter und verarbeiten sie.

Geschützt durch den knöchernen Schädel und die Wirbelsäule ist das Zentralnervensystem eine Achse, um die herum relativ symmetrisch alle anderen Organe angelegt sind. Gehirn und Rückenmark liegen eingebettet im sogenannten Liquor celebrospinalis, der Hirn-Rückenmarksflüssigkeit. Sie wird in der Spinnwebhaut erzeugt und dient unter anderem als Stoßdämpfer. Das zentrale Nervensystem steuert überwiegend willkürliche Bewegungen und Empfindungen. Die dazugehörigen Nervenzellen sind sowohl im Gehirn als auch im Rückenmark untergebracht. Das ZNS kontrolliert und koordiniert alle Körperaktivitäten. Dazu verarbeitet es Signale der Sinnesorgane und sendet an Muskeln und Organe Anweisungen.

Vom Hals bis zur Hüfte verlaufen beiderseits der Wirbelsäule zwei Stränge, an denen wie an einer Perlschnur kleine Nervenzellenanhäufungen, die Ganglien, aneinandergereiht sind. Diese Ganglienkette wird mit den von ihr ausgehenden Nervenfasern als sympathisches Nervensystem bezeichnet. Zusammen mit dem parasympathischen System, das hauptsächlich aus dem zehnten Hirnnerv, dem Vagusnerv besteht, bildet es das vegetative oder periphere Nervensystem. Ihm sind alle vegetativen Funktionen, also Verdauung, Atmung, Ausscheidung usw. unterworfen (unwillkürliche Vorgänge). Das PNS besteht aus den Nerven, die vom Gehirn und dem Rückenmark abgehen und Nervenimpulse an die restlichen Körperteile weiterleiten. Das PNS gliedert sich in sensorische Neuronen, motorische Neuronen (Motoneuron) und vegetatives (unwillkürliches) System. Sensorische Neuronen sammeln Informationen über Änderungen innerhalb und außerhalb des Körpers, wie z.B. eine volle Blase oder eine heiße Tasse, und leiten sie an das ZNS. Motoneuronen, die zum willkürlichen Nervensystem zählen, leiten Signale vom ZNS an die Skelettmuskeln, um willkürliche Bewegungen wie z.B. einen Ball wegschießen auszuführen. Das vegetative System erhält Signale vom ZNS und steuert die inneren Organe, z.B. das Herz oder die Atemfrequenz werden automatisch durch das vegetative Nervensystem gesteuert. Trotz ihrer scheinbaren Unabhängigkeit sind das zentrale und das vegetative Nervensystem eng miteinander verknüpft. Als Herrscher über alle willkürlichen und unwillkürlichen Vorgänge im Körper schaffen sie zusammen eine perfekte anatomisch-physiologische Einheit.

Die Neuronen besitzen die gleiche Grundstruktur und werden ebenso von Genen gesteuert, wie alle Körperzellen. Dennoch gibt es Unterschiede: Nach Abschluss der Gehirnwachstumsphase können sie sich nicht mehr teilen. Sie haben besondere Zellfortsätze - Dendriten und Axone genannt, die mit anderen Nervenzellen Kontakt aufnehmen können. Sie haben eine Zellmembran, die elektrische Signale erzeugt und mit Hilfe von Botenstoffen und Rezeptoren Signale empfangen kann. Eine Nervenzelle besteht aus einem Zellkörper und Zellfortsätzen. Zum Zellkörper gehören der Zellkern und das Zytoplasma mit den Zellorganellen. Dendriten sind kurze, baumartig verzeigten Ausstülpungen des Zytoplasmas. Sie nehmen Erregungsimpulse aus benachbarten Zellen auf. Axone sind längliche Ausstülpungen des Zytoplasmas. Sie entspringen am Axonhügel, und ziehen zu anderen Nervenzellen und teilen sich am Ende in viele Endverzweigungen auf. Sie leiten elektrische Impulse zu anderen Nervenzellen oder Muskeln. Axone können sogar über einen Meter lang sein (z.B. vom Rückenmark zum Fuß).

Die Gliazellen des Nervengewebes erfüllen Stütz-, Ernährungs-, und immunologische Schutzfunktionen für die Neurone. Astrozyten sind sternförmige Zellen mit zahlreichen Fortsätzen. Nach einer Verletzung von Nervengewebe bilden sie einen narbigen Ersatz. Oligodendrozyten bilden im ZNS die Markscheiden, die dort als elektrische Isolierung wirken. Diese beiden Gliazellen werden auch zusammen als Makrogliazellen bezeichnet.