Überblick über das Nervensystem

Zum Zentralen Nervensystem gehören das Gehirn und das Rückenmark.

Das Rückenmark – Medulla spinalis

Durchschneidet man das Rückenmark horizontal, so kann man eine schmetterlingsförmige Formation erkennen, welche sich in den Farben grau (innen) und weiß (außenherum) voneinander abgrenzt. Graue Substanz – Substantia grisea

• Zellkörper der Neuronen + Dendriten
• bilden meist Umschaltstellen

Weiße Substanz – Substantia alba

• Leitungsbahnen -Nervenfasern
• Neuriten / Axone – Hülle aus Gliazellen (markhaltig – weiß)

Das Rückenmark verläuft im Wirbelkanal (Canalis vertebralis) und endet zwischen dem 1.-2.-Lumbalwirbel. Es handelt sich dabei um auf- und absteigende Faserbündel Links und rechts treten 31-33 Rückenmarksnervenpaare aus dem Wirbelkanal hinaus in die Peripherie. Die Öffnung nennt sich Zwischenwirbelloch (Foramen intervertebrale), da sich die Öffnung genau zwischen zwei Wirbelkörpern befindet. Die ersten Nervenfasern treten zwischen der Schädelbasis und dem Atlas aus. Hat man jetzt den Wirbelkörper vor sich, so kann man jeweils zwei Vorderhörner (nach ventral), zwei Seitenhörner (nach lateral) und zwei Hinterhörner (nach dorsal) erkennen. Was ist jetzt für was zuständig und was passiert dort genau?

Vorderhörner:

hier verlassen Dendrite von den motorischen Vorderhornzellen als vordere Wurzel die weiße Substanz und führen zu den Muskeln hin. Also gehen Nerven zur Peripherie hin (efferent) und innervieren dort die motorische Muskulatur. Zum Merken: „Wo ist im Auto der Motor? Vorne!“ Motorik – Vorderhorn.

Seitenhörner:

in den Seitenhörnern befinden sich vegetative Neuronen, die Ursprünge für das vegetative Nervensystem darstellen. Hier treten somit vegetative Nerven ein- und aus-.

Hinterhörner:

Die hinteren Hörner wollen wir ja nicht vergessen. Aus dem Hinterhorn tritt die Hinterwurzel aus, welche dann zum Spinalganglion führt, in der eine Umschaltung stattfindet, und von da führt eine weitere Nervenfaser in die Peripherie. Bei den Nervenfasern, die in die Hinterhörner eintreffen handelt es sich um afferente Nervenfasern. Die Erregung gelangt also aus der Peripherie (z.B. von der Haut) über die Nervenfasern zum Spinalganglion, wird dort umgeschaltet und gelang dann über die Hinterwurzel zu den sensiblen Hinterhornzellen im Hinterhorn.

Die weiße Substanz (Substantia alba) besteht zum größten Teil aus ab- (efferente) und aufsteigenden (afferente – wie ankommend) Fasern.

Absteigende Nerven:

Pyramidenbahnen:

Die Pyramidenbahnen kommen von der Großhirnrinde aus den motorischen Zentren und verlaufen als Vorderstrangbahn und z.T. auch als Seitenstrangbahn zu den motorischen Neuronen der grauen Substanz und sind somit verantwortlich für alle willkürlichen und feinmotorischen Bewegungen.

Extrapyramidale Bahnen:

Diese Bahnen kommen aus den Zentren unter der Hirnrinde (Hirnstamm) und verlaufen als Vorder- und Seitenstrangbahnen zu den Vorderhörnern. Sie kreuzen z.T. erst am entsprechenden Rückenmarkssegment. Zuständig sind sie für unbewusste und grobmotorische Bewegungen, wie auch automatisierte Bewegungsabläufe oder für die Korrektur unserer Haltung.

Autonome Bahnen:

Autonome Bahnen kommen vom Hypothalamus und von anderen Strukturen im Rautenhirn und verlaufen als Seitenstrangbahnen zu den Seitenhörnern und dienen der Innervation von Organmuskulatur und Drüsen.

Aufsteigende Nerven:

Vorderseitenstrangbahn:

Dies sind alle aufsteigenden (afferenten) Bahnen zum Thalamus und sie übertragen Erregungen von den oberflächensensiblen Nervenzellen wie Druck, Temperatur und Berührungen.

Hinterstrangbahnen:

Die Hinterstrangbahnen leiten Erregungen zum Thalamus und anderen Zentren im Hirn, welche tiefensensible Informationen übermitteln, wie z.B. Gelenkstellungen.

Kleinhirnstrangbahnen:

Afferente Bahnen zum Kleinhirn, welche unbewußte Erregungen zum Kleinhirn leiten, wie z.B. die Stellung der Gliedmaßen im Raum.

Reflexe:

Reflexe sind unwillkürliche Anworten bzw. Reaktionen auf Reize. Sie dienen einer besseren Bewältigung von spontan wechselnden Situationen und somit auch dem Schutz.

Der Reflexbogen:

Der Rezeptor nimmt den Reiz auf und leitet ihn über sensorische Nervenbahnen zum Reflexzentrum (Rückenmark, Stammhirn). Im Reflexzentrum findet dann eine Umschaltung statt und Erregungen werden über motorische Nervenbahnen zum Effektor geleitet und es kommt zur Reaktion.

Man unterscheidet dann noch unter Eigenreflexe, bei denen Reizort und Effektor gleich sind. Und Fremdreflexe, bei denen Reizort und Effektor unterschiedlich sind.

Eigenreflex:

Der Eigenreflex ist ein sogenannter monosynaptischer Reflex, da die Erregungen, die durch z.B. einen Schlag auf eine Sehne direkt über die Hinterhornwurzel zum Vorderhorn des Rückenmarks ziehen und dort direkt die Neuronen desselben Muskels erregen. Reiz und Antwort findet somit im gleichen Organ statt. Es gibt nur eine Verschaltung (monosynaptisch) und dadurch ist die Reizantwort sehr schnell.

Fremdreflex:

Beispiel für einen Fremdreflex ist die Tatsache, dass unser Bein nachgibt, sobald wird auf etwas Spitzes treten. Ort der Reizung wäre somit die Fußsohle, Ort der Reizantwort ist die Beinmuskulatur, die erschlafft bzw. kontrahiert.

Bei unserem Beispiel wäre es nun so, dass wenn es zu einem Schmerzreiz an unserer rechten Fußsohle kommt, so kommt es erstmal zu einer ipsilateralen Beugung (sprich auf der rechten Seite) aller Gelenke des Beines. Ipsilaterale Beuger werden kontrahiert, ipsilaterale Strecker werden gehemmt.

Ausserdem kommt es zu einer gekreuzten Reflexantwort und zwar im linken Bein, das wird nämlich gestreckt: Kontralaterale Beuger werden gehemmt und kontralaterale Strecker innerviert. Und um dem noch eins draufzusetzen, kommt es im ipsilateralen Arm zu einer Beugung und im kontralateralen Arm zur Streckung (doppelt gekreuzter Streckreflex). Damit dies möglich ist, werden die Erregungen des Schmerzes an weitere Rückenmarkssegmente (afferent/efferent) weitergeleitet.

Das Hirn – Encephalon:

Hirnstamm

Zum Hirnstamm zählt man das verlängerte Rückenmark (Medulla oblongata), die Brücke (Pons) und das Mittelhirn (Mesenzephalon).

Medulla  oblongata:

Die Medulla oblongata ist in ihrem Bau dem Rückenmark sehr ähnlich und besteht außen aus weißer Substanz (Substantia alba) mit auf- und absteigenden Leitungsbahnen und im Inneren aus grauer Substanz (Substantia grisea). Die graue Substanz bildet sogenannte Kerngebiete, welche diverse funktionelle  Kerne enthält. So z.B. den Olivenkern, welcher die Umschaltstelle zwischen Gleichgewichtsorgang und Nerven für die Augenmuskulatur bildet, sowie Kerne, die das Atemzentrum, Herz-Kreislauf-Regulationszentrum, Temperaturregulationszentrum und das Brechzentrum darstellen.

Diese funktionellen Zentren sind mit dem limbischen System gekoppelt und unterliegen somit auch einer indirekten Steuerung.

Pons:

Die Brücke besteht aus Substantia alba und besteht aus Leitungsbahnen, die die rechte und die linke Kleinhirnhälfte miteinander verbindet. Auch finden sich in der Brücke diverse Kerne, wie z.B. Schaltneuronen die als Miktionszentrum fungieren oder auch Hirnnervenkerne (V.,VI.,VII. – N. trigeminus, N.abducens und N. facialis). In dem Zwischenbereich zwischen Pons und Medulla oblongata erweitert sich der Zentralkanal zum IV. Ventrikel.

Mesenzephalon:

Das Mesenzephalon (Mittelhirn) liegt zwischen Pons und Dienzephalon (Zwischenhirn). Es besteht auch aus Substantia alba (Leitungsbahnen) und enthält funktionelle Kerngebiete:

Nucleus ruber – roter Kern, welcher ein Schaltneuron zwischen Rückenmark und höheren Hirnanteilen darstellt und somit eine Schaltstation für die extrapyramidalen (unbewusste/grobmotorische Bew.) Bahnen.

Substantia nigra – schwarzer Kern, welcher Hauptproduzent des Neurotransmitters Dopamin ist.

Hirnnervenkerne – äußere Augenmuskelnerven III. (N.oculomotorius) und IV. (N.trochlearis).

Formatio reticularis:

Der Hirnstamm wird von einem Netz von kurzen Neuronen umhüllt und diese Struktur nennt man auch Formatio reticularis. Es handelt sich dabei um Schaltneuronen, die eine Verbindung schaffen zwischen dem Hirnstamm und den darüberliegenden Strukturen. Somit werden ankommende Informationen im Wach-Zustand über den Thalamus an das Großhirn weitergeleitet. Sind wir aber müde, werden nicht alle Infos weitergeleitet und die Formatio reticularis schützt uns vor einer Flut an Informationen. Somit hat diese Struktur eine Filterfunktion, eine Schutzfunktion vor Überanstrengung und hat Einfluss auf unsere Bewusstseinslage (aufmerksamer Wachzustand und Schlaf-Wach-Rhythmus).

Hirnnerven:

Es gibt zwölf paarige Hirnnerven, die ihre Ursprünge im Hirnstamm haben:

1. Onkel – N. olfactorius (I.)
2. Otto – N. opticus (II.)
3. Orgelt – N. oculomotorius (III.)
4. Tag – N. trochlearis (IV.)
5. Täglich – N. trigeminus (V.)
6. Aber – N.abducens (VI.)
7. Freitags – N. facialis (VII.)
8. Verspeist – N.vestibulocochlearis (VIII.) – er
9. Gerne – N. glossopharyngeus (IX.)
10. Viele – N. vagus (X.)
11. Alte – N. accesorius (XI.)
12. Hamburger – N. hypoglossus (XII.)

Kleinhirn – Cerebellum:

Das Kleinhirn besteht aus zwei spiegelgleichen Hälften und ist sehr stark gefurchtet. Die beiden Kleinhirnhemisphären sind durch die Pons verbunden. Die Oberfläche besteht aus grauer Substanz. Im Inneren befindet weiße Substanz, welche verschiedene Leitungsbahnen zum Hirnstamm, zum Großhirn und zu den durchleitenden Anteilen (Zwischenhirn) sind. Im Kleinhirn lassen sich drei Anteile einteilen:

1. Altkleinhirn: zuständig für Muskeltonus
2. Neukleinhirn: Koordination der Willkürmotorik
3. Urkleinhirn: Gleichgewicht – Verarbeitung der Infos vom Innenohr

Zwischenhirn – Dienzephalon:

Das Zwischenhirn hat eine zentrale Lage und zwar zwischen Hirnstamm und Großhirn. Innen befindet sich der III.Ventrikel, welcher mit anderen Ventrikeln verbunden ist. Das Zwischenhirn besteht aus Substantia alba und weist verschiedene Kerngebiete aus:

Thalamus:

Der sogenannte Sehhügel, liegt rechts und links des III. Ventrikels und besteht aus Schaltneuronen. Somit ist er Schaltstelle aller sensiblen Erregungen. Zudem besitzt er Schaltneuronen zum Großhirn und ist Schaltzentrale zwischen Hypothalamus (s.u.) und Großhirn. Ausserdem dient er als Schaltstelle zwischen limbischen System und Großhirn. Man nennt den Thalamus auch „Tor zum Bewusstsein“, da er steuert, welche sensiblen Erregungen bis ans Großhirn weitergeleitet werden.

Hypothalamus:

Der Hypothalamus befindet sich, wie der Name schon sagt, unter dem Thalamus, am Boden des III. Ventrikels. Es befinden sich 2. verschiedene Arten von Neuronen im Hypothalamus. Einmal Neuronen für vegetative Kontrollvorgänge (Atmung, Hunger, etc.) und Neuronen fürr die Produktion von Hormonen: Releasing & Inhibiting – Hormone, welche die Tätigkeit der Hypophyse steuern.

Großhirn – Telenzephalon

Das Großhirn besteht aus den zwei bekannten Hemispähren, welche durch die Fissura cerebri longitunals voneinander getrennt sind. Zur Oberflächenvergrößerung ist das Großhirn stark gefurchtet (Sulci) und gewunden (Gyri). Die Rinde, Cortex, ist Substantia grisea und darunter befindet sich Substantia alba.

Der Liquor cerebrospinals:

Der Liquor, auch „Hirnwasser“, ist eine klare Flüssigkeit, die sich in den Ventrikeln, im Spinalkanal und um das Hirn herum befindet. Sie dient als Schutz, zur Ernährung und dem Stofftransport. Die inneren Liquorräume I., II., III. und IV. gehen alle ineinander über und werden von Aderhaut (Arachnoidea) ausgekleidet. Gebildet wird der Liquor am Boden des I. & II. Seitenventrikels und am Dach des III. Ventrikels (Plexus arachnoidea). Dabei handelt es sich um abgepresstes Blut. Gebildet werden ca. 30 ml pro Stunde und der Liquor läuft über die venösen Blutbahnen (Hirnsinus) wieder ab. Unter dem äußeren Liquorraum versteht man den Subarachnoidalraum, also der Raum unter der Arachnoidea, sprich um das Hirn und das Rückenmark herum.

Das vegetative Nervensystem:

Das vegetative Nervensystem unterteilt sich in zwei Teile:

1. Pars Sympathikus (Flight or Fight)
2. Pars Parasympatikus (Ruhe, Essen, Verdauung, Ausscheidung, Fortpflanzung)

Sympathikus:

Die Sympathikusnerven sind eine Kette von 25 weizenkorngroßen Ganglien, die sich links und rechts neben der Wirbelsäule befinden und jeweils mit den Seitenhörnern des Rückenmarks verbunden sind, wodurch eine Verschaltung mit zentralen Kernen im Hirn, im speziellen mit der Medulla oblongata, möglich ist. Die Fasern, die sich vor dem Ganglion befinden (präganglionäre Fasern) sind weiß mit Markscheiden und ermöglichen eine schnelle Reizweiterleitung. Die postganglionären Fasern sind graue Fasern ohne Markscheide, wodurch die Reizweiterleitung langsamer vonstatten geht. Die Symphatikusnerven gehören zum adrenergen System, sprich Adrenalin wird als Transmitter verwendet.

Parasympathikus:

Dient  der Regeneration! Die Zellen des Parasympathikuses schließen sich direkt an die Nerven im Hirnstamm bzw. im Rückenmark an. Die Umschaltung von prä- auf postganglionär findet immer in der Peripherie, meist am Zielorgan, statt. Der wichtigste Nerv ist der N. vagus (X.) Der Parasympathikus ist ein cholinerges System und hat Acetylcholin als Neurotransmitter.