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.