Das Nervensystem

Einige interessante Fakten zum Nervensstem

Gleich zu Beginn: Sieh Dir dieses Video an (mit DGS).

Und hier findest Du (leider ohne UT oder DGS) den Vortrag von Prof. M. Spitzer über das Gedächtnis:

Die meisten dieser Fakten sind nicht relevant für die Prüfung, verdeutlichen aber die hohe Bedeutung des Nervensystems, seine enorme Leistungsfähigkeit und, dass es uns ausmacht. Es ist die organische Grundlage unserer Denkprozesse, unserer Seele und unseres Charakters.

 

Zunächst einmal ist dieses System im gesamten Körper verteilt. Die meisten Zellen des Nervensystems sitzen im Kopf, dicht gefolgt vom Bauch. Auch hier haben wir eine enorme Anzahl an Nervenzellen, vor allem um das Verdauungssystem herum. Hier sitzt das sogenannte Darmhirn. Ein etwas längerer, aber dafür höchst interessanter Artikel dazu ist hier zu finden

 

Unsere Nervenbahnen ergeben aneinandergereiht eine Länge von 780.000 km. Das ist die Strecke von der Erde zum Mond und zurück. Und das in einem einzigen Menschen. Wenn man außerdem alle Nervenzellen aus dem Körper nehmen und sie nebeneinander legen würde, ergäbe das eine Fläche von 28.000 Quadratmetern! Die Geschwindigkeit, mit der elektrische Nervenimpulse im Körper rasen, beträgt 360 km/h. Jede Nervenzelle gibt dabei ca. 200 Impulse in einer Sekunde ab.

 

Aufbau des Nervensystems

Nervenzelle

Die Beschriftungen sind von mir.
Quelle: http://cinpla.org/wp-content/uploads/2015/02/neuron.jpg

Die kleinste Einheit des Nervensystems ist die Nervenzelle (Neuron).

Sie besteht aus einem Zellkörper mit Fortsätzen (Dendriten), dem langen Axon (das kann bis zu 1m lang werden!) mit seinen Myelin-Hüllzellen und den dazwischen liegenden Schnürringen und endet an weiteren Fortsätzen mit Endknöpfchen.

Ihre Aufgabe ist die Kommunikation mit anderen Zellen - das können andere Neuronen oder auch andere Körperzellen, wie z.B. Muskelzellen sein.

Die Kommunikation, also die Übertragung von Informationen, erfolgt elektrisch über sogenannte Impulse und chemisch über Botenstoffe, die von Rezeptoren erkannt werden.

Die elektrischen Impulse werden im Zellkörper gesammelt oder erzeugt und immer nur vom Zellkörper zu den Endknöpfchen geleitet. Die umgekehrte Richtung ist NICHT MÖGLICH.

Synapsen: Verbindungen zwischen den Neuronen

Der Mensch besitzt ca. 100 Milliarden Nervenzellen, von denen jede einzelne ca. 10.000 Verbindungen zu ihren Nachbarzellen aufnehmen kann. Diese Verbindungen heißen Synapsen.

So sehen die Dinger aus:

Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=vujELzwcdpQ (herauskopiert aus den Aufnahmen)
Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=vujELzwcdpQ (herauskopiert aus den Aufnahmen)

Man sieht sehr deutlich, dass eine ungeübte Synapse viel kleiner ist als eine geübte Synapse. Warum geübt und ungeübt? Nun, die linke Synapse hat sich gerade erst gebildet. Sie ist noch klein und möchte sich eher wieder entfernen. Hier hat der Mensch gerade angefangen, etwas Neues zu lernen. Es braucht jetzt Wiederholungen, damit aus diesem Winzling eine geübte Synapse wird. Die Impulse gehen stockend, das Lernen ist schwer, weil die Signale nur langsam darüber laufen - es ist kaum Platz für all die chemischen Botenstoffe - ähnlich einer Einbahnstraße, aus der der Verkehr einer Autobahn umgeleitet wird: Es geht langsam voran und mit einem dicken Stau.

Beim Üben wird sie dicker und leistungsfähiger. Viele Nervenimpulse können nun locker darüber strömen. Wie bei einer großen Autobahn fließt der Verkehr hier. Was auch immer an Denk- oder Bewegungsabläufen hier stattfindet: Es geht leicht.

Synaptische Übertragung

Erstmal an dieser Stelle ein lustiges Video (ohne Untertitel - sobald ich kann, schreibe ich die rein).

Das ist vom Science Slam. Der Typ ist lustig.

Gleiches Recht für alle! Hier ein Video auf Englisch. Die gehörlosen Schüler hören nichts und die hörenden Schüler verstehen nichts ;-) Aber die Bilder sind gut.


Schaltzentrale des Körpers: das Gehirn

In unserem Gehirn werden Signale vom Körper selbst (aus dem Inneren) und der Umwelt gesammelt, verarbeitet und angemessene Reaktionen darauf ausgewählt. Hier ist auch der Sitz unseres Gedächtnisses: von allem, was wir gelernt haben und noch lernen werden. Unser Bewusstsein ebenso wie unser Unterbewusstsein manifestieren sich hier. Unsere Gefühlswelt wird von hier gesteuert. Unsere Atmung und der Kreislauf, die Arbeit der Nieren, Leber, Lungen - einfach alles wird von hier aus kontrolliert und reguliert.

Um seine vielen Aufgaben zu erfüllen, besteht es aus mehreren Teilbereichen:

  1. Stammhirn
    mit verlängertem Mark, Nachhirn, Mittelhirn und Zwischenhirn
  2. Kleinhirn
  3. Großhirn
    mit der Großhirnrinde (Cortex)

Hier findest Du eine 3D-Darstellung des Gehirns. Alle Bereiche kannst Du Dir einzeln anzeigen lassen, wenn Du oben links auf die Menüleiste klickst. Du kannst das Modell drehen und es Dir von allen Seiten genau betrachten. Sieh mal rein. Es lohnt sich!

Aufgaben der Gehirnkomponenten

Das Stammhirn hat sich in der Entwicklungsgeschichte als Erstes entwickelt. Es ist der älteste Teil unseres Gehirns und steuert Instinkte und wichtige Grundgefühlslagen, wie Angst, Wut oder Aggression.

Das Kleinhirn ist viel feiner gefurcht als das Großhirn und steuert vor allem die Feinmotorik und das Halten des Gleichgewichts. Beobachtungen von Kindern, die mit einem organischen Schaden am Kleinhirn geboren wurden, zeigen allerdings auch Störungen in der Kommunikation, dem Verhalten und der visuellen Wahrnehmung. Auch daran muss das Kleinhirn also beteiligt sein.

Das Großhirn besteht aus 2 Hälften (Hemisphären), die durch den Balken miteinander verbunden sind. Hier werden die Bewegungen der rechten Körperseite von der linken Hemisphäre und die Bewegungen der linken Körperseite von der rechten Hemisphäre gesteuert. Es geht über Kreuz. Hier der Sitz unseres Denkens, der geistigen Fähigkeiten und der sozialen Kompetenz, der Motorik und die bewusste Verarbeitung der Gefühlslage.

Dieses Bild kursiert im Netz und vermittelt ein falsches Bild von der Arbeitsteilung. Sie ist nicht so starr wie man das glauben könnte, wenn man sich dieses Bild ansieht!
Dieses Bild kursiert im Netz und vermittelt ein falsches Bild von der Arbeitsteilung. Sie ist nicht so starr wie man das glauben könnte, wenn man sich dieses Bild ansieht!

Linke und rechte Hemisphäre haben unterschiedliche Aufgaben. Insgesamt werden der linken Gehirnhälfte eher das rationale, logische Denken und der rechten Gehirnhälfte eher Kreativität und Neugier zugesprochen. 

Das ist aber einfach nur falsch. Einige Dinge konzentrieren sich eher auf die linke, andere eher auf die rechte Gehirnhälfte - häufig sind es aber Nuancen ein- und desselben Vorgangs. So sind räumliche Vorstellung, Zahlenverständnis und Gesichtserkennung eher rechts, die Wahrnehmung kleiner Zeitabstände und von Details (z.B. in Gesichtern oder Räumen) eher links angesiedelt.

Das kann aber durchaus variieren zwischen einzelnen Personen! Und letztlich heißt "aktiv" nicht, dass alles andere im Gehirn grad inaktiv ist. Beide Gehirnhälften arbeiten stets zusammen!


Rückenmark - Reflexzentrale

Quelle: http://www.hirslanden-bibliothek.ch
Quelle: http://www.hirslanden-bibliothek.ch

Unser Rückenmark ist eine Art dicker Kabelleiter, der die Nervenbahnen zwischen Gehirn und Körper zusammenführt.

Es befindet sich im Wirbelkanal in der gesamten Wirbelsäule und ist direkt mit dem Gehirn verbunden. Zwischen den Wirbeln treten einzelne Nervenstränge in den Körper aus und führen zu Muskeln und Organen. Man unterscheidet zwischen folgenden Nervenbahnen:

  1. Motorische Nervenbahnen
    Sie steuern die Bewegungen und laufen über das Rückenmark vom Gehirn zu den Muskeln.
  2. Sensorische Nervenbahnen
    Sie bringen Informationen aus dem Körper und der Umwelt in das Gehirn zur Verarbeitung.

Reflexe

Ein Reflex ist eine unwillkürliche (= nicht dem Willen unterliegend, nicht steuerbar) und schnelle Reaktion des Körpers auf einen Umweltreiz.

 

Ich will Dir das an einem Beispiel erklären:

Stell Dir vor, Du trittst im Sommer barfuß auf einen spitzen Stein. Noch bevor Du merkst, was Dir da passiert ist, ist das Bein schon oben. Wie geht das so schnell?

Hier hat unser Körper (der von Tieren im Übrigen auch!) eine tolle Erfindung, die nennt sich Reflexbogen und läuft vollautomatisch ab, ohne dass Du darüber nachdenken musst. 

Hier siehst Du ein Schema für den Reflexbogen, wie Du ihn in der Prüfung zeichnen können musst.

Erklärung:

Tatsächlich managen diese Reaktion nur 2 Nerven-Fasern: eine sensorische, die den Reiz vom Rezeptor blitzschnell an das Reflexzentrum (Rückenmark oder Stammhirn, je nach Reflexart) sendet und eine motorische, die vom Reflexzentrum die Antwort an die Muskeln (=Effektor) bringt. Sensorische und motorische Faser sind im Reflexzentrum direkt verbunden.

Erst, wenn der Fuß schon oben ist, wird der Reiz auch ans Schmerzzentrum geleitet und Du kannst den Schmerz fühlen. 


Vegetatives Nervensystem

Das Vegetative Nervensystem (es heißt auch Autonomes Nervensystem) besteht aus 3 Teilen: Sympathikus, Parasympathikus und den Nerven des Verdauungssystems (sogenanntes "Darmhirn").

Sympathikus und Parasympathikus sind, anders als ZNS oder PNS nicht deutlich zu verorten, sondern vielmehr über den ganzen Körper verteilt. Ihre Aufgabe ist es, Anspannungs- und Entspannungszustände des Körpers zu regulieren. Im Allgemeinen ist der Sympathikus in Stress-Situationen und der Parasympathikus in Entspannungssituationen aktiv.

Beide haben Verbindungen zu allen Organen. Sie wirken genau gegenteilig:

Wenn Du also entspannt bist, arbeitet Deine Verdauung, der Herzschlag ist erniedrigt, die Blutgefäße sind erweitert (Blutdruck sinkt), die Harnausscheidung läuft. Dafür ist der Parasympathikus zuständig.

Bist Du hingegen angespannt, werden Verdauung und Harnproduktion gehemmt (in solchen Situationen kann man Klogänge nun wirklich nicht gebrauchen), das Herz schlägt schneller, die Blutgefäße ziehen sich zusammen und der Blutdruck erhöht sich. Der Körper ist auf "Flucht oder Kampf" ausgerichtet. Das macht der Sympathikus.

 

Dein Darmhirn hingegen kümmert sich um den reibungslosen Ablauf der Verdauung.


Erkrankungen des Nervensystems

Unser Nervensystem kann durch verschiedene Ursachen erkranken. 

 

Wenn zum Beispiel die Blutversorgung gestört ist (z.B. wegen Arterienverkalkung oder einem Gerinnsel), sterben Gehirnzellen ab. Je nachdem, in welcher Hirnregion das passiert, hat man plötzlich Ausfälle in der Motorik, der Sprache, dem Gedächtnis. Man nennt das einen Schlaganfall.

Gifte, Medikamente und Drogen können die Übertragung von Informationen an der Synapse beeinträchtigen. Sie können zum Beispiel Rezeptoren blockieren, den Abbau des Überträgerstoffes hemmen, eine plötzliche Öffnung aller Membranbläschen gleichzeitig bewirken, sodass die Nachbarzelle vom Botenstoff regelrecht überflutet wird und noch diverse andere Dinge. Insgesamt führt das zu folgenden Symptomen: gesteigerte Erregung, Störungen im Schlaf-Wach-Rhythmus, Beeinträchtigungen wichtiger Zentren (Atemzentrum, Kreislaufzentrum, Brechzentrum usw.) bis hin zum Tod - das ist immer abhängig von der Menge.

Manchmal ist unser Immunsystem fehlgeleitet und greift Strukturen des eigenen Körpers an. Man nennt das eine Autoimmunerkrankung. Dazu gehört zum Beispiel die Multiple Sklerose. Hier werden die Hüllzellen des Axons angegriffen und zerstört. Die Impulsweiterleitung ist dadurch gestört. Es treten Missempfindungen (z.B. Kribbeln der Haut), Bewegungsstörungen, Sehstörungen und andere Symptome auf. Die Krankheit verläuft in Schüben mit mehr oder weniger guter Rückbildung der Symptome. Am Ende sterben Erkrankte, sofern sie nicht ordentlich behandelt werden, z.B. an Atemstillstand, weil die Atemmuskulatur nicht mehr gesteuert wird.

Die Meningitis ist eine Infektionskrankheit (hervorgerufen durch Bakterien, Viren oder auch Pilze), bei der sich die Hirnhaut entzündet. Die Symptome sind Fieber, Kopf- und Gliederschmerzen, Übelkeit und Erbrechen. Sie ähneln der Grippe. Häufig tritt hier aber die sogenannte Nackensteifigkeit auf. Das hat man, wenn der Kopf beim Vorneigen zur Brust extrem wehtut. Eine Meningitis ist meldepflichtig, sie gehört unbedingt in ärztliche Behandlung. Sie gehört zu den lebensbedrohlichen Erkrankungen.


Rätsel zum Thema - Teste Dich!

Qiuz zum Nervensystem mit Fragen, die in der mündlichen Prüfung schon gestellt wurden