1 Nervensystem

1.1 Einleitung

Das Nervensystem kann in ein somatisches und ein autonomes System unterteilt werden.

Das somatische Nervensystem umfasst das zentrale Nervensystem (ZNS) und das periphere Nervensystem (PNS). Es verbindet bewusst den Gesunden mit der Umwelt (durch Sprache und Handlungen). Das vegetative (autonome) Nervensystem verfügt über 2 Innervationssysteme: Sympathikus (Orthosympathikus) und Parasympathikus. Diese kontrollieren und adaptieren die Vitalfunktionen des Körpers.

Das Nervensystem besteht aus Neuronen mit Zellkörpern und Fasern sowie aus Bindegewebe.

1.2 Nervenzelle und Neuronentypen

Die anatomisch-physiologische Einheit des Nervensystems ist das Neuron. Die Zahl der Neuronen eines Menschen liegt bei der Geburt fest.

Es gibt afferente und efferente Neurone. Die einen leiten sensible Informationen zum ZNS, die anderen ziehen aus dem ZNS und haben eine motorische oder sekretorische Funktion. Im ZNS sind noch Projektionsneuronen, Assoziationsneuronen mit kurzen oder langen Fasern sowie Neuronen mit Kommissurenfasern vorhanden, welche die beiden Hälften des ZNS miteinander verbinden.

Ein Neuron besteht aus einem Zellkörper (Soma oder Perikaryon), der für die Funktion des Neurons unentbehrlich ist. Es gibt multipolare, bipolare, pseudounipolare und monopolare Neuronen ( ? Abb. 1.1):

• multipolare Neuronen: Das multipolare Alpha-Motoneuron im Vorderhorn der grauen Substanz des Rückenmarks besitzt Fortsätze. Kurze Fortsätze (Dendriten) empfangen die motorische Information. Ein langer Fortsatz (Axon, Neurit oder motorische Nervenfaser) leitet den Erregungszustand der Zelle zu den Muskelfasern.

• bipolare Neuronen: Zum Beispiel sind die bipolaren Neuronen der Hör- und Gleichgewichtsfunktion im Ganglion spirale und im Ganglion vestibulare des VIII. Hirnnervs lokalisiert.

• pseudounipolare Neuronen: Sie befinden sich z.B. im Ganglion spinale der Radix posterior des Spinalnervs. Das periphere dendritische Axon empfängt die sensible Information, und das zentrale afferente Axon leitet sie zum ZNS weiter.

• monopolare (unipolare) Neuronen: Sie liegen z.B. in der Augennetzhaut (Retina).

Abb. 1.1 Neuronentypen.

1.3 Nervenfasern

Es gibt marklose und markhaltige Fasern. In markhaltigen Fasern ist das Axon von einer aus Myelin (Lipoproteid) bestehenden Markscheide umringt. Die Markscheide (Myelinscheide, Lipoproteid) umringt das Axon. Im PNS wird die Markscheide von Schwann-Zellen und im ZNS von Oligodendrozyten produziert. Diese Markscheide ist regelmäßig von Ranvier-Schnürringen unterbrochen, um die saltatorische Fortleitung des Erregungszustands zu ermöglichen. Dadurch leiten dicke markhaltige Fasern viel schneller als markarme oder marklose Fasern.

Die Klassifikation der peripheren Nervenfasern wurde von Gasser und Erlanger ausgearbeitet. Es werden hier die Faserklassen A, B, C, das Vorhandensein einer Markscheide (+), der Durchmesser der Fasern (µm) und ihre experimentelle Leitgeschwindigkeit (m/s) angegeben ( ? Tab. 1.1 ).

Tab. 1.1 Klassifikation der peripheren Nervenfasern nach Gasser und Erlanger.

Faser-Art

Myelinisierung

Durchmesser

Leitgeschwindigkeit

als Efferenzen

als Afferenzen

A-Alpha Fasern

++

10-20 µm

60-120 m/s

Alpha-Motoneuron für Skelettmuskeln

Muskelspindel-Rezeptoren (Ia-Fasern)

Golgi-Sehnenorgan-Rezeptoren (Ib-Fasern)

Propriozeptoren der Gelenkkapsel, Gelenkbänder und Knochenhaut

A-Beta Fasern

++

5-15 µm

30-70 m/s

Hautrezeptoren der epikritischen Sensibilität (Takt, Druck, Vibration)

A-Gamma Fasern

+

4-8 µm

15-40 m/s

Gamma-Motoneuron

für intrafusale Skelettmuskeln

A-Delta Fasern

+

2-5 µm

10-30 m/s

Hautrezeptoren- heller Schmerz und Temperaturempfinden

B-Fasern

+

1-3 µm

3-15 m/s

viszeromotorische (glatte Muskeln) und viszerosekretorische Fasern (Drüsen)

viszerosensible Fasern

C-Fasern

unmyelinisiert

0,5-1,5 µm

0,5-2 m/s

postganglionäre Fasern

Hautrezeptoren- dumpfer Schmerz

Die Nervenfasern enden mit distalen Endknöpfchen (boutons terminaux), an denen sich Vesikel mit einer bestimmten Transmittersubstanz befinden. Diese wird in der Zelle gebildet und über den Axontransport durch Neurotubuli längs der Nervenfaser zum Endknöpfchen geleitet. Die Synthese des Neurotransmitters findet auch im Endknöpfchen statt. Das Endknöpfchen steht in Kontakt mit einer Synapse.

Eine Synapse ist die Schaltstelle, an der der Erregungszustand der Nervenfaser mithilfe einer chemischen Übertragung durch einen Neurotransmitter an ein anderes Neuron oder Ausführungsorgan (Muskel oder Drüse) weitergegeben wird. Die Synapse besteht aus der präsynaptischen Membran des Endknöpfchens, dem synaptischen Spalt und der postsynaptischen Membran. Eine Transmittersubstanz wird in den synaptischen Spalt ausgeschüttet und kann so eine bestimmte Aktivierung der Rezeptoren der postsynaptischen Membran auslösen. Erregende (exzitatorische) oder hemmende (inhibitorische) Wirkungen hängen von der Art des Neurotransmitters und der Rezeptoren der postsynaptischen Membran ab.

Merke

Myasthenia gravis

Die synaptische Übertragung durch das Acetylcholin von den Nerven- auf die quer gestreiften Muskelfasern kann aufgrund eines immunologischen Prozesses, der die Rezeptoren der postsynaptischen Membran der Muskelfasern blockiert, behindert werden. Es entsteht eine anormale Ermüdbarkeit der Muskeln.

1.4 Bindegewebe

Das Nervensystem enthält auch Bindegewebe. Im ZNS wird das Stütz- und Hüllgewebe durch die Neuroglia gebildet. Makrogliazellen, Astrozyten (Astroglia) ernähren die Nervenzellen; Mikrogliazellen (Abräumzellen) sind aufgrund ihrer Phagozytenfunktion für Abräumprozesse nach Gewebeläsionen zuständig.

Im PNS sind die Nervenfasern vom Endoneurium umringt und durch das Perineurium in Bündeln (Faszikel) zusammengefasst. Die oberflächliche Hülle des Nervs ist das Epineurium. Unter diesem befinden sich in lockerem Bindegewebe Fett, Blut- und Lymphgefäße.

1.5 Somatisches zentrales Nervensystem

Das ZNS besteht aus folgenden 4 Teilen ( ? Abb. 1.2):

• Großhirn (Cerebrum)

• ...