Anatomie und Orientierung im Nervensystem

Anatomie des Nervensystems

• Das Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das verschiedene Strukturen und Funktionen umfasst.

Orientierung im Nervensystem

• Anterior bedeutet "vorne" oder "zur Vorderseite hin", wie bei der Stirn im Verhältnis zum Hinterkopf.
• Posterior bedeutet "hinten" oder "zur Rückseite hin", wie beim Rückenmark im Verhältnis zum Brustbein.
• Rostral bedeutet "zum Kopf hin", besonders bei Wirbeltieren, wie die Nase im Verhältnis zum Hinterkopf.
• Caudal bedeutet "zum Schwanz/Steiß hin", wie das Rückenmark im Verhältnis zum Gehirn.
• Dorsal bedeutet "zum Rücken hin", wobei beim Gehirn "oben" und beim Körper "hinten" gemeint ist, so wie das Kleinhirn zum Hirnstamm.
• Ventral bedeutet "zur Bauchseite hin", wobei beim Gehirn "unten" und beim Körper "vorne" gemeint ist, wie das Bauchfell zur Wirbelsäule.
• Medial bedeutet "zur Körpermitte hin", wie das Herz zur Lunge.
• Lateral bedeutet "von der Mitte weg, zur Seite hin", wie die Ohren zu den Augen.
• Superior bedeutet "oben liegend" in allgemeiner Richtung, wie das Gehirn zum Rückenmark.
• Inferior bedeutet "unten liegend" in allgemeiner Richtung, wie die Knie zur Hüfte.
• Cranial bedeutet "zum Schädel hin", wie das Gehirn zum Rückenmark.
• Basal bedeutet "zur Basis hin, unten", oft bei Gehirnstrukturen, wie die Basalganglien im Gehirn.

Gehirnschnitte

• Frontal (Coronal): Ein vertikaler Schnitt, der das Gehirn in vordere und hintere Hälften teilt.
• Sagittal (Medianschnitt): Ein vertikaler Schnitt durch die Mitte, der das Gehirn in linke und rechte Hälften teilt.
• Horizontal (Transversal): Ein waagerechter Schnitt, der das Gehirn in obere und untere Hälften teilt.
• Querschnitt: Ein allgemeiner Begriff für Schnitte, die quer durch eine Struktur verlaufen, z. B. das Rückenmark.

Richtungsangaben

• Ipsilateral: bezieht sich auf die gleiche Körperseite.
• Kontralateral: bezieht sich auf die gegenüberliegende Körperseite.

Afferenzen und Efferenzen

• Afferenzen: Nervensignale, die zum Gehirn führen und Informationen "woher" liefern.
• Efferenzen: Nervensignale, die vom Gehirn wegführen und Informationen "wohin" vermitteln.

Gliederung des Nervensystems

• Das Zentralnervensystem (ZNS) besteht aus Gehirn und Rückenmark, geschützt durch Schädel und Wirbelsäule.
• Das Periphere Nervensystem (PNS) umfasst das Somatische und das Autonome Nervensystem.
• Somatisches Nervensystem: Steuerung der Muskeln und Aufnahme sensorischer Informationen.
• Autonomes Nervensystem (ANS): Reguliert innere Organe und das innere Milieu, auch als vegetatives Nervensystem bekannt.

Peripheres Nervensystem (PNS)

• Afferente Nerven im somatischen Nervensystem übertragen sensorische Signale von Haut, Muskeln und Gelenken zum ZNS.
• Efferente Nerven im somatischen Nervensystem leiten motorische Signale vom ZNS zur Skelettmuskulatur.
• Afferente Nerven im autonomen Nervensystem leiten Informationen aus den inneren Organen zum ZNS.
• Efferente Nerven im autonomen Nervensystem übertragen Signale vom ZNS zu den inneren Organen.

Rückenmark und Reflexe

• Die graue Substanz des Rückenmarks enthält Nervenzellkörper und ist für die Verarbeitung sensorischer und motorischer Signale zuständig.
  • Hinterhörner: Verarbeiten sensorische Signale aus der Peripherie und leiten sie zum Gehirn weiter.
  • Vorderhörner: Enthalten motorische Neuronen, die Bewegungsbefehle vom Gehirn über die Vorderwurzel an die Muskeln weiterleiten.
• Die weiße Substanz enthält Nervenfasern (Axone), die Signale zwischen Rückenmark und Gehirn leiten.
• Spinalnerven (PNS) verlassen das Rückenmark als Paare und verbinden das ZNS mit der Peripherie, sie enthalten sensorische und motorische Fasern.
  • Hinterwurzel (Dorsalwurzel): Leitet sensorische Signale ins Rückenmark, ist unipolar und enthält das Hinterwurzelganglion (Verdickung von Zellkörpern sensorischer Neuronen).
  • Vorderwurzel (Ventralwurzel): Leitet motorische Signale vom Rückenmark zu den Muskeln, ist multipolar.
• Sensorische Signale aus dem PNS gelangen über die Hinterwurzel in die Hinterhörner des Rückenmarks, werden dort verarbeitet und zum Gehirn weitergeleitet.
• Motorische Signale aus dem Gehirn werden in den Vorderhörnern verschaltet, verlassen das Rückenmark über die Vorderwurzel und gelangen ins PNS zur Steuerung der Muskeln oder Organe.

Grundlagen der Reflexe

• α-Motoneuron: Motorisches Neuron im Vorderhorn des Rückenmarks, sendet Signale direkt an Muskeln und löst Kontraktionen aus.
• Ia-Faser: Sensorische Nervenfaser in der Muskelspindel, die Dehnungsreize aufnimmt.

Eigenreflex

• Monosynaptisch: Direkte Verschaltung zwischen Ia-Faser und α-Motoneuron ohne zwischengeschaltete Neuronen.
• Reiz und Reaktion finden im selben Muskel statt (z.B. Patellarsehnenreflex).
• Ia-Fasern der Muskelspindel registrieren Dehnung und leiten das Signal ins Rückenmark.
• α-Motoneuron im Vorderhorn aktiviert denselben Muskel zur Kontraktion.
• Keine Habituation: Reflexstärke bleibt auch bei wiederholter Auslösung gleich.

Fremdreflex

• Polysynaptisch: Signal durchläuft mindestens ein hemmendes Interneuron, um unerwünschte Muskelreaktionen zu verhindern.
• Reiz und Reaktion erfolgen in verschiedenen Muskeln.
• Ablauf:
  • Schmerzleitende Fasern (Nozizeptoren) nehmen den Reiz auf (z. B. Schmerz durch einen heißen Gegenstand) auf.
  • Das Signal gelangt über die Hinterwurzel ins Rückenmark.
  • Dort wird das Signal über ein hemmendes Interneuron auf das α-Motoneuron eines anderen Muskels übertragen.
  • Ein entfernter Muskel wird aktiviert, um eine schützende Bewegung auszuführen (z. B. Hand zurückziehen).
• Habituation: Reflex kann bei wiederholter Reizung schwächer werden.
• Kriterium Synaptische Verschaltung: -Eigenreflex: Monosynaptisch (eine Synapse zwischen sensorischem und motorischem Neuron) -Fremdreflex: Polysynaptisch (mindestens eine weitere Synapse über ein Interneuron)
• Kriterium Reiz-Reaktion: -Eigenreflex: Im selben Muskel -Fremdreflex: In verschiedenen Muskeln
• Kriterium Beispiel -Eigenreflex: Patellarsehnenreflex -Fremdreflex: Zurückziehen der Hand bei Schmerzreiz
• Kriterium Sensorische Faser -Eigenreflex: Ia-Faser (Muskelspindel) -Fremdreflex: Schmerzleitende Fasern (Nozizeptoren)
• Kriterium Habituation -Eigenreflex: Nein -Fremdreflex: Ja
• Kriterium Hemmendes Interneuron -Eigenreflex: Nicht vorhanden -Fremdreflex: Vorhanden, um unerwünschte Muskelreaktionen zu verhindern

Rückenmarkssegmente und Dermatome

• Rückenmarkssegmente:
  • Cervikal (Halswirbel): 8 Stück
  • Thorakal (Brustwirbel): 12 Stück
  • Lumbal (Lendenwirbel): 5 Stück
  • Sakral (Kreuzbein): 1 Stück
• Dermatom: Hautareal, das von einem Spinalnerv versorgt wird.

Vegetatives Nervensystem (ANS)

• Sympathisches Nervensystem (Sympathikus): "Fight or Flight"-Reaktion, Mobilisierung von Energiereserven, erhöht Herzfrequenz, weitet Bronchien, hemmt Verdauung.
• Parasympathisches Nervensystem (Parasympathikus): "Rest and Digest"-Reaktion, Regeneration und Energiespeicherung, senkt Herzfrequenz, stimuliert Verdauung.
• Doppelte Innervation: Die meisten Organe werden von beiden Systemen reguliert (Ausnahme: Schweißdrüsen - nur sympathisch).
• Ganglien im vegetativen Nervensystem (ANS):
  • Sympathikus: Die Ganglien liegen im Grenzstrang, einer Kette neben der Wirbelsäule, was schnelle Reaktionen ermöglicht.
  • Parasympathikus: Die Ganglien liegen nah am oder im Zielorgan, was eine gezielte, lokale Steuerung erlaubt.
  • Ganglien sind Schaltstellen, an denen Signale zwischen prä- und postganglionären Neuronen übertragen werden.

Wirkung des Sympathikus und Parasympathikus auf Organe

• Speicheldrüse:
  • Reduzierte Sekretion durch den Sympathikus
  • Verstärkte Sekretion durch den Parasympathikus
• Herz:
  • Erhöhte Herzrate durch den Sympathikus
  • Verringerte Herzrate durch den Parasympathikus
• Blutgefäße:
  • Verengung der Blutgefäße (meistens) durch den Sympathikus
  • Erweiterung der Blutgefäße (in einigen Organen) durch den Parasympathikus
• Geschlechtsorgane:
  • Ejakulation durch den Sympathikus
  • Erektion durch den Parasympathikus
• Iris-Muskeln:
  • Erweiterung der Pupillen durch den Sympathikus
  • Verengung der Pupillen durch den Parasympathikus
• Tränendrüsen:
  • Keine Wirkung durch den Sympathikus
  • Stimulierung der Sekretion durch den Parasympathikus
• Schweißdrüsen:
  • Stimulierung der Sekretion durch den Sympathikus
  • Keine Wirkung durch den Parasympathikus
• Magen und Darm:
  • Keine Wirkung durch den Sympathikus
  • Stimulierung der Sekretion durch den Parasympathikus
• Lunge:
  • Erweiterung der Bronchiolen, Hemmung der Schleimabsonderung durch den Sympathikus
  • Verengung der Bronchiolen, Stimulierung der Schleimabsonderung durch den Parasympathikus
• Haarbalgmuskel:
  • Aufstellen der Haare (Gänsehaut) durch den Sympathikus
  • Keine Wirkung durch den Parasympathikus

Hirnnerven (I-XII)

• 12 Hirnnerven bilden das PNS des Kopfes, Ursprung im Gehirn.
• Nerven können rein sensorisch, rein motorisch oder gemischt sein.
  • Sensorisch: Nervus Olfactorius (I), Nervus Opticus (II).
  • Gemischt: Nervus Vagus (X).
• Nerv I (Nervus olfactorius): sensorisch; Riechen
• Nerv II (Nervus opticus): sensorisch; Sehen
• Nerv III (Nervus oculomotorius): motorisch und sensorisch; Augenbewegung, Pupillenkonstriktion, sensorische Signale von bestimmten Augenmuskeln
• Nerv IV (Nervus trochlearis): motorisch und sensorisch; Augenbewegung, sensorische Signale von bestimmten Augenmuskeln
• Nerv V (Nervus trigeminus): sensorisch und motorisch; Gesichtsempfindungen, Kauen
• Nerv VI (Nervus abducens): motorisch und sensorisch; Augenbewegung, sensorische Signale von bestimmten Augenmuskeln
• Nerv VII (Nervus facialis): sensorisch und motorisch; Geschmacksempfindungen (vordere zwei Drittel der Zunge), Gesichtsausdruck, Tränensekretion, Speichelfluss, Erweiterung der kranialen Blutgefäße
• Nerv VIII (Nervus vestibulocochlearis): sensorisch; Hören, sensorische Signale von den Gleichgewichtsorganen im Innenohr
• Nerv IX (Nervus glossopharyngeus): sensorisch und motorisch; Geschmacksempfindungen (hinteres Drittel der Zunge), Speichelfluss, Schlucken
• Nerv X (Nervus vagus): sensorisch und motorisch; Empfindungen aus Bauch- und Brustraum, Kontrolle der Organe und Schlundmuskulatur
• Nerv XI (Nervus accessorius): motorisch und sensorisch; Hals-, Schulter-, Kopfbewegungen und sensorische Informationen von der Halsmuskulatur
• Nerv XII (Nervus hypoglossus): motorisch und sensorisch; Zungenbewegungen und sensorische Informationen von der Zungenmuskulatur