Nervous System Flashcards
Peripheres Nervensystem
Das Periphere Nervensystem (PNS) umfasst den Teil des Nervensystems, der außerhalb des Gehirns und Rückenmarks gelegen ist. Letztere bilden das Zentrale Nervensystem (ZNS). Im Gegensatz zu diesem ist das PNS nicht durch Knochen oder die Blut-Hirn-Schranke geschützt. Sowohl das ZNS als auch das PNS sind weiter unterteilt in das somatische Nervensystem und das autonome Nervensystem.
Zum Peripheren Nervensystem gehören:
Hirnnerven
Spinalnerven (Nerven aus dem Rückenmark)
intramurales Nervensystem
einschließlich ihrer Rezeptoren und Erfolgsorgane (wie z. B. motorische Endplatten und Ganglien).
Somatisches Nervensystem
Das Somatische Nervensystem (s. N.; von griech. σῶμα soma „Körper“), animale oder animalische Nervensystem (von lat. anima „Das Beseelte, Lufthauch, Wind“) bzw. cerebrospinale Nervensystem oder auch willkürliche Nervensystem bezeichnet eine funktionelle Unterteilung und Abgrenzung des Nervensystems des Menschen und aller anderen Wirbeltiere. Es wird dem vegetativen Nervensystem (v. N.) gegenübergestellt. Im Gegensatz zum vegetativen Nervensystem ist das somatische Nervensystem für die bewusste Aufnahme von Kontakten zur Umwelt über die Sinnesorgane und die dem Willen unterworfene Motorik (Willkürmotorik) ausgezeichnet.
Ähnlich wie das vegetative Nervensystem ist auch das somatische Nervensystem in Afferenzen und Efferenzen gegliedert.
Vegetatives Nervensystem
Das vegetative Nervensystem (VNS), auch viszerales Nervensystem (VNS, lat. viscus, „Eingeweide“[1]), autonomes Nervensystem (ANS) oder Vegetativum genannt, bildet zusammen mit dem somatischen Nervensystem das gesamte periphere und zentrale Nervensystem. Die „Autonomie“ bezieht sich auf den Umstand, dass über das VNS biologisch festliegende, automatisch ablaufende innerkörperliche Vorgänge angepasst und reguliert werden, die deswegen vom Menschen willentlich nicht direkt, also allenfalls indirekt beeinflusst werden können.
Über das vegetative Nervensystem werden zur Aufrechterhaltung der inneren Homöostase die lebenswichtigen Funktionen („Vitalfunktionen“) wie Herzschlag, Atmung, Blutdruck, Verdauung und Stoffwechsel kontrolliert. Auch andere Organe oder Organsysteme werden vom vegetativen Nervensystem innerviert, so beispielsweise die Sexualorgane, endokrine und exokrine Organe wie die Schweißdrüsen, das Blutgefäßsystem (Blutdruck) oder die inneren Augenmuskeln (Pupillenreaktion).
Man untergliedert das vegetative Nervensystem nach funktionellen und anatomischen Gesichtspunkten in
Sympathisches Nervensystem
Parasympathisches Nervensystem
Enterisches Nervensystem (ENS) - das Nervensystem des Magen-Darm-Trakts, das im Vergleich zum Sympathikus und dem Parasympathikus weniger der Regulation durch das Zentralnervensystem unterliegt.
Axon
Das (oder selten der) Axon (von altgr. ὁ ἄξων ho áxon ‚Achse‘), auch Neuraxon, Achsenzylinder[1] genannt, ist ein röhrenförmiger, faserartiger Nervenzellfortsatz (Neurit), der nicht oder nur sehr wenig verzweigt ist, wobei die Verzweigungen als Kollaterale bezeichnet werden.[2]
Die meisten Neuronen besitzen nur ein einziges Axon. Es gibt aber auch Nervenzellen, die überhaupt kein Axon besitzen, z. B. die Amakrinzellen der Netzhaut.[3]
Das Axon leitet elektrische Nervenimpulse vom Zellkörper (Perikaryon oder Soma) weg. Die Weitergabe von Nervenzelle zu Nervenzelle bzw. an das Erfolgsorgan erfolgt jedoch nicht elektrisch, sondern chemisch. Am Synapsenkopf werden chemische Botenstoffe (Neurotransmitter) ausgeschüttet, die einen Rezeptor erregen. Dieser Vorgang ist nicht umkehrbar.
Es wird unterschieden in afferente und efferente Axone.[2] Afferente Neurite leiten Information von den Sinnesorganen zum ZNS hin. Man unterscheidet noch einmal in somatische (von der Körperoberfläche) und viszerale (aus dem Eingeweiden) Afferenzen. Efferente Neurite hingegen leiten Impulse vom ZNS zu den peripheren Effektoren (z. B. Muskeln, Drüsen); auch diese lassen sich in somatische (motorische Nervenbahnen zur Skelettmuskulatur) und viszerale (glatte Muskulatur, Herzmuskulatur) unterscheiden.
Ganglion (Nervensystem)
Ein Ganglion (Plural Ganglien) ist eine Anhäufung von Nervenzellkörpern im peripheren Nervensystem. Ganglien werden auch als Nervenknoten bezeichnet, da sie bei der Präparation als knotige Verdickungen auffallen. Eine Ansammlung von Zellkörpern im Zentralnervensystem bezeichnet man als Nucleus (Kern). Bei niederen Tieren wie den Ringelwürmern und Gliederfüßern besteht das Zentralnervensystem aus differenzierten, größeren Ganglien, die sich im Laufe der Evolution zum Gehirn entwickelten.
Motorische Endplatte
Die motorische Endplatte (auch neuromuskuläre Endplatte oder anat. Terminatio neuromuscularis) überträgt die Erregung von einer Nervenfaser auf die Muskelfaser. Sie stellt eine chemische Synapse mit dem Transmitter Acetylcholin dar.
Muskelendplatte
Sie besteht aus einem mikroskopisch sichtbaren Synapsenendknöpfchen in Form einer Aufquellung am Ende eines Axons (präsynaptisch) und – getrennt durch den synaptischen Spalt und eine Basallamina – einem dicht anliegenden, speziell strukturierten Membranteil einer Muskelfaser (postsynaptisch). Die Oberfläche dieser postsynaptischen Membran ist durch eine Vielzahl von Einfaltungen vergrößert. Dies wird als subneuraler Faltenapparat bezeichnet. Am präsynaptischen Teil der Synapse ankommende Aktionspotentiale bewirken die Öffnung von spannungsgesteuerten Calciumkanälen. Das einströmende Calcium (Ca2+) setzt Vesikel, die sich im Synapsenendknöpfchen befinden und Acetylcholin enthalten, in Bewegung. Dies veranlasst, dass sich die – mit Acetylcholin befüllten – Vesikel in Richtung des synaptischen Spaltes zur Membran des Endknöpfchens bewegen. Bereits an der Membran angedockte Vesikel verschmelzen mit dieser (Exocytose) und schütten den Neurotransmitter Acetylcholin in den synaptischen Spalt aus. Acetylcholin bindet an Acetylcholinrezeptoren in der postsynaptischen Membran der Muskelzelle, wodurch sich die Ionenkanäle dieser Rezeptoren öffnen, sie sind ionotrop.
Die ionotropen Acetylcholinrezeptoren werden auch als nikotinische Acetylcholinrezeptoren bezeichnet, da Nikotin als Agonist auf ihn wirkt. Das Nikotin des Rauchers erreicht aber lokal keine ausreichende Konzentration, um eine relevante Wirkung zu erzielen. Der Acetylcholinrezeptor ist ein unspezifischer Kationenkanal, der für Natrium-, Calcium- und Kalium-Ionen leitfähig ist. Er besteht aus fünf Untereinheiten, die um eine zentrale Pore angeordnet sind. Durch die unterschiedlichen Triebkräfte für diese Ionen fließt vor allem ein durch Natrium- und Calcium-Ionen getragener Strom durch diesen Kanal. Die Folge ist eine Depolarisation der Muskelzelle, die das so genannte Endplattenpotential von einem Ruhemembranpotential auf ein Generatorpotential positiviert. Dieses Generatorpotential ist ein elektrotonisches Potential, das heißt, es breitet sich passiv über die Muskelfasermembran aus (im Gegensatz zum Aktionspotential). Überschreitet das Generatorpotential das Schwellenpotential, öffnen sich spannungssensitive Natriumkanäle und ein Aktionspotenzial entsteht. Das Aktionspotential löst durch den daraufhin folgenden Calcium-Einstrom die Muskelkontraktion aus:
Über die Öffnung spannungsaktivierter Calcium-Kanäle in den transversalen Tubuli der Muskelzelle und Aktivierung von intrazellulären Ryanodin-Rezeptoren kommt es zu einer Ausschüttung von Calcium-Ionen aus dem sarkoplasmatischen Retikulum, dem endoplasmatischen Retikulum der Muskelzelle. Der resultierende starke Anstieg der intrazellulären Calcium-Konzentration bewirkt die Kontraktion der Muskelzelle. Calcium-Ionen üben somit eine Schlüsselrolle bei der elektromechanischen Kopplung, der Verbindung von elektrischer Erregung an der Membran bis zur Kontraktion aus.
Acetylcholin wird aus dem synaptischen Spalt durch das Enzym Acetylcholinesterase zu Cholin und Acetat hydrolysiert. Acetat diffundiert daraufhin aus dem Spalt, Cholin hingegen wird von der präsynaptischen Zelle aufgenommen und dort wiederverwertet. Die Acetylcholinesterase ist an der Basallamina des synaptischen Spalts verankert.
Wenn die Funktion der Acetylcholinrezeptoren z. B. durch Autoimmunantikörper gestört wird, kann es zu muskulärer Ermüdbarkeit und Schwäche (Myasthenia gravis) kommen.
Kleinhirn (Cerebellum)
Es ist beim Menschen der nach dem Großhirn vom Volumen her zweitgrößte Teil des Gehirns, besitzt aber eine höhere Zelldichte. Ungefähr 50 % aller zentralnervösen Neurone liegen im Kleinhirn. Das Kleinhirn hat ungefähr 10 % des Großhirngewichts. Aufgrund der feinen blattförmigen Windungen (Folia cerebelli) entspricht seine Oberfläche jedoch ca. 50–75 % der des Großhirns.
Das Kleinhirn erfüllt wichtige Aufgaben bei der Steuerung der Motorik: es ist zuständig für Koordination, Feinabstimmung, unbewusste Planung und das Erlernen von Bewegungsabläufen. Zudem wird ihm neuerdings auch eine Rolle bei zahlreichen höheren kognitiven Prozessen zugeschrieben.
Hypothalamus
Der Hypothalamus ist das wichtigste Steuerzentrum des vegetativen Nervensystems, das selbst aus verschiedensten homöostatischen Regelkreisen besteht. Selbst geringste Störungen dieses relativ kleinen, äußerst bedeutsamen Zwischenhirnareals wirken sich auf die Lebensfähigkeit des Individuums aus. Das gesamte vegetative System hat unter anderem folgende Aufgaben:
Aufrechterhalten der Homöostase (Temperatur, Blutdruck, Osmolarität)
Regulation der Nahrungs- und Wasseraufnahme
Circadiane Rhythmik und Schlaf
Steuerung des Sexual- und Fortpflanzungsverhaltens (Sexualzentrum)
Um seinen Aufgaben nachzukommen, hat der Hypothalamus zahlreiche neuronale Verbindungen zu anderen Hirnzentren. Außerdem steuert er über Releasing- und Release-Inhibiting-Hormone die Hormonabgabe der Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen) bzw. produziert selbst die Hormone, die in der Neurohypophyse (Hypophysenhinterlappen), die ebenfalls zum Hypothalamus gezählt wird, ins Blut abgegeben werden.
Medulla oblongata
Die Medulla oblongata („verlängertes Mark“) ist der hinterste Gehirnteil und gehört zum Hirnstamm und damit zum Zentralnervensystem.
Medulla oblongata und Pons
Medulla oblongata (5) Es bildet das Myelencephalon (Nachhirn) und wird auch als Bulbus medullae spinalis oder Bulbus cerebri bezeichnet. Zusammen mit dem Metencephalon (Hinterhirn) ist es Teil des Rhombencephalons (Rautenhirn). Die Medulla oblongata ist nach unten hin zum Rückenmark nicht scharf abgrenzbar. Laut Definition reicht sie vom Abgang des ersten Spinalnervs hinauf bis zur Brücke (Pons). Die im Querschnitt sichtbare Verbindungslinie beider Hälften wird als Raphe bezeichnet und besteht vorwiegend aus kreuzenden Nervenfasern. Im verlängerten Mark befinden sich Zentren für die Kontrolle des Blutkreislaufs, der Atmung und für den Nies-, Husten-, Schluck- und Saugreflex sowie des Erbrechens (siehe auch Brechzentrum). In der Medulla oblongata befinden sich auch Biosensoren, die beispielsweise den Säure-Basen-Haushalt des Körpers regulieren. Ein Ausfall der Medulla oblongata, z. B. durch eine Verletzung der Halswirbelsäule, führt meistens zum Tod. Andererseits kann der Mensch trotz Ausfalls eines großen Teils des Großhirns (Teilhirntod) mit Hilfe der Medulla oblongata weiterleben. Da sich hier die Zentren für die Atmung befinden, muss ein solcher Patient nicht einmal künstlich beatmet werden. Die Patienten befinden sich in einem tiefen Koma und werden meistens als Apalliker bezeichnet.
Stressor
Als Stressoren, zu deutsch Stressfaktoren, werden alle inneren und äußeren Reiz-Ereignisse bezeichnet, die eine adaptive Reaktion (Anpassungsfähigkeit) erfordern.
Parasympathikus
Der Parasympathikus ist eine der drei Komponenten des vegetativen Nervensystems, das für die unwillkürliche, das heißt nicht dem Willen unterliegende, Steuerung der meisten inneren Organe und des Blutkreislaufs verantwortlich ist. Er wird auch als „Ruhenerv“ bezeichnet, da er dem Stoffwechsel, der Regeneration und dem Aufbau körpereigener Reserven dient (trophotrope Wirkung). Er sorgt für Ruhe, Erholung und Schonung.
Weitgehend gegenteilige Funktionen werden vom Sympathikus gesteuert, der eine Leistungssteigerung des Organismus bewirkt und bei Angriffs- oder Fluchtverhalten und außergewöhnlichen Anstrengungen wirkt (ergotrope Wirkung). Durch ihre gegensätzliche (antagonistische) Wirkung ermöglichen diese beiden Anteile des vegetativen Nervensystems eine feine Steuerung der Organe. Das in einigen Organen vorhandene enterische Nervensystem kann als dritte Komponente des vegetativen Nervensystems angesehen werden.
Sympathikus
Der Sympathikus (Sympathicus) oder das Sympathische Nervensystem ist neben dem Parasympathikus und dem Enterischen Nervensystem (Darmnervensystem) ein Teil des vegetativen Nervensystems. Die meisten Organe werden von den ersten beiden Systemen gesteuert, die als Gegenspieler (antagonistisch) wirken und dadurch eine äußerst feine Regulation der Organtätigkeit ermöglichen. Der Sympathikus hat in diesem System eine ergotrope Wirkung, das heißt, er erhöht die nach außen gerichtete Handlungsbereitschaft („Fight-or-flight“).
Motoneuron
Unter dem Begriff Motoneuron oder motorisches Neuron werden die efferenten Nervenzellen zusammengefasst, die die Muskulatur des Körpers innervieren und somit Grundlage aktiver Kontraktionen der Skelettmuskeln sind.
Efferenz
Der Begriff Efferenz (Adjektiv efferent) bezeichnet in der Neurophysiologie und Neuroanatomie jene Nervenfaser einer Nervenzelle, die Nervenimpulse (Aktionspotentiale) vom Zentralnervensystem (Gehirn und Rückenmark) zur Peripherie bzw. zu den Erfolgsorganen (Effektoren) wie beispielsweise Muskeln leitet. Das Erfolgsorgan ist das Endziel einer efferenten Erregung.
Afferenz
Afferenz bezeichnet die Gesamtheit aller von der Peripherie (Sinnesorgan, Rezeptor) zum Zentralnervensystem (ZNS) laufenden Nervenfasern bei höher entwickelten Tieren und dem Menschen
Aktionspotential
Unter Aktionspotential (kurz AP – auch elektrische Erregung) versteht man eine vorübergehende, charakteristische Abweichung des Membranpotentials einer biologischen Zelle von ihrem Ruhepotential. Zum Verlauf eines typischen APs gehören: elektrische Auslösbarkeit mit Schwellenpotential, Refraktärzeit, Nachhyperpolarisation, und Fortleitung.
