Nervensystem

Aufgabe und Grundprinzip

Das Nervensystem umfasst alle miteinander verbundenen Nervenzellen und Gliazellen eines Organismus. Es ist ein Organsystem der Gewebetiere und ermöglicht zwei grundlegende Lebenseigenschaften: Reizbarkeit und Erregbarkeit.

Seine Aufgabe besteht darin, Veränderungen in der äußeren Umwelt und im Inneren des Organismus als Signale aufzunehmen, miteinander in Beziehung zu setzen und mit früheren Signalen zu vergleichen. Auf dieser Grundlage kann das Nervensystem Reaktionen auslösen, durch die sich der Organismus besser an wechselnde Bedingungen anpasst.

Im weiteren Sinne gehören auch die Sinnesorgane zum Nervensystem. Ihre Rezeptoren nehmen Reize auf. Sensorische Nerven leiten Informationen von den Rezeptoren weiter, während motorische Nerven Impulse zur Steuerung von Reaktionen, insbesondere von Bewegungen, übertragen. Bei Nervensystemen mit Zentralganglien lässt sich die Erregungsleitung in Afferenzen und Efferenzen unterteilen: Afferenzen führen Signale zu zentralen Verarbeitungsstellen, Efferenzen von diesen weg.

Zellen und Gliederung

Das Nervensystem besteht aus einem Netzwerk von Nervenzellen, den Neuronen, und unterstützenden Gliazellen. Neuronen nehmen Signale auf, verarbeiten sie und geben sie weiter. Gliazellen beeinflussen diese Signalübertragung unter anderem, indem sie die Konzentrationen von Ionen und Transmittern außerhalb der Zellen verändern. Außerdem regulieren sie den lokalen Blutfluss. Davon hängen die Sauerstoffversorgung und die Verfügbarkeit hormonaler Neuromodulatoren wie NO ab.

Beim Menschen werden drei Bereiche unterschieden:

• Das zentrale Nervensystem umfasst Gehirn und Rückenmark.

• Das periphere Nervensystem umfasst alle Nerven, die das zentrale Nervensystem mit der Körperperipherie verbinden, beispielsweise mit Sinnesorganen und Muskeln.

• Das autonome Nervensystem steuert vorwiegend Körperfunktionen, die außerhalb des Bewusstseins ablaufen.

Evolution und zunehmende Zentralisierung

Im Verlauf der Evolution zeigt sich eine Tendenz zur Konzentration und Spezialisierung des Nervensystems. Bei primitiven Tieren können einzelne Neuronen besondere Funktionen übernehmen. In hochkomplexen Nervensystemen arbeiten dagegen bis zu mehrere Milliarden Neuronen zusammen und erfüllen im Verbund spezialisierte Aufgaben. Die zunehmende Konzentration von Nervengewebe im Kopfbereich wird als Cephalisation bezeichnet.

Als ursprünglichste Form gelten die relativ gleichförmigen Nervennetze der Nesseltiere; bei ihnen kommen außerdem Markstränge vor. Plattwürmer und Fadenwürmer besitzen ein strangförmiges Nervensystem. In stärker entwickelten Nervensystemen entstehen zentrale Verarbeitungsstellen, die Signale bündeln und Reaktionen koordinieren.

Nervensysteme verschiedener Tiergruppen

Bei Gliederfüßern bilden mehrere Nervenknoten, sogenannte Ganglien, höhere Verarbeitungszentren. Zwei Nervenstränge verbinden diese Ganglien in einer Anordnung, die einer Strickleiter ähnelt; deshalb heißt sie Strickleiternervensystem. Bei den meisten Gliederfüßern ist das Oberschlundganglion besonders groß. Es übernimmt Funktionen eines Gehirns, vor allem die Verarbeitung von Sinnesreizen. Die Ganglien einzelner Körpersegmente können die Bewegungen der Bein- und Flügelmuskulatur weitgehend selbstständig steuern. Mit Ausnahme des Oberschlundganglions liegt dieses Nervensystem unterhalb des Verdauungsapparates und wird daher auch Bauchmark genannt.

Bei Kopffüßern und Wirbeltieren ist das Nervensystem besonders stark zentralisiert. Zahlreiche Funktionen des Nervensystems und der Muskeln werden zentral gesteuert. Das Zentralnervensystem (ZNS) besteht aus Gehirn und Rückenmark und ist knöchern umhüllt. Außerhalb des ZNS gelegene neuronale Strukturen bilden das periphere Nervensystem (PNS); sie besitzen eine Bindegewebshülle.

Neben dieser Einteilung nach der Lage gibt es eine funktionelle Gliederung. Das somatische oder animalische Nervensystem verarbeitet äußere Reize und steuert willkürliche Bewegungen. Das vegetative, viszerale oder autonome Nervensystem regelt vor allem unbewusst ablaufende Körperfunktionen. Zu ihm gehören Sympathikus und Parasympathikus, die als Gegenspieler wirken, sowie das enterische Nervensystem.

Erkrankungen, Fehlbildungen und Verletzungen

Erkrankungen des Nervensystems werden als neurologische Erkrankungen bezeichnet und vom Fachgebiet der Neurologie behandelt. Sie entstehen meist erst im Laufe des Lebens, können weitreichende Folgen haben und die Handlungsfreiheit einschränken.

Zu den genannten Beispielen gehören:

• Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), eine degenerative Erkrankung des motorischen Nervensystems.

• Die Parkinson-Krankheit, eine Erkrankung des zentralen Nervensystems, bei der bestimmte dopaminproduzierende Gehirnzellen verloren gehen.

• Die Multiple Sklerose (MS), eine chronisch-entzündliche Entmarkungserkrankung des zentralen Nervensystems. Ihre Ursache ist noch nicht geklärt.

• Entzündungen wie Enzephalitis, also eine Entzündung des Gehirns, und Meningitis, eine Entzündung der Hirnhäute. Als Formen beziehungsweise Beispiele werden Herdenzephalitis und Chorea minor genannt.

• Gefäßerkrankungen wie der ischämische Hirninfarkt, verschiedene Formen der Hirnblutung, Aneurysmen und Thrombosen.

• Weitere Erkrankungen wie andere Entmarkungskrankheiten und Erkrankungen der Hirnhäute, Poliomyelitis, Neurolues mit Neurosyphilis, progressiver Paralyse und Tabes dorsalis, die Europäische Schlafkrankheit, Epilepsie, organische Psychosen, Erkrankungen peripherer Nerven und Hirntumoren.

Angeborene Fehlbildungen infolge eines gestörten Schlusses des Neuralrohres während der Embryonalzeit werden als Dysraphie bezeichnet. Dazu zählt die Spina bifida mit Meningozele, die im Artikel als angeborene Querschnittlähmung beschrieben wird.

Verletzungen des Nervensystems, beispielsweise Hirnverletzungen, fallen in das Fachgebiet der Neurochirurgie.