ZNS / Zentrales Nervensystem

Synonyme

Gehirn, Rückenmark, Hirnhaut

Englisch: CNS, Central Nervous System

Definition

Das ZNS (Zentrales Nervensystem) besteht aus dem Gehirn (cerebrum, encephalon) und dem Rückenmark (medulla spinalis).Es stellt in seiner Gesamtheit wohl das komplexeste Organ dar, welches dem Menschen bekannt ist.
Es enthält mehr als 100.000.000.000 (100 Milliarden) Nervenzellen (Neurone) und mindestens doppelt so viele spezielle Bindegewebszellen (Glia).

Diese ungeheure Menge an Zellen kommuniziert auf vielfältigste Art und Weise miteinander, um dem Organismus die Bewältigung seiner komplexen Lebensweise zu garantieren.
Als Gesamtprodukt entstehen hierbei erstaunliche Fähigkeiten wie:

  • logisches Denken
  • das eigene Bewußtsein
  • Emotionen/ Gefühle
  • und verschiedenartige Lernvorgänge.

Ebenso von höchst praktischer Bedeutung ist die präzise Bewegungskoordination des Körpers (Motorik) und die zuordnende Erkennung des eigenen Körpers (Sensibilität) in einer ständig wechselnden Umwelt, welche durch Sinneseindrücke erfasst wird.
All dies bedarf schließlich noch der Regelung sämtlicher Körperfunktionen zur Aufrechterhaltung unserer inneren Bedingungen (Homöostase).
Bisher ist es keiner Maschine gelungen, jene genannten Leistungen dem Menschen nachzuahmen, die wir als selbstverständlich hinnehmen.

Kommunikation von Nerven

Wenn man davon spricht, dass Nervenzellen untereinander kommunizieren, so geschieht dies im Wesentlichen durch das Ausschütten chemischer Botenstoffe (Transmitter, Neurotransmitter) in die Nähe einer anderen Nervenzelle (Neuron).
Der Vorgang ähnelt also einem simplen Gespräch zwischen zwei Menschen. Der eine schüttet Worte aus, die der andere verarbeitet. Solch eine kleine Funktionseinheit nennt sich Synapse. Die meisten Neurone tragen tausende solcher Informationsschnittstellen (Synapsen) an sich!

Abbildung Nervenendigungen / Synapse

  1. Nervenendigung (Axon)
  2. Botenstoffe, z.B. Dopamin
  3. andere Nervenendigung (Dentrit)

So wird die eingehende Information (Afferenz) meist an baumartigen Ausstülpungen der Nervenzelle (Dendriten) verrechnet und durch einen wegführenden Zellausläufer (Axon) zur Efferenz!
Innerhalb einer einzigen Nervenzelle wird die Information nicht durch Transmitter, sondern elektrisch über einen Stromfluß fortgeleitet (Aktionspotential).

Abbildung Nervenzelle

  1. Nervenzelle
  2. Dentrit

Eine Nervenzelle besitzt viel Dentriten, die eine Art Verbindungskabel zu anderen Nervenzellen darstellen, um mit ihnen zu kommunizieren.

Mikroskopische Anatomie

Grundsätzlich unterscheidet man im ZNS eine graue Gewebesubstanz (Substantia grisea) von einer weißen Gewebesubstanz (Substanzia alba).
Diese Einteilung bezieht sich darauf, welchen Anteil der Nervenzellen an welcher Stelle des Körpers man betrachtet.
In der grauen Substanz liegen die Nervenzellenkörper (Perikaryen, Soma), eine scheinbar konfuse Masse an Nervenfortsätzen (Neuropil) und vor allem Astrozyten (Bindegewebszellen), die zu den sogenannten Gliazellen gehören.
Die Fortsätze der Nerven (Verbindungsleitungen) sind innerhalb der grauen Substanz oftmals nicht von Oligodendrozyten mit ihren Zellausläufern umhüllt und somit nicht myelenisiert (siehe Myelenisierung, Nervenscheiden), das bedeutet sie besitzen keine Nervenscheide.
Dem gegenüber enthält die weiße Substanz bündelweise Nervenzellfasern (Verbindungsleitungen), welche i.d.R. von Oligodendrozyten myelenisiert werden, also eine Nerbenscheide besitzen.
Daher erhielt die weiße Substanz auch ihren Namen: die Myelinscheide enthält nämlich reichlich Fette, so dass sie weißlich schimmert und sich von den umliegenden Geweben farblich absetzt.

Makroskopische Anatomie

Das ZNS ist im Bereich des Kopfes von den Schädelknochen und am Rücken durch die Wirbelkörper geschützt, welche einen Wirbelkanal im Inneren formen.
Es setzt sich ohne scharfe Grenze in das sogenannte “Periphere Nervensystem” fort, welches mit seinen mehr oder weniger langen Nervenfasern aus den knöchernen Hüllen des ZNS tritt. Funktionell sind beide Systeme untrennbar, die Einteilung erfolgt aus Gründen der Übersichtlichkeit.

Gehirn und Rückenmark kann man wiederum in zahlreiche Untereinheiten zerlegen:
das Gehirn enthält das:

  • Großhirn (Telencephalon)
  • das Zwischenhirn (Diencephalon)
  • und am Hirnstamm das Mittelhirn (Mesencephalon)
  • die Brücke (Pons)
  • sowie den direkten Übergang vom Rückenmark ins Gehirn, das verlängerte Mark (Medulla oblongata).
  • Hinter der Brücke sitzt dem Hirnstamm das Kleinhirn (Cerebellum) auf.
  • Schließlich nennt man Medulla oblongata, Pons und Cerebellum auch Rautenhirn (Rhombencephalon).

Abbildung Gehirn

  1. Großhirn (Cerebrum)
  2. Kleinhirn (Cerebellum)
  3. Rückenmark
  4. Hirnanhangsdrüse (Hypophyse)

Im Gehirn befindet sich die graue Substanz, also u.a. die Zellkörper (Perikaryen) der Nervenzellen, sowohl in der Rinde (Cortex) als auch in darunter gelegenen (subkortikalen) Kerngebieten. Die subkortikalen Kerne bilden ein Marklager, welches in weiße Substanz eingebettet ist.

Das Rückenmark reicht vom Hinterhaupt bis zum 1. oder 2. Lendenwirbelkörper und erfährt während der Passage im Wirbelkanal unterschiedliche Ausprägungen.
Im Querschnitt offenbart es seinen inneren Aufbau: mittig gelegen graue Substanz, welche der Form nach an einen Schmetterling erinnert. Dieser ist vorne, hinten und seitlich von mehreren Bündeln weißer Substanz umgeben, die man entsprechend ihrer Lage als Vorderstrang (Funiculus anterior), Seitenstrang (Funiculus lateralis) und Hinterstrang (Funiculus posterior) bezeichnet.

Charakteristisch für das ZNS (Zentrale Nervensystem) ist, dass jeder Abschnitt Hohlräume (innere und äußere Liquorräume am Gehirn, nur einen Kanal im Rückenmark) aufweist, welche mit einer wasserklaren farblosen Flüßigkeit (Liquor cerebrospinalis, „Nervenwasser“) gefüllt sind:
Der Liquor (Nervenwasser) stellt ein wohl kontrolliertes Filtrat von den Zellen der Plexus choroidei (Singular Plexus choroideus) mit mehreren Funktionen dar:
Polsterung, indem sie die effektive Gewichtskraft des Gehirns erheblich senkt und Erschütterungen wie ein Kissen dämpft.

Liquor funktioniert als Stoßdämpfer

Das Gehirn und Rückenmark schwimmt also in Wasser (Liquor = Hirnwasser) und ist so gegen Stöße gut geschützt.

Kommunikation sowohl von Nervenzellen untereinander, als auch im Sinne von Informieren der Nervenzellen über die Zusammensetzung des Blutes sowie die Kontrolle der Umgebung (extrazellulären Flüssigkeit) von Nervenzellen und Gliazellen gehören ebenfalls zu den Aufgaben des Liquors (Nervenwasser).

Lesen Sie mehr zum Thema: Liquor

Weitere Informationen zum Thema ZNS

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Autor: Dr. Nicolas Gumpert      |     Letzte Änderung: 08.08.2016
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