3.3 Zentralnervensystem des Menschen

3.3.2.1 Aufbau und Funktion des menschlichen Gehirns

 

Das menschliche Gehirn ist die Steuerzentrale des gesamten Körpers. Hier laufen die Informationen aus dem Körper und der Umwelt zusammen und werden zu Reaktionen verarbeitet.

Das Gehirn ist eines der aktivsten Organe des Körpers. Es verbraucht einen großen Teil der Glucose allein, um ATP (Energie) herzustellen und ersetzt seine Proteine alle 3 Wochen. 20% des Blutes werden vom Herz durch das Gehirn gepumpt. Wird seine Versorgung mit sauerstoffgesättigtem Blut auch nur für zehn Sekunden unterbrochen, verlieren wir das Bewußtsein; ein Sauerstoffmangel über diesen Zeitraum hinaus kann schwere Hirnschäden nach sich ziehen.

Das Gehirn des Menschen hat ein mittleres Gewicht von 1245 g (Frauen) bzw. 1375 g (Männer). Zwischen Größe und Intelligenz besteht kein Zusammenhang.

Wie das Rückenmark, ist auch das Gehirn vollständig von Knochen umgeben, dem Schädel.

 

Der Gehirnschädel ist aus mehreren Teilen zusammengesetzt (siehe Abb. 145).

Hierin gibt es mehrere Foramina (Öffnungen), die den Durchtritt der großen Arterien und Venen und der Gehirnnerven ermöglichen. Das größte ist das Foramen magnum, durch das der Hirnstamm mit dem Rückenmark in Verbindung steht.

Das Gehirn ist wie das Rückenmark von 3 Hirnhäuten umgeben:

  • der harten Hirnhaut: Dura mater,

  • der Spinngewebshaut oder Arachnoidea

  • und der weichen Hirnhaut (Pia mater).

Die Spinngewebshaut enthält die Blutgefäße und der Zwischenraum ist mit Hirnflüssigkeit (Liquor) gefüllt. Die weiche Hirnhaut übernimmt die Versorgung mit Nährstoffen aus der Gehirnflüssigkeit.

Zwischen Blut und Gehirn besteht eine Blut-Hirnschranke, die nur kleine Moleküle wie Glucose und O2 oder hydrophobe Substanzen wie Hormone oder Heroin passieren können.

Damit ist das Gehirn sozusagen "flüssigkeitsgelagert". Innerhalb des Gehirns gibt es jedoch weitere Hohlräume, die flüssigkeitsgefüllt sind: die Ventrikel. Das ventrikulare System ist auf den Abbildungen unten zu sehen.

Der Liquor oder die cerebrospinale Flüssigkeit ist wasserklar und besteht hauptsächlich aus H2O, NaCl, mit wenig Protein, K und Glucose. Sie wird hauptsächlich in den lateralen 3. und 4. Ventrikeln gebildet, die über das cerebrale Aquädukt verbunden sind. In der Arachnoidea findet ein Austausch des Liquors mit dem Blut statt.

Funktionen des Liquors:

  • mechanischer Schutz vor Stößen durch "flüssige Aufhängung"

  • Reduktion des Drucks auf das Gehirn durch den Auftrieb wegen flüssiger Lagerung

  • Ausscheidung von Abfallstoffen ins Blut; Einbahnststraße Liquor --> Blut

  • Medium für Hormone

Die Gesamtmenge des Liquors in den Ventrikeln beträgt 125-150 ml. Pro Tag werden 400-500 ml produziert.

Betrachtet man ein menschliches Gehirn von der Seite, erhält man folgendes Bild, bei dem man verschiedene Bereiche unterscheiden kann:

Äußerlich sichtbar sind das Großhirn, das Kleinhirn und das Nachhirn, das ins Rückenmark übergeht.

Untersucht man einen senkrechten Längsschnitt, stellt man noch weitere Hirnteile fest, insgesamt unterteilt man das Gehirn in 5 Teile:

Nr.
Hirnteil
Beschreibung
1

Großhirn (Telencephalon)

Das Telencephalon ist der am höchsten entwickelte Bereich des Gehirns im Menschen. Es besteht hauptsächlich aus den beiden Großhirnhälften, die über den Balken verbunden sind und deren Oberfläche aus Windungen besteht. Die Gehirne der Menschen unterscheiden sich in diesen Windungen. Die beiden Hälften werden in verschiedene Lappen unterteilt: der Frontallappen, Parietallappen, Temporallappen und Okzipitallappen.

2

Kleinhirn (Metencephalon)

Das in 3 Teile gegliederte Kleinhirn dient der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts, der Aufrechterhaltung des Muskeltonus und der Koordination der gesamten Muskelbewegung

3

Zwischenhirn (Diencephalon)

Das Diencephalon besteht aus 4 Teilen, dem Thalamus, Hypothalamus, Subthalamus und Epithalamus. Allgemein ist der Thalamus die zentrale Schaltstation der sensorischen und motorischen Funktionen, Zentrale des vegetativen Nervensystems, der Hypothalamus mit der Hypophyse die Zentrale des Hormonsystems und Schaltstelle zu den anderen Gehirnzentren. Er kontrolliert pH, Temperatur und Blutdruck. Die Epiphyse oder Zirbeldrüse ist für die biologische Uhr zuständig.

4

Mittelhirn (Mesencephalon)

Das Mittelhirn bildet mit dem Pons und der Medulla oblongata den Hirnstamm. Es liegt zwischen Zwischenhirn und Pons. Es enthält verschiedene Bereiche, die u.a. die Augenbewegung koordinieren.

5

Nachhirn (Myelencephalon)

Das Nachhirn mit dem Pons und der Medulla oblongata (oder verlängertem Rückenmark) kontrolliert grundlegende Funktionen wie Blutzirkulation, Herzschlag oder Lungenaktivität. Auch wichtige Reflexe sind in der Medulla lokalisiert wie: gähnen, husten, niesen und sich erbrechen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 153

Knochen des Gehirnschädels


Gehirn im Schädel liegend

 

 

 

 

Abb. 154

Hirnhäute

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 155

Ventrikel-System des Gehirns

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 156

Gehirn

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 157

Teile des Gehirns

 

Längsschnitt ---------------------- Ansicht von unten

Im Bereich des Hirnstamms entspringen 12 paarige Gehirnnerven, die mit römischen Zahlen benannt werden:

 

Nr.
Gehirnnerv
Funktion
I

Nervus olfactorius, (Riechnerv)

geht vom Riechepithel der Nasenschleimhaut aus und zieht von dort zum Riechlappen, der als Ausstülpung des Vorderhirns anzusehen ist.

II

Nervus opticus (Sehnerv)

vom Zwischenhirn bis zur Sehnervenkreuzung reichend; versorgt die Netzhaut des Auges.

III

Nervus oculomotorius (Augenmuskelnerv)

seine motorischen Fasern versorgen die Mehrzahl der Augenmuskeln; seine parasympathischen Fasern bewirken die Verengung der Pupille und die Kontraktion des Ziliarmuskels.

IV

Nervus trochlearis (Rollnerv)

motorischer Nerv, der den äußeren Augennerv versorgt.

V

Nervus trigeminus (Drillingsnerv)

der stärkste aller Hirnnerven, der motorische und sensible Fasern enthält und sich in drei Hauptäste teilt:
den Augennerv (Nervus ophthalmicus), der die Stirn, Tränendrüse, Augenbindehaut, Augenwinkel, Siebbein und Teile der Nase sensibel versorgt;
den Oberkiefernerv (Nervus maxillaris), der insbesonders die Oberkieferregion, die Oberkieferzähne, den Gaumen und Teile der Gesichtshaut versorgt;
den Unterkiefernerv (Nervus mandibularis), der die sensible und motorische Kaumuskulatur, die Zunge, den Mundboden sowie die Haut über dem Unterkiefer versorgt.

VI

Nervus abducens (seitl.Augenmuskelverv )

motorischer Nerv, der zum äußeren geraden Augenmuskel zieht.

VII

Nervus facialis, Gesichtsnerv

der mit zahlreichen Verästelungen die Gesichtsmuskeln, die Haut im Bereich der Ohrmuscheln und verschiedene Drüsen im Kopfbereich versorgt.

VIII

Nervus statoacusticus, Hör - und Gleichgewichtsnerv

er übernimmt die Fortleitung der Gehörempfindung und vermittelt Signale aus dem Gleichgewichtsorgan.

IX

Nervus glossopharyngeus, Zungen-Schlund-Nerv

die motor. Fasern versorgen die Schlundmuskulatur, die sensiblen Fasern die Schleimhaut der hinteren und seitl. Rachenwand, des hinteren Zungendrittels, der Paukenhöhle und Eustachi-Röhre. Die parasympathischen Fasern versorgen die Ohrspeicheldrüse, die sensorischen Geschmacksfasern, das hintere Zungendrittel.

X

Nervus Vagus, Eingeweidenerv

hat motorische, sensible und parasympathische Fasern; versorgt außer den Brust- und Baucheingeweiden zahlreiche Muskeln (in Rachen, Kehlkopf, Speiseröhre), Drüsen und Drüsenorgane und den Gehörgang.

XI

Nervus accessorius, Beinerv

motorischer Nerv, der den Kopfwender des Halses und den Trapezmuskel des Schulterblattes versorgt.

XII

Nervus hypoglossus, Zungenmuskelnerv

versorgt motorisch die zungeneigene Muskulatur

Wir wollen uns nun mit einigen Gehirnbereichen näher beschäftigen.

   


Weiterführende Quellen:
Digitalatlas des Gehirns http://www9.biostr.washington.edu/da.html
Gehirnatlas http://www.med.harvard.edu/AANLIB/home.html
Anatomie des Gehirns http://home.t-online.de/home/c.figge/neukurs4.htm
Gehirne versch. Säugetiere http://www.neurophys.wisc.edu/brain/