Man unterscheidet zwischen dem zentralen Nervensystem, auch Zentralnervensystem oder abgekürzt ZNS genannt, das sind Gehirn und Rückenmark, und dem peripheren Nervensystem, das sind die Nerven, durch die zum Beispiel die Organe mit dem ZNS verbunden sind. Diese peripheren Nerven bestehen aus motorischen Nervenfasern, die Impulse vom ZNS an die Muskeln weiterleiten, und sensorischen Nervenfasern, die Reize zum Beispiel von der Haut an das ZNS weiterleiten.
Zum peripheren Nervensystem gehören auch die 12 Gehirnnerven, die durch Öffnungen in der Schädelbasis zum Gehirn gehen. Die Hirnnerven sind mit den Sinnesorganen des Kopfes verbunden, mit den Gesichts-, Hals- und Schultermuskeln, dem Kehlkopf und den Stimmbändern. Der zehnte Hirnnerv, auch Nervus vagus genannt, ist mit den Bauchorganen verbunden und beeinflusst die Funktion von Herz, Magen und Darm.
Bezogen auf seine Funktionen teilt man das Nervensystem in ein somatisches und ein vegetatives Nervensystem ein. Das somatische Nervensystem regelt alle willentlichen Funktionsabläufe des Körpers wie zum Beispiel gezielte Bewegung. Das vegetative Nervensystem, auch autonomes Nervensystem genannt, regelt die nicht dem Willen unterworfenen Vitalfunktionen wie Atmung, Herzaktivität, Stoffwechsel, Verdauung und die Funktion der Drüsen. Es besteht aus zwei Teilen, dem Sympathikus und dem Parasympathikus, deren Aktivierung oft gegensätzliche Wirkungen hat. Werden die Nerven des Sympathikus aktiviert, dann wird Energie und Sauerstoff für eine gesteigerte körperliche Aktivität bereitgestellt. Dies geschieht zum Beispiel als Reaktion auf Stress. Der Parasympathikus aktiviert die Energieaufnahme durch die Verdauung, steuert die Ausscheidung und ist für die Erholungsphase des Körpers zuständig.
Die Wissenschaft von der Erforschung der Nervenfunktionen und Behandlung von Erkrankungen des Nervensystems heißt Neurologie.
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