Das menschliche gehirn
Das Gehirn
1. Das Nervensystem
Das Nervensystem eines jeden Lebewesens erfüllt die Aufgabe der Informationsweiterleitung. Es leitet die von den Sinnesorganen verarbeiteten Reize weiter bis in das jeweils zuständige Zentrum im Gehirn. Weiters kontrolliert das Nervensystem die Tätigkeit der Muskeln und Drüsen eines Körpers.
Das Nervensystem des Menschen lässt sich in zwei Kategorien einteilen. Das Zentralnervensystem, welches aus Gehirn und Rückenmark besteht, und das Periphere Nervensystem.
Das Zentralnervensystem umfasst den Hauptteil der Nerven im Körper. Aufgrund der Entwicklung der Wirbeltiere entsteht das Zentralnervensystem immer auf der Rückseite des Körpers. Beim Menschen ist dies das Rückenmark, welches sich während der Evolution am oberen Ende zum Gehirn entwickelt. Das Gehirn kann man in fünf Abschnitte teilen. Großhirn, Zwischenhirn, Mittelhirn, Kleinhirn und Nachhirn.
Das Periphere Nervensystem ist der zweite große Teil des Nervensystems.
Es teilt sich in das somatische Nervensystem und das vegetative Nervensystem. Das somatische Nervensystem ist für die Versorgung der Skelettmuskulatur und der Sinnesorgane zuständig. Das Vegetative ist im menschlichen Körper für die Steuerung der inneren Organe zuständig.
2. Das menschliche Gehirn
Das menschliche Gehirn befindet sich wohlbehütet im Schädel. Um die mehr als 13 Milliarden Nervenzellen zu schützten ist das Gehirn äußerst gut umhüllt.
Das gesamte Gehirn wird von der Hirnhaut, oder auch Meningen genannt umgeben. Die Hirnhaut teilt sich in die drei folgenden Schichten: Die innerste Schicht ist die weiche Hirnhaut. Sie bedeckt unmittelbar die Nervenzellen. Darüber befindet sich die Spinnwebenhaut, sie ist wichtig für die Blutversorgung des Gehirns. Über der Spinnwebenhaut befindet sich ein mit Flüssigkeit gefüllter Hohlraum. Dieser Hohlraum dient der sicheren und vor allem ruhigen Lagerung.
Die äußerste Schicht der Hirnhaut ist die harte Hirnhaut. Diese Schichte bildet den Kontakt zwischen Gehirn und Schädel.
Der Aufbau des Gehirns ist sehr Komplex. Um eine dermaßen hohe Anzahl von Nervenzellen auf möglichst kleinem Raum unterzubringen, ist das Gehirn stark gefurcht. Die Furchung des Gehirns bringt eine Verdreifachung der ursprünglichen Gehirnoberfläche. Die Masse aus der das Gehirn besteht ist eine graue Substanz die von einer weißen Schichte überzogen ist.
Diese weiße Schichte besteht vorwiegend aus Nervenfasern.
3. Das Großhirn
Das Großhirn, oder auch aufgrund seiner Lage Vorderhirn genannt, besteht aus zwei Hälften. Diese Hälften heißen linke und rechte Vorderhirnhemisphären. In diesen Hemisphären ist das Bewusstsein eines jeden Menschen verankert.
Die Großhirnzentren werden in motorische und sensorische Regionen unterschieden.
Motorische Regionen geben Befehle an die Muskeln und sensorische Regionen empfangen die Reize aus den Sinnesorganen.
Eine interessante Erscheinung des menschlichen Gehirns ist es, dass die sensorischen und motorischen Regionen der rechten Körperseite in der linken Hemisphäre liegen. Ebenso ist es mit der rechten Hemisphäre.
Im Großhirn ist das Lymbische System von sehr großer Bedeutung. Es wird auch Lymbischer Balken genannt und ist an der Basis des Großhirns lokalisiert. Dieses Zentrum kann Organe beeinflussen, die eigentlich vom vegetativen Nervensystem gesteuert werden.
Das Lymbische System hat also die Möglichkeit in den Hormonhaushalt des Körpers einzugreifen. Es somit das Zentrum der Emotionen. Gefühle wie Lust, Wut oder Angst gehen von ihm aus.
Eine weitere Eigenschaft des Großhirns ist das Gedächtnis. Man kann zwei Formen des Gedächtnisses unterscheiden. Das Kurzzeitgedächtnis und das Langzeitgedächtnis.
Das Kurzzeitgedächtnis speichert Infos für einige Minuten. Das Langzeitgedächtnis ist eine Erweiterung des Kurzzeitgedächtnisses. Erscheint eine Information besonders wichtig oder brisant, so wird sie öfters wiederholt, bis sie vom Kurzeitgedächtnis in das Langzeitgedächtnis gelangt. Die Speicherung von langzeitigen Informationen erfolgt in Form von Eiweißmolekülen. Daher sind medizinische Eingriffe sehr schwierig.
(Folie)è linke und rechte Gehirnhälfte.
4. Das Zwischenhirn
Die wichtigsten Teile des Zwischenhirns sind er Thalamus und der Hypothalamus. Der Thalamus ist im menschlichen Körper für die Informationsumsetzung zwischen Sinnesorganen und dem Großhirn zuständig. Der Hypothalamus hingegen ist ein zentraler Teil, der die Steuerung des vegetativen Nervensystems inne hat.
An der Oberseite des Zwischenhirns befindet sich die Epiphyse, oder auch Zirbeldrüse genannt. An der Unterseite des ZH.
Befindet sich die Hypophyse. Sie ist das Steuerungszentrum für die Tätigkeit der meisten Hormondrüsen. Sie regelt den Wasserhaushalt, die Nahrungsaufnahme, Körpertemperatur.
5. Das Mittelhirn
Das Mittelhirn hat im wesentlichen die Aufgabe alle Informationen zwischen motorischen Endplatten, sprich Muskel und Gehirn umzusetzen. Für die Menschen ist die Aufgabe des Mittelhirns unablässig.
Das Mittelhirn steuert nämlich die Bewusstseinlage. Anders gesagt steuert das Mittelhirn den Schlaf des menschlichen Körpers.
Durch das Mittelhirn zieht sich ein Strang von Neuronen bis in das Rückenmark, der ständig einen elektro-chemischen Zustrom liefert. Dieser Strang wird Formatio Reticularis genannt. Bei hoher Spannungsversorgung des Mittelhirns ist der gesamte Organismus wach. Im Falle eines Spannungsabfalls wird der Körper in einen Ruhezustand versetzt, was man im allgemeinen als "Schlaf" bezeichnet.
6. Das Kleinhirn
Das Kleinhirn ist das Informationszentrum der motorischen Regionen des Körpers. Es empfängt und verarbeitet Informationen aus den Sinnesorganen, Schweresinnorganen und aus den Augen.
Das Kleinhirn ist deshalb jederzeit über die Lage des gesamten Körpers informiert.
Bei einem Ausfall oder einer Erkrankung des Kleinhirns würde der gesamte Bewegungsablauf des Körpers äußerst unkontrolliert ablaufen.
7.
Das Nachhirn
Das Nachhirn ist die Übergangsstelle des Gehirns zum Rückenmark. Es wird auch als verlängertes Rückenmark bezeichnet. Im Nachhirn entspringen mehrere Nerven, die die Kopfregion motorisch und sensorisch beeinflussen. Einer dieser Nerven ist der Nervus Vagus. Das Nachhirn ist außerdem Durchgangstelle von Nervenbahnen, die aus dem Gehirn in das Rückenmark führen. Weiters ist es Sitz von vielen lebenserhaltenden inneren Reflexen wie Kauen, Speichelfluss, Schlucken, Erbrechen, Husten, Niesen, Tränenfluss, Atmung und Kreislauf.
8. Das Rückenmark
Das Rückenmark liegt im Wirbelkanal der Wirbelsäule. Es ist eine graue Substanz, die sich vom ersten Lendenwirbel bis zum Gehirn erstreckt. Ummantelt ist das Rückenmark von einer weißen Schichte die aus Axonen besteht.
Zwischen je zwei Wirbeln entspringt beiderseits der Wirbelsäule ein Rückenmarksnerv. Insgesamt sind das 31 Rückenmarksnerven, die sich jeweils in eine vordere und in eine hintere Wurzel teilen.
Die vordere Wurzel tritt auf der Vorderseite des Körpers aus und enthält motorische Nervenfasern. Die hintere Wurzel richtet sich auf die Rückseite des Körpers und besteht aus sensorischen Nervensfasern. Die Zellkörper der Sensorischen Axone bilden mit der hinteren Wurzel das Spinalganglion. Beide Wurzeln versorgen zusammen einen eigenen Körperteil.
Unmittelbar nach der Austrittsstelle aus dem Rückenmark teilt sich der Nerv in mehrere dünne Nerven. Es wird hier in somatische und vegetative Nerven unterteilt.
Die Einheit von einem sensorischen Nerv und einem motorischen Nerv nennt man Reflexbogen. Bei einem Reflex wird der sensorische Nerv angesprochen und über Rückenmark wird der motorische Nerv sofort dazu veranlasst zu agieren. Der lange Weg zum Gehirn bleibt aus.
Das Rückemark empfängt außerdem von allen Sinnesorganen Informationen, die es an das Gehirn weiterleitet. Aus diesem Grund ist das Rückenmark eine wichtige Durchgangsstelle für Informationen. In einem Fall von Durchtrennung der Nerven ist kein operativer Eingriff möglich um die Funktion wieder herzustellen.
9. Gehirnerkrankungen
Es gibt eine ganze Reihe von Erkrankungen des Gehirns: Das Spektrum der Ursachen reicht von äußeren Verletzungen bis zu komplizierten Störungen des chemischen Gleichgewichts.
Gehirnverletzungen
Wer einen heftigen Schlag auf den Kopf bekommt, ist vielleicht benommen oder für kurze Zeit bewusstlos. Eine solche Verletzung, Gehirnerschütterung genannt, hinterlässt in der Regel keine bleibenden Schäden. Bei stärkerer Gewalteinwirkung können jedoch Blutungen und Schwellungen auftreten, zudem starke Kopfschmerzen, Schwindelgefühl, Lähmungen, Krampfanfälle oder eine vorübergehende Störung des Sehvermögens, je nachdem, welcher Gehirnbereich betroffen ist. Bakterielle Infektionen des Großhirns (Enzephalitis) oder der Hirnhäute (Meningitis), aber auch Schwellungen des Gehirns (Ödem) oder anormale Wucherungen gesunden Gehirngewebes (Tumor) können den Schädelinnendruck ansteigen lassen, so dass es zu schwerwiegenden Schäden kommt.
Tumore, die nahe der Gehirnoberfläche liegen, lassen sich meist durch einen chirurgischen Eingriff entfernen. Liegen sie tiefer, ist Bestrahlung oder Kühlung oft die einzige Behandlungsmethode.
Schädigungen des Hirnstammes
Eine Verletzung des Hypothalamus im oberen Teil des Hirnstammes kann verschiedene Symptome zur Folge haben: Appetitverlust (Anorexie) mit starker Abnahme des Körpergewichts, Steigerung des Appetits mit einer entsprechenden Gewichtszunahme, starker Durst mit häufigem Wasserlassen (Diabetes insipidus), Versagen der Temperatursteuerung mit zu niedriger (Hypothermie) oder zu hoher (Fieber) Körpertemperatur, gesteigerte Erregbarkeit oder unkontrollierbare Verärgerung und Aggression. Ist die Wechselbeziehung zwischen Hypothalamus und Hypophyse gestört (endokrines System), können auch andere Körperfunktionen beeinträchtigt werden; dann kommt es beispielsweise zu Störungen der Sexualfunktion, des Stoffwechsels oder der Aktivität von Herz und Kreislauf.
Noch stärker lebensbedrohlich sind Schäden von Mittelhirn, Brücke oder verlängertem Mark. Prognose und Heilungsaussichten hängen in der Regel von Ort und Ausmaß des Schadens ab.
Schlaganfall
Ein Schlaganfall entsteht, wenn im Gehirn eine größere Arterie blockiert ist. Die Ursache kann ein Blutgerinnsel (Thrombus) sein, aber auch eine Verengung oder Abquetschung eines Blutgefäßes oder ein Gefäßschaden, der zu einer Blutung führt. Manchmal bildet sich auch ein Aneurysma, eine sackförmige Erweiterung eines Blutgefäßes. Die Gefäßwände werden dann schwächer und reißen irgendwann, beispielsweise bei hohem Blutdruck. Ist die Blutversorgung eines kleinen Gehirnbereichs unterbrochen (Ischämie), sterben die Zellen in diesem Bereich ab, und seine Funktion geht verloren. Nach einem schweren Schlaganfall kommt es häufig zu einer halbseitigen Lähmung (Hemiplegie) und Empfindungsverlust auf der Körperseite, die der betroffenen Gehirnhälfte gegenüberliegt.
Häufig kann man das Blutgerinnsel chirurgisch entfernen oder die verschlossene Arterie mit einem künstlichen Blutgefäß aus Kunststoff umgehen ("Bypass"). Manchmal lässt sich das Gerinnsel auch mit einem gerinnungshemmenden Medikament auflösen, und mit gefäßerweiternden Wirkstoffen (Vasodilatatoren) kann man die Arterie wieder durchgängig machen. Viele Patienten gewinnen nach einem Schlaganfall zumindest einen Teil der verloren gegangenen Funktionen durch geeignete Krankengymnastik zurück.
Andere wichtige Krankheiten
Viele verschiedene Gehirnerkrankungen haben ihre Ursache in örtlichen Schädigungen, chemischen Giften wie Alkohol oder Blei, Bakterieninfektionen oder angeborenen anatomischen Fehlbildungen. Die Parkinson-Krankheit, die erst im Erwachsenenalter ausbricht, ist durch ständiges Zittern und Schütteln gekennzeichnet. Die Ursachen bestehen zumindest teilweise in Gewebedegeneration und dem Verlust der Neurotransmitteraktivität im Schweifkern.
Die zerebrale Kinderlähmung ist in der Regel angeboren und entsteht durch Entwicklungsfehler oder Degeneration der motorischen Leitungsbahnen. Die Folgen sind eine Versteifung der Gliedmaßen, ruckartige Bewegungen und Störungen der Muskelkoordination.
Epilepsie kann durch eine Gehirnverletzung während der Geburt oder durch Stoffwechselstörungen im Gehirn entstehen. Wenn ein Krampfanfall (auch Grand-Mal-Anfall genannt) eintritt, wird der Betreffende bewusstlos, der Körper versteift sich, und die Muskeln zucken heftig. Weniger stark sind Petit-Mal-, psychomotorische und fokale Anfälle. Das Anfallsgeschehen kann man mit Elektroden, die man am Kopf anbringt, in einem Elektroenzephalogramm (EEG) verfolgen.
Man erkennt dann ein besonderes Muster der elektrischen Nervenzellaktivität.
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