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ZNS
D AS
ZENTRALE
N ERVENSYSTEM
1 RÜCKENMARK
2 GEHIRN
AUFBAU
Das Gehirn ist die zentrale Steuereinheit des
Organismus. Es wiegt beim ausgewachsenen
Menschen im Durchschnitt 1,33 kg und verantwortet etwa einen Viertel des Gesamtsauerstoffverbrauchs des Körpers.
Das Rückenmark ist ein 40-45 cm langer,
fingerdicker Strang, der aus Nervengewebe
besteht. Es ist im Wirbelkanal eingebettet, der
durch die Wirbel gebildet wird. Seitlich treten
aus dem Rückenmark durch die Zwischenwirbelöffnungen die Spinalnerven aus. Sie sind
für klar definierte Bereiche des Körpers zuständig (Abb. 1). Jeder Rückenmarksabschnitt, aus welchem ein Nervenpaar stammt
wird als Segment bezeichnet.
Es ist von Hirnhäuten umgeben und liegt in
einer Flüssigkeit, dem Liquor cerebrospinalis.
Es ist gegen aussen durch Liquor und Schädelknochen geschützt.
Analog zum Rückenmark besteht auch das
Gehirn aus weisser und grauer Substanz. Nur
liegt im Gehirn die graue Substanz mit den
Zellkörpern aussen und nicht innen.
Das Rückenmark ist in weisse und graue Substanz unterteilt. Die graue Substanz (Nervenzellkörper) liegt schmetterlingsförmig im Innern, die weisse Substanz (Axone) umgibt die
graue. Die fetthaltige Myelinscheide der Axone
verursacht die weisse Farbe. In der weissen
Substanz gibt es aufwärtssteigende, sensorische Bahnen und absteigende, motorische
Bahnen.
Gross- und Kleinhirn des Menschen sind so
stark entwickelt, dass die Oberfläche durch
Furchen und Windungen vergrössert werden
muss, um im Schädel noch Platz zu haben.
AUFTRÄGE
Die Nervenbahnen, die das Rückenmark verlassen, schliessen sich zu so genannten Wurzeln zusammen. Die bauchwärts gelegene
“vordere“ Wurzel enthält nur Nervenbahnen,
die vom Rückenmark zur Peripherie (Körper)
führen, also efferente, motorische Bahnen.
Dementsprechend führt die “hintere“ Wurzel,
die zum Rücken hin liegt, nur afferente, sensorische Bahnen, leitet also Impulse vom
Körper (Peripherie) zum Rückenmark.
AUFTRAG
1. Lesen Sie bei Bedarf im LINDER23 S. 295!
2. Führen Sie den Versuch zum Patellarsehnenreflex durch!
3. Nehmen Sie zu den Funktionen des Gehirns selbständig Notizen!
4. Lesen Sie bei Bedarf eine detaillierte Beschreibung im LINDER23 auf S. 296-299.
5. In den folgenden Beispielen leiden Patienten unter den Folgen eines Schlaganfalls.
Dabei sterben Neuronen des Gehirns wegen mangelnder Durchblutung ab.
Lokalisieren Sie den Ort der Schädigung
aufgrund der Symptome in Abbildung 2!
Nehmen Sie den LINDER23 zu Hilfe!
Abb. 1: Bereiche der verschiedenen Spinalnerven
Die Bereiche der Spinalnerven sind durch graue Striche
abgegrenzt, links von vorne (anterior), rechts von hinten
(posterior). Die Farben grün, violett, blau und rot entsprechen den Spinalnerven von Hals-, Brust-, Lenden
und Kreuzbeinwirbeln.
FALLBEISPIEL SCHLAGANFALL
Der Patient kann...
a) den rechten Fuss nicht mehr bewegen.
b) die linke Lippe nicht mehr fühlen.
Abb. 2: Gehirnregionen
FILM BELTRAMETTI
http://www.srf.ch/player/tv/tagesschau/video/beltra
metti-diagnose-bestaetigt?id=542c2f97-6986486b-9929-60d00ddb9dcc
BIO 3 – NEUROBIOLOGIE
314 - I
3
Während einer Nacht wiederholt sich
eine bestimmte Abfolge von Schlafphasen mehrere Male. Dabei wechseln sich
eine Tiefschlafphasen und Traumschlafphasen ab. Der Traumschlaf zeichnet
sich unter anderem durch eine ausgeprägte Augenbewegung aus (engl. rapid
eye movement) und wird daher auch
REM-Schlaf genannt. Im REM-Schlaf ist
das Grosshirn von der Körpermuskulatur
entkoppelt, so dass Bewegungen intensiv erlebt werden können, ohne dass sie
tatsächlich ausgeführt werden. Andere,
vegetative Parameter sind erhöht. Die
REM-Phase ähnelt daher stark der
Wachphase (Abb. 5).
SCHLAF
Die Bedeutung des Schlafs ist noch nicht
vollständig geklärt. Es scheint indes klar,
dass der Schlaf nicht nur eine Phase des
Energiesparens ist, sondern dass im
Schlaf Informationen im Gehirn verarbeitet werden. Daher ist ein gesunder Schlaf
wichtig.
AUFTRAG
6. Ordnen Sie die fettgedruckten Begriffe der Aussagen auf der Folie den
Buchstaben A-D und a-c zu (Abb. 3)!
7. Was bedeutet EEG?
8. Wo im Gehirn wird das Bewusstsein
gebildet?
9. Färben Sie in Abbildung 6 Grosshirn,
Zwischenhirn, Mittelhirn, Kleinhirn
und Nachhirn ein!
Markieren Sie mit einem Pfeil grob,
von wo nach wo die Erregungssignale
verlaufen, welche das Schlaf-WachVerhalten steuern.
EEG
Der Wachzustand des Menschen hängt
von den Nervenreizen ab, die vom Hirnstamm zum Grosshirn fliessen, wo das
Bewusstsein gebildet wird. Diese Hirnströme können mit einem Elektroenzephalogramm (EEG) gemessen werden
(Abb. 4).
AUFGABEN
Abb. 4: Elektroden eines EEG-Probanden
A
a
b
B
Abb. 6: Längsschnitt eines menschlichen Gehirns
10. Zeichnen Sie unter das Schlaf-EEG in
Abb. 3 eine Zeitskala ein!
C
c
11. Bei der Narkolepsie, ist der WachSchlaf-Rhythmus fundamental gestört. Patienten mit diesem Syndrom
fallen bei Erregung augenblicklich in
Schlaf.
D
Abb. 3: Hirnströme im EEG
Schauen Sie sich folgende Filmsequenzen eines Dokumentarfilms bei
Bedarf an!
LEGENDE
A .............................................................
a
.............................................................
B .............................................................
b
.............................................................
C .............................................................
D .............................................................
c
.............................................................
FILMSEQUENZ NARKOLEPSIE
Abb. 5: Durchschnittliche Schlafzyklen einer Nacht
EEG Stadien zeigen die unterschiedlichen Schlaftiefen
EOG zeigt die Bewegung der Augen, EMG die Körperbewegungen. Die letzten Graphen zeigen Herzfrequenz,
Atmung und Peniserektion (PE)
http://www.youtube.com/watch?v=l2x14qETS7E&fea
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BIO 3 – NEUROBIOLOGIE
314 - II