29.09.2021
Unser Gehirn – was es leistet, was es krank macht
Unser Hirn ist wie das ganze Nervensystem sehr verletzlich. Fehlfunktionen und schädliche Einflüsse führen zu Erkrankungen. Viele davon lassen sich heute immer besser behandeln.
Unser Gehirn ist ein wahres Wunderwerk: Das 1,4 Kilogramm schwere Organ ermöglicht uns, zu denken, Entscheidungen zu treffen, uns zu erinnern und zurechtzufinden. Auch unsere Gefühle werden dort aus elektrischen und chemischen Vorgängen gestaltet. Das Gehirn schafft das Bewusstsein für unsere eigene Identität und unser Bild von der Welt. Doch das ist nicht alles: Es ist die entscheidende Schaltzentrale, von der aus die grauen Zellen über das vegetative Nervensystem zahlreiche Funktionen im Körper regulieren, wie etwa den Blutkreislauf, die Atmung und die Verdauung.
Netzwerk Nervensystem
Für diese Hochleistungsaufgaben ist das Gehirn von der Natur gut ausgestattet: 100 Milliarden Nervenzellen sind durch 100 Billionen Nervenverbindungsstellen (Synapsen) miteinander verknüpft.
Das Gehirn ist für seine Steuerungsaufgaben mit allen Körperteilen über das Rückenmark sowie Nervenfasern verbunden. Über die werden einerseits Informationen aus entfernten Körperregionen ans Gehirn gemeldet wie etwa beim Tastsinn und andererseits Impulse aus dem Gehirn in den Körper gesandt, zum Beispiel für eine Muskelanspannung. Reiht man die Nervenbahnen aneinander, dann käme man auf eine rund 5 Millionen Kilometer lange Datenautobahn.
Dem bewussten Einfluss weitgehend entzogen ist das sogenannte „vegetative“ oder „autonome“ Nervensystem. Es kontrolliert lebenswichtige Funktionen, auch Vitalfunktionen genannt. Das sind etwa Atmung, Verdauung, Stoffwechsel und Sexualfunktionen. Im autonomen Nervensystem gibt es zwei unterschiedliche Gegenspieler: das „sympathische“ und das „parasympathische“ Nervensystem. Der Sympathikus ist für schnelle Reaktion und Mobilisierung des Körpers verantwortlich, wie bei Flucht oder Kampf. Der Parasympathikus ist hingegen für Ruhe und Verdauung zuständig. Oft spielen beide Systems zusammen. Ihre Balance ist für die Gesundheit wichtig.
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Impulse durch Elektrik und Chemie
Die Nervenimpulse werden durch das riesige Netzwerk mit elektrischen Signalen und durch chemische Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter, übertragen. Geraten diese aus der Balance, kommt es zu Krankheiten. So führt beispielsweise eine elektrische Übererregung in Gehirnzellen wie ein Kurzschluss in einer Stromleitung zu epileptischen Anfällen. Bei einem Durcheinander der Botenstoffe können Depressionen oder Erkrankungen wie Parkinson oder Muskelschwächen entstehen. Typische Botenstoffe sind Dopamin, Serotonin, Acetylcholin, Gamma-Amino-Buttersäure und Noradrenalin.
Komplex – aber verletzlich
Ein bisschen ist es mit dem Nervensystem wie beim Computer: Die wichtigsten Steuer- und Speicherelemente sind am empfindlichsten und können leicht geschädigt werden. So sind die Gehirnzellen extrem empfindlich gegenüber einem Mangel an Sauerstoff. Schon drei Minuten nach der Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr beginnen die Zellen abzusterben. Das ist ein großes Problem beim Schlaganfall, wo es zu Durchblutungsstörungen durch verstopfte Arterien des Gehirns kommt. Das hat Konsequenzen für die Therapie, die schnell eingeleitet werden muss. Daher heißt die Devise „Time is Brain“. Übersetzt heißt das: Zeit kostet bzw. schützt Gehirn. Andere Organe – wie beispielsweise die Nieren – können viel länger ohne Sauerstoff auskommen. Und: Anders als manch andere Körperzellen können Gehirnzellen nicht nachwachsen.
Die hohe Empfindlichkeit der Nervenzellen besteht auch gegenüber Druck und anderen Mechanismen der Beeinträchtigung (Tabelle).
| Mechanismus |
Erkrankung im Gehirn |
Erkrankungen im Nervensystem |
| Gefäßprobleme, Durchblutungsstörungen |
Schlaganfall |
Rückenmarks- und Nervenschäden |
| Entzündungen (akut, chronisch) |
durch Infektionen / Erreger (z.B. Bakterien, Viren) |
Enzephalitis (z.B. Herpesvirus) |
Rückenmarksentzündung (Myelitis), Nervenentzündung (Neuritis) (z.B. durch Infektion mit Borrelien) |
| durch überaktives Immunsystem |
Autoimmun-Enzephalitis (akut), z.B. Multiple Sklerose (chronisch) |
Rückenmarksentzündung (Myelitis), Nervenentzündung (chronisch) |
| Stoffwechsel-Störungen (v.a. Niere, Leber, Zucker, Schilddrüse, Elektrolyte, Sauerstoffmangel), Vitaminmangel, Giftstoffe |
Generelle oder lokale Funktionsstörungen; auch dauerhafte Zellschäden (Enzephalopathie) z.B. Alkohol, Nierenschäden, Über- und Unterzucker, Vitamin B1-/B12-Mangel |
Generelle Funktionsstörungen bis hin zu dauerhaften Zellschäden, (Poly-) Neuropathie, z.B. Diabetes, Alkohol |
| Tumorbildung / Metastasen aus anderen Organen (Tochtergeschwülste) |
Hirntumoren (gutartig, bösartig), Hirnmetastasen |
Rückenmarks- und Nerventumoren (gutartig, bösartig), Metastasen |
| Degenerative Erkrankungen (schleichender Zellabbau) |
z.B. Alzheimer-Erkrankung, Parkinson |
Amyotrophe Lateralskerose, nervenbedingte Muskelatrophien |
| Genetische Erkrankungen |
Hirnerkrankungen vom Kindes- bis zum Erwachsenenalter |
Störungen der Nerven- und Muskelentwicklung |
| Mechanische Zellschädigung
z.B. durch Druck, Schlag usw. |
Schädel-Hirn-Verletzungen durch Unfall / Sturz usw. |
Rückenmarks- und Nervenverletzung durch Unfall usw.; Druckschäden der Nerven, Druckschäden der Nervenwurzeln beim Austritt aus dem Rückenmark durch Bandscheibenvorfall |
Was bedeutet das für die Therapie und die Vorbeugung?
Die Therapien in der Neurologie versuchen, die Schädigungsmechanismen zu beseitigen oder zumindest zu verringern. Manchmal können Botenstoffe durch Medikamente ersetzt werden. Bei der Therapie gab es in den letzten Jahren enorme Fortschritte: so gibt es beispielsweise immer effektivere Medikamente, die die chronische Entzündung bei der Multiplen Sklerose massiv eindämmen. Und selbst als unheilbar geltende Erkrankungen aufgrund von genetischen Störungen können mittlerweile repariert werden. Dazu gehört beispielsweise die Spinale Muskelatrophie, bei der oft bereits im Kindesalter das Muskelwachstum gestört ist und es zum lebensbedrohlichen Muskelschwund kommt. Am besten ist es, die Entstehung von Erkrankungen zu verhindern. Dazu können Medikamente notwendig sein – wie zum Beispiel Blutverdünner gegen den Schlaganfall – oder ein gesunder Lebensstil mit viel Bewegung und ausgewogener Ernährung. Dazu mehr finden Sie hier: Mit 6 Tipps neurologischen Krankheiten vorbeugen.
Haben Sie Fragen? Wir helfen Erkrankten und Angehörigen neutral und kostenfrei im Online Chat und am Telefon unter 030 531 437 936 (Mo-Fr, 10-14 Uhr).
Autor: Prof. Dr. med. Frank Erbguth, Präsident der Deutschen Hirnstiftung, Ärztlicher Leiter der Universitätsklinik für Neurologie, Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Klinikum Nürnberg
Titelbild: iStock.com/sciencestock
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