Das Zentrale Nervensystem


Das Nervensystem des menschlichen Körpers ist in zwei Teile eingeteilt. Dabei unterscheiden sich das zentrale Nervensystem (ZNS) und das periphere Nervensystem (PNS). Das zentrale Nervensystem besteht aus dem menschlichen Gehirn und Rückenmark. Das Nervengewebe des ZNS besitzt zahlreiche Nervenzellen, die sogenannten Neuronen. Das Gehirn des Menschen ist aus rund 14 Milliarden Neuronen und weitaus mehr Gliazellen aufgebaut. 


Kennzeichnend für Nervenzellen sind die vom Zellkörper, dem Perikaryon, ausgehenden Fortsätze. Jeweils einer von diesen Fortsätzen übernimmt die Übertragung von Informationen auf eine andere Zelle. Dieser Fortsatz heißt Axon. Im allgemeinen Sprachgebrauch kennt man sie auch unter der Bezeichnung Nervenfaser. Die weiteren Fortsätze nehmen Informationen aus den anderen Zellen auf und leiten diese in ihren eigenen Zellleib.

Die sogenannte Myelinscheide umhüllt Axone ab einer bestimmten Größe und ist Voraussetzung für die schnelle elektrische Fortleitung von Impulsen. Sie ist aus konzentrischen Lipid-Protein-Lamellen aufgebaut und wird durch Ausläufer von sogenannten Oligodendrozyten gebildet. Die Stellen an den Nervenzellen, an denen die Information von einer Nervenzelle auf eine andere übertragen werden, nennt der Mediziner Synapsen. Diese Kontakte liegen sowohl an dem Nervenzellkörper als auch an den Dendriten.

zentrales-nervensystemNervenzellfasern leiten elektrische Signale, die Bewegungen oder andere Reaktionen des Körpers auslösen können. Gleichzeitig transportieren sie aber auch Substanzen. Damit wird das Gehirn zu einem lebenswichtigen Steuerungszentrum. In Kombination mit dem Hormonsystem ist es für alle Körperfunktionen verantwortlich. Die Atmung, aber auch die Fortpflanzung und die Verdauung werden damit geregelt. Weiterhin steuert das zentrale Nervensystem die Sinnesorgane, welche die Wahrnehmung und den Umgang mit der Umwelt ermöglichen. Es dient zusätzlich auch als Basis für Funktionen des Denkens und Lernens sowie des Bewusstseins.

Der unterste Teil des zentralen Nervensystems ist das Rückenmark. Dies zieht sich vom Wirbelkanal der Wirbelsäule zwischen Kopf und Nacken bis hin zur Lendenwirbelsäule. Es gilt als zentrale Verbindung zwischen Körper und Gehirn und gleichzeitig als untergeordnetes Steuerungszentrum. Jeder kennt auch die unbewussten Reflexe des Rückenmarks. So gehört beispielsweise die Fluchtreaktion dazu. Diese zeigt sich im Wegziehen des Fußes beim Treten auf einen Nagel. Zudem ist es an unserer aufrechten Haltung beteiligt, denn es reguliert die Muskellänge und Muskelspannung gegen die Schwerkraft. Auch die Harnblasenentleerung ist eine vom Zentralen Nervensystem gesteuerte Funktion.


Das Zentrale Nervensystem und sein Einfluss auf den Sport

Die Funktionen des Zentralen Nervensystems betreffen auch die sportliche Leistung in jeglicher Hinsicht. Experten sind heute sogar davon überzeugt, dass ein Hintergrundwissen über das Zentrale Nervensystem entscheidend ist, wenn es um die Planung des optimalen Trainings geht. Dabei ist immer zu bedenken, dass das ZNS ein Kontrollsystem des Körpers ist, das sich in Gehirn und Rückenmark gliedert. Das menschliche Gehirn ist ein sehr komplexes Organ, das viele Funktionen im Körper übernimmt. Für die sportliche Leistung sind zwei Teile des Gehirns sehr wichtig. Das sind das Kleinhirn, auch Cerebellum genannt, und das Zwischenhirn, auch Diencephalon genannt. Aufgrund der Funktionen können Sie sich einen Überblick über die Rolle des ZNS auf die sportlichen Leistungen machen.

Das Kleinhirn nimmt den zweitgrößten Platz im Gehirn ein und übernimmt die Koordination der Muskeln und die Kontrolle des Gleichgewichts. Nur durch diese Kontrollinstanz können die Bewegungen präzise ausgeführt werden. Außerdem wird mehr Haltung und Gleichgewicht erreicht.

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Das Zwischenhirn wiederum besitzt zwei wichtige Teile: den Thalamus und den Hypothalamus. Im Thalamus finden sich die sensorischen Nervenimpulse, welche die Impulse von Nerven an das Gehirn weiterleiten. Damit erhält das Gehirn alle notwendigen Informationen darüber, was außerhalb des Gehirns passiert. Lebenswichtig ist der Hypothalamus. Verantwortlich ist er vor allem für konstante Bedingungen im Körper. Dazu übernimmt er regulatorische Funktionen. Dazu gehören sowohl die Körpertemperatur, das Hungergefühl sowie die Ausschüttung von Hormonen.

Muskeln sind die dazugehörigen Rezeptororgane. Sie nehmen Informationen auf und leiten diese dann über das ZNS weiter. Eine Auswertung findet über das ZNS statt, wonach sie an die Effektorgane zurückgegeben werden. Dadurch kann der Körper auf den Reiz reagieren.

Im Bereich des Sportes hört man immer wieder den Diskurs über unbewusste und bewusste Reaktionen des ZNS. Viele Prozesse sind vollkommen automatisch, so auch der Dehnungsreflex beim Sprung im Bein. Andere Reize hingegen müssen erst im Gehirn gedeutet werden. Dazu zählen auch Signale der Müdigkeit bei längerer sportlicher Anstrengung.


Erfahrungen aus der Wissenschaft

In der Medizin ist durch mehrere Studien bekannt, dass insbesondere längere sportliche Aktivitäten für die Muskelbildung und den Muskelaufbau verantwortlich sind. So konnte beispielsweise auch die Auswirkung von konzentrischen Sprüngen auf die Beinmuskelkoordination untersucht werden. Dazu wurden fünf Probanden aus verschiedenen Sportarten ausgesucht. Darunter waren Schwimmer, Fußballer, Weitspringer und Hochspringer zu finden. Genauer untersucht wurde die motorische Vielfältigkeit der Sportler. Dabei ging es darum, zu testen wie gut ein Sportler Fähigkeiten auf eine andere Sportart zu übertragen. Beobachtet wurden unterschiedliche Bewegungsmodelle sowie die damit einhergehende Muskelbildung sowie die Rolle des ZNS.

Kraftvoll schafften die Springer vor allem die vertikalen Sprünge. Die Steifigkeit der Muskeln war dabei grösser als bei den Schwimmern. Gleichzeitig fand man heraus, dass dabei das ZNS Einfluss auf die Muskelbildung und deren Aufbau hatte. Die Schwimmer wurden weiter beobachtet und es wurde festgestellt, dass die agonistischen und die antagonistischen Muskeln in Ober- und Unterschenkeln stark kontraktierten. Eine wechselseitige Übertragung der Reize trat bei den Springern auf.

Begründet wurden die Unterschiede durch die Eigenarten und Spezifika der einzelnen Sportarten. Jahrelanges Training sowie die Auswirkungen auf das ZNS wurden ebenfalls als Erklärung herangezogen. Das Fazit, was die Forscher zogen war, dass je länger das Training ist, desto stärker ist das zentrale Nervensystem an der Muskelkoordination beteiligt. Weiterhin ist das Fähigkeit-Reflex-Muster des ZNS in das Leistungsprogramm integriert.

Diese Erkenntnisse können von Ihnen positiv genutzt werden, wenn es darum geht, das optimale Training zu finden. Sie sind auch Grundlage für eine Maximierung des Trainingseffektes. Negativ können sich die Tatsachen auswirken, wenn ein Wechsel zwischen zwei Sportarten stattfindet. Insbesondere wenn Bewegungsmuster ausgeübt werden sollen, die durch die Ausführung einer bisherigen Sportart behindert werden können, werden Probleme auftreten.

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Die Wirkung des ZNS bei sportlichen Aktivitäten ist mit aber auch ohne Sauerstoff ein Einflussfaktor auf die sportliche Leistung. Beim aeroben Energiestoffwechsel kommt es zu einer Entleerung der Glykogenspeicher im Muskel. Dabei übernimmt das ZNS eine Rolle, die sich auf das Nachlassen der Ausdauer auswirkt. Sobald der Körper müde wird, wird der aerobe Antrieb reduziert oder gar ganz abgeschaltet. Die Signale dazu werden durch die Rezeptorgane geschickt und die Informationen werden dort verarbeitet. Beim anaeroben Energiestoffwechsel kann es beispielsweise dazu kommen, dass ein Workout bis zur Erschöpfung durchgeführt wird, so dass die Signale dazu direkt über das ZNS weitergeleitet werden. Ein sofortiger Abbruch des Sportes ist die logische Folge. Das ZNS wird also geschwächt.


Überlastung beim Sport und seine Auswirkungen auf das ZNS

Damit deuten sich schon erste Merkmale des größten Feindes des Sportlers an. Überlastung im Bereich des Muskelaufbaus wird auch als Übertraining bezeichnet. Dies bezeichnet einen Zustand, der mit einem Leistungsabfall, einem verminderten Muskelaufbau und eventuell sogar mit Muskelabbau einhergeht.

Man kann das Übertraining allerdings auch an einigen Symptomen erkennen und vermeiden. Dazu ist es entscheidend die Ursachen des Übertrainings zu kennen. Um Leistung zu steigern und Muskelaufbau zu betreiben ist Training unverzichtbar. Andererseits sind auch Zeiten der Regeneration wichtig, wenn es darum geht das körperliche Gleichgewicht zu behalten. Ein Optimum ist dann erreicht, wenn sich beide die Waage halten. Nur dann kann ein optimaler Muskelaufbau stattfinden.

Zu erkennen ist ein solches Übertraining durch verschiedene Anzeichen. Dies können Schlafprobleme sein, die sich als Durch- und Einschlafprobleme zeigen. Aber auch chronische Müdigkeit ist ein Zeichen für ein Zuviel an Training. Gleichzeitig treten Symptome wie Appetitlosigkeit oder eine Abneigung gegenüber eiweißhaltigen Lebensmitteln auf. Im Laufe der Zeit entwickeln sich Konzentrationsschwächen, aber auch Schmerzen in den Gelenken, Sehnen und Bändern können auftreten. Ein gesteigerter Ruhepuls ist in der Regel kein Anzeichen für Übertraining, obwohl dies häufig angenommen wird.

Ein angepasstes Training kann dem Übertraining immer vorbeugen. So sollte beispielsweise dauerhaftes hohes Training vermieden werden. Auch der erholsame Schlaf ist wichtig für den Sportler. Acht Stunden sollten es mindestens pro Tag sein. Ein weiterer Faktor ist die Ernährung. Kalorien- und eiweißreiches Essen ist ideal um den Energiebedarf zu decken. Auch psychischer Stress begünstigt das Übertraining. Optimal ist ein kurzes und intensives Training, dreimal in der Woche für höchstens eine Stunde.




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