Das Nervensystem des Menschen Erkrankungen des Nervensystems

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1 Didaktische FWU-DVD Das Nervensystem des Menschen Erkrankungen des Nervensystems Biologie Chemie Klasse 9 13 Klasse Trailer ansehen

2 Schlagwörter Acetylcholin; Alzheimer; Amyotrophe Lateralsklerose; Arzneimittel; Autoimmunerkrankung; Axon; Basalganglien; Beta-Amyloid-Protein; Demenz; Dendrit; Dopamin; Eiweiß; Erregungsweiterleitung; Gehirn; Gesundheit; Großhirn; Hormon; Immunsystem; Kohlenhydrate; Krankheitsbild; Lähmung; Lunge; Makrophagen; Mensch; Mikrotubuli; Motoneuron; Multiple Sklerose; Muskel; Muskelschwäche; Myelin; Nervensystem; Nervenzelle; Neurofibrillen; Neurologie; Neuron; Neurotransmitter; Parkinson; Pflege; Protein; Proteinbiosynthese; Reflex; Regeneration (Biologie); Reizaufnahme; Resorption; Rückenmark; Sinnesorgan; Spastiker; Sprachstörung; Stoffwechsel; Symptom; Synapse; Tau-Protein; Thalamus; Therapie; Wahrnehmung (Sinnesorgan); Zelle (Biologie); Zentrales Nervensystem Systematik Biologie Chemie Berufliche Bildung Allgemeine Biologie Biochemie; Zellenlehre Menschenkunde Stoffwechsel, Innere Organe; Sinnesorgane, Nervensystem; Krankheiten und Vorbeugung; Verhalten Biochemie Stoffwechselvorgänge Gesundheit und Pflege Rehabilitation; Pflege 2

3 Zum Inhalt Das Nervensystem und seine Erkrankungen (Film 26 min) Der Film beschäftigt sich mit den Ursachen und der Entstehung von verschiedenen Erkrankungen des Nervensystems des Menschen. Wie jedes Organ im Körper können auch im Nervensystem Störungen und Fehlbildungen auftreten, die zu verschiedenen Erkrankungen führen können. Am Beispiel von vier bekannten (aber nicht häufigsten) Erkrankungen werden die sehr unterschiedlichen Symptome, die Lebensqualität für Betroffene im Krankheitsverlauf sowie diverse Behandlungsmöglichkeiten und Therapien dargestellt. Insbesondere auf die biochemischen Prozesse in den Neuronen sowie die Rolle von Proteinen und Neurotransmittern wird intensiv eingegangen. Genauer vorgestellt werden die neurodegenerativen Erkrankungen Morbus Parkinson, Amyotrophe Lateralsklerose und Morbus Alzheimer sowie die Autoimmunerkrankung Multiple Sklerose. Filmsequenzen Entstehung von Krankheiten des Nervensystems (0:50 min) Diese Sequenz dient der Einführung in die Bedeutung des Nervensystems als übergeordnete Steuerungszentrale und zeigt, warum im Nervensystem des Menschen überhaupt Erkrankungen entstehen können. Parkinson (8:50 min) In dieser Sequenz wird Parkinson als Erkrankung, bei der die Steuerung der Körperbewegungen gestört ist, genau erklärt. Auch auf die historische Namensgebung durch den gleichnamigen englischen Arzt, der die Krankheit Anfang des 19. Jahrhunderts als Erster beschrieb, wird eingegangen. Im weiteren Verlauf werden die typischen Symptome durch einen Arzt und eine Betroffene geschildert. Außerdem werden die Abläufe von Bewegungen mit und ohne Parkinsonerkrankung im Vergleich sowie der Einfluss des nicht mehr vorhandenen Dopamins, das wegen abgestorbener Neuronen in der Substantia nigra nicht mehr gebildet werden kann, erklärt. Entsprechend werden Proteine nicht mehr abgebaut, verklumpen und machen die Zelle funktionsunfähig. Die häufigste Therapie bei Parkinson ist die Gabe von Dopamin, damit können die Betroffenen gut leben. Die Forschung ist zwar bei dieser Erkrankung schon weit fortgeschritten, dennoch gilt Parkinson bis heute noch als nicht heilbar. 3

4 Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) (3:40 min) Mithilfe dieser Sequenz können die Schülerinnen und Schüler die relativ seltene neurodegenerative Erkrankung der amyotrophen Lateralsklerose kennenlernen. Einem breiteren Publikum wurde diese Krankheit durch die sogenannte Ice Bucket Challenge im Sommer 2014 bekannt. ALS basiert auf einer Störung durch Proteinablagerungen in den Motoneuronen, sodass die Nervenbahnen vom Gehirn ins Rückenmark, aber auch von dort auf die Muskeln gestört sind und, was zu einer fortschreitenden Muskelschwäche führt. Zuerst sind meistens die Skelettmuskeln nicht mehr erregbar, im weiteren Verlauf versagen immer mehr Muskeln und auch die Atemmuskulatur. Eine wirksame Therapie gibt es bei dieser Erkrankung nicht, nach Diagnosestellung beträgt die Lebenserwartung nur noch drei bis fünf Jahre. Alzheimer (7:00 min) Anhand dieser Sequenz wird die häufigste Form der Demenz, Morbus Alzheimer, beschrieben. Wie auch bei Parkinson ist Morbus Alzheimer nach dem Mediziner benannt, der die Erkrankung als Erster beschrieben hatte Alois Alzheimer Anfang des 20. Jahrhunderts. Diese neurodegenerative Erkrankung äußert sich darin, dass Betroffene große Teile ihres Gedächtnisses verlieren. Das begründet sich darin, dass sich in den Neuronen Beta-Amyloid-Proteine, sogenannte Plaques, ablagern und Neurofibrillen aus 4

5 Tau-Proteinen. Letztere halten normalerweise die das Cytoskelett der Zelle stabilisierenden Mikrotubuli zusammen. Da sie bei Alzheimer aber den Kontakt dazu verlieren, sich zu Neurofibrillenbündeln verklumpen und die Axone der Neuronen damit verstopfen, wird der Neurotransmittertransport in der Nervenzelle zu den Synapsen behindert und die Konzentration der Patienten lässt nach. Da die Plaques die Nervenzellen wie ein Netz überziehen, schrumpft auch die Gehirnmasse immer mehr und ist im Vergleich zu einem gesunden Gehirn deutlich kleiner. Multiple Sklerose (5:10 min) In dieser Sequenz wird auf die im Gegensatz zu den drei anderen in diesem Film vorgestellten neurodegenerativen Krankheiten entzündliche Autoimmunerkrankung Multiple Sklerose (MS) eingegangen. Bei MS wenden sich die körpereigenen Makrophagen (eigentlich Fresszellen, die zum Beispiel Krebszellen vernichten) gegen die Markhüllen der Axone der Neuronen und verletzen die Myelinhülle. Diese Entmarkungsherde vernarben und lassen die Axone verhärten, also sklerotisch werden. Multipel deshalb, da die Symptome sehr vielfältig auftreten und sich bei jedem Betroffenen unterschiedlich zeigen. Im Gegensatz zu Parkinson und Alzheimer, die erst mit zunehmendem Lebensalter auftreten, ist Multiple Sklerose eine Erkrankung, die vorrangig jüngere Personen meist zwischen 20 und 30 Jahren trifft. Mit einer guten Therapie, denn auch MS ist nicht heilbar, können aber die meisten an Multipler Sklerose leidenden Menschen ein relativ normales Leben führen. Grafiken Steckbriefe Morbus Parkinson, Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), Morbus Alzheimer und Multiple Sklerose (MS) Anhand dieser Steckbriefe können zu den vier im Film behandelten Erkrankungen des Nervensystems die wichtigsten Fakten auf einen Blick zusammengefasst werden. Verlaufsformen der Multiplen Sklerose (Grafik) Diese Grafik veranschaulicht die drei bekanntesten Verlaufsformen der Multiplen Sklerose, wobei der schubförmig-remittierende Verlauf (RRMS) mit ca. 85 % aller Betroffenen der häufigste Typ ist. Aufbau des Schädels (Grafik) Anhand dieser Grafik können die einzelnen Schichten des Schädels und die Tat- 5

6 sache, dass das Gehirn stoßgedämpft im Liquor schwimmt, erklärt werden. Verschiedene Hirnbereiche (5 Grafiken) In diesen Grafiken können jeweils Form und Lage innerhalb des Gehirns vom Kleinhirn, Mittelhirn, Zwischenhirn und Nachhirn sowie von der Hypophyse begutachtet werden. Rückenmark im Detail (6 Grafiken) Auf diesen Grafiken sind die Lage des Rückenmarks und dessen Querschnitt zu sehen, überdies die graue sowie die weiße Substanz, das Vorder- oder das Hinterhorn, die motorischen Vorder- sowie die sensorischen Hinterwurzeln und die Vereinigung der Wurzeln im Spinalnerv. Aufbau eines Neurons (Grafik) Diese Grafik zeigt ein Neuron ohne und mit Beschriftung der wichtigsten Bestandteile zum Beispiel Zellkörper, Axon oder Endknöpfchen und Synapse. Saltatorische Erregungsleitung am Axon (Grafik) Anhand dieser Grafik wird das Springen des Aktionspotentials von Ranvier schem Schnürring zu Schnürring am Axon bei der saltatorischen Erregungsleitung deutlich, was aufgrund der Myelinisierung sehr schnell und verlustarm abläuft. Erstes und Zweites Motoneuron (Grafik) Diese Grafik zeigt die Einteilung der Moto neuronen im menschlichen Körper in die Ersten und Zweiten Motoneuronen. Veränderungen von Neuronen und Gehirn bei Alzheimer (Grafik) Mithilfe dieser Grafik lassen sich die Unterschiede bei gesunden und an Alzheimer erkrankten Neuronen eindeutig identifizieren. Auch der Vergleich eines gesunden mit einem von fortgeschrittener Alzheimer-Krankheit geprägten Gehirns ist sehr aufschlussreich. 6

7 Bezug zu Lehrplänen und Bildungsstandards Aufbau einer chemischen Synapse (Grafik) Diese Grafik zeigt eine chemische Synapse ohne und mit Beschriftung der wichtigsten Bestandteile zum Beispiel postsynaptische Membran oder Vesikel. Verteilung von Neurotransmittern bei Morbus Parkinson Anhand dieser Grafik wird der Unterschied der Neurotransmitter bei einer gesunden und einer an Parkinson erkrankten Person deutlich. Bei einer gesunden Person sind Acetylcholin und Dopamin ausgeglichen, während bei einem Parkinson-Patienten zu viel Acetylcholin und zu wenig Dopamin vorhanden ist. Synapsen als Kontaktstellen zwischen Zellen (5 Grafiken) In diesen Grafiken ist der Prozess der Übermittlung von Signalen an chemischen Synapsen als Kontaktstellen zwischen zwei Zellen dargestellt. Die Schülerinnen und Schüler lernen verschiedene Erkrankungen des Nervensystems des Menschen kennen; lernen Parkinson als Krankheit mit gestörten Basalganglien und Dopaminmangel kennen; lernen die amyotrophe Lateralsklerose (ALS) als Erkrankung der Muskelsteuerung kennen; lernen Alzheimer als eine Erkrankung, die durch Beta-Amyloid-Proteine verursacht wird, kennen; lernen Multiple Sklerose (MS) als chronisch entzündliche Autoimmunerkrankung kennen; grenzen Multiple Sklerose von den neurodegenerativen Krankheiten ab; erläutern die Rolle von Neurotransmittern als Botenstoffe bei der Erregungsweiterleitung; erklären die Bedeutung von Proteinen bei der Entstehung von Erkrankungen des Nervensystems; verstehen und differenzieren Aussagen von Medizinern und Patienten; vergleichen unterschiedliche Ursachen und Symptome der Erkrankungen; 7

8 lernen verschiedene Therapien und Behandlungsformen kennen; analysieren Symptome von Erkrankungen des Nervensystems; stellen Hypothesen zu Erscheinungsbildern der Krankheiten auf; vertiefen ihre Fähigkeiten, aus verschiedenen Quellen Informationen zu beschaffen, zu filtern und zu strukturieren; können biologisch relevante Informationen aus dem Film herausarbeiten, gliedern und vergleichen; interpretieren Beobachtungen, Abbildungen und Daten; bewerten Einflüsse der Erkrankungen auf die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Betroffenen differenzieren unterschiedliche Symptome und Therapien bei Krankheiten. Didaktische Hinweise Im Gehirn und Zentralen Nervensystem des Menschen haben sich Steuerungszentren für alle lebenswichtigen Prozesse und komplexen Bewegungen entwickelt. Diese sind jedoch wie jedes Organ im menschlichen Körper anfällig für Störungen. Diese Produktion zeigt am Beispiel von vier Erkrankungen des Nervensystems deren Erscheinungsbilder, Symptome, Behandlungsmöglichkeiten und wie Betroffene mit ihrer Krankheit umgehen. Aufgrund der komplexen biochemischen Vorgänge ist die Produktion vorrangig für den Einsatz in der Oberstufe konzipiert. Adressatengerecht aufgearbeitet wurde die Produktion für die Klassenstufen 9 bis 13. Die Produktion kann im Rahmen der folgenden Themenschwerpunkte eingesetzt werden: Störungen im Nervensystem des Menschen als Grundlage für Erkrankungen Definition von neurodegenerativen Erkrankungen Morbus Parkinson Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) Morbus Alzheimer Multiple Sklerose (MS) als entzündliche Autoimmunerkrankung Symptome und Erscheinungsbilder der Erkrankungen Ursachen und Einfluss der Lebensweise Behandlungsmöglichkeiten und individuelle Therapie 8

9 Arbeitsmaterial Als Arbeitsmaterial steht Ihnen im ROM- Teil ein umfangreiches Angebot an ergänzenden Materialien zur Verfügung (siehe Tabelle). Die Arbeitsblätter liegen als PDF- und Word-Dateien vor. Die Word-Dateien können bearbeitet und so individuell an die Unterrichtssituation angepasst werden. Ordner Didaktische Hinweise Arbeitsblätter Infoblätter Grafiken Filmtext Programmstruktur Weitere Medien Produktionsangaben Materialien Hinweise zum Einsatz des Films, der Filmsequenzen, der Grafiken und den ergänzenden Arbeitsmaterialien 1) Erkrankungen des Nervensystems 2) Domino 3) Erstellung von Mind maps 4) Steckbriefe 5) Kreuzworträtsel 1) Unterscheidung der Nervenzellen 2) Parkinson 3) Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) 4) Alzheimer 5) Multiple Sklerose (MS) 6) Erregungsleitung 7) Glossar Steckbriefe von Erkrankungen des Nervensystems (4 Grafiken) Verlaufsformen der Multiplen Sklerose (Grafik) Aufbau des Schädels, Verschiedene Hirnbereiche (6 Grafiken) Rückenmark im Detail (6 Grafiken) Erstes und Zweites Motoneuron (Grafik) Aufbau eines Neurons und einer chemischen Synapse (2 Grafiken) Saltatorische Erregungsleitung am Axon (Grafik) Veränderungen von Neuronen und Gehirn bei Alzheimer (Grafik) Verteilung von Neurotransmittern bei Morbus Parkinson (Grafik) Synapsen als Kontaktstellen zwischen Zellen (5 Grafiken) Filmtext zum Film als PDF-Dokument Übersicht über den Aufbau der DVD Informationen zu ergänzenden FWU-Medien Produktionsangaben zur DVD und zum Film 9

10 10 Programmstruktur

11 Produktionsangaben Das Nervensystem des Menschen: Erkrankungen des Nervensystems (DVD) Produktion FWU Institut für Film und Bild, 2018 mit freundlicher Unterstützung von Biogen GmbH DVD-Konzept Susanne Oberleitner DVD-Authoring und Design TV Werk GmbH im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2018 Grafiken Katrin Opitz; WikiCommons: Vhancer, CC BY 3.0 Bildnachweis Coverbild: istock / image_jungle Arbeitsmaterial Veronika Hofmann Begleitheft Susanne Oberleitner Pädagogische Referentin im FWU Susanne Oberleitner Produktionsangaben zum Film Das Nervensystem und seine Erkrankungen Produktion C-Quadrat Studio im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2018 mit freundlicher Unterstützung von Biogen GmbH Producer / Autor André Rehse Kamera Fabian Welther, Jimmy Lee Wolff Schnitt Oliver Szyza Animation Jan Schulz Bildquellen WikiCommons Schauspieler Allison Schlesinger, Walter Tello, Rottraud König Sprecher André Rehse Wir danken für die Unterstützung Prof. Dr. Georg Ebersbach Parkinsonklinik Kliniken Beelitz GmbH Kirsten Vesper Selbsthilfegruppe Parkinson Deutsche Parkinsongesellschaft Barbara Wohlfeil Deutsche Multiple Sklerose Gesellschaft Landesverband Berlin e.v. Fachberatung Dr. Alexander Kaiser Redaktion Susanne Oberleitner Nur Bildstellen/Medienzentren: öv zulässig 2018 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D Grünwald Telefon (089) Telefax (089) info@fwu.de vertrieb@fwu.de Internet 11

12 Didaktische FWU-DVD Das Nervensystem des Menschen: Erkrankungen des Nervensystems Ständiges Vergessen, zitternde Hände, Muskellähmungen oder Sensibilitätsstörungen all dies sind typische Symptome, wenn die Signalübertragung im menschlichen Körper gestört ist. Häufig liegt dann eine Erkrankung des Zentralen oder Peripheren Nervensystems als Ursache vor. Mit Parkinson, Amyotropher Lateralsklerose (ALS), Alzheimer und Multipler Sklerose (MS) werden die häufigsten, meist erst im fortgeschrittenen Alter eintretenden Krankheiten genauer unter die Lupe genommen. Laufzeit 26 min Klasse 9 13 Sprache Film 1 Filmsequenzen 5 DE Arbeits-/Infoblätter 12 Grafiken 28 Kompetenzerwerb: Die Schülerinnen und Schüler lernen Parkinson als Krankheit mit gestörten Basalganglien und Dopaminmangel kennen; lernen die Amyotrophe Lateralsklerose als Erkrankung der Muskel steuerung kennen; lernen Alzheimer als eine Erkrankung, die durch Beta-Amyloid- Proteine verursacht wird, kennen; lernen Multiple Sklerose als chronisch entzündliche Autoimmun erkrankung kennen; lernen verschiedene Therapien und Behandlungsformen kennen. Ausführliche didaktische Hinweise finden Sie im Arbeitsmaterial. Themen Klasse 9 10 Klasse Entstehung von Krankheiten des Nervensystems Parkinson Amyotrophe Lateralsklerose Alzheimer Multiple Sklerose Lehrprogramm gemäß 14 JuSchG und 60b UrhG GEMAFREI FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht ggmbh Bavariafilmplatz Grünwald Telefon +49 (0) Telefax +49 (0) info@fwu.de Bestell-Hotline: +49 (0) vertrieb@fwu.de