Neuron

Eine Nervenzelle oder das Neuron (von griechisch νεῦρον, neũron = „Nerv“) ist eine auf Erregungsleitung spezialisierte Zelle mit ihrer Zellmembran und ihren darin eingeschlossenen Fortsätzen. Dieser Zelltyp unterscheidet sich von anderen Gewebezellen durch die drei Fähigkeiten Reize zu generieren oder zu empfangen oder weiterzuleiten. Reize sind unterschiedlichste Einflüsse der Umgebung auf den Körper (also auf Zellen). Die Reizweiterleitung dient der Steuerung anderer Zelltypen in der Nachbarschaft eines Neurons. Menschliche Nervenzellen im ZNS können sich nicht (bzw. nur in Ausnahmefällen) teilen oder regenerieren.

Funktion

• Reizaufnahme
• Reizweiterleitung
• Reizverarbeitung

Dies erfolgt (wie bei der Kontraktion von Muskelgewebe) nach dem "Alles oder Nichts"-Prinzip

Aufbau

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typischer Aufbau eines Neuron
1-Zellkern; 2-Dendriten; 3-Zellkörper; 4-Axon; 5-Myelinschicht; 6-Schwansche Zelle; 7-Ranviersche Schnürung; 8-Synapsen

Qualitäten von Nerven

1. sensibel (Empfindungen)
2. sensorisch (Sinnesweiterleitung, zB Auge, Nase)
3. motorisch (Reize, die mit Bewegung zu tun haben)

Reizweiterleitung

Reizweiterleitung bedeutet, dass elektrischer Strom durch die Zellen fließt (30-80 mV).

1. Ruhepotential
2. Depolarisation (Zelle wird aus dem Ruhepotential gebracht)
3. Aktionspotential
4. Repolarisation (Zelle wird in das Ruhepotential gebracht)

Neuronen

Die Nervenzellen (Neuronen) sorgen für die Verständigung der Gewebe untereinander durch Aufnahme von Nachrichten über ihre Vorsätze (Dendriten), durch Weiterleitung von Informationen über ihren ableitenden Fortsatz (Neurit/Axon) und durch Verarbeitung und Speicherung von Nachrichten durch ihre enge Vernetzung, vor allem im Gehirn und Rückenmark.

Das Nervengewebe besteht aber nicht nur aus Neuronen, sondern auch aus Neuroglia(Nervenhüllgewebe), das die weichen und empfindlichen Neuronen stützt, sie mit Nährstoffen versorgt, sie durch so genannte Markscheiden(Schwann`sche Scheiden)elektronisch isoliert und gegen Fremdkörper schützt.

Sie haben besondere Zellfortsätze(Dendriten) und Axone, diese können mit anderen Nervenzellen Kontakt aufnehmen. Die Dendriten sind zuführende Fortsätze, d.h. sie nehmen elektrische Signale aus den benachbarten Zellen auf und leiten sie weiter zum Zellkörper. Die Axone, auch Neuriten genannt, sind kabelartige wegführende Fortsätze, die am sog. Axonhügel aus dem Nervenzellkörper entspringen und elektrische Impulse zu anderen Zellen weiterleiten. Die meisten Nervenzellen haben mehrere Dendriten, aber nur ein Axon, das sich am Ende in viele Verzweigungen aufteilt, die man präsynaptische Endigungen nennt. Eine einzelne Nervenzelle weist meist mehrere Tausend Kontaktstellen(Synapsen) mit anderen (Nerven-)Zellen auf. Hier werden Signale chemisch mit Hilfe von Neurotransmittern (Hormonen) übertragen.

Schwann-Zellen: übernehmen die elektrische Isolierung im peripheren Nervensystem. Hierzu umgeben mehrere Schwann-Zellen nebeneinander schlauchartig ein Axon und bilden mit ihm eine Nervenfaser. Die elektrischen Signale müssen nur dort mit der Umgebung in Kontakt treten, wo zwei Schwann-Zellen zusammenstossen (Ranvier`sche Schnürung).

Reize von Aussen erreichen über das periphere Nervensystem das Zentrale Nervensystem (ZNS). Nach Verarbeitung und Entwurf einer sinnvollen Reaktion im ZNS werden die notwendigen Muskeln für die Reizantwort mit Hilfe des peripheren Nervensystems erregt.

Kommt es im ZNS zu einer Zerstörung der Markscheiden, wie bei MS, wird die Erregungsleitung gestört. Lähmungen und Sensibilitätsstörungen sind die Folge.

Nervenfasern, die zum ZNS ziehen, nennt man afferente Fasern. Nervenfasern, die vom ZNS ableiten, nennt man efferente Nervenbahnen(Fasern)

Die Bereiche im ZNS, in denen sich markhaltige Nerven befinden, nennt man weiße Substanz (z.b. beim Gehirn die untere Schicht). Größere Ansammlungen von eng beieinander liegenden Zellkörpern werden graue Substanz genannt (z.B. am Gehirn … außen).

Die hoch spezialisierte Fähigkeit von Neuronen, Informationen aufzunehmen, zu verarbeiten und weiterzuleiten, beruht auf elektrischen und biochemischen Vorgängen.

Das Neuron verzweigt sich in synaptische Bläschen mit Neurotransmittern, den Übergangsstoffen für die Informationsübermittlung.

Durch synaptische Bläschen entleert sich der Neurotransmitter in den synaptischen Spalt (dieser ist mit Extrazellulärflüssigkeit gefüllt.)

Tritt an den Endaufzweigungen des Axons ein Erregungsimpuls ein, kommt es dort zur Freisetzung von Neurotransmittern aus dem synaptischen Spalt. Die Neurotransmitter binden sich an die Rezeptoren der Membran, dadurch ändert sich das Membranpotenzial.

Bei erregten Synapsen ist der Neurotransmitter in der Lage, eine Depolariation und damit ein Aktionspotential an der Membran auszulösen (Ruhepotenzial-> Aktionspotenzial = Depolariation).

Nach einer Reaktion mit den Rezeptoren wird der Neurotransmitter schnell wieder inaktiv (Aktionspotential -> Ruhepotential = Repolariation), indem er die Enzyme abbaut und in die Bläschen zurückführt.

• An der Membran einer nicht erregten Nervenzelle besteht eine elektrische Spannung, das Ruhepotential: außen positiv (+), innen negativ (-).

• Durch Depolariation kann das Membranpotential einen Schwellenwert erreichen, der nach dem ALLES-ODER-NICHTS-PRINZIP ein Aktionspotential auslöst. Während des Aktionspotentials kehren sich die Ladungsverhältnisse um (außen (-)/innen (+).

• Das Ruhepotential wird wiederhergestellt durch Repolariation.

• Während und unmittelbar nach einem Aktionspotential ist eine Membran nicht erregbar (Refraktärphase).

• Das Aktionspotential breitet sich entlang des Axon bis zu den Synapsen aus.

Wird die Balance der Transmitter im ZNS gestört, kann es zu seelischen und/oder körperlichen Erkrankungen kommen.

Nervengewebe setzt sich aus Nervenzellen (Neurone) und Gliazellen zusammen. Über die Neurone werden Impulse selektiv transportiert (Erregungsleitung). In einem gigantischen Netzwerk aus verbundenen Neuronen laufen ständig unzählige Erregungen auf vorgeprägten Bahnen mit einer Geschwindigkeit von ca. 360 km/h. Die Impulse verzweigen auf viele andere Neurone, konvergieren auf einige wenige Neurone oder hemmen andere Neurone. Die vergleichsweise kleineren und häufiger vorkommenden Gliazellen erfüllen Hilfsaufgaben. Gliazellen lassen sich strukturell und funktionell in Astrozyten, Oligodendrozyten, Schwann-Zellen, Mikroglia, Ependymzellen undSatellitenzellen gliedern. Astrozyten haben Kontaktstellen zur Blutbahn und zu näheren und entfernten Neuronen, bilden aber im Gegensatz zu den Neuronen kein globales Netz. In manchen Quellen werden die Glianetze als Synzytium und die Verbindungen mit Gap Junctions erklärt. Die Funktion der Glia ist nur teilweise verstanden. Zu Beginn der neuronatomischen Forschung hielt man Gliazellen für eine reine Kittsubstanz (Glia = Leim). Später erkannte man die Schutz- und Filterfunktion: Glia hält die für die Nervenzellen erforderliche biochemische Umgebung aufrecht, produziert für die Nervenfunktion erforderliche Substanzen, entsorgt störende Stoffwechselprodukte und bekämpft eindringende Mikroorganismen. Ein Astrozyt ernährt mit seinen Zellfortsätzen mehrere Neurone und ein Neuron wird durch mehrere Astrozyten versorgt. Ersteres schafft energetische Abhängigkeiten. Die Reserven im Astrozyt sind gering. Verbraucht ein Neuron viel, so haben die anderen versorgten Neurone weniger.

In der neueren Forschung zeigt sich, dass die Glia in noch nicht bekannter Weise die Tätigkeit der Neurone organisiert, die Neurone folgen den von Gliazellen vorgegebenen Mustern. Die Glia gibt die Befehle zur Bildung der Synapsen und legt in Wechselwirkung mit den Neuronen die Bahnen fest, auf welchen die Erregungen durchs Gehirn strömen. Wiederholt benutzte Bahnen werden verfestigt, nicht benutzte Bahnen werden gelöst. Letzteres wird „Jäten“ genannt. Neurone, welche sich nicht in benutzte Bahnen einbinden, werden über Apoptose eliminiert. Immer mehr wird deutlich, die Glia sind keine Hilfszellen, sondern organisieren die Tätigkeit der Neuronen.

Am einzelnen Neuron docken ca. 20 000 Synapsen an. Und außerdem sind zusätzlich Astrozytenkontakte anatomisch sichtbar, die PAP (peripheral astrocytic process). Viele kleine Astrozytenkontakte bilden einen Hügel an der und um die Synapse.

Literatur

• Erica Jecklin: Arbeitsbuch Anatomie und Physiologie. Für Pflege- und andere Gesundheitsfachberufe. Urban & Fischer - Elsevier, 12. Auflage - 2004. ISBN 3-437-26980-1 (Ab Seite 119)

Siehe auch

• Gewebe
• Synapse
• Der Fachartikel: http://flexikon.doccheck.com/de/Nervenzelle?undefined=undefined