Wenn wir etwas berühren, sehen oder uns stoßen, entstehen Reize. Unser Körper kann diese Reize, auch Erregungen genannt, erfahrbar machen. Jede Erregung wird zum Gehirn geleitet, dort entschlüsselt und interpretiert. So können wir riechen, sehen, schmecken, hören und fühlen. Entscheidend für diesen Prozess sind die Nervenzellen, auch Neuronen genannt. Sie sind verantwortlich für die Aufnahme, Weiterleitung und Verarbeitung aller Reize und ihrer Informationen. Nervenzellen sind die grundlegenden Arbeitstiere des Gehirns. Während Sie diese Zeilen lesen, ermöglichen Ihnen die unzähligen Nervenzellen durch ihre spezifische Struktur und geschickte Kommunikation über Synapsen das Verstehen der Sätze.
Aufbau einer Nervenzelle (Neuron)
Eine Nervenzelle besteht aus verästelten Dendriten und dem Zellkörper mit Zellkern, auch Soma genannt. Das Soma bündelt die Dendriten im Axonhügel, der den Übergang zum Axon bildet. Das Axon ist die Nervenbahn, die den Übergang zu den Synapsen (Endköpfchen) bildet. Einige Axone sind in regelmäßigen Abständen von Schwannschen Zellen ummantelt, die aus lipidreichem Myelin bestehen. Daher werden diese Ummantelungen auch Myelinscheiden genannt. Diese sind jedoch nicht durchgängig auf dem Axon vorhanden, sondern weisen Unterbrechungen auf, die man Ranviersche Schnürringe nennt. Am Ende des Axons befinden sich die Endköpfchen bzw. Synapsen.
Zellkörper (Soma oder Perikaryon)
Der Zellkörper, auch Soma oder Perikaryon genannt, ist das Stoffwechselzentrum der Nervenzelle. Er ist üblicherweise etwa 20 Mikrometer groß. Hier werden fast alle Stoffe synthetisiert, welche die Zelle braucht, und von dort in Axone und Dendriten transportiert. Das Soma enthält den Zellkern und alle wichtigen Zellorganellen, die notwendig sind, um die Zellfunktionen zu gewährleisten. Dazu gehören unter anderem die Ribosomen, das endoplasmatische Retikulum und die Mitochondrien. Der Zellkörper ist gefüllt mit Cytosol, den flüssigen Bestandteilen des Zytoplasmas, bestehend aus Wasser, gelösten Ionen, kleinen und größeren wasserlöslichen Molekülen wie Proteinen. Das Cytosol wird von einem Netzwerk von fadenförmigen Proteinsträngen durchzogen, darunter Mikrotubuli, Aktinfilamente und Intermediärfilamente, die zusammen das Cytoskelett bilden. Darin eingelagert finden sich die gleichen Strukturen wie in allen tierischen Zellen: die Organellen. Dazu zählt der Zellkern, der das genetische Material enthält, die DNA. Auch Mitochondrien, Ribosomen und der Golgiapparat gehören zu den Organellen.
Dendriten
Die Dendriten sind die verästelten Ausläufer des Somas und die Kontaktstelle zu anderen Zellen oder Neuronen. Hier kommt ein Reiz zuerst an. Ihre Aufgabe ist es, diese Erregungen an das Soma weiterzuleiten. Sie empfangen Signale von anderen Zellen und leiten sie zum Zellkörper weiter. Die Dendriten tragen kleine Fortsätze, die als dendritische Dornen (engl. "spines") bezeichnet werden. Diese wirken wie die Antennen eines Neurons: Über Synapsen stehen sie in Kontakt mit Axonen oder Nervenzellkörpern, über welche sie hereinkommende Signale aufnehmen. Ein einzelner Zellkörper kann bis zu 10.000 Fortsätze dendritische Dornen haben.
Axonhügel
Die Dendriten und das Soma werden an einer Stelle gebündelt, wo der Übergang zum Axon gebildet wird. An diesem Axonhügel werden die Erregungen, die die Dendriten aufgenommen haben, gesammelt und an das Axon weitergeleitet. Dies geschieht jedoch nur dann, wenn die Reize gemeinsam ein bestimmtes elektrisches Potenzial überschreiten. Wenn jeder einzelne Reiz, der unseren Körper trifft, weitergeleitet und verarbeitet werden müsste, wäre das für den Organismus nicht machbar und wir wären nicht lebensfähig. Man spricht von einem Schwellenpotenzial, das erreicht werden muss, damit ein Reiz weitergeleitet wird.
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Axon (Neurit)
Das Axon, auch Neurit oder Nervenfaser genannt, ist der Bereich der Nervenzelle, der die Erregungen weitergibt. Es kann in unterschiedlichen Längen vorliegen, beim menschlichen Körper teilweise bis zu einem Meter lang. Das Axon wirkt wie ein Kabel, das die Signale des Neurons weiterleitet. Leiten die Axone zum Gehirn, spricht man von afferenten Nervenfasern. Steuerbefehle vom Gehirn in die Peripherie, also etwa zu den Muskeln, nennt man efferent.
Myelinscheide und Ranviersche Schnürringe
Einige Axone sind in regelmäßigen Abständen von sogenannten Schwannschen Zellen ummantelt, die aus lipidreichem Myelin besteht. Diese Ummantelungen werden auch Myelinscheiden genannt. Im zentralen Nervensystem (ZNS), also dem Gehirn und Rückenmark, werden die Nervenzellen ebenfalls von einer Myelinscheide umgeben. Entlang des Axons ist die Myelinscheide immer wieder durch freiliegende Axonbereiche, die sogenannten Ranvierschen Schnürringe, unterbrochen. Diese Unterbrechungen ermöglichen es dem elektrischen Impuls, über längere umhüllte Bereiche zu springen und so eine höhere Geschwindigkeit zu erlangen. Die Erregungen werden an den unisolierten Stellen, also den Ranvierschen Schnürringen, sprunghaft weitergegeben (saltatorische Erregungsleitung) bis zum Endköpfchen (der Synapse). Da die Reizweitergabe nur an den unisolierten Stellen erfolgen muss, ergibt sich eine hohe Geschwindigkeit.
Endknöpfchen und Synapse
Am Ende der Nervenzelle befinden sich die Übergangsstellen zu weiteren Neuronen oder zu bestimmten Zielzellen. Diese Übergangsstellen nennt man Endknöpfchen oder auch Synapsen. An den Synapsen werden die Erregungen in chemische Reaktionen übertragen, die es ermöglicht, diese Erregungen weiterzugeben.
Funktionen der Bestandteile eines Neurons
Jedem Bestandteil des Neurons kommt bei der Reizverarbeitung und -weiterleitung eine spezielle Aufgabe zu.
Reizaufnahme und -weiterleitung
Wenn Du dich stößt, etwas berührst oder einen Gegenstand siehst, dann werden sogenannte Reize erzeugt. Dein Körper ist in der Lage, diese Reize, man nennt sie auch Erregungen, erfahrbar zu machen. Jede Erregung wird zum menschlichen Gehirn geleitet, dort entschlüsselt und interpretiert. So ist man in der Lage zu riechen, sehen, schmecken, hören und zu fühlen. Ganz entscheidend für diesen Vorgang sind die Nervenzellen, die man auch unter dem Begriff Neuronen kennt. Diese sind für die Aufnahme, Weiterleitung und Verarbeitung aller Reize und ihrer Informationen verantwortlich.
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Dendriten
Die Dendriten sind die verästelten Ausläufer des Somas und Kontaktstelle zu Zellen oder anderen Neuronen. Bei Ihnen kommt ein Reiz zuerst an. Ihnen kommt dann die Aufgabe zu, diese Erregungen an das Soma weiterzuleiten.
Soma
Den Zellkörper einer Nervenzelle nennt man Soma. Es enthält den Zellkern und alle wichtigen Zellorganellen, die notwendig sind, um die Zellfunktionen zu gewährleisten. Dazu gehören unter anderem die Ribosomen, das endoplasmatische Retikulum und die Mitochondrien.
Axonhügel
Die Dendriten und das Soma werden an einer Stelle gebündelt und dort wird der Übergang zum Axon gebildet. An diesem sogenannten Axonhügel werden die Erregungen, die die Dendriten aufgenommen haben, gesammelt und an das Axon weitergeleitet. Dies geschieht jedoch nur dann, wenn die Reize gemeinsam ein bestimmtes elektrisches Potenzial überschreiten. Wenn jeder einzelne Reiz, der unseren Körper trifft, weitergeleitet und verarbeitet werden müsste, wäre das für den Organismus nicht machbar und wir wären nicht lebensfähig. Man spricht von einem Schwellenpotenzial, das erreicht erden muss, damit ein Reiz weitergeleitet wird.
Axon
Das Axon ist der Bereich der Nervenzelle, der die Erregungen weitergibt. Dieses kann in unterschiedlichen Längen vorliegen, beim menschlichen Körper ist es teilweise bis zu einem Meter lang. Die Erregungen werden an den unisolierten Stellen, also den Ranvierschen Schnürringen, sprunghaft weitergegeben (saltatorische Erregungsleitung) bis zum Endköpfchen (der Synapse). Da die Reizweitergabe nur an den unisolierten Stellen erfolgen muss, ergibt sich eine hohe Geschwindigkeit.
Endknöpfchen und Synapse
Am Ende der Nervenzelle befinden sich die Übergangsstellen zu weiteren Neuronen oder zu bestimmten Zielzellen. Diese Übergangsstellen nennt man Endknöpfchen oder auch Synapsen. An den Synapsen werden die Erregungen in chemische Reaktionen übertragen, die es ermöglicht, diese Erregungen weiterzugeben.
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Elektrische Potentiale und Reizweiterleitung
Elektrische Potentiale, die von einer Nervenzelle über die Dendriten aufgenommen werden, sammeln sich am Axonhügel. Hier werden alle ankommenden Potentiale miteinander verrechnet. Mehrere, schnell aufeinander folgende Potentiale lösen auch an der Synapse eine größere Reaktion aus. Man spricht dann von der zeitlichen Summation. Daneben gibt es auch eine räumliche Summation. Davon spricht man, wenn die von einer Nervenzelle erhaltenen Informationen zum einen Teil erregende postsynaptische Potentiale und zum anderen Teil hemmende postsynaptische Potentiale sind.
Ruhepotential und Aktionspotential
Die Biomembran an einem Axon ermöglicht einen gewissen Ionentransport und ist semi-permeabel. Im nicht erregtem Zustand ist die Axonmembran für Kalium-Ionen gut durchgängig, für Chlorid-Ionen etwas schlechter, für Natrium-Ionen sehr gering und für organische Anionen, die negativ geladen sind, überhaupt nicht. Die Kalium-Ionen strömen also entlang des Konzentrationsgefälles in den extrazellulären Raum. Eine elektrische Spannung ist dann die Folge: Innen besteht ein Überschuss an negativen Ladungen, außen hingegen ein Überschuss an positiven Ladungen. Diese Ladungsdifferenz wird zusätzlich durch einströmende Chlorid-Ionen erhöht, da ein Konzentrationsgradient vom Extrazelllularraum zum inneren der Zelle besteht. Kalium-Ionen strömen nicht bis zum vollständigen Konzentrationsausgleich nach außen, da die elektrische Spannung dem Ausströmen entgegen wirkt. Dadurch stellt sich ein Gleichgewicht ein.
Eine wichtige Rolle spielt auch der aktive Transport über die sogenannte NatriumKalium-Pumpe. Außerhalb der Zelle befindet sich eine relativ hohe Konzentration von Natrium-Ionen, im Inneren der Zelle dagegen eine hohe Konzentration an Kalium-Ionen. Beide strömen entlang ihres Konzentrationsgradienten, Natrium also nach innen, Kalium nach außen. Membran sind jedoch geschlossen, sodass die Ionen nicht einfach in die Zelle strömen können. Einige Natrium-Ionen schaffen es jedoch trotzdem in die Zelle, man spricht hier vom sogenannten Leckeinstrom. Damit dieser nicht zu stark wird und die Natrium-Ionen im inneren der Zelle nicht zu einer Depolarisation führen, werden die Natrium-Ionen aktiv gegen das Konzentrationsgefälle durch die Natrium-Kalium-Pumpe aus der Zelle heraus transportiert. Diese Pumpe tauscht drei Natrium-Ionen aus dem Inneren der Zelle gegen zwei Kalium-Ionen aus dem extrazellulären Raum.
Eine elektrische Reizung am Axonhügel der Nervenzelle löst eine Veränderung der Ionenkonzentration an der Innen- und Außenseite der Axonmembran aus. Bei Wirbeltieren findet man um das Axon herum die Myelinscheiden, die für eine schnellere Weiterleitung der Informationen sorgen. Ionenkanäle und Kontakt mit dem Außenmedium hat das Axon nur an den Ranvierschen Schnürringen, das Aktionspotential springt dann von Schnürring zu Schnürring.
Damit ein Aktionspotential ausgelöst wird, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein. Zum einen muss der Reiz bewirken, dass das Membranpotential positiver wird. Einige der Kanäle in der Membran sind spannungsabhängige Ionenkanäle, die erst ab einer bestimmten Spannung für Ionen durchlässig werden. Zum zweiten muss die Reizintensität so hoch sein, dass die Depolarisation einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Ist dieser Schwellenwert erreicht, so öffnen sich unabhängig von der Stärke des Reizes schlagartig die spannungsgesteuerten Natrium-Ionenkanäle und anschließend auch weitere Kalium-Kanäle.
Wenn das Aktionspotential zum nächsten Schnürring weitergesprungen ist, schließen sich die Ionenkanäle wieder und es stellt sich das ursprüngliche Ionenverhältnis ein. In dieser Zeit befinden sich die spannungsgesteuerten Ionenkanäle in der sogenannten Refraktärzeit. Das ist die Zeit, in der diese Kanäle nicht wieder geöffnet werden können.
- Depolarisation: Natrium-Ionen strömen entlang des Ladungsgefälles und Konzentrationsgefälles nach Öffnung der spannungsgesteuerten Kanäle ins Axon.
- Repolarisation: Kalium-Kanäle sind nun ebenfalls geöffnet und strömen nach außen.
Als Rezeptorpotential wird eine Polarisation der Membran durch Natrium-Ionen bezeichnet, die in das Axon fließen. Es handelt sich dabei um ein lokales Potential, welches elektrisch weitergeleitet wird. Bei Rezeptoren auf der Haut entsteht die Öffnung durch die Dehnung der Sinneszellen, die an Muskelzellen gekoppelt sind.
Die Intensität eines Reizes wird jedoch nicht direkt durch den Ausschlag der Amplitude bestimmt, sondern durch die Frequenz, die durch die Amplitude erreicht wird. Je größer der Reiz ist, desto größer ist die Anzahl der Aktionspotentiale. Dadurch entsteht eine Frequenzmodulation. Die Qualität eines Reizes kann über ein Axon nicht vermittelt werden, da ein Aktionspotential immer gleich abläuft. Stattdessen bestimmt das Gehirn die Qualität eines Reizes direkt anhand der Nervenbahn, über welche die Erregung im Gehirn ankommt. Jede Sinneszelle hat ihr eigenes Zielfeld im Zentralnervensystem. Ob visuelle oder akustische Informationen im Gehirn ankommen, wird nur über die Auswahl der Axone entschieden.
Synaptische Übertragung
Synaptische Endknöpfchen bilden das Ende der Nervenzelle, an dem mithilfe von Synapsen ankommende elektrische Signale zur nächsten Nervenzelle oder einer anderen Zelle (z. B. Muskelzelle) übertragen werden. Meist wird das elektrische Potenzial dazu in sogenannten Neurotransmitter (Nervenbotenstoffe) „umgewandelt“. Zu den Neurotransmittern gehören eine Reihe chemischer Botenstoffe wie z. B. Acetylcholin, Noradrenalin, Dopamin oder Glutamat. Diese werden in chemischen Synapsen in kleinen Bläschen, den synaptischen Vesikeln, gelagert.
Trifft nun ein elektrisches Signal über das Axon am Nervenende ein, erhöht sich die elektrische Spannung an der präsynaptischen Membran. In der Folge bewegen sich mit Neurotransmittern gefüllte synaptische Vesikel in Richtung der Membran und verschmelzen mit ihr. Dabei werden die Botenstoffe in den synaptischen Spalt abgegeben und „wandern“ zur Empfängerzelle. Elektrisch geladene Teilchen strömen in die Zelle ein und verändern die Spannung der Empfänger Zelle (postsynaptisches Potenzial). Der entstehende Reiz wird anschließend über die Dendriten und dem Zellkörper zum Axonhügel weitergeleitet, wo bei einem ausreichend starken elektrischen Impuls ein Aktionspotenzial ausgelöst wird. Anschließend schließen sich die Natriumkanäle wieder. Die Spannung sinkt zurück auf das Ruhepotenzial (sogenannte Repolarisation).
Nach dem Alles-oder-nichts-Gesetz lässt eine Erregung bei Überschreitung des Schwellenpotenzials immer ein Aktionspotenzial in gleicher Form, Größe und Dauer entstehen. Daher ist nicht die Größe des Aktionspotenzials für die Kommunikation der Nervenzellen entscheidend, sondern die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit (Frequenz). Dabei ist es wichtig, dass nach jeder Depolarisation mithilfe der Natrium-Kalium-Pumpe das Ruhepotenzial wieder hergestellt wird.
Klassifizierung von Nervenzellen
In der Neurobiologie können Nervenzellen nach verschiedenen Charakteristika eingeteilt werden.
- Unipolare Nervenzelle: Neuron mit einem Fortsatz (Axon); lange wurden die Sinneszellen der Augen dazu gezählt.
- Bipolare Nervenzelle: Neuron mit zwei separaten Fortsätzen (Axon und Dendrit); dient der Vermittlung bestimmter Sinne (z. B. Sehen, Riechen).
- Pseudounipolare Nervenzelle: Neuron, bei dem Dendrit und Axon aus einem gemeinsamen Fortsatz in der Nähe des Zellkörpers entspringen (z. B. sensible Nervenzellen).
- Multipolare Nervenzelle: Neuron mit vielen Dendriten und einem Axon; multipolare Nervenzellen gehören zu den am häufigsten vorkommenden Nervenzellen (z. B. Motoneurone).
Eine weitere Klassifizierung unterscheidet zwischen „bedornten“ oder „unbedornten“ Neuronen, wenn die Dendriten wie eine Rose kleine Dornen oder „spines“ aufweisen oder nicht. An diesen Dornen werden zumeist erregende Synapsen ausgebildet.
Auch der Sitz im Körper und die spezifische Funktion einer Zelle können ausschlaggebend für ihre Bezeichnung sein. So werden Neurone, deren Neuriten an den sensorischen Oberflächen des Körpers sitzen, also zum Beispiel im Innenohr oder in der Netzhaut des Auges, als sensorische Neurone bezeichnet. Sie liefern Informationen an das Nervensystem weiter. Motorische Neurone oder Motoneurone haben Axone, die mit Muskeln Synapsen bilden und Bewegungen auslösen. Die meisten Neurone des Nervensystems sind jedoch mit anderen Neuronen verknüpft. Sie bezeichnet man als Interneurone. Sie haben meist kurze Axone und stehen mit Nervenzellen in der nahen Umgebung in Kontakt. Neurone, die mit anderen Nervenzellen im Kontakt stehen, deren Axone aber in weit entfernte Regionen des Gehirns reichen, nennt man Projektionsneurone.
Eine weitere Klassifizierung beruft sich auf die chemischen Eigenschaften von Nervenzellen. So werden jene Zellen, die an ihren Synapsen den Neurotransmitter Acetylcholin freisetzen, als cholinerg bezeichnet. Solche cholinergen Zellen sind zum Beispiel an der Kontrolle willkürlicher Bewegungen beteiligt. Um die Verwirrung komplett zu machen, werden manche Nervenzellen auch anhand ihres Aussehens und der Struktur ihrer Dendritenbäume eingeteilt. So gleicht der Zellkörper der Pyramidenzellen, die mit einem Durchmesser von bis zu 100 Mikrometern verhältnismäßig groß sind, einem Dreieck. Auch Sternzellen machen ihrem Namen alle Ehre. Körnerzellen wiederum haben ihre Bezeichnung erhalten, weil sie im Querschnitt des Hirngewebes körnig erscheinen.
Gliazellen: Unterstützung der Nervenzellen
Neben den Nervenzellen gibt es im Gehirn noch eine weitere wichtige Zellpopulation: die Gliazellen. Lange Zeit glaubte man, die ausschließliche Funktion der Gliazellen sei, die Nachbarzellen zu isolieren, stützen und zu ernähren.
Anfang der 80er Jahre entdeckten ein deutscher und ein amerikanischer Neurowissenschaftler parallel, dass auch die Membranen von Astrozyten, der häufigsten Gliazell-Art im Gehirn, Rezeptoren für Neurotransmitter besitzen - und somit mit anderen Zellen in Kontakt treten können. Daneben haben die Astroglia, Astrozyten oder Spinnenzellen im zentralen Nervensystem aber auch die Aufgabe, als Verkehrslotsen und Türsteher zu fungieren: Sie regulieren das chemische Milieu im extrazellulären Raum, indem sie Kalium-Ionen oder Glutamat aufnehmen können. Dadurch beeinflussen sie die Funktionen der benachbarten Zellen.
Eine ganz besondere Funktion erfüllen die Oligodendroglia (auch als Oligodendrozyten bezeichnet) im zentralen Nervensystem und die Schwann-Zellen im peripheren Nervensystem. Sie bilden fettreiche Membranen aus, die sie in mehreren Schichten um ein Axon wickeln, um dieses zu isolieren. So bilden sie eine so genannte Myelinschicht (Myelin: griechisch für ‘Mark’) um die Axone. Die Markscheiden beschleunigen die Weiterleitung von Nervenimpulsen entlang der Axone - dank der Myelinschicht werden sie zu regelrechten Datenautobahnen. Der Trick dabei: Die Myelinschicht wird immer wieder von kleinen Lücken durchbrochen, den Ranvier-Schnürringen. Die Weiterleitung der Reize im Axon erfolgt über elektrische Impulse. Weil aber an den Bereichen, an denen sich die Myelinschicht befindet, keine Erregung stattfinden kann, springt der elektrische Reiz sozusagen von Ranvier-Schnürring zu Ranvier-Schnürring. Die Forscher nennen das eine saltatorische Erregungsleitung.
Axon im Detail
Ein Axon ist ein unverzichtbarer Bestandteil des Nervensystems und hat eine zentrale Aufgabe in der Funktion und Struktur von markhaltigen und marklosen Nervenzellen. Es leitet elektrische Signale weiter, die es Nervenzellen ermöglichen, miteinander und mit anderen Zellen im Körper zu kommunizieren. Das Axon entspringt dort, wo am Zellkörper der Nervenzelle die Nervenimpulse entstehen. Dieses Gebiet bezeichnet man als “Axonhügel”. Anschließend verläuft der Neurit wie ein Strang zu seinem Zielort. Die Länge ist dabei sehr variabel: Axone können lediglich Bruchteile eines Millimeters oder aber bis über einen Meter lang sein. Am Ende verzweigt sich das Axon baumartig in knopfartige Endigungen, welche man auch “Telodendren” nennt. Die Telondendren haben wiederum Kontakt mit Nervenzellen (eine Synapse entsteht), Muskel- oder Drüsenzellen. Weitere Bestandteile eines Neurits sind die Zellmembran (Axolemm) und das Zytoplasma (Axoplasma). Manche Axone, sogenannte “markhaltige” Fasern, besitzen darüber hinaus einen weiteren wichtigen Bestandteil: die Myelinscheide. Hierbei handelt es sich um eine Umhüllung, die sich vor allem aus Lipiden zusammensetzt. Allerdings wird die Myelinscheide alle 0,1 bis 1,5 Millimeter unterbrochen. Die Funktion der Myelinscheide gleicht der Aufgabe bei der Hülle eines Kabels, denn auch die Myelinschicht dient der elektrischen Isolierung. Somit kann eine deutlich schnellere Weiterleitung der elektrischen Impulse erreicht werden.
Axonaler Transport
Eine weitere wichtige Aufgabe des Axons ist der effektive axonale Transport von Stoffen. Dadurch können beispielsweise Bestandteile von Synapsen, Zellorganellen oder Vesikel innerhalb des Nervensystems transportiert werden. Der anterograde Transport erfolgt über das Motorprotein Kinesin, der retrograde über Dynein.
Klassifizierung von Axonen
Neuriten lassen sich anhand verschiedener Kriterien klassifizieren. Wie bereits erwähnt, lassen sie sich in marklose und markhaltige Fasern einteilen. Eng verbunden mit der Ummantelung ist natürlich auch die Leitungsgeschwindigkeit der Axone. Die Faserqualität beschreibt gewissermaßen, zu welchem Teil des Nervensystems ein Neurit gehört und welche Funktion innerhalb dieses Systems ausgeführt wird. Des Weiteren ist es wichtig, ob das Axon eine Bewegung veranlasst (motorisch) oder eine Empfindung wahrnimmt (sensibel). Nun besitzen die Hirnnerven zum Teil noch speziellere Funktion, wie beispielsweise die Innervation von Kiemenbogenmuskeln oder die sensorische Wahrnehmung.
Schaden am Axon
Wenn es zum Beispiel im Rahmen eines Unfalls zu einer Durchtrennung eines Axons kommt, degenerieren Teile der betroffenen Neurone. Dies führt anschließend zu Problemen bei der Signalweiterleitung.
Markhaltige vs. Marklose Nervenfasern
| Merkmal | Markhaltige Nervenfaser | Marklose Nervenfaser |
|---|---|---|
| Myelinscheide | Vorhanden | Nicht vorhanden |
| Schwann-Zellen | Umwickeln das Axon mehrfach | Umgeben das Axon einfach |
| Ranviersche Ringe | Vorhanden | Nicht vorhanden |
| Reizleitung | Saltatorisch (sprunghaft) | Kontinuierlich |
| Geschwindigkeit | Hoch (bis zu 120 m/s) | Niedrig (0,5 bis 2 m/s) |
| Vorkommen | Bereiche, in denen schnelle Reizleitung erforderlich ist | Bereiche, in denen Geschwindigkeit nicht entscheidend ist |
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