Die Nervenzelle, auch Neuron genannt, ist die fundamentale funktionelle Einheit des Nervensystems. Ihr hochspezialisierter Aufbau ermöglicht die effiziente Informationsübertragung im Körper. Im Nervengewebe befinden sich neben den Neuronen auch Gliazellen, die ein wichtiges Stützgewebe bilden.
Aufbau und Funktion der Nervenzelle
Der typische Aufbau einer Nervenzelle umfasst den Zellkörper (Soma), Dendriten und ein Axon.
- Zellkörper (Soma): Enthält den Zellkern und wichtige Zellorganellen. Der Zellkern steuert die Proteinbiosynthese und speichert die genetische Information.
- Dendriten: Diese verzweigten Fortsätze vergrößern die rezeptive Oberfläche der Nervenzelle erheblich und nehmen Signale von anderen Neuronen auf. Die Dendriten Funktion ist essentiell für die Informationsaufnahme.
- Axon: Ein langer Fortsatz, der Signale von der Nervenzelle weg zu anderen Zellen transportiert.
Jede tierische Zelle weist eine elektrische Ladung gegenüber ihrer Umgebung auf, wobei die Funktion Nervenzelle durch Ionenströme in wässriger Lösung gesteuert wird. Die Zellmembran bewirkt durch ihre Lipiddoppelschicht eine Ladungstrennung, die für das Membranpotenzial essentiell ist. Die Funktion Axon Nervenzelle und Dendriten Funktion sind eng mit speziellen Ionenkanälen verbunden. Diese Kanäle sind selektiv durchlässig und regulieren den Ionenfluss durch die Membran.
Reizweiterleitung in Nervenzellen
Die Reizweiterleitung Nervenzelle erfolgt durch elektrische Signale, die als Aktionspotentiale bezeichnet werden. Die Reizweiterleitung Aktionspotential basiert auf dem Zusammenspiel verschiedener Ionenströme.
Phasen des Aktionspotentials
- Depolarisation: Hierbei öffnen sich spannungsabhängige Natriumkanäle, wodurch Natrium-Ionen in die Zelle einströmen. Dies führt zu einer Änderung der Membranspannung von etwa -70 mV auf +40 mV.
- Repolarisation: Die Natriumkanäle schließen sich und Kaliumkanäle öffnen sich, wodurch Kalium-Ionen aus der Zelle ausströmen. Dies führt zur Wiederherstellung des negativen Membranpotentials.
- Hyperpolarisation: Das Membranpotential fällt kurzzeitig unter den Ruhewert, da sich die Kaliumkanäle verzögert schließen.
Die Aktionspotential Ionenströme werden durch spezifische Ionenkanäle reguliert, wobei besonders Natrium- und Kaliumionen eine zentrale Rolle spielen. Die Signalweiterleitung in Nervenzellen erfolgt nach dem Alles-oder-Nichts-Prinzip. Die Refraktärzeit nach einem Aktionspotenzial verhindert eine zu schnelle Aufeinanderfolge von Signalen und gewährleistet die Unidirektionalität der Reizweiterleitung.
Lesen Sie auch: Stützgewebe der Nervenzellen
Die Rolle der Myelinscheide
Der Myelinscheide Aufbau ist komplex und wird von speziellen Gliazellen gebildet. Die Myelinscheide einfach erklärt ist eine isolierende Hülle um das Axon, die die Reizweiterleitung beschleunigt. Der Myelinscheide Aufbau ist essentiell für die schnelle Reizweiterleitung im Nervensystem.
Aufbau und Funktion
Die Myelinscheide besteht aus einer isolierenden Schicht, die um das Axon vieler Nervenzellen gewickelt ist. Diese Schicht wird von Gliazellen gebildet: Schwann-Zellen im peripheren Nervensystem und Oligodendrozyten im zentralen Nervensystem. Der Myelinscheide Schwannsche Zelle Unterschied liegt in ihrer Funktion: Während Schwann-Zellen die bildenden Zellen sind, ist die Myelinscheide das resultierende Produkt.
Bedeutung für die Reizweiterleitung
Die Myelinscheide ermöglicht eine saltatorische Erregungsleitung, bei der das Aktionspotential von Schnürring zu Schnürring springt, was die Geschwindigkeit der Reizweiterleitung erheblich erhöht. Eine intakte Myelinscheide ist essentiell für die schnelle Reizweiterleitung.
Myelinscheide-Erkrankungen
Bei Myelinscheide Krankheit wie Multiple Sklerose kommt es zu Störungen der Reizweiterleitung. Eine Myelinscheide Krankheit kann zu schwerwiegenden neurologischen Störungen führen. Der Prozess Myelinscheide wieder aufbauen ist dabei von großer medizinischer Bedeutung.
Gliazellen: Das Stützgewebe des Nervensystems
Neben den Nervenzellen besteht das Nervengewebe aus den Gliazellen, die in etwa in der gleichen Anzahl vertreten sind wie Neuronen. Während die Nervenzellen für Reizaufnahme, Erregungsleitung und Reizverarbeitung zuständig sind, sind die Gliazellen als Ernährungs- und Stützgewebe für die Nervenzellen zu verstehen. Zusätzlich dienen sie der Abwehr und Isolierung von Nervenfasern und sind somit, wenn auch nur indirekt, an der Erregungsleitung beteiligt.
Lesen Sie auch: Entdecke die erstaunliche Komplexität des Gehirns
Funktionen der Gliazellen
- Stützfunktion: Gliazellen geben dem Nervengewebe Struktur und Halt.
- Ernährungsfunktion: Sie versorgen die Neuronen mit Nährstoffen und Sauerstoff.
- Isolationsfunktion: Sie bilden die Myelinscheide, die die Reizweiterleitung beschleunigt.
- Abwehrfunktion: Sie schützen die Neuronen vor schädlichen Substanzen und Krankheitserregern.
Arten von Gliazellen
Es gibt verschiedene Arten von Gliazellen, darunter Astrozyten, Oligodendrozyten, Mikroglia und Ependymzellen.
- Astrozyten: Regulieren den Stoffaustausch zwischen Blutgefäßen und Neuronen, unterstützen die Blut-Hirn-Schranke und spielen eine Rolle bei der Reparatur von Nervengewebe.
- Oligodendrozyten: Bilden die Myelinscheide im zentralen Nervensystem.
- Mikroglia: Sind die Immunzellen des Gehirns und beseitigen Zelltrümmer und Krankheitserreger.
- Ependymzellen: Kleiden die Hirnventrikel aus und produzieren Hirnwasser (Liquor).
Gliome: Tumore des Stützgewebes
Der Begriff Gliome ist ein Sammelbegriff für Tumoren des Zentralnervensystems, die der sogenannten Glia entstammen. Die Glia ist das Stützgewebe des Nervensystems. Diese Zellen des Stützgewebes können bösartig (maligne) entarten und werden je nach Ursprungszelle z. B. Gliome sind die am häufigsten auftretenden primären Hirntumore. Primär bedeutet, dass sie von der Gehirnsubstanz ausgehen. Gliome treten vor allem im Hirn auf, können aber auch entlang des Rückenmarks oder des Sehnervs entstehen. Gliome werden in die Grade 1, 2, 3 und 4 (arabische Ziffern) unterteilt. Die Tumore werden mithilfe von molekularen Biomarkern eingestuft. Mit 5-6 Neuerkrankungen pro 100.000 Einwohnern ist das Gliom die häufigste primäre Hirntumorart. Die genauen Ursachen für die Entstehung von Gliomen sind weitestgehend unbekannt. Gliome entstehen durch Veränderungen in den Gliazellen.
Narbenbildung im Gehirn (Gliose)
Ist Hirngewebe geschädigt - beispielsweise nach einem Schlaganfall, nach Schädelverletzungen, Entzündungen, oder auch durch Erkrankungen wie Morbus Alzheimer oder Multiple Sklerose - wird eine Vermehrung der stützenden Gliazellen angeregt. Die Gliazellen haben, anders als bei Hirntumoren, keinen raumfordernden, verdrängenden Charakter. Sie „füllen“ nur die entstandenen Lücken auf, um auch die Stabilität des Hirngewebes zu erhalten. Eine Narbe im Hirn, eine so genannte Gliose, besteht dagegen aus Gliazellen. Es handelt sich dabei um das Stützgewebe des Gehirns, das die Nervenzellen einbettet und bei der Reizweiterleitung unterstützt. Es ist von der Konsistenz her derber als normales Hirngewebe und lässt sich in der Magnetresonanztomografie in der Regel gut abgrenzen. Abhängig vom Ort des geschädigten Hirngewebes kann in einigen Fällen - durch den Verlust von Nervenzellen - die Funktionalität der betroffenen Hirnregion beeinträchtigt sein. Narben können jedoch zu einer Störung des elektrischen Gleichgewichts des Hirns führen, was ein Epilepsieleiden zur Folge haben kann. In solchen Fällen ist es denkbar, das Narbengewebe operativ zu entfernen.
Nervengewebe und seine Bestandteile
Vier Grundgewebe kommen im menschlichen Körper vor, das Nervengewebe ist eines davon. Es formt die Basis für das Nervensystem - und ermöglicht somit die Übertragung und Verarbeitung von Reizen im Organismus. Das Nervengewebe ist zusammengesetzt aus Nervenzellen, den sogenannten Neuronen. Man findet sie überall im Körper, hochkonzentriert jedoch im Gehirn und im Rückenmark. Die Grundeinheit des Nervengewebes bilden die Nervenzellen, die auch Neuronen genannt werden. Diese sind strukturell und funktionell selbstständige Einheiten innerhalb des gesamten Nervensystems und im gesamten Körper wiederzufinden, jedoch zum größten Teil im Gehirn und Rückenmark vorhanden. Alleine das menschliche Gehirn besitzt etwa 86 Milliarden Nervenzellen. Ihre Fortsätze, Dendriten genannt, sind über sogenannte Synapsen mit anderen Neuronen oder Sinnesrezeptoren, Skelettmuskeln und Eingeweideorganen verbunden.
Regeneration des Nervengewebes
Schädigungen und Absterben von Neuronen und Gliazellen sind keine Seltenheit - wenn jedoch Stammzellen mitbetroffen sind, kann keine Regeneration des Nervengewebes stattfinden. Leiden wie Demenz sind die Folge. Auch das Wachstum bestehender Neuronen lässt sich durch Sport ankurbeln. Fitnesstraining schüttet Zytokine aus, das sind Proteine, die das Nervenwachstum begünstigen und zur Differenzierung der Zellen beitragen. Die Zytokine können außerdem eine anti-entzündliche Wirkung haben und die Zelldegeneration reduzieren. Da untergegangene Nervenzellen nicht durch neue ersetzt werden können, muss das Nervensystem mit bei der Geburt vorhandenen Zellen ein Leben lang auskommen.
Lesen Sie auch: Nervenzellausstülpung einfach erklärt
tags: #stutzgewebe #der #nervenzellen