AUFBAU DES NERVENSYSTEMS 2 DER NERV

AUFBAU
DES
O RGANISATION
NERVENSYSTEMS
UND WICHTIGE
Z ELLTYPEN
1 DAS NERVENSYSTEM
ANATOMISCHE ORGANISATION
FUNKTIONELLE ORGANISATION
Nach anatomischen und funktionellen
Gesichtspunkten unterscheidet man aber
zwischen...
Je komplexer ein Lebewesen entwickelt
ist, desto dringender bedarf es, neben
Versorgungs- und Ausscheidungsorganen, leistungsfähiger Informations-, Koordinations- und Steuersysteme. Diese
stehen dem tierischen bzw. menschlichen Organismus im Nervensystem und
im hormonalen System zur Verfügung.
Beim Menschen hat das Nervensystem,
insbesondere das Gehirn, eine Leistungsfähigkeit erreicht, welche die anderer
Lebewesen bei weitem übertrifft.
Die vielfachen Aufgaben und Leistungen
des Nervensystems kann man vereinfachend in drei grosse Systeme einteilen:
das motorische System: es steuert die
willkürlichen Muskelbewegungen und
passt die Aktivität der Muskulatur den
verschiedenen Umweltbedingungen an.
das sensorische System: es hat die
Aufgabe, Erregungen von den Sinnesorganen höheren Zentren zuzuleiten und
zu bewussten Empfindungen und Wahrnehmungen zu verarbeiten.
das vegetative System: es sorgt für eine
Koordination in der Tätigkeit der inneren
Organe, so dass ihre Funktionen der Aktivität und den Bedürfnissen des Gesamtorganismus zweckmässig angepasst
werden.
3 DIE ZELLEN DES NERVENSYSTEMS
c
c
Das Nervensystem ist aus zwei unterschiedlichen Zelltypen aufgebaut: den
Gliazellen und den eigentlichen Nervenzellen (Neuronen).
c
dem Zentralnervensystem (ZNS), zu
dem Gehirn und Rückenmark gehören
und das vor allem der Informationsverarbeitung und der Steuerung der Körperfunktionen dient.
dem peripheren Nervensystem, das
Nervenimpulse von der Peripherie zum
ZNS (afferente Bahnen) oder vom ZNS
zur Peripherie (efferente Bahnen) leitet.
2 DER NERV
GLIAZELLEN
d
Abb.
a
b
c
d
b
1: Schematischer Aufbau eines Nervs
Nervenzelle
Nervenfaserbündel
Isolierendes Bindegewebe
Blutgefässe
Die funktionelle Grundeinheit des Nervensystems ist die Nervenzelle. Sie leitet
Reize elektrisch durch den Körper. Diese
feinen Leitungen sind zu Nervenfaserbündel zusammengefasst. Mehrere Nervenfaserbündel bilden zusammen einen
Nerv. Nerven sind die anatomisch gut
sichtbaren Strukturen, welche den Körper durchziehen.
NEURONEN
a
c
b
Nervenzellen, Nervenfaserbündel und die
Nerven selbst, sind durch Bindegewebe
elektrisch gut isoliert, damit diese Leitungen unabhängig voneinander funktionieren können.
Blutgefässe in den Nerven versorgen die
Nervenzellen mit den nötigen Nährstoffen
und mit Sauerstoff (Abb. 1, Abb. 2).
Gliazellen sind ca. zehnmal kleiner als
Neuronen, aber es gibt von ihnen im Nervensystem zehnmal mehr. Somit ist ihr
Gesamtvolumen gleich gross wie das der
Neuronen. Gliazellen stützen die Neuronen (glia = griechisch “Leim“) und schützen sie vor schädlichen Stoffen, indem
sie den Stofftransport von den Blutkapillaren zu den Neuronen kontrollieren
a
Das Neuron, die funktionelle Grundeinheit des Nervensystems ist auf die Aufnahme, Weiterleitung und Übertragung
von Reizen spezialisiert. Dementsprechend sind sie auch charakteristisch aufgebaut: Es sind in der Regel extrem lang
gestreckte Zellen. Einige werden über
einen Meter lang, wobei der Durchmesser des Zellkörpers meist geringer als 0,1
mm ist.
d
Abb. 2: Querschnitt eines Nervs
a
Nervenzelle
b Nervenfaserbündel
c
Isolierendes Bindegewebe
d Blutgefässe
BIO 3 – NEUROBIOLOGIE
311 - I
AUFTRÄGE
FUNKTIONEN VON NEURONEN
1. Lesen Sie im LINDER23 auf S. 253 den
Text über den Bau einer Nervenzelle!
Zusätzlich zur bereits getroffenen Einteilung in morphologische Gruppen, kann
man Nervenzellen auch nach ihrer Funktion einordnen:
2. Ordnen Sie den Linien in Abb. 3 die
entsprechenden Nummern der folgenden Begriffe zu:
1
Synapse
2
Zellkern
3
Zellkörper
4
Dendriten
5
Axon
6
Myelinscheide
7
Gliazelle (Hüllzelle)
8
Ranvier’scher Schnürring
Neuronen zur Aufnahme von Reizen
(Licht, Wärme, Druck und chemische
Reize) nennt man Rezeptoren! (Rezeptoren sind z.B. die Neurone, die in der
Netzhaut des Auges sitzen).
Multipolare Neuronen eignen sich für
komplexere Verschaltungen, wo viele
eintreffende elektrische Reize im Zellkörper verrechnet und weitergeleitet werden.
Pseudounipolare Neuronen eignen sich
für das schnelle Weiterleiten von eintreffenden, elektrischen Reizen ohne zeitraubende Verrechnung im Zellkörper.
Neuronen zur Weiterleitung von aufgenommenen Reizen zum Gehirn nennt
man sensorische oder afferente Neurone!.
Neurone zur Weiterleitung von Informationen vom Gehirn zu Muskel- und Drüsenzellen (Effektoren) nennt man efferente Neurone (z.B. Motoneurone).
3. Notieren Sie auf einem separaten
Blatt die Funktionen der einzelnen
Elemente!
a
b
Neurone zur Erregungsweiterleitung und
Verarbeitung von Informationen nennt
man Interneurone!.
4. Zeichnen Sie in der Figur mit Pfeilen
die Richtung der Reizleitung ein.
5. Färben Sie die zwei Neuronen mit
unterschiedlichen Farben ein!
MORPHOLOGIE VON NEURONEN
Man kann die Neuronen aufgrund der
Anzahl Fortsätze, die vom Zellkörper
weggehen, morphologisch charakterisieren (Abb. 4).
Färben Sie die Gliazellen mit einer
dritten Farbe ein!
6. Zeichnen Sie bei den unterschiedlichen Neuronentypen in Abbildung 4
jeweils die Richtung der Reizleitung
ein!
c
d
Wegen ihrer unterschiedlichen Morphologie eignen sich diese Neuronen für unterschiedliche Aufgaben.
Wo ist mit den Abbildungen alleine
keine eindeutige Aussage möglich?
Unipolare Neuronen eignen sich als Rezeptoren, wo Umweltreize durch die Nervenzelle wahrgenommen und als elektrischer Reiz weitergeleitet werden.
Bipolare Neuronen eignen sich für einfachere Verschaltungen, wo einkommende
elektrische Reize weitergeleitet werden.
Abb. 4: Morphologisch unterschiedliche Neuronen
a
unipolares Neuron mit einem Axon
b bipolares Neuron mit je einem Dendrit und Axon
c
multipolares Neuron mit vielen Dendriten und
einem Axon
d pseudounipolares Neuron, mit je einem Dendrit
und Axon, welche nicht über den Zellkörper
verknüpf sind
Abb. 3: Schema eines Neurons
BIO 3 – NEUROBIOLOGIE
311 - II