2. Bau und Funktion der Nervenzellen
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Neurobiologie 2. Bau und Funktion der Nervenzellen 2.1 Die Bausteine des Nervensystems p3. Nervenzelle (elektronenmikro­ skopische Aufnahme) p4. Nervenzellkörper (rosa) mit zahlreichen Synapsen (blau) Nervenzellen benötigen für ihre Arbeit sehr viel Energie. Des­ wegen enthält der Zellkörper sehr viele Mitochondrien. p5. REM-Bild von Nervenfasern (Cytoplasma des Axons dunkelbraun, Myelinscheide lila, Bindegewebe hellgelb) Bindegewebshülle Nervenfaser (gelb) mit Myelinscheide (türkis) Nerv p6. Schematische Darstellung eines Nervs 6 Das Nervensystem ist aus bestimmten Zellen aufgebaut – den Nerven- (Abb. 3) und Gliazellen. Nervenzellen (Neurone) sehen je nach Spezialisierung unterschiedlich aus (Abb. 8), haben aber dennoch einen gemeinsamen Grundbauplan und bestehen aus drei Teilen (Abb. 7) – Dendriten, Zellkörper, Axon: Die Dendriten (Bäumchenfortsätze) der Nervenzelle sind kurze, fein verzweigte Fortsätze, die eine große Oberfläche ausbilden. Sie stehen in Kontakt mit anderen Nervenoder Sinneszellen, übernehmen deren Signale und leiten diese zum Zellkörper weiter. Der kugelige oder pyramidenförmige Zellkörper (Abb. 4) ist das Stoffwechselzentrum der Nervenzelle. Er enthält den Zellkern und alle wichtigen Zellorganellen. Das Axon ist ein langer Fortsatz des Zellkörpers. Es verzweigt sich meist nur am Ende und leitet die Signale zu anderen Zellen weiter. Jene Stelle, an der das Axon aus dem Zellkörper entspringt, wird als Axonhügel bezeichnet. Axone können bis zu einem Meter lang werden. So zieht zum Beispiel der Ischiasnerv in unserem Körper vom Rückenmark bis zu den Füßen. Das verzweigte Ende des Axons hat kugelige Verdickungen (Endknöpfchen), die mit anderen Nerven-, Muskel- oder Drüsenzellen Kontakt aufnehmen. Diese Kontaktstellen werden als Synapsen bezeichnet. An ihnen wird die Information auf andere Zellen übertragen. Eine einzelne Nervenzelle kann bis zu 150 000 Synapsen haben. Die Axone der Nervenzellen von Wirbeltieren sind von Hüllzellen, den Gliazellen, umgeben. Gliazellen versorgen die Nervenzellen mit Nährstoffen, entsorgen deren Stoffwechsel­endprodukte und machen giftige Substanzen, Bakterien und Viren unschädlich. Außerdem bilden sie eine isolierende Stützschicht (Myelinscheide), die in regelmäßigen Abständen von ca. 1–2 mm unterbrochen ist. Die dadurch entstehenden Einschnürungen werden als Axone Ranvier’sche Schnürringe Dendrit zweier bezeichnet. Die Schnürringe anderer Nervenzellen befinden sich an jenen Stellen, an denen zwei Gliazel- Zellkörper len aufeinandertreffen. Sie Zellkern sind für die Weiterleitung der Nerven­impulse wichtig Kern der Gliazelle Gliazelle ( S. xx). Ein Axon samt MyelinscheiAxon de wird als Nervenfaser bezeichnet (Abb. 5, 6). Ein Bündel aus parallel laufenden Nerven­fasern, die von einer Bindegewebshülle umgeben Synapse Myelinscheide sind, bilden einen Nerv. um Axon (gelb) Myelinscheide 7. Schematischer Aufbau einer Nerven­zelle: Die roten Pfeile geben die Richtung des Informationsflusses wieder. Das Längenverhältnis vom Zellkörper zum Axon kann nicht richtig dar­gestellt werden. Denn hätte der Zellkörper einen Durch­messer von 5 mm, wäre das ent­ sprechende Axon 50 Meter lang. u Entwicklung der Myelinscheide während der Embryonalentwicklung: Die Gliazelle umwickelt das Axon. Synapse RANVIER’scher Schnürring Endknöpfchen Synapse Muskelfasern
