Grundlagen der Neurobiologie: Neuronen und Gliazellen

Gliazellen und Neuronen

Gliazellen (Glia) haben vorgegebene Funktionen zur Aufrechterhaltung der Struktur; sie dienen als funktionale Speicher, spezialisierte Barrieren und zur Immunabwehr. Neuronen sind die strukturelle und funktionelle Einheit des Nervensystems, spezialisiert auf den Empfang, die Weiterleitung und die Übertragung elektrochemischer Signale, die Nervenimpulse genannt werden.

Aufbau eines Neurons

• Soma (Zellkörper): Dies ist der Teil, der die Zellorganellen wie den Zellkern, Mitochondrien, den Golgi-Apparat und Lysosomen enthält. Hier ist auch die Nissl-Substanz zu finden.
• Axon: Leitet Aktionspotenziale vom Zellkörper zum synaptischen Endknöpfchen. Das Zytoplasma des Axons wird Axoplasma genannt und die umgebende Membran Axolemm.
• Dendriten: Kurze Fortsätze des Zytoplasmas des neuronalen Somas.

Natrium-Kalium-Pumpe und Ruhemembranpotenzial

Natrium-Kalium-Pumpe: Für jeweils drei aus der Zelle gepumpte Natrium-Ionen werden zwei Kalium-Ionen hineingepumpt. Dies entspricht einem aktiven Transport, da die Ionenbewegung Energieaufwand in Form von ATP benötigt.

Ruhemembranpotenzial: Es ist das Ergebnis der Differenz in der Konzentration bestimmter Ionen zwischen der Innen- und Außenseite der Neuronenmembran. An der Außenseite der Membran liegen Na⁺- und Ca²⁺-Ionen in höherer Konzentration vor. Im Zytoplasma befinden sich K⁺-Ionen und eine große Anzahl negativ geladener Proteine.

Klassifikation der Neuronen

Neuronale Klassifikation: Unipolar, bipolar, multipolar.

Nach Funktion: Sensorisch (afferent), motorisch (efferent) oder Interneurone (Verbindungsneurone).

Aktionspotenzial und Erregungsleitung

Spannungsgesteuerte und ligandengesteuerte Kanäle: Diese regulieren den Ionenfluss.

Aktionspotenzial: Ein elektrochemisches Phänomen, das durch eine Veränderung der Ionenkonzentration zwischen der extrazellulären und intrazellulären Umgebung verursacht wird.

Depolarisation und Repolarisation: Eine erhöhte Durchlässigkeit der Membran für Natrium tritt beim Öffnen der sogenannten Ionenkanäle auf, die aus Proteinen bestehen und empfindlich auf Spannungsänderungen reagieren.

Nervenimpuls: Erregungsleitung, saltatorisch oder kontinuierlich. Ranvier-Schnürringe und die Myelinscheide erhöhen die Geschwindigkeit der Leitung von Nervenimpulsen.

Synapsen

Synapsen: Die funktionale Verbindung zwischen zwei Neuronen ermöglicht die Übertragung von Nervenimpulsen von einer Nervenzelle zur anderen. Es gibt elektrische und chemische Synapsen.