Nervensystem Grundlagen: Neuronen, Reize und Impulsleitung

Das Nervensystem: Aufbau und Funktion

Das Nervensystem regelt die Interaktion des Organismus mit seiner Umwelt. Es verarbeitet eingehende Informationen, um angemessene Reaktionen zu entwickeln.

Reize (Stimuli)

Als Reize gelten alle internen und externen Veränderungen, die geeignet sind, eine Antwort des lebenden Organismus hervorzurufen.

Sinnesrezeptoren (Empfänger)

Rezeptoren sind spezialisierte Zellen, die Reize erfassen und diese in Nervenimpulse übersetzen. Es handelt sich oft um Nervenzellen, die chemisch oder elektrisch mit anderen Neuronen verbunden sind.

Klassifikation der Rezeptoren nach Ort

• Interorezeptoren: Befinden sich in den Wänden der inneren Organe (Viszera).
• Propriozeptoren: Lokalisiert in Muskeln, Sehnen und Gelenken. Sie dienen der Wahrnehmung der Körperhaltung und Bewegung.
• Exterozeptoren: Nehmen Reize aus der äußeren Umgebung wahr und sind in den Sinnesorganen lokalisiert.

Klassifikation der Rezeptoren nach Reizart

Die Rezeptoren werden nach den Reizen unterschieden, die sie erfassen:

• Photorezeptoren: Erfassen photische Reize (Licht), lokalisiert in den Augen.
• Chemorezeptoren: Erfassen chemische Reize, lokalisiert in Mund und Nase.
• Mechanorezeptoren: Erfassen mechanische Reize (z. B. Druck), lokalisiert in der Haut.
• Nozizeptoren: Erfassen Schmerzreize, lokalisiert in Haut, Muskeln und Gelenken.

Der Nervenimpuls

Der Nervenimpuls ist die Übertragung elektrischer Signale von einem Neuron zum nächsten oder von einer Zelle zur nächsten Zelle.

Effektororgane

Effektororgane führen die vom zentralen Nervensystem (ZNS) vorbereiteten Antworten aus. Dazu gehören Muskeln (die kontrahieren) und Drüsen (die Stoffe sezernieren), nachdem sie einen Befehl erhalten haben.

Der Weg der Reizverarbeitung

Der grundlegende Ablauf der Informationsverarbeitung sieht wie folgt aus:

Reizaufnahme (Rezeptor) → Weiterleitung (Nervenimpuls) → Verarbeitung (Zentralnervensystem) → Antwort (Effektororgan)

Zentrale Komponenten des Nervensystems (ZNS)

Das Gehirn

Das Gehirn ist an der Regulierung der Körperhaltung und des Gleichgewichts beteiligt. Es steuert die geistigen Prozesse und willkürlichen Bewegungen.

Das Rückenmark

Das Rückenmark leitet Informationen vom Gehirn zum Körper und vom Körper zum Gehirn. Es steuert zudem die grundlegenden Reflexe.

Das Neuron: Baustein des Nervensystems

Neuronen sind die Zellen des Nervengewebes. Ihre Hauptfunktion ist die Leitung von Nervenimpulsen.

Klassifikation der Neuronen nach Funktion

• Interneurone (Assoziationsneuronen): Empfangen, verarbeiten und senden Nachrichten an andere Neuronen. Sie stellen etwa 99% aller Neuronen dar und befinden sich im ZNS.
• Motoneuronen (Efferente Neuronen): Leiten Impulse aus dem ZNS an die Muskeln und Drüsen. Sie haben eine efferente (wegführende) Richtung. Ihr Axon ist ein Teil der peripheren Nerven.
• Sensorische Neuronen (Afferente Neuronen): Leiten Impulse von den Rezeptoren aus dem Körper zum ZNS (Gehirn und Rückenmark). Sie haben eine afferente (zuführende) Richtung.

Neuroglia (Gliazellen)

Die Neuroglia ist eine Gruppe von Zellen, die keine Impulse leiten, aber für den Schutz, die Unterstützung und die Ernährung der Neuronen verantwortlich sind.

Zelluläre Bestandteile und Impulsleitung

Das Neuron besitzt spezifische zytoplasmatische Organellen, wie zum Beispiel die Nissl-Körper (oder tigroide Substanzen). Diese bestehen aus Ansammlungen von Ribosomen, die für die Synthese neuronaler Proteine zuständig sind. Diese Stoffe werden durch Membranen des Golgi-Apparates umhüllt und bilden sekretorische Vesikel. Diese Vesikel wandern entlang der Fibrillen durch das Axon bis zu den Endknöpfchen, wo sie präsynaptische Vesikel bilden.

Der Zustand des Neurons während der Impulsleitung

1. Neuron in Ruhe (Polarisiert)

   In diesem Zustand findet keine Übertragung von Nervenimpulsen statt. Die intrazelluläre Umgebung ist negativ geladen (-), während die extrazelluläre Umgebung positiv geladen (+) ist.

2. Neuron überträgt Nervenimpulse (Depolarisiert)

   Die Ladungen kehren sich um. Diese Änderung erzeugt den Nervenimpuls (Aktionspotenzial), der sich allmählich entlang des gesamten Neurons ausbreitet.

3. Neuron kehrt in den ursprünglichen Zustand zurück (Repolarisiert)

   Das Neuron kehrt allmählich in seinen ursprünglichen Zustand zurück, wenn der Nervenimpuls das Telodendrion (Axonende) erreicht hat.

Hinweis: Damit dieser Prozess stattfinden kann, ist die primäre Wirkung auf die Förderung erforderlich, um die Erregungsschwelle zu erreichen.