Struktur und Funktion von Neuronen und Gliazellen

Struktur der Neuronen

Das Neuron besteht aus verschiedenen spezialisierten Bereichen:

1. Soma (Zellkörper)

Das Soma erfüllt drei wesentliche Funktionen:

• Erhalt der Integrität: Es bewahrt die anatomische und funktionelle Stabilität des Neurons (enthält den Zellkern und die meisten Organellen, mit Ausnahme der Zentriolen).
• Bildung von Fortsätzen: Es ist der Ursprung für die neuronalen Erweiterungen.
• Synthese: Produktion chemischer Botenstoffe, der Neurotransmitter.

2. Neuronale Fortsätze

• Axon: Ein wichtiges „Verlängerungskabel“, das Impulse vom Soma weg leitet. Es endet in einer Verzweigung, dem Terminal (Telodendron). Die Länge des Axons kann stark variieren.
• Dendriten: Kurze Fortsätze, die Impulse aufnehmen und in Richtung des Somas leiten.

Interne Struktur des Neurons

Als eukaryotische Zelle enthält das Neuron Neurofibrillen. Diese dünnen Bänder durchziehen das Zytoplasma des Somas in alle Richtungen und setzen sich in den Dendriten sowie im Axon fort. Man unterscheidet zwei Arten dieser Fasern: Neurotubuli und Neurofilamente.

Funktion der Gliazellen

Gliazellen fungieren als „Krankenschwestern“ der Neuronen; sie nähren diese und unterstützen ihren Stoffwechsel.

Schwann-Zellen und Myelinisierung

Schwann-Zellen können eine Lipidschicht um die Axone bilden, die sogenannte Myelinscheide, welche als elektrische Isolierung dient. Ist ein Axon von Schwann-Zellen umgeben, kann es nach einer Verletzung regenerieren.

Die Myelin-Isolierung

Die Myelinschicht verändert die Eigenschaften der Axonmembran:

• Sie unterdrückt den Ionenfluss durch bestimmte Membranbereiche.
• Sie erhöht die Geschwindigkeit der Signalübertragung entlang des Axons.
• Aufgrund ihrer gelblichen Farbe werden Bereiche mit vielen myelinisierten Axonen als weiße Substanz bezeichnet.

Klassifizierung der Neuronen

• Sensorische Neuronen: Leiten Nervenimpulse von Rezeptoren zu den Modulationszentren oder dem Nervenzentrum (afferente Bahnen).
• Interneuronen (Assoziationsneuronen): Kommunizieren innerhalb des ZNS und verbinden sensorische Bahnen mit motorischen Bahnen. Sie bilden meist die Verarbeitungszentren.
• Motorische Neuronen: Kommunizieren von den Zentren mit Effektoren (Muskeln oder Drüsen) und bilden die efferenten motorischen Bahnen.

Membrantheorie

Die Membrantheorie erklärt die physikalischen Phänomene bei der Leitung von Nervenimpulsen. Jede Zelle besitzt eine Zellmembran, die selektiv durchlässig ist und unterschiedliche Konzentrationen gelöster Stoffe auf beiden Seiten aufrechterhält. Dies wird als Ruhepotential bzw. Membranpotential bezeichnet.