Biologie
Nervenzellen
Nervenzellen
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1. Aus wievielen Zellen besteht ein Mensch?
Aus ca. 80 Billionen Zellen
2. Wie können Einzeller in ihrer Gesamtheit funktionieren?
Sie müssen miteinander kommunizieren können. Eine der wesentlichen Voraussetzungen für einen vielzelligen Organismus ist die Signaübermittlung von Zelle zu Zelle, bzw. von Organ zu Organ.
3. Wie erfolgt die Kommunikation zwischen den Zellen?
Kommunikation zwischen Zellen erfolgt immer durch die Produktion eines Signalmoleküls einer signalgebenden Zelle. Diese Signalmoleküle werden dann an eine signalempfangende Zelle weitergeleitet, welche das Signalmolekül mithilfe eines Rezeptors spezifisch erkennt und darauf reagieren kann.
4. Wie wird die Reaktion der Zelle beeinflusst?
Das von aussen kommende (extrazelluläre) Signal wird in ein intrazelluläres Signal verwandelt und kann so die Reaktion der Zelle beeinflussen.
5. Wie bezeichnet man den Umwandlungsprozess von einem Signal?
Der Umwandlungsprozess von einem Signal in ein anderes wird als Signaltransduktion bezeichnet.
Signale können auf kurze oder auch auf weite Distanzen übermittelt werden. Dies erfordert verschiedene Kommunikationsverfahren.
7. Wie wird das Nervensystem eingeteilt?
8. Der Körper passt sich einer stärkeren Belastung an, wie wird dies gesteuert?
Dies veranlasst das vegetative Nervensystem. Es ist kaum willentlich beeinflussbar und reguliert ständig die Tätigkeit der inneren Organe in Abhängigkeit der körperlichen Belastung. Selbst im Schlaf ist es aktiv.
9. Wie wir das vegetaitive Nervensystem auch noch genannt?
Wegen seiner Unabhängigkeit vom Willen wird dieses System auch autonomes Nervensystem genannt.
Es besteht aus zwei Teilsystemen:
► Sympathicus und
► Parasympathicus
10. Aus welchen Teilen besteht der Sympathicus?
Der Sympathicus besteht aus Teilen des Rückenmarks und zwei Nervensträngen (Grenzstränge), die parallel zur Wirbelsäule verlaufen und Verbindung zum Rückenmark haben.
Bei jedem Wirbel ist jeder Strang knotenartig verdickt.
Von diesen Ganglien ziehen Nerven zu allen Organen.
11. Aus welchen Teilen besteht der Parasympathicus?
Der Parasympathicus besteht aus einem Gehirnnervenpaar und einigen Rückenmarksnerven.
Die Verzweigungen dieser Nervenstränge erreichen ebenfalls alle inneren Organe, sodass jedes Organ vom Sympathicus und vom Parasympathicus versorgt wird.
12. Wie wirken die beiden Teilsysteme des veg. Nervensystems?
Die beiden Teilsysteme des veg. Nervensystems wirken als Gegenspieler (Antagonisten)
Der Sympathicus aktiviert alles Organe, deren Tätigkeit die körperliche Leistungsfähigkeit steigert, und hemmt zugleich die anderen Organe.
Er ist auf augenblickliche Höchstleistung eingestellt. Seine Aufgabe als Alarmsystem des Körpers wird besonders in Schrecksituationen deutlich.
13. Wie wirkt sich eine Schrecksituation auf den Körper aus?
Durch plötzlich vermehrte Abgabe von Überträgerstoffen aus seinen Nervenzellen werden:
► Herzschlag und
► Atmung
beschleunigt und gleichzeitig die Aktivität der Verdauungsorgane gehemmt. War man zuvor hungrig, durstig oder müde, so ist davon in der Alarmsituation nichts mehr zu spüren.
14. Wann wird der Parasympathicus wieder aktiviert?
Erst nachdem die Situation ausgestanden ist, stellen sich langsam die alten Verhältnisse wieder ein.
Nun ist der Parasympathicus wieder aktiver.
Er wirkt aktivierend auf die Organe, die der Erholung, der Energieeinsparung und dem Körperaufbau dienen und hemmt gleichzeitig alle Organe, die die körperliche Leistungsfähigkeit steigern.
So hemmt der Parasympathicus den Herzschlag und regt die Verdauungsorgane an.
Die gemeinsame, jeweils abgestufte Einwirkung von Sympathicus und Parasympathicus auf alle Organe des Körpers sorgt für eine der jeweiligen Situation angemessene Zusammenarbeit.
15.02 Die Nervenzellen (das Neuron)
Erkläre die Funktion von Zellkörper und Zellkern...
Das Axon ist ein röhrenförmiger Fortsatz, der dem Zellkörper am Axonhügel entspringt.
Viele Axone sind von einer lipidhaltigen Myelinscheide aus Hüllzellen (Gliazellen) umgeben. Sie wird in gewissen Abständen von den Ranvier-Schnürringen unterbrochen.
Da die elektrische Erregung von Schnürring zu Schnürring "springt" (saltatorische Erregungsleitung), bewirkt die Myelinscheide eine schnellere Erregungsleitung.
Das Axon mitsamt seiner Hülle bezeichnet man als Nervenfaser.
15.03 Die Nervenzellen (das Neuron)
Erkläre die Funktion von Zellkörper und Zellkern...
15.04 Die Nervenzellen (das Neuron)
Erkläre die Funktion von Zellkörper und Zellkern...
Axone besitzen spezialisierte Endknöpfchen welche durch die Abgabe von Signalstoffen (Neurotransmittern) Signale von einem Neuron zu einer anderen Zelle übertragen.
Die Kontaktstelle zwischen einer synaptischen Endigung und der Zielmembran der anderen Zelle nennt man Synapse.
Die Zielzelle kann ein weiteres Neuron sein oder ein Effektor wie z.B. eine Muskelzelle oder eine Drüsenzelle.
Die das Signal weiterleitende Zelle heisst präsynaptische Zelle. Die Zielzelle nennt man postsynaptische Zelle.
16. Wo werden die Informationen, die über die periphere Nerven zwischen verschiedene Regionen des Körpers und dem Gehirn ausgetauscht werden?
Die Informationen welche über die peripheren Nerven zwischen den verschiedenen Regionen des Körpers und dem Gehirn ausgetauscht werden, laufen über das Rückenmark.
Lediglich der Kopf und Bereiche des Halses stehen unmittelbar mit dem Gehirn in Verbinung.
Das Rückenmark liegt innerhalb der Wirbelsäule und ist wie diese segmentiert (Abschnitt). In jedem Segment entspringt ein Paar von Spinalnerven (Insgesamt 31 Paare), die durch Lücken zwischen den Wirbeln aus dem Wirbelkanal heraustreten.
17. Wie ist ein Segment aufgebaut und wie funktioniert dieses?
Alle Spinalnerven enthalten sensorische und motorische Fasern. Die sensorischen Fasern treten über die Hinterwurzel des Spinalnervs in das Rückenmark ein. Die zugehörigen Zellkörper liegen in einer Verdickung des Spinalnervs, dem Spinalganglion.
Die motorsichen Fasern verlaufen in der Vorderwurzel.
Die Zellkörper der Motoneurone liegen in der grauen Substanz des Rückenmarks. Dieser Bereich, dessen Form an einen Schmetterling erinnert, enthält hauptsächlich Zellkörper von Neuronen, während die ihn umgebende weisse Substanz aus vorwiegend markhaltigen Axonen gebildet wird, die in Längsrichtung das Rückenmark durchziehen.
Wir das Rückenmark verletzt, so können Bereiche unterhalb der Verletzungsstelle keine Signale mehr zum Gehirn senden oder vom Gehirn empfangen. Die Folgen sind Lähmung der Muskulatur und Gefühlslosigkeit aller Körperbereiche, die von Rückenmarksnerven unterhalb der Verletzungsstelle versorgt werden.
- Der Kniereflex wird durch berührung der Sehne, die am Quadriceps Muskel ansetzt, ausgelöst
- Sensorische Dehnungsrezeptoren registrieren eine plötzliche Dehnung im Quadriceps
- Sensorische Neuronen leiten dann die Information zu Neuronen des Rückenmarks.
- Im Rückenmark wird die Information über Synapsen zu Motorneuronen weitergeleitet.
- Motorneuronen, die den Quadriceps Muskel versorgen, leiten die Signale zu diesem Muskel zurück. Dies löst eine Kontraktion aus und der Unterschenkel wird nach vorne bewegt.
- Nur zwei Neuronen (sensorische und motorische) liegen dem Reflex zugrunde, aber die sensorischen Neurone des Quadriceps Muskels kommunizieren auch mit Interneuronen des Rückenmarks.
- Interneurone hemmen ihrerseits bestimmte Motorneurone. Diese Inhibition (hemmen) hindert die Unterschenkel- Beugemuskel im Oberschenkel an der Kontraktion, welche der Aktivität des Quadriceps entgegenwirken würde.
19. Reflexe
Reflexe sind vom Willen unabhängig, immer gleiche Reaktionen auf einen Reiz.
Reflex
►bedingte Reflexe (Nicht angeboren, Konditionierung)
►unbedingte Reflexe (Angeboren)
Eigenreflexe
→ Reizort und antwortendes Organ sind identisch (Knie...)
→ Nicht ermüdbar
→ Verknüpfung weniger Nervenzellen
►unbedingte Reflexe (Angeboren)
Fremdreflexe
→ Reizort und antwortendes Organ nicht identisch (Lidschlussreflex, Würgereflex...)
→ ermüdbar
→ Neurologisch
→ Komplexere Verknüpfungen
20. Bau und Funktion des Gehirns
→ Direkt auf dem Gehirn liegt die weiche Hirnhaut
→ Sie ist von zahlreichen Blutgefässen durchzogen, deren Verzweigungen in das Gehirn führen.
→ Zwischen der weichen Hirnhaut und der nachfolgenden Spinngewebshaut befindet sich Gehirnflüssigkeit (Liquor).
→ Nach aussen folgen die harte Hirnhaut und die Schädelknochen.
Diese Schichten schützen das stossempfindliche Gehirn.
21. Grosshirn
→ Das Grosshirn nimmt ca. 80% des Hirnvolumen ein.
→ Unter den Wirbeltieren hat der Mensch im Verhältnis zu seiner Körpergrösse das am besten entwickelte Grosshirn.
→ Dunkle äussere Grosshirnrinde (graue Substanz) starke Furchungen enorme Oberflächenvergrösserung (besteht aus ca. 14 Milliarden Neuronen)
→ Unterscheidet sich optisch vom hellen Innern des Grosshirns (weisse Substanz)
21.01 Grosshirnrinde / Areale
Die Grosshirnrinde ist funktionell in verschiedene Areale aufgeteilt