Humanbiologie 2
Nervengewebe, Nervensystem, Sinnesorgane
Nervengewebe, Nervensystem, Sinnesorgane
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Flashcards
Woraus setzt sich das Nervengewebe zusammen?
Nervenzellen (Neuronen) und Gliazellen (-> Schutz, Versorgungskontrolle)
Bildung von Nervenzellen
aus Stammzellen; nicht teilungsfähig
Erregungsübertragung, Begriff der Übertragungsstelle
An Endköpfchen wird die Erregung vom Axon auf Dendriten oder Zellkörper eines anderen Neurons oder eine Zielzelle übertragen. Übertragungsstelle: Synapse
Myelinhülle
von Ranvier-Schnürring unterbrochen; mehrere Membranschichten, aus Gemisch von Proteinen und Lipiden; Bildung durch Gliazellen
Funktionen der Gliazellen
- Stützung, Schützen vor schädlichen Stoffen durch Kontrolle des Stofftransports
- Bildung der Myelinhülle
- Beteiligung an Erregungsleitung- und Verarbeitung
- Entwicklung Nervensystem, Regeneration von Axonen
graue bzw. weisse Substanz
graue Substanz: Gliazellen und Zellkörper der Nervenzellen
weisse Substanz: Axone mit weissen Myelinhüllen (ZNS)
Membranpotenzial
Viele Ionen haben nicht die gleiche Konzentration wie ausserhalb. Aus der ungleichen Ionen-Verteilung resultiert eine Spannung (-> Ladung) zwischen innen und aussen = Membranpotzenzial
Welche Tatsachen sind für die Verteilung der Ionen an der Zellmembran entscheidend?
- Ionen können durch Ionenkanäle diffundieren
- gewisse Ionenkanäle können geöffnet oder geschlossen werden (-> m.H. v. Botenstoffen / durch Spannungsänderungen)
- Diffusion folgt Konzentrationsgefälle und Membranpotenzial
- Ionenpumpen (Membraneiweisse) befördern bestimmte Ionen aktiv
Grundfunktionen von Nervenzellen, Besonderheit
Auf- und Abbau von Stoffen; Bildung von Fortsätzen; Umsetzen von Energie
Besonderheit: Erregbarkeit -> Bildung von nervösen Erregungen (vergl. Sinnes- und Muskelzellen)
Was sind die Voraussetzungen für die Erregbarkeit der Nervenzellen?
- selektive Durchlässigkeit der Zellmembran
- aktive Leistung der Natrium/Kalium-Pumpe
- Veränderung der Membrandurchlässigkeit -> Ändern des Membranpotenzials bei Erregung
Erregungsbildung und -leitung
- Erregungbildung: Membranpotenzialänderung
- Erregungsleitung am Axon: Aktionspotenziale
- Übertragung an der Synapse: Botenstoff
- Transmitterwirkung: Membranpotenzialänderung
überschwellige Reize
Reize, die das Membranpotenzial so stark verändern, dass am Axonhügel Aktionspotenziale gebildet werden
Refraktärzeit
Zeit, in der die Membran an einer Stelle keine Aktionspotenziale bilden (Natriumkanäle können nicht geöffnet)
Woran zeigt sich die Stärke der Erregung?
an der Frequenz der Aktionspotenziale (Höhe der Aktionspotenziale (Amplitude) ist ohne Bedeutung)
Wo treten bei Axonen mit Myelinhülle Aktionspotenziale auf?
Nur an den nicht isolierten Schnürringen
Ausgleichsströme
Ionen diffundieren im Plasma des Axons und in der Interzellularflüssigkeit vom Axonhügel zum ersten Schnürring und umgekehrt (entgegengesetzte Ladungen liegen nahe beieinander).
Das Ruhepotenzial am ersten Schnürring wird durch die Ionenwanderung abgeschwächt.
Synapse
Stelle, an der die Erregung vom Axon eines Neurons auf einen Dendriten oder Zellkörper eines anderen Neurons oder auf eine Muskelfaser übertragen wird.
Wo liegt der synaptische Spalt?
zwischen der präsynaptischen Membran des Endköpfchens und der postsynaptischen Membran der folgenden Zelle
Transmitterversand
Zur Übertragung der Erregung auf die folgende Zelle schüttet das Endköpfchen einen Transmitter aus, der durch den Spalt diffundiert. Der Transmitter wird im Axonendköpfchen in membranumhüllten Vesikeln bereitgestellt.
Wirkung des Transmitters an der postsynaptischen Membran
Der Transmitter diffundiert durch den Spalt und wird von Rezeptoren der postsynaptischen Membran gebunden. Die Rezeptoren sind mit Ionenkanälen so gekoppelt, dass sich diese nach Anlagerung des Transmitters öffnen -> Änderung des postsynaptischen Potenzials
erregende Synapsen: Transmitter (z.B. Acetylcholin oder Glutamat) bewirkt meist das Öffnen von Natrium-Kanälen -> das PSP wird schwächer
hemmende Synapsen: Transmitter (z.B. Glycin) bewirkt meist das Öffnen von Chlorid-Kanälen -> das PSP wird verstärkt
Transmitter-Abbau und Recycling
Der Transmitter kann wegdiffundieren, zur Wiederverwendung ins Endköpfchen aufgenommen oder inaktiviert werden (Bsp. Spaltung von Acetylcholin in Cholin und Acetat und anschliessende Neuverknüpfung).
Bahnung der Synapse
Eine rasche Folge von Aktionspotenzialen am Axonende kann die Menge des ausgeschütteten Transmitters erhöhen und seine Wirkung auf das PSP verstärken.
Wie wirken bestimmte Gifte, Drogen und Pharmaka an Synapsen?
Gifte können die Bildung, die Ausschüttung, die Wirkung oder den Abbau des Transmitters hemmen oder die Rezeptoren blockieren und dadurch Lähmungen oder Dauerkontraktionen verursachen.
Übertragung der Erregung vom Motoneuron auf die Muskelfaser
"einfache" 1:1-Übertragung: Jedes an der Synapse eintreffende Aktionspotenzial löst in der Muskelfaser ein Aktionspotenzial aus.
-> Dauerkontraktion
-> motorische Einheit
Motorische Endplatte
Das Axon eines Motoneurons verzweigt sich in viele Äste, von denen jeder eine Muskelfaser versorgt. Jeder Ast verzweigt sich am Ende noch einmal und trägt mehrere Endköpfchen, die zusammen mit der postsynaptischen Membran der Muskelfaser die motorische Endplatte bilden (Kontaktfläche der Endplatte stark vergrössert).
räumliche, zeitliche Summation
räumlich: mehrere Synapsen feuern auf gleichzeitig auf eine Empfängerzelle, die Potenzialänderungen summieren sich
zeitlich: die an einer Synapse kurz nacheinander auftretenden Potenzialänderungen werden summiert
Aufgaben des Nervensystems
- Steuern von Aktionen und Reaktionen
- Regeln von Körperfunktionen und Koordinieren der Zusammenarbeit der Organe
- Wahrnehmungen ermöglichen
- Aufnahme, Speichern und Abrufen von Informationen
- intellektuelle Leistungen ermöglichen
Ablauf einer Reaktion
Empfangen einer Reaktion; Bildung nervöser Erregungen; Leitung der Erregungen in sensorischen Neuronen (meist zum Gehirn); Verarbeiten der Informationen; Senden entsprechender Befehle zu Organen; Ausführen der Befehle
einfachste und komplexere Reaktionen
einfachste: ein einziges Organ reagiert Reflexe: direkte Übertragung der Erregung vom sensorischen Neuron auf das motorische Neuron)
komplexere: Zusammenarbeit mehrerer Organe; Resultat einer Planung (-> Gehirn)
Regulation
Der Wert einer Regelgrösse (z.B. Körpertemperatur) wird durch die Regulation auf den Sollwert eingestellt (-> Regelzentrum muss über Istwert informiert sein -> Regelkreis)
Ziel der Regulation: Konstanthaltung; Veränderung der Regelgrösse
unterschiedliche Wahrnehmung trotz gleicher nervöser Erregungen
Erregungen werden von jedem Sinnesorgan in ein bestimmtes spezifisches Areal des Gehirns geleitet und dort mithilfe abgespeicherten Informationen interpretiert.
-> eingehende Meldungen müssen selektioniert werden
Unterteilung des Nervensystems
zwei Möglichkeiten:
- nach Bau: ZNS (Gehirn, Rückenmark); peripheres NS (Nerven)
- nach Aufgabe (animales und vegetatives NS)
peripheres NS
umfasst Nerven, die das ZNS mit den Organen verbinden. Nerven sind Bündel von sehr vielen Nervenfasern, die aus Axonen mit Hülle bestehen.
Rückenmark
weisser, ca. 50 cm langer und 1 cm dicker Strang, der, von den 3 Rückenmarkshäuten umgeben, im Wirbelkanal der Wirbelsäule verläuft
Wirbelsäule
besteht aus einzelnen Wirbeln und Bandscheiben, die sich gegeneinander bewegen können. Zwischen den Wirbeln treten jeweils links und rechts die Spinalnerven (ges. 31 Paare) aus
graue Substanz
besteht v.a. aus Zellkörpern und den kurzen Dendriten der Nervenzellen. Im Vorderhorn (Bauchseite): Zellkörper der Motoneuronen; in der Mitte und hinten: Zellkörper von vegetativen Neuronen und Schaltneuronen
hintere und vordere Wurzel des Spinalnervs
hintere: Meldungen der Sinnesorgane kommen über die sensorischen Neuronen ins Rückenmark (-> Spinalganglion (Knoten))
vordere: Befehle werden durch Axone der motorischen Neuronen zu den Muskeln geleitet
weisse Substanz
enthält die Nervenfasern der aufsteigenden (-> Meldungen zum Gehirn) und absteigenden (-> Meldungen an die Organe) Nervenbahnen