2GM01 Anatomie Nervensystem

Bei der kontinuierlichen Erregungsleitung breitet sich das Aktionspotential Schritt für Schritt entlang der gesamten Länge des Axons aus. Dieser Prozess findet typischerweise in unmyelinisierten Axonen statt, also in Nervenfasern ohne Myelinscheide. Die kontinuierliche Ausbreitung ist relativ langsam, da jedes Stück des Axons depolarisiert werden muss und die Ionenkanäle entlang der gesamten Membran aktiviert werden, um das Aktionspotential weiterzuleiten.

Prinzip:

• Depolarisation: Ein einlaufendes Signal verursacht die Öffnung von Natriumkanälen, wodurch Natriumionen in das Axon strömen und das Innere des Axons positiv gegenüber dem Äußeren machen.
• Repolarisation: Kaliumkanäle öffnen sich, Kaliumionen strömen aus dem Axon heraus, und das Ruhepotential wird wiederhergestellt.
• Diese Schritte wiederholen sich entlang des gesamten Axons.

Die saltatorische Erregungsleitung findet in myelinisierten Axonen statt, also in Nervenfasern, die von einer Myelinscheide umgeben sind. Die Myelinscheide ist an bestimmten Stellen, den Ranvierschen Schnürringen, unterbrochen. Die Aktionspotentiale "springen" von einem Schnürring zum nächsten, was die Leitungsgeschwindigkeit erheblich erhöht, da die depolarisierenden und repolarisierenden Vorgänge nur an den Schnürringen und nicht entlang der gesamten Axonlänge stattfinden müssen.

Prinzip:

• Depolarisation findet nur an den Ranvierschen Schnürringen statt, wo die Axonmembran unmyelinisiert und somit für Ionen durchlässig ist.
• Sprunghafte Weiterleitung: Das Aktionspotential überspringt die myelinisierten Abschnitte des Axons und regeneriert sich an jedem Schnürring neu. Dies ermöglicht eine sehr schnelle Übertragung der Nervenimpulse.

• innerhalb der Zelle:

- viel K+

- wenig Na+

- Anionen: - nicht permeabel - innen negativ geladen

• ausserhalb der Zelle:

- viel Na+

- wenig K+ Ruhemembranpotential = – 70 mV

1. Natrium-Kanäle öffnen sich; Na+ strömt schnell ein; Zellinneres wird positiv (+30 mV) (Aktionspotential)

2. Kalium-Kanäle öffnen sich; K+ strömt schnell aus; Zellinneres wird wieder negativ (Repolarisation)   (-80 mV)

3. Natrium/Kalium-Pumpen stellen unter Energieverbrauch (ATP) das Ruhepotenzial wieder her (-70 mV)

- Verbindungsstelle zwischen: -Neuronen -Nuronen und erfolgsorgan (Muskel- oder Drüsenzelle) -1Neuron bilder durchschnittlich 1000 Synapsen -Gesamtheit aller neuronalen Vebindungen= Konnektom

- Umwandlung elektrische Signale in chemische Signale

Chemische Signae in Form von Neurotransmittern gelangt zur nachfolgenden Zelle

1. Präsynaptischer Teil: Das Ende des Axons des sendenden Neurons, das Neurotransmitter in Vesikeln speichert.
2. Synaptischer Spalt: Ein kleiner Raum zwischen dem präsynaptischen und dem postsynaptischen Teil, durch den die Neurotransmitter diffundieren.
3. Postsynaptischer Teil: Die Membran des empfangenden Neurons, die spezifische Rezeptoren für die Neurotransmitter besitzt

Siehe Bild.

Siehe Bild.

Funktion :

• Übertragung mit hoher Geschwindigkeit Nervenimpulse vom Gehirn zur Peripherie und umgekehrt
• Wichtig für die Entstehung von Reflexen, Reflexzentrum

Aufbau :

• im Wirbelkanal, ca. 45 cm lang, ca. 1 cm Durchmesser
• vom Hinterhauptloch bis Höhe L1/2 – sehr wichtig
• nach L1/2 nur noch Nervenwurzeln (Cauda equina = „Pferdeschweif“)
• Gliederung in Segmente (entsprechend den Wirbelkörpern)
• pro Segment tritt je ein Spinalnervenpaar aus Zwischenwirbellöchern
• aussen: weisse Substanz
• innen: graue Substanz 

Ein Reflex ist eine unwillkürliche stereotype (immer gleich) ablaufende Reaktion auf einen spezifischen Reiz.

Kürzeste Vebindung eines neuronalen Erregungskreises (Verschaltung zwischen zweiNeuronen), läuft auf Ebene des Rückenmarks ab; Bogen deshalb, da die Erregung das Gehirn nicht erreicht, sie wird durch einen Rezeptor aufgenommen, über eine sensible Faser zum Reflexzentrum geleitet, dort auf eine Motoneuron geschaltet, dessen Axon als motorische Faser zum Muskel fürht, quasi als Bogen.

Eigenreflexe laufen auf Rückenmarksebene ab, Reizaufnahme (Rezeptor) und Reizantwort (Effektor) liegen am selben Ort, am quergestreiften Skelettmuskel; mit nur einer Synapsemonosynaptisch bei Fremdreflexen liegen Rezeptor und Effektor nicht im gleichen Organ; Reize gehen z.T. über das Gehirn, es sind mehr als eine Synapse zwischengeschaltet-polysynaptisch viele Fremdreflexe sind erlernt: z. B. Rote Ampel: Stehenbleiben

Zentrales und peripheres Nervensystem 

Gehirn und Rückenmark 

- Graue Substanz besteht aus Nervenzellkörpern

- Weisse Substanz besteht aus myelinesierten Axonen (lange Nervenzellfortsätze

Siehe Bild.

Verlängertes Rückenmark

Steuerung wichtiger Reflexe (Husten, Niesen, Atmung)

Mittelhirn

Schaltstelle zwischen Sinneszellen und Muskulatur, Sitz der Substantia nigra als Teil der Basalganglien, welche für unwillkürliche Motorik verantwortlich sind (Dopamin)

Im Gehirn

Die graue Substanz im Gehirn findet sich vornehmlich in der Großhirnrinde, die die Oberfläche der Großhirnhemisphären bedeckt, sowie in verschiedenen subkortikalen Strukturen, einschließlich der Basalganglien und des Thalamus. Sie enthält den größten Teil der neuronalen Zellkörper und ist somit der Ort, an dem die meiste Verarbeitung von Informationen stattfindet. Die Großhirnrinde ist in verschiedene Bereiche unterteilt, die für unterschiedliche kognitive und sensorische Funktionen zuständig sind.

Im Rückenmarkt

Die graue Substanz im Rückenmark ist h-förmig angeordnet und enthält die Neuronen, die für die Verarbeitung von Reflexen und die Übermittlung von Signalen vom und zum Gehirn verantwortlich sind.

Im Gehirn

Die weiße Substanz im Gehirn liegt unter der grauen Substanz und besteht aus gebündelten Myelinfasern (Axone), die Nervenimpulse zwischen verschiedenen Gehirnregionen sowie zwischen Gehirn und Rückenmark übertragen. Die Myelinscheiden, die die Axone umgeben, sind fettreich und verleihen der weißen Substanz ihre charakteristische Farbe. Sie ermöglichen eine schnelle Signalübertragung über längere Distanzen.

Im Rückenmarkt

Im Gegensatz zum Gehirn umgibt im Rückenmark die weiße Substanz die zentrale graue Substanz. Sie enthält aufsteigende (afferente) und absteigende (efferente) Nervenbahnen, die das Rückenmark mit dem Gehirn und peripheren Nerven verbinden.

Siehe Bild.