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Anatomie Nervenzelle - was ist das?

Nervenzellen, auch Neuronen genannt, sind spezialisierte Zellen des Nervensystems, die für die Verarbeitung und Übertragung von Nervenimpulsen zuständig sind.

Anatomie Nervenzelle

Abb. Nervenzelle

  1. Dendriten
  2. Nervenzellkörper (Soma)
  3. Zellkern (Nucleus)
  4. Nervenzellkörper (Soma)
  5. Markscheide (Myelinscheide)
  6. Axon
  7. Synapse
  8. Motorische Endplatten
  9. Fremde Dendriten
  10. Muskelfasern
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Größe, Lage & Gewicht

Die Größe der Nervenzellen kann stark variieren.
Es gibt kleine Neuronen mit einer Länge von wenigen Mikrometern, sowie große Neuronen, die mehrere Zentimeter lang sein können.

Die Neuronen bilden zusammen das Nervensystem unseres Körpers.
Je nach Teil des Nervensystems variiert ihre Lage daher. Die vier wichtigsten Bereiche, in denen Nervenzellen zu finden sind, sind das

  • Zentrale Nervensystem (ZNS),
  • Periphere Nervensystem (PNS)
  • Autonome Nervensystem
  • Enterische Nervensystem

Aussagen über das Gewicht von Neuronen erweisen sich als schwierig, da dieses von verschiedenen Faktoren abhängig ist.

Um ein grobes Bild zu schaffen: Das Durchschnittsgewicht eines Neurons im menschlichen Gehirn beläuft sich auf etwa 1 bis 2 Nanogramm (1Gramm = 1Million Nanogramm).

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Einteilung

    Nervenzellen können je nach ihrer Struktur und Funktion in unterschiedliche Kategorien eingeteilt werden. Die morphologische Klassifikation, die auf der Form und Struktur basiert, ist eine der gängigsten und wird hier genauer erläutert:

    • Unipolare Nervenzelle – nur ein primärer Fortsatz, ohne Dendriten (direkt aus dem Perikaryon), vor allem bei Wirbellosen.
    • Pseudounipolare Nervenzelle – Dendrit und Axon in der Nähe des Zellkörpers zu Nervenzellfortsatz verschmolzen, spaltet sich danach auf
    • Bipolare Nervenzelle – nur einen Dendriten und ein Axon.
    • Multipolare Nervenzelle (häufigster Neuronentyp) – viele Dendriten, ein Axon.
    • Apolare Nervenzelle – ohne Axon und Dendriten
    • Anaxonische Nervenzelle – entweder kein Axon oder Axon und Dendrit sind nicht auseinanderzuhalten.
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    Bestandteile

    Ein Neuron besteht aus mehreren wichtigen Komponenten, die teilweise unterschiedlich stark ausgeprägt sein können. Nervenzellen tragen durch ihre Zusammenarbeit dazu bei, dass die Informationen empfangen, verarbeitet und weitergeleitet werden.

    Der grundlegende Aufbau lautet wie folgt:

    • Zellkörper [2] (Soma) – der Zellkörper ist der Hauptteil des Neurons. Dieser enthält den Zellkern und das Zytoplasma, das für grundlegende zelluläre Funktionen essenziell ist.
      Außerdem sind in ihm noch verschiedene Organellen wie Mitochondrien, das endoplasmatische Retikulum sowie Ribosomen enthalten.
    • Dendriten [1] – Dendriten sind verzweigte Fortsätze, die vom Zellkörper ausgehen.
      Ihre Funktion besteht darin, Informationen von anderen Neuronen oder sensorischen Rezeptoren zu empfangen. Deren Oberfläche ist zudem mit synaptischen Strukturen bedeckt, dies dienen zur Weiterleitung von Signalen.
    • Axon [4] – das Axon ist ein langer Fortsatz, der vom Zellkörper abzweigt und Signale vom Neuron weg leitet.
      Die Länge ist stark variabel und kann von wenigen Mikrometern bis zu einem Meter oder mehr reichen. Das Axon ist bei myelinisierten Nervenzellen von einer Myelinscheide umgeben, die die Reizweiterleitung erheblich beschleunigt.
    • Synapsen [7] – Synapsen sind die Kontaktstellen, an denen Neuronen miteinander kommunizieren. Sie bestehen aus einem präsynaptischen Bereich am Ende des Axons, einem synaptischen Spalt und einem postsynaptischen Bereich an den Dendriten oder des Zellkörpers eines anderen Neurons. An den Synapsen werden chemische Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter, freigesetzt, die die Übertragung von Signalen zwischen den Neuronen ermöglichen.
    • Myelinscheide [5] – die Myelinscheide isoliert das Axon und ermöglicht eine schnellere Signalübertragung, indem sie die elektrische Leitfähigkeit verbessert. Diese Schicht besteht aus spezialisierten Gliazellen, den sogenannten Oligodendrozyten im Zentralnervensystem und den Schwannzellen im peripheren Nervensystem. 
    • Nervenenden – die Enden der Axone verzweigen sich in feine Fortsätze, die an den synaptischen Endigungen liegen. Hier können sie mit Dendriten, Zellkörpern oder Effektororganen in Kontakt treten und Signale übertragen.
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    Funktion

    • Informationsverarbeitung – die Nervenzellen sind für die Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung von Informationen, sowie das Freisetzen von Neurotransmittern und Integration von Informationen zuständig.
    • Regulation – Die Funktion der Neurone ist somit entscheidend für die Steuerung und Regulation verschiedener Körperfunktionen wie Bewegung, Wahrnehmung, Gedächtnis, Emotionen und vieles mehr.

    Durch die Vernetzung der Neuronen entstehen komplexe neuronale Netzwerke, die die Grundlage für die Informationsverarbeitung und das Funktionieren des Nervensystems bilden.

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    Verbessern

    Ja, das Trainieren bzw. das Verbessern von Neuronen ist möglich, insbesondere hinsichtlich ihrer Funktionsweise und Effizienz.

    Einige Möglichkeiten sind im Folgenden aufgelistet:

    • Neuroplastizität – Das Gehirn und die Neuronen zeigen eine bemerkenswerte Fähigkeit zur Anpassung und Veränderung, die als Neuroplastizität bezeichnet wird.
      Durch gezieltes Training, Lernen und Wiederholen von Aufgaben können sich Verbindungen zwischen Neuronen verstärken und neue synaptische Verknüpfungen gebildet werden.
      Dies ermöglicht die Verbesserung von Fähigkeiten und die Anpassung an neue Situationen.
    • Neuroregeneration – Obwohl Neuronen im erwachsenen Gehirn nicht in der gleichen Weise wie andere Zellen regenerieren, gibt es dennoch einen gewissen Grad an neurologischer Reparatur und Wiederherstellung.
      Unter bestimmten Bedingungen können sich beschädigte Neuronen erholen oder durch neurogene Prozesse sogar neue Neuronen gebildet werden.
    • Stimulationstechniken - Unterschiedliche Arten von elektrischer oder magnetischer Stimulation können verwendet werden, um die Aktivität von Neuronen gezielt zu beeinflussen und zu verbessern. Beispiele hierfür sind die transkranielle Magnetstimulation (TMS) und die tiefe Hirnstimulation (DBS).
      Diese Techniken werden zur Behandlung von neurologischen und psychischen Erkrankungen eingesetzt und können die neuronale Funktion modulieren.
    • Medikamente und Therapien - beispielsweise Medikamente zur Behandlung von neurologischen Erkrankungen, die auf bestimmte Rezeptoren im Gehirn abzielen, oder Therapien zur Unterstützung der Neurotransmitter-Balance und zur Verbesserung der Signalübertragung zwischen den Neuronen.
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    Diagnoseverfahren

    Erkrankungen

    • Neurodegenerative Erkrankungen – Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)
    • Neuromuskuläre Erkrankungen – Muskeldystrophie, Myasthenia gravis, spinale Muskelatrophie
    • Neurologische Entwicklungsstörungen – Autismus-Spektrums-Störungen, Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und Entwicklungsverzögerungen
    • Schlaganfall – Bei einem Schlaganfall wird die Blutversorgung zu einem Teil des Gehirns unterbrochen, was zum Absterben von Nervenzellen in diesem Bereich führt. Die Folgen können je nach betroffenen Gehirnbereich variieren und reichen von körperlichen Beeinträchtigungen bis hin zu kognitiven und sprachlichen Einschränkungen.
    • Nervenverletzungen – Verletzungen der Nerven können zur Funktionseinschränkung oder Verlust von sensorischen, motorischen oder autonomen Funktionen führen

    Anatomie Nervenzelle - Liste der Erkrankungen

    Symptome

    • Motorische Symptome – Schwäche, Muskelschwund, Muskelsteifheit, Zittern, Muskelkrämpfe, Koordinationsprobleme
    • Sensorische Symptome – Taubheitsgefühl, Kribbeln, Schmerzen, Juckreiz oder ein gestörtes Temperaturempfinden
    • Kognitive Symptome – Gedächtnisstörungen, Aufmerksamkeits- und Konzentrationsproblemen, Sprachstörungen, Veränderungen des Denkvermögens und Schwierigkeiten bei der Informationsverarbeitung
    • Autonome Symptome – Blutdruckschwankungen, Herzrhythmusstörungen, Verdauungsprobleme, Blasen- und Darmstörungen, Schwitzen und sexuelle Dysfunktion umfassen
    • Psychische und Verhaltenssymptome – Stimmungsstörungen wie Depressionen und Angstzustände, Veränderungen der Persönlichkeit, Schlafstörungen, Halluzinationen und kognitive Beeinträchtigungen.
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