Kapitel 2.1 Nervenzelle und Übertragungsmechanismen

Question 1

Nervenzellen/Neurone

Answer 1

Spezialisierte Zellen, die ebenso wie andere Zellen aus einem Zellkern, dem Zellplasma und der Zellmembran bestehen. Ihre Aufgabe ist es, Informationen, zum Beispiel Steuerungssignale an Muskeln (“Befehle”) im Organismus weiterzuleiten.

Question 2

Dendriten

Answer 2

kurze, baumartig verzweigte Auswüchse von Nervenzellen

Question 3

Axon

Answer 3

Als Axon oder Neurit wird der Fortsatz einer Nervenzelle (Neuron) bezeichnet, der elektrische Nervenimpulse vom Zellkörper (Soma) wegleitet.

Question 4

Myelinscheide

Answer 4

Sprialförmige Umhüllung um Axone, seltener um Dendriten, welche durch Fortsätze von myelinbildenden Gliazellen gebildet wird.

Question 5

Soma

Answer 5

Zellkörper eines Neurons

Question 6

Synapse

Answer 6

Kontaktstelle zwischen zwei Nervenzellen oder einer Nervenzellen mit einem Effektorgan.

Question 7

Gliazellen

Answer 7

Zellen, die diffus im Nervengewebe verteilt sind. SIe übernehmen Hilfsfunktionen für die Nervenzellen (Ernährung, Stützfunktion), sind aber auch aktiv an der Neurotransmission beteiligt.

Question 8

Schwann-Zellen

Answer 8

Form von Gliazellen, die die Myelin oder Markscheide um die Axone von Neuronen im peripheren Nervensystem ausbilden.

Question 9

Oligodendrozyten

Answer 9

Gliazellen des zentralen Nervensystems. Sie sorgen unter anderem dafür, dass durchtrennte Nervenzellaxome anders als im peripheren Nervengewebe nicht mehr auswachsen und regenerieren können.

Question 10

Permeabilität

Answer 10

Durchlässigkeit

Question 11

Osmotischer Druck

Answer 11

Diffusionsdruck / Ist derjenige Druck, der durch die in einem Lösungsmittel gelösten Moleküle auf der höherkonzentrierten Seite verursacht wird und den Fluss des Lösungsmittel (in der Regel Wasser) durch eine semipermeable Membran antreibt. Das Lösungsmittel strömt von der Seite mit geringerer Teilchenkonzentration durch die genannte Membran zur Seite mit dem höheren osmotischen Druck, also zur höheren Teilchenkonzentration. Für die Teilchen selber ist die Membran nicht passierbar.

Question 12

Depolarisation

Answer 12

Unter Depolarisation versteht man die kurzzeitige Aufhebung bzw. Umkehrung des Ladungsunterschieds (d.h. der Polarisation) zwischen den beiden Seiten einer biologischen Membran.

Question 13

Aktionspotential

Answer 13

Mit dem Aktionspotential (Nervenimpuls, Spike) verfügen bestimmte Nervenzellen, sog. erregbare Zellen, über einen Mechanismus, der sehr viel besser als der passive Signaltransport geeignet ist, Potenzialveränderungen über eine große Distanz weiterzuleiten. Überschießende Reaktion, Alles-oder-nichts-Prinzip.

Question 14

Repolarisation

Answer 14

Rückkehr des Membranpotentials an einem Axon zum Ruhepotential nach einer Depolarisation.

Question 15

Refraktärphase

Answer 15

Darunter versteht man die Zeitspanne nach einer Depolarisation einer Nervenzelle, in der keine weitere Depolarisation erfolgen kann.

Question 16

Saltatorische Erregungsleitung

Answer 16

Sorgt für eine sprunghafte Weiterleitung durch getrennte Depolarisierung an den Ranvierschen Schnürringen.

Question 17

Ranviersche Schnürringe

Answer 17

Einschnürungen, die die Myelinscheide unterbrechen.

Question 18

Synapse

Answer 18

Verbindungs- oder Schaltstelle zwischen einer Nervenzelle und einer weiteren Nervenzelle oder einem Effektorgan (=Ausführungsorgan)

Question 19

Elektrische Synapse

Answer 19

An ihr besteht nur ein geringer Zwischenraum zwischen den beiden Zellen (Breite beträgt ca. 2 nm). Dieser Zwischenraum ist durch Kontaktmoleküle überbrückt, über die geladene Teilchen von einer Zelle in die andere und auch zurück wandern können.

Question 20

Chemische Synapse

Answer 20

Der synaptische Spalt von 20-50 nm breite wird durch chemische Botenstoffe (Moleküle), die (Neuro-)Transmitter überbrückt. Die Information wird nur in eine Richtung übertragen, daher können die präsynaptische Endigung des informationssendenden Neurons und der postsynaptische Membranbereich des informationsempfangenden Neurons unterschieden werden. Dieser Synapsentyp ist der erheblich häufigere.

Question 21

Vesikel

Answer 21

Bläschen, in denen z. B. Transmitter gespeichert und in den synaptischen Spalt freigesetzt werden.

Question 22

Rezeptoren

Answer 22

Spezielle Empfängermoleküle des postsynaptischen Bereichs. Sie reagieren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip auf den für die spezifischen Botenstoff oder diesem sehr ähnliche Stoffe.

Question 23

Agonist

Answer 23

Simuliert der Ersatzstoff die Wirkung des spezifischen Transmitters oder verstärkt er diese, spricht man von einem Agonisten des jeweiligen körpereigenen Transmitters.

Question 24

Antagonist

Answer 24

Hemmt eine Substanz jedoch die Wirkung eines körpereigenen Transmitters oder verhindert diese, indem sie den Rezeptor blockiert, spricht man von einem Antagonisten.

Question 25

Re-Uptake

Answer 25

Wiederaufnahme des Teils vom Transmitter in die abgebende Zelle, der nach der Freigabe in den synaptischen Spalt nicht an Rezeptoren gebunden wurde.

Question 26

IPSP

Answer 26

inhibitorisches postsynaptisches Potential, Hyperpolarisation (d.h. Membranpotential des Empfängerneurons wird in Richtung eines stärker negativen Werts verschoben), Erregungsschwelle wird deutlich erhöht.

Question 27

EPSP

Answer 27

Exzitatorisches postsynaptisches Potential, Depolarisation (d.h. Membranpotential des Empfängerneurons wird in Richtung eines stärker positiven Werts verschoben), Erregungsschwelle wird deutlich gesenkt.

Question 28

Räumliche Summation

Answer 28

Dabei werden über mehrere Synapsen erregende Impulse abgegeben bzw. exzitatorische postsynaptische Potentiale ausgelöst, die sich gegenseitig verstärken und ein Aktionspotential im Zielneuron auslösen. Voraussetzung dafür ist die Konvergenz.

Question 29

Konvergenz von Neuronen

Answer 29

Zusammentreffen mehrere Nervenfasern auf einem Zielneuron (“Zusammenlaufen”): Eine Nervenzelle erhält Informationen mehrerer davorgeschalteter Zellen (die Informationen “laufen” bei dieser Zelle “zusammen”).

Question 30

Zeitliche Summation

Answer 30

Dabei werden in so schneller Folge postsynaptische Potentiale erzeugt, dass die Depolarisation bzw. die Hyperpolarisation zunimmt und der Effekt verstärkt wird, unter Umständen bis zur Auslösung eines Aktionspotentials.

Question 31

Divergenz von Neuronen

Answer 31

(“Auseinanderlaufen”): Eine Sinneszelle (Rezeptor) gibt ihre Information an mehrere nachgeschaltete Nervenzellen weiter, die ihrerseits ihre Informationen an mehrere Zellen weitergeben.

Question 32

Afferenzen

Answer 32

Von Sinneszellen wegleitende Neurone

Question 33

Vorwärtshemmung

Answer 33

Allgemeines Prinzip neuronaler Hemmung (im ZNS und in der Peripherie), indem ein exzitatorischer Prozess, der in eine Richtung verläuft, auf seinem Weg gehemmt wird. Anders ausgedrückt wird durch die Aktivität eines Neurons, die Aktivität eines anderen Neurons gehemmt.

Question 34

Präsynaptische Hemmung

Answer 34

Das hemmende Neuron hat über eine Synapse Kontakt zum Axon des erregenden Neurons, bevor dieses wiederum über eine Synapse in Kontakt mit dem Soma des Zielneurons tritt. Das hemmende Neuron hemmt durch ein IPSP die Weitergabe eines Reizes des erregenden Neurons an das Zielneuron.

Question 35

Postsynaptische Hemmung

Answer 35

Sowohl das erregende als auch das hemmende Neuron haben jeweils synaptischen Kontakt zum Soma des Zielneurons. Die IPSPs und EPSPs werden im Zielneuron verrechnet.

Question 36

Efferenzen

Answer 36

Zu Sinneszellen hinleitende Neurone

Question 37

Laterale Hemmung

Answer 37

Mechanismus, bei dem sich benachbarte Zellen über ein zwischen ihnen befindliches Neuron (Interneuron) gegenseitig hemmen.

Question 38

Acetylcholin (ACh)

Answer 38

Ist Transmitter bei der Übertragung von Nerven- auf Muskelzellen im vegetativen Nervensystem, bei Nervenzellen, die auf Drüsen wirken und im Gehirn.

Question 39

Nikotinerge Rezeptoren

Answer 39

(=Nikotin wirkt als Agonist, d.h. aktiviert auch den ACh-Rezeptor), erregende Wirkung auf Muskelzellen und entspannende Wirkung auf das zentrale Nervensystem.

Question 40

Muskarinerge Rezeptoren

Answer 40

Muskarin wirkt als Agonist.

Question 41

Glutamat

Answer 41

Aminosäure, exzitatorische Transmittersubstanz, der Wirkung bei Lernvorgängen zugeschrieben wird.

Question 42

GABA

Answer 42

Gamma-Amino-Buttersäure, ist der im Gehirn wichtigste hemmende Transmitter.

Question 43

Glycin

Answer 43

Aminosäure, inhibitorische Wirkung (hemmende Wirkung)

Question 44

Katecholamine

Answer 44

Unter diesem Begriff werden die Transmitter Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin zusammengefasst. Eng damit verwandt ist das Serotonin.

Question 45

dopaminerge Neuronen

Answer 45

Ihre Zellkörper sind auf wenige Kerngebiete im Hirnstamm beschränkt; ihre Axone sind aber im ganzen Gehirn weit verzweigt. Dopamin spielt eine wichtige Rolle bei der Steuerung der Willkürmotorik, aber auch im Belohnungssystem und Arbeitsgedächtnis.

Question 46

Adrenalin

Answer 46

Ist ein Hormon, das im Nebennierenmark gebildet wird; als Transmitter wirkt es vor allem im Hirnstamm.

Question 47

Noradrenalin

Answer 47

Wird im Nebennierenmark und in Neuronen gebildet.
Noradrenalin wirkt bei der Übertragung von sympathischen Nerven auf die Erfolgsorgane, darunter innere Organe (Herz, Niere, Bauchspeicheldrüse und Gefäße), Muskelzellen und Zellen des Fettgewebes.
Im Gehirn findet sich Noradrenalin im Locus coeruleus.

Question 48

Adrenerge Rezeptoren

Answer 48

Rezeptoren die auf Adrenalin und Noradrenalin reagieren.
Man unterscheidet verschiedene Haupttypen mit unterschiedlichen Affinitäten und unterschiedlicher, auch gegensätzlicher Wirkung.
Diese Rezeptorentypen spielen eine wichtige Rolle im vegetativen Nervensystem.

Question 49

Serotonin

Answer 49

Produktion: In den sogenannten Raphe-Kernen
Serotonerge Verbindungen finden sich im gesamten Gehirn und Rückenmark.
Serotonin reguliert den Schlaf-Wach-Rhythmus, die emotionale Befindlichkeit, die Schmerzwahrnehmung sowie die Wahrnehmung von Hunger und Durst.

Question 50

Neuropeptide

Answer 50

> Wirken als Neurotransmitter
Haben meist keinen direkten Effekt, sondern modulieren die Wirkung von Transmittern, das heißt sie vermindern oder erhöhen deren Wirkung.
Werden daher auch Neuromodulatoren genannt.
z. B. Endorphin, die an Morphinrezeptoren bindende Enkephaline, Substanz P, Oxytocin, Neuropeptid Y

Question 51

Ionotrope Rezeptoren

Answer 51

> An ihnen wirkt der Transmitter direkt, dockt also an und führt zur Öffnung der umliegenden Ionenkanäle, sodass es an der postsynaptischen Membran zu einer Potentialveränderung kommt.
Beispiele: GABA a-, Glutamat- und Glycin-Rezeptoren

Question 52

Metabotrope Rezeptoren

auch G-Protein-gekoppelte oder second-messenger Rezeptoren genannt

Answer 52

> Induktion von Potentialveränderungen dauert länger, weil der Transmitter nicht direkt die Ionenkanäle an der postsynaptischen Membran beeinflusst, sondern zunächst eine Kaskade von intrazellulären Signalprozessen auslöst, die erst am Ende die Öffnung der Ionenkanäle bewirken.
Hier wirken zum Beispiel: Dopamin, Noradrenalin, und Serotonin
Durch Zwischenschritte könne auch Langzeitveränderungen innerhalb der Nervenzellen hervorgerufen werden.

Question 53

Gewöhnungs- oder Lerneffekte

Answer 53

> Verbindung von Nervenzellen miteinander oder mit Effektorzellen ist nicht statisch sondern veränderbar.

> Reaktion von Rezeptoren kann bei wiederholter Reizung abnehmen, die Dichte bestimmter Rezeptoren wird herauf- oder heruntergesetzt oder die Zahl der Synapsen, die an einem Vorgang beteiligt sind, nimmt zu oder ab

Question 54

Desensitivierung

Answer 54

Durch anhaltende Aktivierung kann das Rezeptormolekül unempfindlich gegenüber dem Transmitter werden.

Question 55

Down-Regulation

Answer 55

Ist ein Neurotransmitter im Überfluss vorhanden (z. B. bei Drogeneinnahme), stellt das Neuron die entsprechenden Rezeptorproteine nur noch in geringrem Maße her, wodurch die Anzal der Rezeptoren reduziert wird.

Question 56

Neuronale Plastizität

Answer 56

Es können sich neue Verbindungen zwischen Neuronen bilden, es können durch Aussprossungen neue Dendriten “wachsen” und sich neue Synapsen bilden.