Kapitel 2.1 Nervenzelle und Übertragungsmechanismen Flashcards
Nervenzellen/Neurone
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.
Dendriten
kurze, baumartig verzweigte Auswüchse von Nervenzellen
Axon
Als Axon oder Neurit wird der Fortsatz einer Nervenzelle (Neuron) bezeichnet, der elektrische Nervenimpulse vom Zellkörper (Soma) wegleitet.
Myelinscheide
Sprialförmige Umhüllung um Axone, seltener um Dendriten, welche durch Fortsätze von myelinbildenden Gliazellen gebildet wird.
Soma
Zellkörper eines Neurons
Synapse
Kontaktstelle zwischen zwei Nervenzellen oder einer Nervenzellen mit einem Effektorgan.
Gliazellen
Zellen, die diffus im Nervengewebe verteilt sind. SIe übernehmen Hilfsfunktionen für die Nervenzellen (Ernährung, Stützfunktion), sind aber auch aktiv an der Neurotransmission beteiligt.
Schwann-Zellen
Form von Gliazellen, die die Myelin oder Markscheide um die Axone von Neuronen im peripheren Nervensystem ausbilden.
Oligodendrozyten
Gliazellen des zentralen Nervensystems. Sie sorgen unter anderem dafür, dass durchtrennte Nervenzellaxome anders als im peripheren Nervengewebe nicht mehr auswachsen und regenerieren können.
Permeabilität
Durchlässigkeit
Osmotischer Druck
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.
Depolarisation
Unter Depolarisation versteht man die kurzzeitige Aufhebung bzw. Umkehrung des Ladungsunterschieds (d.h. der Polarisation) zwischen den beiden Seiten einer biologischen Membran.
Aktionspotential
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.
Repolarisation
Rückkehr des Membranpotentials an einem Axon zum Ruhepotential nach einer Depolarisation.
Refraktärphase
Darunter versteht man die Zeitspanne nach einer Depolarisation einer Nervenzelle, in der keine weitere Depolarisation erfolgen kann.
Saltatorische Erregungsleitung
Sorgt für eine sprunghafte Weiterleitung durch getrennte Depolarisierung an den Ranvierschen Schnürringen.
Ranviersche Schnürringe
Einschnürungen, die die Myelinscheide unterbrechen.
Synapse
Verbindungs- oder Schaltstelle zwischen einer Nervenzelle und einer weiteren Nervenzelle oder einem Effektorgan (=Ausführungsorgan)
Elektrische Synapse
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.
Chemische Synapse
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.
Vesikel
Bläschen, in denen z. B. Transmitter gespeichert und in den synaptischen Spalt freigesetzt werden.
Rezeptoren
Spezielle Empfängermoleküle des postsynaptischen Bereichs. Sie reagieren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip auf den für die spezifischen Botenstoff oder diesem sehr ähnliche Stoffe.
Agonist
Simuliert der Ersatzstoff die Wirkung des spezifischen Transmitters oder verstärkt er diese, spricht man von einem Agonisten des jeweiligen körpereigenen Transmitters.
Antagonist
Hemmt eine Substanz jedoch die Wirkung eines körpereigenen Transmitters oder verhindert diese, indem sie den Rezeptor blockiert, spricht man von einem Antagonisten.
Re-Uptake
Wiederaufnahme des Teils vom Transmitter in die abgebende Zelle, der nach der Freigabe in den synaptischen Spalt nicht an Rezeptoren gebunden wurde.
IPSP
inhibitorisches postsynaptisches Potential, Hyperpolarisation (d.h. Membranpotential des Empfängerneurons wird in Richtung eines stärker negativen Werts verschoben), Erregungsschwelle wird deutlich erhöht.
EPSP
Exzitatorisches postsynaptisches Potential, Depolarisation (d.h. Membranpotential des Empfängerneurons wird in Richtung eines stärker positiven Werts verschoben), Erregungsschwelle wird deutlich gesenkt.
Räumliche Summation
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.
Konvergenz von Neuronen
Zusammentreffen mehrere Nervenfasern auf einem Zielneuron (“Zusammenlaufen”): Eine Nervenzelle erhält Informationen mehrerer davorgeschalteter Zellen (die Informationen “laufen” bei dieser Zelle “zusammen”).
Zeitliche Summation
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.
Divergenz von Neuronen
(“Auseinanderlaufen”): Eine Sinneszelle (Rezeptor) gibt ihre Information an mehrere nachgeschaltete Nervenzellen weiter, die ihrerseits ihre Informationen an mehrere Zellen weitergeben.
Afferenzen
Von Sinneszellen wegleitende Neurone
Vorwärtshemmung
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.
Präsynaptische Hemmung
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.
Postsynaptische Hemmung
Sowohl das erregende als auch das hemmende Neuron haben jeweils synaptischen Kontakt zum Soma des Zielneurons. Die IPSPs und EPSPs werden im Zielneuron verrechnet.
Efferenzen
Zu Sinneszellen hinleitende Neurone
Laterale Hemmung
Mechanismus, bei dem sich benachbarte Zellen über ein zwischen ihnen befindliches Neuron (Interneuron) gegenseitig hemmen.
Acetylcholin (ACh)
Ist Transmitter bei der Übertragung von Nerven- auf Muskelzellen im vegetativen Nervensystem, bei Nervenzellen, die auf Drüsen wirken und im Gehirn.
Nikotinerge Rezeptoren
(=Nikotin wirkt als Agonist, d.h. aktiviert auch den ACh-Rezeptor), erregende Wirkung auf Muskelzellen und entspannende Wirkung auf das zentrale Nervensystem.
Muskarinerge Rezeptoren
Muskarin wirkt als Agonist.
Glutamat
Aminosäure, exzitatorische Transmittersubstanz, der Wirkung bei Lernvorgängen zugeschrieben wird.
GABA
Gamma-Amino-Buttersäure, ist der im Gehirn wichtigste hemmende Transmitter.
Glycin
Aminosäure, inhibitorische Wirkung (hemmende Wirkung)
Katecholamine
Unter diesem Begriff werden die Transmitter Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin zusammengefasst. Eng damit verwandt ist das Serotonin.
dopaminerge Neuronen
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.
Adrenalin
Ist ein Hormon, das im Nebennierenmark gebildet wird; als Transmitter wirkt es vor allem im Hirnstamm.
Noradrenalin
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.
Adrenerge Rezeptoren
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.
Serotonin
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.
Neuropeptide
> 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
Ionotrope Rezeptoren
> 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
Metabotrope Rezeptoren
auch G-Protein-gekoppelte oder second-messenger Rezeptoren genannt
> 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.
Gewöhnungs- oder Lerneffekte
> 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
Desensitivierung
Durch anhaltende Aktivierung kann das Rezeptormolekül unempfindlich gegenüber dem Transmitter werden.
Down-Regulation
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.
Neuronale Plastizität
Es können sich neue Verbindungen zwischen Neuronen bilden, es können durch Aussprossungen neue Dendriten “wachsen” und sich neue Synapsen bilden.
