Nervengewebe Flashcards
Nervensystem und topographische Unterscheidung
Zentrales Nervensystem <-> Peripheres Nervensystem
Somatisches <-> vegetatives (autonomes) Nervensystem (-> Sympatikul, Parasympatikus, Enerisches Nervensystem)
Topographisch: Großhirn (Telencephalon) Kleinhirn (Diencefalon) ZNS Hirnnerv Rückenmark Spinalnerv Periphere Nerven
Neuronenarten morphologisch
Neuron (Nervenzelle): reizleitende Zellen ~ 1 billionen
- bipolar: Zellkörper mit ZK, Dentritischer Fortsatz (Signalaufnahme) und Axionaler Fortsatz (Signalweiterleitung)
- pseudounipolar: Entstehung aus bipolarem Neuron durch Verschmelzung, Dentriten leiten Information an Perikaryon weiter und springen auf Axonalen Fortsatz über ohne Verlauf über Perikaryon
- multipolar: häufigster Typ, multiple Dendriten von Perikaryon ausgehend
Gliazellen
- morphologisch, funktionell sehr heterogene Gruppe:
1. Myolinausbildende Zellen: - Oligodendroglia (ZNS)
- Schwannsche Zellen (peripheres NS)
2. Astroglia: - Sternförmig, erinnern an Neuronen
- Ausbildung der Blut-Hirnschrank
- Stoffaustausch von Nährstoffen
- Strukturgebende Stützfuntion
- Einfluss auf Erregungsleitung
3. Mikroglia: - Eingewanderte Makrophagen dienen als Abwehr und Abbauzellen
4. Ependymzellen
Neuronen funktionell und Interneuron
- Erregungsleitung = alle
- Postmitotisch = erreichen entgültige morphologiie nach letztes Mitose
- Afferent: PNS -> ZNS
- Efferent: ZNS -> PNS
- Interneuron: lokale Neurone, multipolar mir sehr kurzem Axon, weder aff noch eff,
- > wirken Inhibidorisch oder stimulierend auf Erregungsleitung
- zwischen benachbarten Zellen geschaltet, verbinden Neurone miteinander
Aufbau Neuron
- Dendriten: Afferenter Eingang
- plastisch, bis 2um lang
- Rauhes ER und freie Ribosomen
- MTCHD, glattes ER und Golgi
- Mikrotubuli und Neurofilamente (Stabilisierung)
- „Dornen“ Ausknospungen der Dendritenmembran für Synapsenbildung (+Oberflächenvergrößerung) - Soma:
- ZK mit deutlichen Nukleolus/i
- Perikaryon (Cytoplasma) mit Nissl-Substanz (rauhes ER, hohe Stoffwechselakitity, Proteinbiosynthese) und Lipofuszingranula
- Glattes ER, Golgi Ausgeprägt
- Axonhügel (+ Neuromikrotubuli
- Nisslsubstanz/ Raubes ER: Aufhellung) - Axon: Neurit = Effereneter Ausgang
- Initialsegment (Ankyrin, Anfangsteil des Axons)
- Myelinisiertes Axon (große Dichte an Spannungsgest. Na+ Kanälen (-> AP)
- „Axonplasma“
- Ein Axon, manchmal Kollaterale Seitenäste
- kein rauhes ER oder freie Ribosomen
- MTCHD und glattes ER
- Mikrotubuli und Neurofilamente
- Vesikel (synapt. Vesikel speichern Neurotransmitter) - Axonterminale (Boutons) und Telodendron (Verästelung des Axons)
Transportvorgänge
- Axonales Transport:
1. Anterograd - „schnell“ -> Kinesin:. Vesikel, Mitochondrien und Membranbestandteile (100-400mm/Tag)
- „langsam“ (Mikrotubulus-unabhängig): lösliche Proteine, Bestandteile des Cytoskeletts (Aktin) (<4mm/Tag)
2. Retrograd - „schnell“-> Dynein: Vesikel mit abzubauenden Proteinen, auch Toxine und Viren (~200mm/Tag)
Neuronale Ceroidlipofuszinosen (NCL)
- Lipofuszingranula ca 1-3um dm
- Gruppe lysosomales Speicherkrankheiten
- Neurodegenerative Erkrankung im Kindes und Jugendalter
- > pathologisch Lipofuszin-Akkumulation in Neuronen: geistiger Abbau, Epilepsei, Blind
Verteilung Somata und Fortsätze
- Substatia grisea: Ansammlung neuronaler Somata (Cortex, Nucleus
- Neurophil: Axon-Dendritengeflecht von Neuronen und Gliazellen in der Grauen Substanz (Anteil Nervenfaserfortsätze)
- Substantia alba: gebündelt verlaufende axonalenund dendritische Fortsätze „Tractus“ und Gliagewebe (kein Soma)
Gesamtheit peripherer Nerven
Mit Hirn und Spinalnerven, Enterisches Nervesystem
- > Periphere Nerven: Bündel von Nervenfasern mit umgebender Markscheide und Bindegewebshüllen
- Ganglien (vegetativ, Sensorisch): Ansammlung neuronaler Somata mit Neurophil (einzigen Somata im PNS)
Neuronale Kontakte
~ 100 Trillionen Synapsen im menschl. Gehirn
- Gap junctions „elektrische Synapsen“ mit Connexin-36: rasche Erregungsübertragung in beide Richtungen, wichtig während Ausreifung des Gehirns
- Chemische Synapsen: häufigste Verbindung zwischen Neuronen
- Neurosekretion: Ausschöttung von Hormonen über axonale Varikositäten (Herring-Körper) ins Blut
Chemische Synapsen mit
- Neuronen: Interneurale Synapsen
- Axodendritisch (an Dornsynapsen)
- Axosomatisch (an glatten Abschnitt des Somas)
- Axoaxonal
- Dendrodendritisch (Geruch) - Muskelzellen: Neuromuskulöre Synapse
- mororische Endplatte in Skelettmuskulatur: Größe -> verstärkte Signalübertragung
- glatte Muskulatur: Varikositäten (viel MT und Vesikel) entlang des Axons ohne prä und postsynaptische Verdichtug
Neurosekretion:
- Drüsenzellen: Neuroglanduläre Synapsen
- Varikositäten entlang des Axons: Hormone aus Neurohyphyse (Hirnanhangsdrüse) braucht Varikositäten -> „Herring-Körper“ sind sehr groß - Sinneszellen: Neurosensorische Synapse
Herring Körper
sind neurosekrethaltige Anschwellungen distaler Neuronenden des Hypothalamus
Hormone:
1. Synthetisierung in Soma
2. Verpackung in Vesikel
3. Ausschüttung über Exozytose an Herring Körper und Varikositäten
Synaptische Plastizität
zum Beispiel Lernprozesse:
- Zeitlebens Veränderungen (funktional&strukturell)
- Je nach Region verschieden
- Altersabhängig
Synapse Abschnitte
Präsynaptische Abschnitt
-> Terminale eines Axons
-> Synaptischer Spalt (20-30nm weit)
Postsynaptischer Abschnitt
-> Zielzelle: Neuron, Drüsenzelle, Muskelzelle etc.
(dendritischer Dorn, Soma, axodendr., axosomat., interneurale Synapse etc.)
Aufbau einer Synapse für Reizweiterleitung
- Synaptische Vesikel mit Transmittern (aus Perikaryon herantranspotiert (sehr aufwändig über MT) oder vom Endosom abgeschnürt)
- je Vesikel nur 1 Transmitter, mehrere Transmitter in präsynaprischer Endigung (~1mio)
=> Membranumhüllt (30-60nm, hell&rund mit zB Glutamat oder Acetylcholin)
2.=> entweder kommt Aktionspotential (Membranpotential + durch Na+ oder Einstrom von Ca+ über spannungsabhängige Ca+Kanäle)
=> Verschmelzung der Vesikel mit Plasmamebran durch Erhöhung [Ca+] (Exozytose)
- Inaktivierung der Transmitter durch Spaltung oder Endozytose
- Präsynaptische Membran mit präsynaptischer Verdickung (Netzwerk aus Proteinen)
- => Erregungsübertragung - Synaptischer Spalt diffundieren der Transmitter
- Postsynaptische Membran mit postsynaptischer Verdickung
=> Ligandenabhöngige Ionenkanäle fürhen zu Depolarisation oder Hyperpolarisation
Transmitter Funktionsweise
- Aufbau eines H+ Gradienten in synaptischen Vesikeln durch Protonenpumpe über Axoplasma
- „Recycling“ durch Antiporter (sekundär aktiver Transport, Clathrinvermittelte Endozytose)
- oder wenig effizienter Antransport aus Perikaryon über Mikrotubuli
- „Kiss&Run“ entstehung einer Fusionspore, nach und nach vs. „Full-Fusion“
- Werden nur von Präsynapse ausgeschüttet
an Zielstruktur:
Dorn, glatte Oberfläche Dendriten, Soma oder Axon einer Effektorzelle (Muskel, Neuro, Drüse)
SNARE-Komplex
Präsynaptischer Abschnitt = altive Zone an Axon-Terminale.
- Anheftungsrezeptoren -> Vermittlung Vesikelfusion
- Q-SNARE Proteine: präsynaptische Membran (Syntaxin)
- R-(v-)SNARE Proteine: Vesikelmembran (Synaptobrevin)
Postsynaptische Membran
Verdichtungszone (<200um)
- Actin, Spectrin und Postsynaptic density protein PSD-95 -> Versnkerung Transmitterrezeptoren am Cytoskelett
Morphologische Typen Synapsen
Asymmetrisch: exzitatorisch/ erregend Gray I)
- runde Vesikel
Symmetrisch: inhibitorisch/ hemmend (GrayII)
- elipsoide, flache Vesikel, avtiver Bereich symmetrisch
Pertiderge Synapse:
- peptidhaltige Granula, symm. Typ
Neuromuskuläre Synapse: Motorische Endplatte an Skelettmuskelfaser), synaptischer Spalt mit Basallamina auf gefaltete postsynaptische Membran einer Skelettmuskelfaser
Axonale Varikositäten entlang des Axons ohne prä und postsynaptische Verdichtung
- glatte Muskulatur: synaptische Vesikel peptidhaltig von Basallamina zu Basallamina (Entleheung der Vesikel ins Interstitium=Bindegewebsraum)
- Herring Körper, Neurohypophyse: synaptische Vesikel (Hormone in Fenestrierte Kapillare)
Wichtige Transmitter
- Acetylcholin - erregend
- Monoamine (Adrenalin, Noradrenalin, Serotonin, Histamin, Dopamin)
- Aminosäuren:
1. exzitatorisch: Glutamat, Asparat = postsynaptische Depolarisation
2. inhibitorisch: γ-Aminobuttersäure (GABA), Glycin = postsynaptische Hyperpolarisation - Neuro-Peptide, Co-Transmitter (modelieren Wirkung des Haupttransmitter): Endorphine, Enkephaline, Substanz P, Somatostatin, Oxytocin, Vasopressin
Wirkungslimitierung:
- Difussion=Verdünnung
- Degradation/ Spaltung (Acetylcholinesterase)
- Aufnahme durch präsynaptische Membran (Recycling), postsynaptische Membran, Gliazellen
Manipulation:
- Hemmung des abbauenden Enzyms (Alzheimer= Acetylcholinesterasehemmer)
- Blockierung des Rezeptors (β-Blocker für Adrenalin und Noadrenalin)
- Hemmung der Wiederaufnahme (Antidepressiva)
Neuroglia Gliederung
- Gliazellen proliferienen im Vergleich zu Neuronen
- Verhältnis Glia zu Neuronen 1:1
- Erregbar, aber keine AP
Periphere Glia:
Schwannsche Zellen
Zentrale Glia:
- Makroglia:
- Oligodendrozyten (bilden Mark-Myelinscheiden): multiple Fortsätze
- Astrozyten: Faserastrozyten (WS), Protoplasmatische Astrozyten (GS) - Mikroglia: Makrophagen des ZNS
- andere Glia:
- Ependymzellen (Liquor) ~ Epithel
- Bergmann-Glia (Cortex Cereblli) ~Astro
Astrozyt
- 10-25um, rund, helles CP, organellenarm, Glykogen
- große Fortsätze mit Gliafilamenten
- Zellkern eurchromatisch (hell)
- bilden Gap junctions (Nexus mit Connexin-34) Zellmembran
- Protoplasmatische Astrozyten: kurze Ausläufer, in GS
- Faserastrozyten (fibrillär): lange Ausläufer, Intermediärfilmente (GFAP stark) in WS
- > größer, helleres CP und ZK als Oligo
Funktion:
- Stützfunktion (Intermediärfilmente GFAProtein)
- Ernährung der Nervenzellen (Versorgung mit Gykogen)
- Extrazelluläre Homöostase (Kalium verteilung)
- Aufnahme von Neurotransmittern (Glutmat)
- Isolierung: Bedecken Synapsen (Glomeruli), Ranvier-Knoten und nicht myel.Axone
- Stickstoffsynthese
- Sekretion neurotrooher Faktoren (Wachstumsfkt)
- Vermehrung bei Verletzung des Gewebes
- Induktion der Blut- Hirschranke
- Membrana limitans gliaensuperficialis = Perivaskuläre Membranlimitation
Blut-Hirn-Schranke
- Barriere
- Tight junctions (sehr gut abgedichtet)
- > fettlösliche Stoffe wie Alkohol und Nikotin oder Gase wie Sauerstoff diese Barriere, wasserlösliche nicht
- wird von Endothelzellen der Gefäße gebildet
- Kontinuierliches Endothel ( enthält endotheliale Transporter für Glukose, As und Transferrinrezeptoren) in Gefäßen umgeben von Basallamina -> umgeben von Astrozytenfortsätzen
- Perizyten (kontraktive Zellen in Gefäßen)
Mikroglia
- machen 25% der Neuroglia aus
- Eingewandert
- meist länglich, dichtes CP (dunkel), Granula, Lysosomen, Lipofuszingranula,
- länglicher ZK, heterochromatin (dunkel)
- ruhend, amöbid (Gitter) oder aktiviert (Größe)
- Aktivierung durch Verletzunge:
- Proliferation
- Einwanderung an Läsionsstellen
- Stimulation von Astrozyten und Wundheilung
- Phagozytose: Fremdkörper, Zellreste, Pathogene
- Antigen-Präsentation
- Zytotoxische Sezernierung
Oligodendrozyt
= Makroglia
- 6-8um, dichtes CP, wenige dünne Fortsätze mit MT gebündelt, kein GFAP
- ZK Heterochromatin (dunkel)
- Nexus, Macular occludens (Fleckförmige) Membran
- keine Basallamina, umhüllt 5-10 Axone
Periphere Glia
Schwann Zellen:
- Myelinbildend: um Axone, Somata (Ausnahme), um dendritische Fortsätze pseudounipolarer Ganglienzellen
- Funktion: Myelin isoliert, Kontrolle extrazelluläres Millieu, Trophische Funktion für ausdifferenzierte Neuronen
- von Basallamina umgeben, umhüllt nur 1 Axon
Manteltellen (Satellitenzellen):
- umhüllen Somata
- Funktionen ähnlich zu Astros
Nervenfasern Isolierung
- Myelinisierte Nervenfasern
- Nicht-myelinisierte (marklose) Nervenfasern
- Tractus (ZNS) auch ohne Gliazellen
- Nervus (PNS): Axon mit Mesaxon (Ausgang) innerhalb der Schwannzellen und innerhalb der Basallamina, Zwischendrin endoneurale Fibroblasten (Kollagen)
=> Remak-Faser: Komplex aus Schwannzelle und der in ihr eingelagerten Axone, nicht Myelinisiertes (<2m/s sehr langsam)
Myelinisiertes Neuron
- Internodium (wird von Oligo oder Schwann ausgebildet) 0,2-1,5 mm
- an Ranvierschen Schnürringen Akkumulation spannungsabhängiger Na+Kanäle
- > Saltatorische Erregungsleitung
Myelin
- Mehrschichtige Membrananwicklungen der Gliazellen um das Axon
- 80% Lipide 20% Proteine
- Mytogenese: Ausbildung Markscheide
- Periaxonaler Spaltraum (extrazellüläre Domane der membranständigen Proteine von Schwann)
- Dicke Hauptlinien: aneinandergelagerte Innenlammellen der Zellmembran)
- Dünne Zwischenlinien (””Außenlamellen)
- Inneres und äußeres Mesaxon (Doppellamelle)
Myelininzisuren
Schmidt-Lantermannsche Einkerbungen
- Zytoplasma zwischen Innenlamellen der Myelinscheide (Haupt und Zwischenlinien sind aufgespalten)
- Ernährung des Axons
Kompaktes Myelin -> Adhärenskontakt (Dient Stabilisierung der Inzisuren)
-> Nicht-kompaktes Myelin: Nexus = Abkürzung Inneres, Äußeres CP
-> Trichterförmig im Präparat
Entmarkungskrankheiten
Multiple Sklerose (autoimmun), Charcot-Marie-Tooth (Muskelschwäche Sehnerv), Mutation Connexin-32 PNS, Transmembranproteine P0, PMP 22
Leitungsgeschwindigkeiten
+ dm Axon (mehr Ionenkanäle, geringerer Membranwiderstand), dicke Myelinscheide (Isolierung), Länge Internodien
Einteilung nach Erlanger&Gasser/Lloyd&Hunt
Myelinisiert:
1. Aα 70-120ms Efferenzen zur extrafusalen Skelettmuskelfaser
1.1 I Primär Afferenzen aus Muskelspindel und Sehnenorganen (12-20um dm)
2. Aβ 30-70ms Hautafferenzen für Berührung und Druck (6-12um dm)
2.1 Sekundäre Afferenzen aus Muskelspindel
3. Aγ (15-30ms) Efferenzen zu Muskelspindel (4-8um dm)
4. Aδ (12-30 ms) Hautafferenzen für Temperatur und Schmerz (2-5 um dm)
4.1 III Druck und Schmerzempfinden Muskel
5. B (3-15 ms) Sympathisch präganglionär (1-3um)
Nicht myelinisiert:
- C (0,5-2 ms) Sypathisch Postganglionär)
- 1 IV Druck&Schmerzempfinden Muskel (<1um)
Aufbau Peripherer Nerv
- Epineurium (vebindet N verschieblich mit BDG):
- Umhüllt ganzen Nerv und zieht zwischen Faszikel
- Fehlt bei dünnen Nerven
- Staffes kollagenes Bindegewebe, elastische - Perineurium (fasst myelinisierte Axonbündel zusammen):
- Umhüllt Faszikel (10- einige 100 Einzelnervenfasern mit Endoneurium)
- pars fibrsa (kollagen-elastisch)
- pars epithelialis(Diffusionsbarriere): mehrere Lagen Perineuralzellen (modifizierte Fibroblasten)(Basalmembran innen und außen) + Zonula occludentes = Perineuralscheide - Endoneurium umgibt jede einzelne Nervenfaser: lockeres BDG
- innerhalb eines Faszikels
- zwischen Nervenfasern zarte kollagene und retikuläre Fasern mit liquorähnlicjer interstitieller Flüssigkeit - Blutkapillaren (Versorgung Nerv):
- > Blut-Nerven-Schranke = Tight junctions (dichtet Interzellularspalt zw Endothelzellen ab
- Zonula occludentes
Informationsfluss
Afferenzen: sensorische Nervenfaser zum ZNS
1 somatosensorisch:
- allgemein (Impulse aus Haut, Muskel, Sehne)
-speziell (Impulse aus Netzhaut, Innenohr, Coclea)
2. viszerosensorisch:
- allgemein (Imuplse aus Eingeweiden&Blutgefäß)
- speziell (Sinnesimpulse Geruch,Geschmack)
Efferenzen:
1. somatomotrisch (Impulse für Skelettmuskulatur = Willkür)
2. viszeromotorisch:
allgemein (Impulse (para)symp. glatte Muskulatur
speziell (Impulse für Gesichts, Kaumuskulstur) -> Hirnnerven, innervieren trotzdem Skelettmuskulatur
Regeneration eines Nerven, axonale regeneration
Voraussetzung: intaktes Epineurium/Perineurium oder Nervennaht (bei frischer Läsion)
=> Reorganisation von Verschaltungen
- im ZNS verhindern Oligo und Gglianarben das Auswachsen von Axonen
Retrograde Veränderungen (3 Tage nach Läsion):
-Zerfall der Nissl-Schollen im Perikaryon (Chromatolyse) Hypertrophie (ZK randständig)
- Degeneration des Axons bis zum nächsten Schnürring (Abbau des Axons und der Myelinscheide durch Makrophagen, 1-2Tage)
Anterograde Veränderungen (distal der Läsionsstelle): Nervennaht
- Wall‘sche Degeneration des Axons und der Myelinscheide (Makrophagen) ~12h
- Schwannsche Zellen bleiben intakt (+ Fibroblasten sezernieren Wachstumsfaktor)
- ab dem 4. Tag Proliferation der Schwannzellen und Organisation zu Bügner-Bändern bis 2 Wochen
- Auswachsen eines Axons in den Strang der Schwanzellen (viele wachsel aus, nur 1 kommt an motorische Endplatte zw. 1-4 Monat)
Retrograde transneurale Degeneration
-> Schädigungen des Somas/ Axon nahe des Somas = keine Regeneration
+ Alle Neurone in Verbindung mit einem geschädigten Neuron gehen zugrunde
Entwicklung der Zellen des Nervesystems
Neurulation: Abschnürung von Neuralleisten und Neuralrohr aus dem Ektoderm (oberflächliches Keimblatt) = Neuroepithel
- Neuralleisten Zellmaterial PNS
- Neurahrrohr Zellmaterial ZNS (außer Mikroglia)
-Neurale Stammzellen:
Neuroblast => Neuron, Glioblast=> Gliazelle
Radiaglia: emryonale multipotente Gliazellen (Vorläufer von Makroglia und Neuronen)
=> Neurogenese beim Erwachsenen: Teil des Gyrus dantatus (Hippocampus), Striatum, sub-ventrikuläre Zone (Migration zum Blubus olfactorius)
