Neuroanatomie 1 Flashcards
ZNS besteht aus:
Gehirn und Hirnstamm, Rückenmark, 1. Und 2. Hirnnerv (Nervus olfactorius und Nervus opticus)
PNS besteht aus:
alle Hirnnerven aus 1 & 2, Spinalnerven, alle anderen außer ENS
ENS: was ist?
Enterisches: Darmnervensystem
Funktion Nervensystem:
Aktivierung aus Gehirn zum Rückenmark bis Motorneuron, und anders rum – Bewegung und Gefühl über Nervenimpulse durch Gliazellen und Neuronen
Ruhepotential: Was ist? Ladung? Ionen?
- Differenz der Ionen innen und außen Zellmembran (Na+, K+; Cl- , Protein-Anionen (A-)) - Zellinnere gegenüber dem Zelläußerem negative Ionen-Ladung => -70mV
4 Gründe für die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials:
1) Chemischer Gradient
2) Elektrostatische Kraft
3) Semipermeable Membran
4) Natrium-Kalium-Pumpe
Erregungsleitung - was entsteht, wo
Postsynaptische Potentiale am Dendriten
Was passiert am Dendriten des postsynaptischen Neurons?
Neurotransmitter (NT) aus präsynaptischer Zelle binden an Rezeptoren des postsynaptischen Dendriten
durch Rezeptorkanal fließen Na+/Cl- rein oder K+ raus und lösen dadurch Spannungsänderung aus ein EPSP oder IPSP entsteht
Welcher Rezeptorkanal besetzt wird (und damit welche Ionen ein/ausströmen) hängt von Neurotransmitter ab
EPSP - was ist es und wie entsteht es
- exzitatorisches postsynaptisches Potential => erregend
- Neurotransmitter (NT) Bindung an den Rezeptor führt zur positiven Spannungsänderung
- postsynaptische Membran wird depolarisiert (d.h.Ruhepotential wird von -70mV angehoben (z.B. auf -67 mV)
- NT an Rezeptor Bindung, Na+ Kanal offen, Na+ Einströmen in Dendrit –> pos
iPSP - was ist es und wie entsteht es
- inhibitorisches postsynaptisches Potential => hemmend
- postsynaptische Membran wird hyperpolarisiert (d.h. Ruhepotential wird von -70mV herabgesetzt (z.B. auf -73mV)
- Neurotransmitter an Cl- oder K+ Kanälen, und K+ strömt raus, und Cl- rein Signal in Zelle negativer
Was bedeutet Graduelle Potentiale
- IPSP und EPSP sind beides graduell
- Spannungsänderungen proportional zur Intensität des auslösenden Signals
- wenig NT-Andockung am Rezeptor führt zu wenig Ioneneinfluss und zu einem kleinen EPSP/IPSP; viel NT-Andockung zu erhöhtem Ioneneinfluss und damit größerem EPSP/IPSP
- (Aktionpotential ist alles oder nichts)
PSP Auslösendes NT - was ist die Wirkung
- exzitatorisch oder inhibitorisch, manche NT beides (hängt von Rezeptoren und Gehirnarealen ab)
- E.g. Dopamine in Schlaf/Wachrhythmus - Nucleus Accumbens hat exz. D-1 Rez und inhib. D-2 Rez.
Wie entsteht ein Axonhügel
Wenn die Summation der postsynaptischen Potentiale die Erregungsschwelle des Axons überschreitet wird ein Aktionspotential ausgelöst
Integrations der PSPs in Erreichen der Erregungsschwelle (2)
- Räumliche Integrations: Gleichzeitige EPSP‘s oder/und IPSP‘s von verschiedenen Orten (d.h. Synapsen/Dendriten) werden addiert/integriert -> großes Signal
- Zeitliche Integration: Mehrere zeitlich schnell hintereinander folgende EPSP‘s oder/und IPSP‘s vom selben Ort (d.h. immer von derselben Synapse/Dendrit) werden addiert/integriert.
Was muss passieren bis ein Aktionpotential generiert wird
- Nur wenn die Membran ausreichend depolarisiert wird (negatives Ruhepotential von -70mV auf ca. -55mV heraufgesetzt) dann feuert das Neuron
- Entschieden durch Summe EPSS/IPSP
- Alles oder nichts
Frequenzkodierung des AP - Bedeutung
o Wie oft ein Reiz erfolgt (Frequenz) zeigt wie stark der Reiz ist
o Leicht vielleicht 20, stark vielleicht 100
Weiterleitung des AP entschieden durch: (2)
- Saltatorische Erregungsleitung
- Refraktärzeit
Saltatorische Erregungsleitung
- Ionen können das Axon nur an den Ranvier’schen Schnürringen passieren, da nur dort, unbedeckt von der Myelinisierung, Ionenkanäle vorhanden sind APs können nur dort wieder generiert werden
- Verläuft nur in einer Richtung (von Axonhügel zu Synapse): Refraktärzeit in der anderen Richtung
- Myelin durch Schwann-Zellen oder Oligodendrozyten gebildet, wie ein Pflaster des Axons
Refraktärzeit (2 Arten)
- Absolute Refraktärzeit: Nach einem AP ist es für ca. 1-2ms nicht möglich ein weiteres AP zu generieren (während Depolarisation und Repolarisation)
- Relative Refraktärzeit: Es ist möglich ein AP zu generieren, aber nur bei stärkerer Reizung (während Hyperpolarisation)
Was passiert am synaptischen Endknöpfchen?
Verschmelzung von NT in Vesikeln mit Zellmembran –> NT im synaptoschen Spalt
Wie passiert die NT-Vesikel Abgabe bei AP (4 Steps)
1- Aktionspotential führt zu Ca2+ Einstrom an der präsynaptischen Membran (im synaptischen Endknöpfchen)
2 - Vesikel mit Neurotransmitter (NT) können daraufhin mit der präsynaptischen Membran verschmelzen (Fusion) und NT in den synaptischen Spalt freigeben
3 - NT bindet an Proteinkanäle in der postsynaptischen Membran
4 - postsynaptische Zelle (Neuron 2): Na+/Cl- fließen rein oder K+ raus und lösen dadurch Spannungsänderung aus => ein EPSP oder IPSP entsteht
Neurone können mehr als eine NT-Sorte besitzen (e.g. Glutamat und GABA) - was entscheidet welcher NT ausgeschüttet wird?
Frequenz der am synaptischen Endknöpfchen ankommenden AP - je nachdem ob nur 1 AP pro Sekunde ankommt, oder 10 oder 100 APs pro Sekunde ankommen, wird ein anderer NT ausgeschütte
Deaktivierung der Neurotransmitter - wie und wo
Synaptischer Spalt
- Nach Abdocken an die Rezeptoren (Proteinkanäle) der postsynaptischen Membran, werden die NT wieder freigegeben.
- Sie werden dann entweder von den Vesikeln der präsynaptischen Membran aufgenommen (A) oder enzymatisch im synaptischen Spalt abgebaut (B).
Gliazellen (4 Arten)
- Schwann-Zellen (PNS)
- Oligodendrozyten (ZNS)
- Astrozyten (ZNS)
- Mikroglia (ZNS)
Schwann-Zellen und Oligodendrozyten Struktur und Funktion
- Bilden Myelin –> Ermöglichen saltatorische Erregungsleitung
- Schwann: 1 Myelinring pro Zelle (PNS)
- Oligio: Mehrere Myelinringe pro Zelle (ZNS)
Astrozyten
- Versorgen Nervenzellen mit Energie
- Kann Glukose aus Blut aufnehmend und an Nervenzellen weitergeben (oder in Laktat umwandeln)
- Bluthirnschranke (nur bestimmte Moleküle/Stoffe gelangen zu den Neuronen (nur wichtige oder energiereiche Teile)
Mikroglia
Phagozytose: giftige Moleküle/Bakterian können von Mikroglia gefressen (phagoziert) werden
Graue Substanz (Grey Matter)
- Zellkörper/Dendriten der Neurone
- In Schichten aufgebaut, die Pyramidenzellen beinhalten
- haben in alle Richtungen viele Dendriten gute Verknüpfung zw. Neuronen
–>Apikal oberhalb von Soma (Zellkörper)
–>Basal unterhalb von Soma - Ein einziges Axon (oft schlecht zu erkennen führt in weiße Substanz
Weiße Substanz (White Matter)
Axone der Nervenzellen und Gliazellen bilden white matter
Graue und weiße Substanz im Rückenmark: Mengenverhältnis
- nimmt von kranial (dt. Kopf) nach kaudal (dt. Schwanz) ab: Die weiße Substanz des Halsmarks enthält fast alle Axone, die in den Körper oder aus dem Körper zum Gehirn ziehen.
- Im Sakralmark (Kreuzbein-Mark) enthält die weiße Substanz nur die Axone der letzten paar Dermatome (= Nerven aus Hautgebieten).
PNS Aufgaben
- Kommunikation zwischen den Organen und dem ZNS
- steuert die Tätigkeit von Muskulatur und Eingeweiden
- Efferenzen: Information vom ZNS an die Zielorgane (z.B. Muskel dehnen/strecken)
- Afferenzen: Weiterleitung von Information von den sensorischen Rezeptoren (z.B. Muskelspindel, Schmerzrezeptor) an das ZNS
PNS besteht aus (2 Nerven-Arten)
1) Hirnnerven (außer I & II, olfactorius, opticus)
- direkte Verbindung vom Gehirn (efferent) und zum Gehirn (afferent)
- Funktionen: Hirnnerven verbinden das Gehirn mit Muskulatur vieler Körperorgane (efferent; außer Arm/Bein!); leiten Input aus den Sinnesorganen (afferent) und anderen Körperorganen (afferent) mit dem Gehirn (außer Muskelspindeln aus Arm/Bein!)
2) Spinalnerven mit Zellkörpern in Ganglien
- direkte Verbindung vom Rückenmark (efferent = motorisch) und zum Rückenmark (afferent =sensorisch)
- auch für das somatische System als auch autonome/viszerale System
Somatisches System
- Efferente (motorische) und afferente (sensorische) Spinalnerven
- indirekte Verbindung zum Gehirn über Rückenmark - Willkürliche Bewegung, Bewusstes Empfinden von Schmerz-/Berührung
- Reflexbögen
Reflexbögen
- „Kurzschluss“ über Interneuron im Rückenmark; kein Gehirn involviert
- Unwillkürliche, automatische Bewegung = Reflex
- Reflex an sich ohne bewusstes Schmerzempfinden
- beim Reflex tritt ein Spüren des Hammers nachträglich ein, weil normalerweise der Reflexbogen in Kombination mit dem indirekten Weg auftritt
Autonomes System (3 Teile)
Autonomes/viszeral/vegetatives Nervensystem dazu gehören:
Sympathicus (Teil des PNS)
Parasympathicus (Teil des PNS)
enterisches Nervensystem (= Darmnervensytem)
Sympathikus- Funktion
aktiviert in Stress-Situationen: Mobilisierung des Körpers zur Fight-or-Flight- Response (Kampf-oder-Flucht-Reaktion)
Sympathikus Anatomie
Zellkörper im Seitenhorn des Thorakolumbalmarks (= Brust-Rumpfbereich nach Austritt aus Rückenmark). => Axone reichen bis zu den Grenzstrangganglien und zu den Ganglien des Magen-Darm-Trakts.
Wichtigste Neurotransmitter Sympathikus
Nor-/Adrenalin, Acetylcholin
Parasympathikus Funktion
Nahrungsaufnahme und - verarbeitung (Einfluss auf Darmaktivierung) und sexuellee Erregung
Gegenspieler des Sympathikus
Parasympathikus Anatomie
Kerngebiete liegen im Hirnstamm (3./7./9/10. Hirnnerv) und im Sakralmark (dt. Kreuzbein-Mark) => Axone erreichen Ganglien in der Nähe der Zielorgane, die sich im Kopf, im Thorax (Brust) und in der Bauchhöhle (u.a. Darm/ Geschlechtsorgane) befinden
Wichtiger Neurotransmitter Parasympathikus
Acetylcholin
Enterisches Nervensystem Funktion
Reguliert die Darmaktivität und steht unter dem Einfluss von Sympathikus und Parasympathikus
Enterisches Nervensystem Anatomie
Nervengeflecht um Ösophagus (Speiseröhre) bis zum Enddarm
Kann auch selbstständig (ohne ZNS/PNS) arbeiten, interagiert aber meistens (Darm-Hirn- Achse)
Wichtigste Neurotransmitter ENS
Serotonin => im Darm wird mehr Serotonin als in den Raphe-Kernen im Hirnstamm produziert Dopamin => kann auch im Darm produziert werden
Wo wird Dopamin produziert?
Substantia Nigra und Ventrale Kerne
Wo wird Noradrenalin produziert?
Locus coerulleus
Wo wird Histamin produziert?
Hypothalamus Kerne
Wo wird Serotonin produziert?
Raphe-Kerne
