Neurone, Gliazellen und Myelinscheide
Bau eines Neurons, die Gliazelltypen mit ihren Aufgaben und der Aufbau der Myelinscheide mit den Ranvier-Schnürringen.
Das Wichtigste in Kürze
- Das Nervengewebe besteht aus Neuronen, die Erregungen leiten, und Gliazellen, die stützen, versorgen und isolieren.
- Ein Neuron gliedert sich in Perikaryon, kurze verzweigte Dendriten und ein langes Axon, das am Axonhügel entspringt.
- Mikroglia sind die phagozytierenden Zellen des ZNS, Astrozyten versorgen Neurone und sind an der Blut-Hirn-Schranke beteiligt, Ependymzellen an der Liquorproduktion.
- Die Myelinscheide bilden im ZNS Oligodendrozyten, im PNS Schwann-Zellen; sie besteht aus kompakt gewickelten Zellmembranen.
- An den Ranvier-Schnürringen fehlt die Markscheide zwischen zwei Myelinsegmenten, die Axonmembran liegt dort frei.
Worum es geht
Das Nervensystem besteht aus erregungsleitenden Neuronen und den Gliazellen, die sie stützen, versorgen und isolieren. Wer diese Zellen und die Myelinscheide kennt, versteht später Erregungsleitung, Synapse und Krankheiten wie die Multiple Sklerose, bei der das Myelin im ZNS zerstört wird.
Nervengewebe im Überblick
Das Nervengewebe enthält zwei Zellarten mit klarer Arbeitsteilung. Neurone nehmen Signale auf, verarbeiten sie und leiten sie als Erregung weiter. Gliazellen leiten selbst keine Aktionspotentiale. Sie stützen die Neurone, versorgen sie im Stoffwechsel und isolieren ihre Fortsätze.
Wie sich Nervengewebe in die übrigen Gewebe einordnet, steht unter Grundgewebe.
Bau des Neurons
Jedes Neuron hat einen Zellkörper, das Perikaryon. Es enthält den Kern und den Großteil der Organellen und hält so die ganze Zelle am Leben. Vom Perikaryon gehen die Dendriten ab. Das sind kurze, stark verzweigte Fortsätze, die Signale anderer Zellen empfangen. Wie die Krone eines Baumes vergrößern sie die Empfangsfläche.
Das Axon ist ein einzelner, meist langer Fortsatz. Es entspringt an einer kegelförmigen Stelle des Perikaryons, dem Axonhügel. Dort entsteht das Aktionspotential, das das Axon bis zu seiner Endigung leitet. Beim Motoneuron endet es an der motorischen Endplatte einer Skelettmuskelfaser.
Im Schema eines Motoneurons ordnest du die Strukturen nach Lage und Form zu:
- Perikaryon: rundlicher Zellkörper mit Kern
- Dendriten: kurze, verzweigte Fortsätze direkt am Perikaryon
- Axonhügel: kegelförmiger Abgang des langen Fortsatzes
- Axon: langer Fortsatz bis zur Muskelfaser, umhüllt von hintereinanderliegenden Segmenten
Gliazelltypen
Zur Glia gehören im ZNS Astrozyten, Mikroglia, Oligodendrozyten und Ependymzellen. Im peripheren Nervensystem (PNS) kommen die Schwann-Zellen hinzu. Pyramidenzellen der Großhirnrinde zählen dagegen zu den Neuronen, denn sie besitzen Axon und Dendriten und leiten Erregungen.
| Zelltyp | Ort | Hauptaufgabe |
|---|---|---|
| Astrozyt | ZNS | Stoffwechselversorgung der Neurone, Blut-Hirn-Schranke |
| Mikroglia | ZNS | Phagozytose, Immunabwehr |
| Oligodendrozyt | ZNS | Myelinscheiden |
| Ependymzelle | ZNS, kleidet die Ventrikel aus | Liquorproduktion |
| Schwann-Zelle | PNS | Myelinscheiden, Hülle markloser Fasern |
Astrozyten sind sternförmig. Mit ihren Fortsätzen verbinden sie Kapillaren und Neurone und reichen Nährstoffe an die Neurone weiter. Ihre Endfüßchen umhüllen die Kapillaren und tragen zur Blut-Hirn-Schranke bei. Ependymzellen kleiden die Hirnventrikel aus. Abgewandelte Ependymzellen bilden im Plexus choroideus den Liquor.
Die Mikroglia sind die Fresszellen des ZNS. Sie sind mit den Makrophagen verwandt und phagozytieren Zelltrümmer und Erreger. Diese Aufgabe haben im Gehirn nur sie, denn Astrozyten und Oligodendrozyten sind nicht phagozytoseaktiv.
Myelinscheide und Schnürringe
Viele Axone sind von einer Myelinscheide umhüllt, auch Markscheide genannt. Sie isoliert das Axon elektrisch und ermöglicht die schnelle saltatorische Erregungsleitung. Gebildet wird sie immer von Gliazellen, je nach Ort aber von verschiedenen.
Im ZNS bilden Oligodendrozyten das Myelin. Ein Oligodendrozyt schickt mehrere Fortsätze aus und umhüllt damit Segmente verschiedener Axone gleichzeitig. Im PNS übernehmen das die Schwann-Zellen, etwa am Axon eines Motoneurons. Jede Schwann-Zelle umwickelt nur ein Segment eines einzigen Axons. Viele Schwann-Zellen liegen deshalb hintereinander wie Perlen auf einer Schnur.
Wird im Examen gerne gefragt: Im ZNS bilden Oligodendrozyten die Markscheiden, im PNS die Schwann-Zellen, auch bei Motoneuronen. Achte darauf, dass Schwann-Zellen nie Myelin im Gehirn bilden und Astrozyten sowie Ependymzellen gar keine Markscheiden bilden.
Aufbau aus Membranwicklungen
Die Myelinscheide besteht aus der Zellmembran der Gliazelle. Die Schwann-Zelle wickelt sich viele Male um das Axon. Das Cytoplasma wird dabei zwischen den Lagen herausgedrückt. So entsteht ein lipidreicher Stapel kompakter Membranlagen, und Kern und Restcytoplasma bleiben ganz außen.
Das Axon liegt also nicht im Cytoplasma der Gliazelle, sondern ist von Membranlagen umgeben. Auch marklose Fasern sind nur in Einbuchtungen der Schwann-Zell-Membran eingesenkt. Eine Membran trennt sie vom Cytoplasma.
Ranvier-Schnürringe
Einschnürung zwischen zwei benachbarten Myelinsegmenten eines myelinisierten Axons, an der die Markscheide fehlt.
Die Myelinscheide ist an den Schnürringen also regelmäßig unterbrochen. Hier liegt die Axonmembran frei und hat keinen unmittelbaren Kontakt zum Cytoplasma einer Gliazelle. Schnürringe kommen nur an myelinisierten Axonen vor.
Im Schema des Motoneurons oben unterscheidest du die Hülle so: Die länglichen, hintereinanderliegenden Segmente mit je einem Kern sind die Schwann-Zellen und bilden zusammen die Myelinscheide. Die schmalen Einschnürungen zwischen ihnen sind die Ranvier-Schnürringe. Der durchgehende Strang im Inneren, der vom Axonhügel bis zur Muskelfaser zieht, ist das Axon.
Quiz
Aussage 1
Im Rückenmark bilden Schwann-Zellen die Markscheiden der Axone.
Das Rückenmark gehört zum ZNS. Dort bilden Oligodendrozyten die Markscheiden, Schwann-Zellen nur im PNS.
Aussage 2
Pyramidenzellen der Großhirnrinde gehören zur Glia.
Pyramidenzellen sind Neurone mit Axon und Dendriten, die Erregungen leiten.
Aussage 3
Die Myelinscheide besteht aus vielen kompakt gewickelten Lagen der Zellmembran einer Gliazelle.
Die Gliazelle wickelt sich mehrfach um das Axon, das Cytoplasma wird herausgedrückt, Kern und Restcytoplasma liegen außen.
Aussage 4
Am Ranvier-Schnürring liegt die Axonmembran frei, weil dort die Markscheide fehlt.
Schnürringe sind die Lücken zwischen benachbarten Myelinsegmenten; dort fehlt der Kontakt zu Gliazell-Cytoplasma.
Aussage 5
Die Mikroglia sind die phagozytoseaktiven Zellen des Gehirns.
Mikroglia sind mit den Makrophagen verwandt und beseitigen Zelltrümmer und Erreger im ZNS.
Aussage 6
Dendriten sind lange, unverzweigte Fortsätze, die die Erregung vom Perikaryon zur Muskelfaser leiten.
Dendriten sind kurz und stark verzweigt und empfangen Signale. Zur Muskelfaser leitet das Axon.
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