Nervenzellarten (Neuronen) - Vorkommen, Aufbau und Funktion
Bei Nervenzellen oder Neuronen handelt es sich um Zellen, die auf Erregungsleitung spezialisiert sind. Man unterscheidet zwischen verschiedenen Nervenzellarten, die unterschiedliche Funktionen haben.
Nervenzellen
Nimmt ein Mensch mithilfe seiner Sinne Informationen auf, übertragen Nervenzellen, die man auch als Neuronen bezeichnet, diese in bestimmte Areale des Gehirns. Zusammengesetzt wird eine Nervenzelle aus
- einem Nervenzellkörper, auch Soma oder Perikaryon genannt
- den Nervenzellfortsätzen (Dendriten) sowie
- dem Axon (Achsenzylinder).
Das menschliche Gehirn verfügt über ungefähr zehn Milliarden bis eine Billion Neuronen. Die Größe eines Zellkörpers schwankt zwischen fünf und einhundert Mikrometern, während die Dendriten einen Durchmesser von etwa einem Millimeter erreichen und bis zu einen Meter lang werden können.
Austausch zwischen den Nervenzellen
Zu den Aufgaben der Nervenzellfortsätze gehört vor allem die Weiterleitung von empfangenen Signalen an andere Nervenzellen. Über die Achsenzylinder werden die Signale zu den anderen Neuronen weitergeleitet.
Um die Informationen zu ihrem Zielort transportieren zu können, bilden die Nervenzellen eine Art Netzwerk, indem sie sich über Synapsen miteinander verknüpfen. In den Randgebieten des Körpers wie den Gliedmaßen bestehen auch Verbindungen zu den Muskelzellen.
Der Austausch der Nervenzellen untereinander erfolgt durch so genannte Neurotransmitter. Dabei handelt es sich um chemische Botenstoffe. Durch die Neurotransmitter ist es möglich, die Informationen von einer Nervenzelle zur anderen weiterzuleiten.
Wichtige Eigenschaften
Nervenzellen verfügen über besondere Eigenschaften. Durch eine spezielle Plasmamembran wird die Weiterleitung von Spannungsdifferenzen ermöglicht. Durch die Synapsen, spezielle Kontaktstellen, welche sich zwischen den Nervenzellen befinden, wird die Informationsübertragung gewährleistet.
Durch eine besondere Zellform ist es möglich, dass die Nervenzellen vernetzt werden und der Austausch an Informationen auch über große Entfernungen stattfinden kann.
Im Zellkörper befinden sich der Zellkern sowie der größte Teil der Zellorganelle, welche für die Herstellung von Molekülen, die für die Funktion und das Überleben einer Nervenzelle notwendig ist, zuständig ist.
Die Dendriten entspringen dem so genannten Dendritenbaum und empfangen Informationen von anderen Sinnes- oder Nervenzellen. Diese Informationsübertragung erfolgt in Form von chemischen Signalen. Sie werden in eine elektrische Form umgewandelt, um dann zum Zellkörper geleitet zu werden.
Das Axon ist dafür zuständig, elektrische Signale vom Zellkörper wegzuführen und sie anderen Zellen oder Organen, wie etwa der Muskulatur, zuhuführen. Dabei ist es in der Lage, so genannte Axonkollaterale, Seitenäste, abzugeben. Gemeinsam mit anderen Zellen bildet das Axon eine besondere Struktur aus, die als Synapse bezeichnet wird.
Unterschiedliche Nervenzellarten
Nervenzellen unterteilt man in mehrere Arten, die verschieden aufgebaut sind und unterschiedliche Funktionen wahrnehmen. So gibt es
- unipolare
- bipolare
- pseudounipolare und
- multipolare
Nervenzellen. Weiterhin werden die Neuronen in ihren einzelnen Funktionen unterschieden. Dabei teilt man sie in
- sensorische Nervenzellen
- Interneuronen und
- motorische Nervenzellen
ein. Bei sensorischen Nervenzellen handelt es sich um Nervenfasern oder Nerven, durch die Informationen von Sinnesorganrezeptoren oder den Organen an Gehirn und Rückenmark weitergeleitet werden. Motorische Nervenzellen oder Motoneuronen haben die Aufgabe, Impulse von Rückenmark und Gehirn an Drüsen oder Muskeln weiterzugeben. Auf diese Weise wird auch das Ausschütten von Hormonen ausgelöst.
Interneuronen
Die größte Anzahl an Nervenzellen bilden die Interneuronen. Sie sind weder speziell motorisch noch sensorisch und übernehmen eine Vermittlerfunktion.
So leiten sie Signale zwischen verschiedenen Körperbereichen weiter oder verarbeiten Daten in örtlichen Schaltkreisen. Unterschieden wird dabei zwischen intersegmentalen und lokalen Interneuronen.
Im Folgenden gehen wir etwas genauer auf die unterschiedlichen Nervenzellarten ein.
Uniporale Nervenzellen
Als unipolare oder monopolare Nervenzellen bezeichnet man Neuronen, die lediglich über ein Axon und keinerlei Dendriten verfügen.
Vorkommen
Obwohl unipolare Nervenzellen typischerweise eher bei Wirbellosen wie Insekten vorkommen, findet man sie auch bei Menschen und Wirbeltieren. Vor allem primär sensorische Nervenzellen sind monopolar. Sie weisen eine spezielle Struktur auf, mit der sie einen physikalischen Stimulus wie
- Temperatur
- Licht oder
- Ton
in ein Elektrosignal übersetzen und zum Rückenmark oder Gehirn weiterleiten können. Beim Menschen kommen die unipolaren Nervenzellen besonders in sensorischen Ganglien vor. So sind sie als ovalförmige Schwellungen an den Wurzeln verschiedener Hirnnerven und an den Dorsalwurzeln der Spiralnerven zu finden.
Als typische monopolare Neuronen gelten die Stäbchenzellen der Retina (Netzhaut). Ein weiterer Standort der unipolaren Nervenzellen ist die Riechschleimhaut.
Aufbau und Funktionen von unipolaren Nervenzellen
Unipolare Nervenzellen ähneln einem Golfball an einem T-Stück. Die Zellkörper sind entweder leicht oval oder rund und haben mittige Kerne.
Typisch für eine monopolare Nervenzelle ist, dass ihr nur eine Nervenfaser entspringt. Der Fortsatz verfügt über die Möglichkeit, sich in der Form eines T in zwei Zweige aufzuteilen.
Während der erste Zweig in Richtung Peripherie des Körpers geht und für das Registrieren von sensorischen Informationen zuständig ist, leitet der andere Zweig diese Daten an das zentrale Nervensystem (ZNS) oder das Rückenmark weiter. In der Regel werden von den unipolaren Nervenzellen sensorische Vorkommnisse wie
empfangen.
Bipolare Nervenzellen
Bipolare Nervenzellen werden auch als Bipolarzellen bezeichnet. Dabei handelt es sich um Neuronen, die mit zwei Fortsätzen, also einem Axon und einem Dendrit ausgestattet sind.
Vorkommen
Bipolare Nervenzellen kommen nur selten im Organismus vor. Am häufigsten sind sie als 2. Neuron an der Netzhaut zu finden. Aber auch in den Ganglien des Hör-Gleichgewichtsnervs (Nervus vestibulochochlearis) treten sie auf.
Verschiedene Arten
Bei bipolaren Zellen wird zwischen zwei verschiedenen Arten unterschieden. Diese bezeichnet man als
- On-Zellen und
- Off-Zellen.
Mit dieser Bezeichnung wird das Verhalten der Neuronen bei Einfall von Licht auf die vorgeschalteten Rezeptorzellen beschrieben.
Funktion von bipolaren Nervenzellen
Bei Bipolarzellen handelt es sich um spezialisierte Sensorneuronen. Das heißt, dass sie für die Vermittlung von bestimmten Sinnen sorgen. So sind sie ein wichtiger Bestandteil der sensoriellen Übertragung von Informationen für
- den Tastsinn
- den Sehsinn
- das Gehör
- den Geruchssinn
- den Geschmackssinn sowie
- den Gleichgewichtssinn.
Pseudounipolare Nervenzellen
Unter pseudounipolaren Nervenzellen versteht man Neuronen, deren Axon und Dendrit zu einem Nervenzellfortsatz verschmelzen. Sie sind Teil des peripheren Nervensystems.
Aufbau
Pseudounipolare Nervenzellen sind ebenso wie die Bipolarzellen mit zwei Fortsätzen ausgestattet. Dabei kommt es an den Mündungsstellen von Axon und Dendrit zu einem gegenseitigen Verschmelzen zu einem einzigen Nervenzellfortsatz.
Dieser spaltet sich nach dem Verlassen der Zelle jedoch wieder in Axon und Dendrit auf. Aus diesem Grund werden diese speziellen Neuronen auch nur als "pseudounipolar" bezeichnet.
Seine Reize erhält der zuleitende Dendrit aus der Peripherie. Da er mit einer Myelinscheide ausgestattet ist, sieht er strukturell wie ein Axon aus. Das eigentliche Axon hat jedoch kein Mark und zieht sich bis zum Rückenmark hin.
Vorkommen
Die pseudounipolaren Nervenzellen gehören zum PNS (peripheres Nervensystem). Sie kommen in den Spinalganglien sowie den sensiblen Kopfganglien wie Ganglion geniculatum und Ganglion trigeminale vor.
Multipolare Nervenzellen
Multipolare Nervenzellen zählen zu den am häufigsten vorkommenden Nervenzellarten. Typisch für multipolare Neuronen ist, dass sie mit zahlreichen Dendriten ausgestattet sind. Dafür verfügen sie aber nur über ein einziges Axon.
Je nachdem, wie lang das Axon ist, teilt man die multipolaren Nervenzellen in zwei Formen ein. Dies sind
- das Golgi-Typ-I-Neuron mit einem langen Axon sowie
- das Golgi-Typ-II-Neuron mit einem kurzen Neuron.
Vorkommen und Aufbau der multipolaren Nervenzellen
Zu finden sind multipolare Nervenzellen unter anderem als motorische Neuronen im Rückenmark oder im zentralen Nervensystem. Als Rezeptorbereiche der multipolaren Nervenzellen fungieren der Zellkörper sowie die Dendriten.
Der Leitungsapparat wird von dem Axon gebildet. Dieses verzweigt sich in seinem Endbereich in das Telodendron (Endbäumchen).