Das Universum
- Analogie: Universum in unserem Kopf
- das Gehirn des Menschen beinhaltet mehr Zellen als das Universum Sterne
Zwei grundsätzliche Zelltypen: Neurone und Gliazellen
- Verhältnis Neuronen:Gliazellen -> 1:10 (Dysbalance, wichtige Funktion)
- (gr.) glia = Leim; (engl.) glue = Kleber
- Gliazellen geben Struktur, halten die Zellen in Form
- Gliazellen haben heute eine größere Bedeutung als früher noch
- histologische Darstellung der Zellen durch Golgi-Färbung
- Die Pyramidenzellen sind die einzigen Projektionsneurone sowie die bedeutendsten erregenden Nervenzellen im Cortex und schütten den Neurotransmitter Glutaminsäure aus.
-> Camillo Golgi (* 7. Juli 1843 in Corteno Golgi, Brescia, Italien; † 21. Januar 1926 in Pavia, Italien) war ein italienischer Mediziner und Histologe.
-> Die Histologie ist das Teilgebiet der Pathologie, das sich mit dem feingeweblichen, mikroskopischen Aspekt von krankhaften Veränderungen des Körpers beschäftigt. Ziel ist es, eine präzise Diagnose sowie Aussagen zu der klinischen Bedeutung und Prognose krankhafter Veränderungen zu erlangen. (gr. histo = Gewebe)
In der Realität: hohe Heterogenität von Zelltypen
- es gibt über 3.000 verschiedene Zelltypen (Unterkategorien) innerhalb der Neuronen und Gliazellen
Struktur und Aufbau des Neurons
Endoplasmatisches Retikulum
Cyotplasma
Ribosomen
Golgi-Apparat
Nucleus
Mitochondrien
Mikrotubuli
Synaptische Vesikel
Neurotransmitter
Signalprotein
Kanalprotein
Semipermeabilität
Lipid-Doppelschicht
Dendriten
- Endoplasmatisches Retikulum: ein System gefalteter Membranen im Zellkörper; Protein- und Fettsynthese
- Cyotplasma: inneres Medium der Zelle (klare Flüssigkeit)
- Ribosomen: innere Zellstrukturen, an denen Proteine synthetisiert werden
- Golgi-Apparat: ein System von Membranen, in dem Moleküle in Vesikel verpackt werden
- Nucleus: die kugelförmige Struktur im Zellkörper, die die DNA enthält
- Mitochondrien: die Orte der aeroben (Sauerstoff verbrauchendenden) Energiefreisetzung
- Mikrotubuli: röhrenartige Strukturen, die für den schnellen Transport von Material innerhalb Neuronen verantwortich sind (axoplasmatischer Transport)
- Synaptische Vesikel*: kugelförige Membranpakete, die Neurotransmittermoleküle bis zur Freisetzung an der Synapse speichern
- Neurotransmitter*: Moleküle, die von aktiven Neuronen freigesetzt werden und die Aktivität anderer Zellen beeinflussen
- Signalprotein: ein Eiweiß (Protein), das der Informationsübermittlung (Signaltransduktion) dient
- Kanalprotein: Austausch zwiscen Innen und Außen -> moderieren permeabilität
- Semipermeabilität: spezifische durchlässigkeit (z.B. für Wasser), ansonsten abweisend
- Lipid-Doppelschicht: Fettmoleküle, hydrophil, hydrophoben Schwänzchen
- Dendriten: vergrößern die Oberfläche der Membran
*spezifische Besonderheit der Neuronen
Spezifika von Neuronen
- multipolares Interneuron: sehr kurze Verbindung zwischen zwei Zellen
- zu jedem Neuron gehört ein einzelnes Axon
Zentrales vs. peripheres Nervensystem
- alles, was nicht ZNS ist, wird funktional durch die Blut-Hirn-Schranke getrennt
- ZNS: Zentralprozessor
- Schutz des ZNS: Schädelknochen und Wirbelknochen; anatomische Abgrenzung (Schädel und Wirbelsäule)
- PNS: Verbindung zwischen Körperperipherie und ZNS
- afferent (von lat. affere „hintragen, zuführen“): aufsteigend (Information zum ZNS hinführend)
- Affekt = Veränderung
- efferent (von lateinisch effere ‚hinaustragen', ‚hinausführen'): absteigend (Information vom ZNS zur Peripherie)
- Efferenz: Effekt erzielen (motorische Interaktion mit der Umwelt) -> z.B. Steuerung der Hand
Gliazellen
Arten von Gliazellen
Zentral
- Oligodendrozyten
· Spezialaufgabe: Myelinisierung im ZNS
· gr. oligo = mehr; gr. dendro = Ast
· eine Oligodendrozyte bildet verschiedene Myelinscheiben
· falls eine Oligodendrozyte abstirbt, hat dies weitreichende Auswirkungen auf die Myelinisierung vieler Zellen (z.B. multiple Sklerose)
- Astrozyten
· Blut-Hirn-Schranke
- Mikroglia
· sehr klein; diverser Zelltyp
· klare Funktion, sich frei bewegend im ZNS
· Immunzellen des ZNS (zelluläres Immunsystem)
· Problem: Hirnhautentzündung: Mikroglia werden ausgehebelt
Peripher
- Schwann-Zellen
· haben dieselbe Funktion wie Oligodendrozyten im ZNS
· eine Schwann-Zelle kann nur eine Myelinscheide (werden and en Axonen gebildet) bilden; keine große Konsequenz, falls diese abstirbt
· Schwann-Zelle bildet sich um Axon herum
Abschnittweise Myelinisierung von Neuronen
- Nervensystem: Variabilität und Dynamik -> funktions-und aufgabenabhängig
- Neuronen sind teilweise nicht durchgängig myelinisiert
Versorgung von Nervenzellen im Gehirn
- die Effektivität der Blut-Hirn-Schranke ist individuelle verschieden und hat einen Einfluss auf die Psyche
- die Versorgung der Nervenzellen im Gehirn wird stark moderiert und verläuft indirekt (außer beim Sauerstoff, dieser kann direkt diffundiert werden)
- Gliazelle: Verbindung/Brücke zwichen Blutgefäßen und Neuronen und schirmt Kapillare ab
- Astrozyte: Austausch von Blut und Nueronen (für den Energiehaushalt der Neuronen wichtig)
- Neuron: kein direkter Kontakt mit den Blutgefäßen
- Gehirn: 2% der Körpermasse und 20% des Energieverbrauchs
- Zuführung ausreichender energie und Nährstoffe
- Alkohol ähnelt Glucose und wird durch die Blut-Hirn-Schranke durchgelassen
- Glycogen: speicherbare Form der Glucose bei Überfluss, Pufferwirkung
- Glucose: Astrozyte nimmt Glucose auf
- aktiver Prozess der Energiesicherstellung
- Schutzfunktion: keine unterwünschte Stoffe kommen durch
Die Blut-Hirn-Schranke
- die Blut-Hirn-Schranke ist eine funktionale Barriere, keine Grenze
- je näher am Hirn, desto dichter ist diese funktionale Barriere
- Kombination aus verschiedenen Mechanismen, die sicherstellen, dass nur erwünschte Stoffe eintreten
- Struktur der Abgrenzung zwischen Innen und Außen
- Kapillare werden abgeschirmt
-> Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße. Sie sind etwa 0,5 mm lang und haben einen Durchmesser von 5 bis 10 µm. Sie bilden ein feines Netzwerk in den Organen und Geweben des Körpers und ermöglichen den Stoffaustausch zwischen Blut und Gewebe.
- große Moleküle kommen nicht rein
- Intrazellularspalt: Fenestrierung -> Stoffaustausch
- zerebrale Kappilare sind sehr dicht
- Astrozyt: Vermittlung
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