Neurobiologie
Nervenzelle und Erregungsleitung
 – Video

Nervenzellen sind für die Reizweiterleitung in unserem Körper verantwortlich. Wie sie aufgebaut sind und welche Funktionen die einzelnen Bausteine übernehmen, erfährst du in diesem Artikel! Du hast nur wenig Zeit? Dann schau dir hier unser kurzes Video zum Thema an!

Nervenzelle einfach erklärt

Warum bleiben wir stehen, wenn wir eine rote Ampel sehen? Hierfür spielen Nervenzellen eine große Rolle. Wenn du zum Beispiel etwas siehst oder berührst, erfährt dein Körper einen Reiz. Um den Reiz wahrzunehmen, muss die Erregung in dein Gehirn transportiert werden (Erregungsleitung). Dafür sind die Nervenzellen, oder auch Neuronen genannt, zuständig.

Das sind sehr spezialisierte Zelle, durch welche die Aufnahme, Weiterleitung und Verarbeitung aller Reize aus der Umwelt erfolgt. Dazu sind die einzelnen Nervenzellen miteinander zu einem großen Netzwerk verschalten. In unserem Körper haben wir eine unfassbar große Anzahl an Neuronen. Alleine in unserem Gehirn befinden sich zum Beispiel zwischen 100 Milliarden und einer Billion Neuronen. 

Nervenzelle Aufbau

Aber wie genau sieht der Bau einer Nervenzelle aus? Das Neuron lässt sich in unterschiedliche Abschnitte gliedern. Wir haben die Nervenzelle mit den wichtigsten Bestandteilen für dich beschriftet. Schauen wir uns daran den Aufbau der Nervenzelle einmal im Detail an. 

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Neuron Aufbau

Die Dendriten sind Zellausläufer des Zellkörpers und bilden den Kontakt zu anderen Zellen oder Neuronen. Sie empfangen die ersten Erregungssignale und leiten sie an den Zellkörper weiter. 

Soma

Das Soma ist der Zellkörper der Nervenzelle. Es bildet einen mit Cytoplasma gefüllten Bereich, der die wichtigen Zellorganellen enthält. Dazu gehören zum Beispiel der Zellkern , die Mitochondrien , das endoplasmatische Retikulum und der Golgi Apparat

Axonhügel

Der Axonhügel bildet den Übergang vom Soma zum Axon.  Die elektrischen Signale werden hier solange gesammelt und summiert, bis eine bestimmte Schwelle oder ein Schwellenpotential überschritten wird. Erst dann wird ein Signal an das Axon weitergeleitet. Diese Signale nennst du Aktionspotentiale. Das verhindert, dass unser Körper jedes kleinste Signal weiterleitet. Ohne diesen Filtermechanismus wäre die Verarbeitung der relevanten Reize unmöglich. 

Axon

Der lange Fortsatz der Nervenzelle, der aus dem Axonhügel hervorgeht, heißt Axon oder Neurit. Die Aufgabe des Axons ist die Weiterleitung der Aktionspotentiale zu Nerven- oder Muskelzellen. Damit die Weiterleitung der elektrischen Signale möglichst schnell und ohne Verluste funktioniert, ist das Axon sozusagen wie ein elektrisches Kabel isoliert. Dazu wird der Fortsatz durch Stütz- oder Hüllzellen umhüllt. Im peripheren Nervensystem (außerhalb von Gehirn und Rückenmark) nennst du sie auch Schwann’sche Zellen. Im zentralen Nervensystem (Gehirn und Rückenmark) heißen sie Oligodendrozyten.

Als elektrische Isolationsschicht bilden die Hüllzellen eine sogenannte Myelinscheide um die Axone. Die Umhüllung ist immer wieder durch freiliegende Axonbereiche unterbrochen. . Den nicht-umhüllten Bereich eines Axons nennst du Ranvierschen Schnürring. Sie ermöglichen, dass die Geschwindigkeit der Erregungsleitung  erhöht wird. Denn  die Erregung kann auch von einem Schnürring zum nächsten „springend“ weitergeleitet werden. So werden also die langen umhüllten Bereiche einfach überbrückt.

Synaptisches Endknöpfchen

Die synaptischen Endknöpfchen bilden das Ende eines Neurons. Das elektrische Signal wird hier auf die nächste Nervenzelle oder zum Beispiel auf eine Sinnes- oder Muskelzelle übertragen. Dazu wird das elektrische Signal meist in ein chemisches Signal umgewandelt. Die Verbindung am Ende einer Nervenzelle mit einer anderen Zelle nennst du Synapse. In den meisten Fällen sind das chemische Synapsen. Das Endknöpfchen setzt chemische Moleküle in den synaptischen Spalt – die Lücke zwischen den zwei Zellen – frei. Dort binden sie an Rezeptoren und geben die Erregung weiter. In der nächsten Nervenzelle werden so wieder elektrische Signale ausgelöst.

Nervenzelle Funktion

Die Nervenzellen sind also für die Weiterleitung von Reizen verantwortlich. Schauen wir uns die Reizweiterleitung entlang der Nervenzelle zum besseren Verständnis  anhand eines Beispiels an.

  1. Nehmen wir an, jemand tippt dir von hinten auf die Schulter. Die Nervenzellen in deiner Haut nehmen also die Berührung als einen Reiz wahr.
  2. Die Dendriten der Nervenzelle leiten den Reiz zum Zellkörper weiter.
  3. Die Erregung durch das Antippen ist stark genug, dass am Axonhügel ein Aktionspotential entsteht.
  4. Das Axon leitet das elektrische Signal sprunghaft über die Schnürringe bis ans Ende der Nervenzelle weiter.
  5. An der chemischen Synapse wird das elektrische Signal in ein chemisches Signal umgewandelt. Dazu setzen die synaptischen Endknöpfchen chemische Moleküle (Neurotransmitter) in den synaptischen Spalt frei.
  6. Die Moleküle binden an Rezeptoren auf der anderen Seite des Spalts. Das führt zur Entstehung eines elektrischen Signals in der nächsten Zelle.
  7. Das Signal wird so über Nervenzellen bis in dein Gehirn geleitet. Dort wird es verarbeitet und das Gehirn erhält das Signal „Du wurdest berührt“. Als Antwort sendet dein Gehirn die Anweisung „Dreh dich um!“ über die Neuronen zurück an die Muskeln in deinen Beinen. 

Nervenzellen Einteilung

Du kannst die Nervenzellen anhand von verschiedenen Kriterien in Gruppen einteilen. Dazu kannst du dir das Aussehen oder die Funktion der Nervenzellen anschauen. 

Einteilung nach Aussehen 

Du kannst Neuronen nach ihrem Aussehen in vier verschiedene Gruppen einteilen.

  • unipolare Nervenzelle: Nervenzellen mit nur einem kurzen Fortsatz; primäre Sinneszellen in der Netzhaut in deinem Auge (Zapfen und Stäbchen)
  • bipolare Nervenzelle: Nervenzelle mit zwei Zellfortsätzen (Dendrit und Axon); Teil der Informationsübertragung bei Geruchs- und Sehsinn
  • multipolare Nervenzelle: Nervenzelle mit vielen Dendriten und einem Axon; motorische Nervenzelle im Rückenmark
  • pseudounipolare Nervenzelle: Nervenzelle, bei der Axon und Dendrit als gemeinsamer Fortsatz aus dem Zellkörper wachsen und sich danach aufspalten; Tastsinneszellen
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Nervenzellen Einteilung nach Aussehen

Einteilung nach Funktion

Nach ihrer Funktion kannst du die Neuronen in drei verschiedene Typen einteilen: 

  • sensorische Nervenzelle: leitet Informationen von den Sinnesorganen oder anderen Organen im Körper an das Gehirn; Reiz des Antippens an der Schulter wird ans Gehirn gesendet
  • motorische Nervenzelle: leitet Informationen von deinem Gehirn oder Rückenmark an Muskeln oder Drüsen; Befehl „Dreh dich um“ wird von deinem Gehirn an die Muskeln geleitet
  • Interneuronen: als Teil des zentralen Nervensystems verschalten sie Neuronen miteinander, Vermittlerfunktion
Motoneuron, motorische Nervenzelle, Interneuron, Sensorneuron, sensorische Nervenzelle
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Nervenzellen Einteilung nach Funktion

Alle Nervenzellen zusammen bilden in deinem Körper das Nervensystem. Wenn du mehr über die Einteilung des Nervensystems lernen musst, dann gibt es hier das richtige Video für dich!

Zum Video: Nervensystem
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