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Nervenfasern – DefinitionBevor wir über die Unterscheidung der Nervenfasern und den Signaltransport sprechen, wollen wir die Frage klären: Was ist eine Nervenfaser? Eine Nervenfaser ist eine lange, schnurähnliche Bahn und Teil der Nervenzelle. Sie befindet sich am Zellkörper und wird in Axonhügel, Axon und Endknöpfchen unterteilt. Die Funktion einer Nervenfaser ist die Weiterleitung von Informationen von einer Nervenzelle zur nächsten oder
beispielsweise zu einer Muskelfaser. Show Marklose NervenfasernMarklose Nervenfasern besitzen keine Gliazellen auf dem Axon. Das Axon ist sozusagen nackt. Marklose Nervenfasern führen eine langsame Reizweiterleitung aus. Mit einer Geschwindigkeit von $\pu{0,6 – 3 m/s}$ erfolgt die Reizweiterleitung auf kontinuierliche Weise vom Axonhügel durch das Axon bis hin zum Endknöpfchen bei Axonen mit
einem Durchmesser von $\pu{0,3 – 1,5 µm}$. Marklose Nervenfasern – Weiterleitung des SignalsUm zu
verstehen, warum die Signalweiterleitung in marklosen Nervenfasern langsamer ist und mehr Energie benötigt als in markhaltigen Nervenfasern, schauen wir uns noch einmal an, wie genau das Signal weitergeleitet wird. Marklose Nervenfasern – VorkommenMarklose Nervenfasern kommen vorwiegend in wirbellosen Tieren vor. Ein Beispiel ist die Biene. Aufgrund ihrer geringen Größe ist eine Reizweiterleitung von etwa $\pu{3 m/s}$ ausreichend, um Informationen weiterzuleiten. Bei uns Menschen finden wir marklose Nervenfasern zum Beispiel in Magen und Darm. Diese führen keine schnelle Bewegung durch oder reagieren auf eine Notsituation – daher sind auch hier geringere Geschwindigkeiten der Reizweiterleitung ausreichend. Markhaltige NervenfasernIm Unterschied zu marklosen Nervenfasern sind bei markhaltigen in regelmäßigen Abständen Gliazellen um das Axon gewickelt. Diese bilden Myelinschichten als Isolationsschicht. Eine andere Bezeichnung für diese bestimmte Art der Gliazelle ist schwannsche Zelle. Zwischen benachbarten schwannschen Zellen befindet sich je ein ranvierscher Schnürring. Das ist ein markloser Abschnitt des Axons. Da diese Nervenfasern einen geringeren Durchmesser gegenüber den marklosen besitzen, benötigen sie weniger Platz und für ihre Herstellung weniger Baumaterial. Markhaltige Nervenfaser – ErregungsleitungVorteilhaft sind die schwannschen Zellen bei der Reizweiterleitung. Da eine Änderung des Membranpotenzials nur an den ranvierschen Schnürringen stattfinden kann, erfolgt die Weiterleitung des Aktionspotenzials sprunghaft, auf saltatorische Weise. Mit einer Geschwindigkeit von bis zu $\pu{120 m/s}$ wandert der Reiz recht schnell und die Nervenfasern arbeiten effizienter in der Informationsweitergabe als marklose. Bei markhaltigen Nervenfasern besitzt das Axon nur an den ranvierschen Schnürringen die Natrium-Kalium-Ionenpumpen. Durch diese räumliche Begrenzung konzentriert sich die Anzahl auf $\pu{12000 pro µm2}$. So können hohe Konzentrationen an Ionen schneller transportiert werden, ohne jedoch alle Pumpen in Gebrauch zu nehmen. Der Energieverbrauch beschränkt sich nur auf die Schnürringe und nicht auf die gesamte Axonlänge, daher wird weniger benötigt. Markhaltige Nervenfaser – Vorkommen beim MenschenFür Menschen sind markhaltige Nervenfasern für schnelle Reaktionen notwendig. Sie kommen überall im Körper vor. Dabei dienen sie nicht nur schnellen Bewegungen, sondern sind auch im Straßenverkehr für die Achtsamkeit notwendig. Am wichtigsten ist ihre Funktion für Reaktionen auf Gefahrensituationen. Eine schnelle Reizweiterleitung ist für schnelle Reaktionen lebensnotwendig. Marklose und markhaltige Nervenfasern im VergleichIn der Abbildung kannst du dir den Aufbau einer markhaltigen (myelinisierten) und einer marklosen Nervenfaser genauer ansehen. Der einzige Unterschied, den du feststellen wirst, sind die Gliazellen, welche bei der myelinisierten Nervenfaser um das Axon gewickelt sind. Als Zusammenfassung führen wir die wichtigsten Unterschiede von marklosen und markhaltigen Nervenfasern noch einmal in einer Tabelle auf.
Wenn du noch einmal wiederholen willst, wie eine Nervenzelle genau aufgebaut ist, sieh dir hier nochmals die Informationen an: Nervenzelle – Bau. Nun kannst du bestimmt sehr gut unsere Aufgabenblätter und interaktiven Übungen mit deinem Wissen lösen. Was ist die Nervenfaser?Eine Nervenfaser ist die Einheit aus einem Axon und seiner Umhüllung aus Gliazellen. Diese Umhüllung unterscheidet sich im PNS von der im ZNS. Zudem gibt es Nervenfasern mit und ohne Myelinscheide, sowohl im PNS als auch im ZNS.
Was ist im Axon?Axon s, m [von *axo -], Achsenzylinder, Neurit, charakteristischer Fortsatz von Nervenzellen, der elektrische Nervenimpulse vom Zellkörper weg leitet (Erregung). Das Axon ist eine von Plasmamembran umhüllte Ausstülpung von Zellplasma, die ein hochdifferenziertes Cytoskelett enthält.
Was ist der Unterschied zwischen einem Nerv und einer Nervenfaser?Im Zentralnervensystem (ZNS) sind Nervenzellen die wesentlichen Bestandteile des Parenchyms von Rückenmark und Gehirn. Im peripheren Nervensystem (PNS) werden Bündel von Tausenden von Nervenfasern mit ihren jeweils umliegenden Hüll- und Versorgungsschichten als Nerven bezeichnet.
Wie viele Axone hat ein Nerv?Die meisten Neuronen haben ein einziges Axon. Es gibt aber auch Nervenzellen, die kein Axon besitzen, z. B. verschiedene Amakrinzellen der Netzhaut.
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