Erkrankungen des Nervensystems

Störungen des Nervensystems können verschiedene Ursachen haben und zu einer Vielzahl von Symptomen führen. Einige wichtige Erkrankungen sind:

1. Neurodegenerative Erkrankungen:

   • Alzheimer-Krankheit
   • Parkinson-Krankheit
   • Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

2. Autoimmunerkrankungen:

   • Multiple Sklerose
   • Myasthenia gravis

3. Infektionskrankheiten:

   • Meningitis
   • Enzephalitis

4. Psychiatrische Erkrankungen:

   • Depression
   • Schizophrenie
   • Angststörungen

Definition: Neurodegenerative Erkrankungen sind durch den fortschreitenden Verlust von Nervenzellen gekennzeichnet, was zu einer Verschlechterung der kognitiven und/oder motorischen Funktionen führt.

Example: Bei der Parkinson-Krankheit führt der Verlust von dopaminergen Neuronen in der Substantia nigra zu charakteristischen motorischen Symptomen wie Zittern, Muskelsteifheit und Bewegungsverlangsamung.

Faktoren, die zur Entstehung von Nervensystemerkrankungen beitragen können:

• Genetische Prädisposition
• Umweltfaktoren (z.B. Toxine, Stress)
• Alterungsprozesse
• Lebensstil (z.B. Ernährung, körperliche Aktivität)

Highlight: Die Erforschung von Nervensystemerkrankungen ist ein wichtiges Gebiet der Neurowissenschaften, da viele dieser Krankheiten bisher nicht heilbar sind und eine große Belastung für Betroffene und die Gesellschaft darstellen.

Diagnostische Methoden in der Neurologie:

• Bildgebende Verfahren (MRT, CT, PET)
• Elektroenzephalographie (EEG)
• Nervenleitgeschwindigkeitsmessungen
• Liquoruntersuchungen

Vocabulary: Die Myelinscheide, die von Schwann'schen Zellen gebildet wird, ist bei Erkrankungen wie Multipler Sklerose betroffen, was zu einer Störung der Erregungsleitung führt.

Therapieansätze:

• Medikamentöse Behandlung
• Chirurgische Eingriffe
• Physiotherapie und Ergotherapie
• Psychotherapie
• Neurotechnologische Ansätze (z.B. Tiefe Hirnstimulation)

Example: Bei der Behandlung von Epilepsie können markhaltige Nervenfasern durch chirurgische Eingriffe durchtrennt werden, um die Ausbreitung von epileptischen Anfällen zu verhindern.

Die Forschung im Bereich der Neurowissenschaften und Neurologie macht ständig Fortschritte, um neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln und das Verständnis für die komplexen Funktionen des Nervensystems zu vertiefen.

Entstehung des Ruhepotentials

Das Ruhepotential ist die Grundlage für die elektrischen Vorgänge an Nervenzellen und somit für die Signalübertragung. Es beschreibt den Zustand einer Nervenzelle, wenn sie gerade kein Signal weiterleitet.

Die Entstehung des Ruhepotentials basiert auf folgenden Voraussetzungen:

1. Ungleiche Ionenverteilung: Höhere Konzentration von Kaliumionen (K+) und negativen organischen Ionen (A-) im Zellinneren, mehr Natrium- (Na+) und Chloridionen (Cl-) außerhalb der Zelle.

2. Selektiv permeable Zellmembran: Lässt bestimmte Ionen leichter passieren als andere.

Definition: Das Ruhepotential ist die elektrische Spannungsdifferenz zwischen der Innen- und Außenseite der Zellmembran einer Nervenzelle im Ruhezustand.

Die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials erfolgt durch:

• Diffusion von Kaliumionen nach außen aufgrund des Konzentrationsgefälles
• Gegenläufiger elektrischer Gradient, der die Kaliumionen nach innen zieht
• Natrium-Kalium-Pumpe, die aktiv Natriumionen aus der Zelle und Kaliumionen in die Zelle transportiert

Highlight: Die Ionenverteilung beim Ruhepotential führt dazu, dass das Zellinnere negativ geladen ist im Vergleich zum Außenraum. Dies erklärt, warum das Ruhepotential negativ ist.

Die Natrium-Kalium-Pumpe spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Ruhepotentials:

• Sie transportiert 3 Na+-Ionen aus der Zelle und 2 K+-Ionen in die Zelle
• Dieser Vorgang verbraucht Energie in Form von ATP
• Etwa 20% des gesamten ATP-Umsatzes einer Zelle wird für diesen Prozess benötigt

Vocabulary: Myelinisierte Axone sind von einer Markscheide umgeben, die aus den Zellmembranen der Schwann'schen Zellen gebildet wird und eine elektrische Isolation darstellt.

Die Messung des Ruhepotentials erfolgt mithilfe feiner Glaskapillaren, die mit einer Salzlösung gefüllt sind. Eine Elektrode wird in die Nervenzelle eingeführt, während eine andere in die umgebende Flüssigkeit getaucht wird. Die gemessene Spannung wird verstärkt und mit einem Spannungsmessgerät angezeigt.

Example: Ein klassisches Experiment zur Messung des Ruhepotentials verwendet das Riesenaxon eines Tintenfischs, das aufgrund seiner Größe leichter zu untersuchen ist.