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Axon

von altgriechisch: ἄξων ("axōn") - Achse
Synonyme: Achsenzylinder, Neurit, Neuritum, Neuraxon
Englisch: axon, neurite

1 Definition

Als Axon oder Neurit wird der Fortsatz einer Nervenzelle (Neuron) bezeichnet, der elektrische Nervenimpulse vom Zellkörper (Soma) weg leitet. Die Einheit aus Axon und den ihm anliegenden Hüllstrukturen (Axolemm) nennt man Nervenfaser.

2 Struktur

Das Axon beginnt am so genannten Axonhügel als Ausstülpung des Nervenzellkörpers. Dieser Abschnitt wird auch AIS (axon initial segment) genannt. Die Länge des Axons ist von der Lokalisation und Funktion der Nervenzelle abhängig - sie schwankt von Bruchteilen eines Millimeters bis zu Längen über einen Meter. An seinem Ende ist das Axon in der Regel baumartig verzweigt und mündet in einer Vielzahl von knopfförmig verdickten Endigungen (Telodendren). Sie bilden Verbindungsstellen zu anderen Nervenzellen (Synapsen) oder leiten die elektrische Erregung an Muskel- oder Drüsenzellen weiter.

3 Einteilung

3.1 ...nach Ummantelung

Man unterscheidet marklose und markhaltige Nervenfasern, die von einer Myelinschicht umgeben sind.

3.1.1 Markhaltige Nervenfasern

Bei markhaltigen Nervenfasern ist das Axon von der Mark- oder Myelinscheide umgeben, einem Strukturelement der Neuroglia, das im Zentralnervensystem (ZNS) von den Oligodendrozyten und im peripheren Nervensystem (PNS) von den Schwann-Zellen gebildet wird. Bei der Einsenkung des Axons in seine Hüllzelle entsteht eine Zellmembran-Duplikatur, die man als Mesaxon bezeichnet.

Die Markscheide dient der Isolation gegenüber der Umgebung und damit der Verbesserung der Erregungsleitung des Axons. Der Grad der Myelinisierung wird durch die Funktion der Nervenzelle bestimmt und ist auf den Axondurchmesser abgestimmt. Er lässt sich nach der Klassifikation nach Erlanger und Gasser differenzieren.

Die Dicke der Myelinschicht modifizieren die Gliazellen durch die Anzahl der Wicklungen um das Axon. Dickere Markscheiden können so bis zu hundert Lamellenschichten aufweisen.

Durch die Myelinscheide können elektrische Signale rasch über längere Strecken weitergeleitet werden, ohne dass es zu einer erheblichen Signalabschwächung kommt. Dabei spielen in gewissen Abständen auftauchende Lücken in der Myelinscheide, die Ranvier-Schnürringe, eine wichtige Rolle. Sie ermöglichen eine saltatorische Erregungsleitung, die deutlich höhere Leitungsgeschwindigkeiten möglich macht.

3.1.2 Marklose Nervenfasern

Marklose Nervenfasern im ZNS haben keine Hüllstrukturen. Im PNS sind sie in das Zytoplasma von Schwann-Zellen eingebettet. Sie sind schlechter gegen die Umgebung isoliert und haben daher eine geringere Leitungsgeschwindigkeit.

3.2 ...nach Faserqualität

Nervenfasern können Teil des bewussten, somatischen Nervensystems sein oder sie dienen dem unbewussten, viszeralen bzw. vegetativen Nervensystem. Sie können jeweils motorisch sein, d.h. eine Bewegung veranlassen, oder sensibel, d.h. eine Empfindung wahrnehmen. Entsprechend spricht man von somatosensibel oder viszerosensibel bzw. somatomotorisch oder viszeromotorisch.

Darüber hinaus unterscheidet man Faserqualitäten, die nur bei den Hirnnerven vorkommen (sensorische Wahrnehmungen, Versorgung der Kiemenbogenmuskulatur), und solche, die im übrigen peripheren Nervensystem auftauchen. Erstere werden als "speziell", letztere als "allgemein" bezeichnet.

3.2.1 Motorische Fasern

3.2.2 Sensible Fasern

3.3 ...nach Leitungsrichtung

  • afferent: leitet den Impuls zum ZNS hin, gleichbedeutend mit "sensibel" oder "sensorisch"
  • efferent: leitet den Impuls vom ZNS weg, gleichbedeutend mit "motorisch"

3.4 ...nach Leitungsgeschwindigkeit

Nach ihrer Leitungsgeschwindigkeit kann man Axone in verschiedene Klassen einteilen:

Name Leitungsgeschwindigkeit [m/s] Durchmesser [µm]
Aα-Faser 60-120 10-20
Aβ-Faser 40-90 7-15
Aγ-Faser 20-50 4-8
Aδ-Faser 10-30 2-5
B-Faser 5-20 1-3
C-Faser < 2 0,5-1,5

3.5 ...nach Afferenz

Klasse Afferenz von
Ia Muskelspindel
Ib Golgi-Sehnenorgan
II Hautrezeptor (Berührung, Druck, Vibration)
III Hautrezeptor (Temperatur), Schmerzrezeptor (schnell)
IV Schmerzrezeptor (langsam)

4 Physiologie

4.1 Wachstum

Das Wachstum der Axone während der Embryonalzeit bzw. Fetalperiode wird durch den Nervenwachstumsfaktor NGF vermittelt, der von den Zielstrukturen des Axons gebildet wird. An der Spitze des Axons befindet sich ein so genannter Wachstumskegel ("growth cone"), der die NGF-Signale empfängt und mit Lamellipodien und Fillipodien besetzt ist, die den weiteren Vorschub des Axons bewerkstelligen.

Nervenzellen von Axonen, die keinen Anschluss an eine Zielstruktur finden, sterben durch Apoptose ab. Erfolgreich konnektierende Axone erhalten die Vitalität der Nervenzelle über den Transkriptionsfaktor CREB.

4.2 Axonaler Transport

Stoffbewegungen innerhalb der teilweise sehr langen Axone werden durch spezielle zelluläre Abläufe im Axoplasma ermöglicht, die man unter der Bezeichnung "axonaler Transport" zusammen fasst.

5 Weblinks

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Diese Seite wurde zuletzt am 7. Juni 2022 um 13:36 Uhr bearbeitet.

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