Nervenfaser: Aufbau, Funktion und Einteilung

Eine Nervenfaser ist ein Kabel unseres Körpers, das elektrische Signale leitet und damit Effekte in verschiedenen Organen hervorruft. Ihre funktionelle Einteilung entscheidet über die Geschwindigkeit und Qualität ihrer Effekte. Dieser Artikel soll den Aufbau, die Funktion mit verschiedenen Einteilungen und die Klinik erläutern.

Nervenfaser – Definition

Die Nervenfasern sind Fortsätze von Nervenzellen (Neurone) und entsprechen im Prinzip ihren Axonen. Sie leiten elektrische Signale an ihre Ziele und sind sowohl Teil des peripheren als auch des zentralen Nervensystems.

Nervenfaser – Aufbau

In zentralen und peripheren Nervensystem gibt es Nervenfasern, die mit und ohne Myelinscheide auftreten. Im zentralen Nervensystem (ZNS) bilden Oligodendrozyten die Myelinscheide. Dabei bildet ein Oligodendrozyt mehrere Myelinscheiden um mehrere Axone. Die Dicke kann je nach Faserart sehr unterschiedlich sein. Nicht-myelinisierte Fasern des ZNS sind in ihrer Dicke dagegen unter einem Mikrometer dünn und von den Astrozyten umgeben.

Nervenfasern des peripheren Nervensystems (PNS) werden durch Schwann-Zellen myelinisiert. Die Schwann-Zelle wickelt sich dabei um das Axon und somit kann jede Schwann-Zelle nur eine Myelinscheide bilden. Auch hier variieren die Dicken der Fasern je nach Typ. Die nicht-myelinisierten Fasern des PNS haben dagegen eine Dicke von unter zwei Mikrometern. Im Gegensatz zu den Nervenfasern des ZNS sind die des PNS von einer Basallamina umgeben, die das Nervengewebe mit dem umliegenden Bindegewebe verbindet.

Myelinisierte Axone werden generell von einzelnen Myelinscheiden umgeben. Zwischen den Scheiden ist die Nervenfaser frei von Isolierung. Dieser kleine Bereich wird als Ranvier’scher Schnürring bezeichnet. Der Bereich zwischen zwei Schnürringen heißt Internodium.

Am Ende der Nervenfaser verbinden sich die Axone mit Neuronen oder anderen Zellen und bilden Synapsen. Über diese Strukturen werden die elektrischen Signale chemisch über Neurotransmitter übertragen. Diese biochemischen Stoffe werden von den Axonenden in den synaptischen Spalt ausgeschüttet und von Rezeptoren der nachfolgenden Zellmembran registriert, was den Effekt in der Zielzelle auslöst.

Nervenfaser – Funktion

Allgemein ist das Ziel der Nervenfaser elektrische Signale durch den Körper zu leiten. Efferente Fasern leiten Informationen vom ZNS in die Peripherie und sind in aller Regel motorisch. Afferente Fasern dagegen leiten sensible Informationen aus der Peripherie ans ZNS. Dabei lassen sich anhand des Aufbaus und der Leitungsgeschwindigkeit verschiedene Typen klassifizieren. Eine solche Einteilung erfolgt nach Erlanger und Gasser wie folgt:

Entscheidend für diese Einteilung sind die Myelinisierung der Durchmesser der Faser und die Leitungsgeschwindigkeit. So werden dann die Fasern in Typ A, B und C eingeteilt. Untergruppen dieser Typen werden dann durch griechische Buchstaben (z.B. α, β, γ) zugeteilt.

A-Fasern

Fasern des Typs Aα sind extrem schnell leitende, myelinisierte Fasern (ca. 60-120 m/s) und dazu noch die dicksten mit einem Durchmesser von etwa 15 Mikrometern. Ihre wahrscheinlich berühmtesten Vertreter sind die α-Motoneurone, die zum Beispiel motorische Informationen aus dem Rückenmark zum entsprechenden Muskel leiten. Des weiteren leiten afferente Nervenfasern die Informationen aus Muskelspindeln zum Rückenmark und Gehirn.

Typ Aβ-Fasern sind vertreten als myelinisierte afferente Fasern, die sensible Informationen aus den Mechanorezeptoren der Haut leiten. Sie sind mit etwa 8 Mikrometer Durchmesser etwas dünner und langsamer (ca. 30-60 m/s)

Die mit Myelin überzogenen Aγ-Fasern leiten langsamer (ca. 2-30 m/s) und weisen mit etwa 5 Mikrometern einen dünneren Durchmesser auf. Sie kommen als γ-Motoneurone ebenfalls in Muskelspindel vor und modifizieren die Muskelfasern in den Spindeln durch efferente Informationen, die sie leiten.

Ähnlich sind die Fasern des Typs Aδ, denn sie leiten mit einer ähnlichen Geschwindigkeit von circa 2-30 Metern pro Sekunde. Allerdings sind sie ein wenig dünner mit einem Durchmesser von etwa 3 Mikrometern und nur sehr dünn von Myelinscheiden umgeben. Man findet sie als afferent leitende Nervenfasern, die Temperaturempfinden und den frühen Schmerz weiterleiten.

B- und C-Fasern

Fasern, die als Typ B eingestuft sind ebenfalls wie alle A-Fasern myelinisiert, leiten aber relativ langsam (ca. 3-15 m/s) im Vergleich, da sie nur weniger als 3 Mikrometer Durchmesser messen. Sie sind typisch für sympathische Neurone, die präganglionär – also vor der Verschaltung sympathischen Grenzstrang- verlaufen.

C-Fasern sind nicht myelinisiert und nur etwa einen Mikrometer im Durchmesser. Sie leiten nur sehr langsam mit einer Geschwindigkeit von circa 0,25 bis 1,5 Metern pro Sekunde. Typischerweise handelt es sich bei ihnen um die langsamen, schmerzleitenden Nervenfasern, die den dumpfen und späten Schmerz leiten. Des weiteren findet man sie als postganglionäre Sympathikusneurone im peripheren Nervensystem.

Nervenfaser – Klinik

Eine multiple Sklerose (MS) kann sich in vielen verschiedenen Formen und Verläufen präsentieren, dabei sind Frauen häufiger betroffen als Männer.

Im Wesentlichen ist die MS durch eine fortschreitende Demyelinisierung von Axonen im zentralen Nervensystem (ZNS) gekennzeichnet. Diese Zerstörung der Myelinscheiden geschieht durch eine Autoreaktivität des eigenen Immunsystems. Das bedeutet, dass eigene T-Lymphozyten sich aus noch ungeklärten Gründen gegen die körpereigenen Myelinstrukturen richten und diese durch hervorgerufene Entzündungsreaktionen untergehen lassen. Damit ist die Leitungsgeschwindigkeit der betroffenen Neurone stark eingeschränkt. Zusätzlich ist der zelluläre Stoffwechsel gestört, was eine Degeneration der Nervenzellen zur Folge hat. Somit kommt es im fortschreitenden Verlauf zu zunehmenden neurologischen Einschränkungen.

Ein häufiges Erstsymptom sind Sehstörungen, darunter auch das Sehen von Doppelbildern. Weitere erste Symptome einer MS können Sensibilitätsstörungen oder eine Entzündung des Sehnerven (Optikusneuritis) sein.

Die Prognose sowie der Verlauf der Multiplen Sklerose ist sehr individuell und kann sich durchaus enorm unterschiedlich präsentieren. So wirkt sich ein Erkrankungsbeginn nach dem 35. Lebensjahr eher ungünstiger auf die Prognose aus. Die durchschnittliche Lebenserwartung sinkt im Schnitt um sechs bis sieben Jahre, wobei auch hier sehr variable Verläufe möglich sind.