Nervenerregungsleitung und Mechanismen

Overview

Die Vorlesung erklärt die Erregungsleitung in Nervenzellen, unterscheidet zwischen kontinuierlicher und saltatorischer Leitung und beschreibt deren Mechanismen und Unterschiede.

Grundprinzip der Erregungsleitung

• Erregungsleitung ist die Weiterleitung elektrischer Signale entlang einer Nervenzelle (Neuron).
• Elektrische Signale entsprechen Spannungsänderungen an der Zellmembran, genannt Aktionspotenziale.
• Aktionspotenziale entstehen am Axonhügel und wandern das Axon entlang bis zum Ende der Nervenzelle.

Kontinuierliche Erregungsleitung

• Bei der kontinuierlichen Erregungsleitung wird das Signal fortlaufend entlang des Axons weitergeleitet.
• Ein Reiz am Axonhügel öffnet spannungsgesteuerte Natrium-Ionen-Kanäle, sodass Natrium-Ionen einströmen und die Zelle depolarisieren.
• Nach der Öffnung schließen sich die Kanäle und sind während der Refraktärzeit nicht wieder aktivierbar.
• Die Refraktärzeit verhindert eine Rückwärtsleitung des Signals.
• Kontinuierliche Erregungsleitung ist langsam und typisch für wirbellose Tiere mit dicken Riesenaxonen.

Saltatorische Erregungsleitung

• Beim Menschen sind Axone durch die Myelinschicht isoliert, die durch Ranviersche Schnürringe unterbrochen ist.
• Neue Aktionspotenziale entstehen nur an den Ranvierschen Schnürringen (nicht isolierte Bereiche).
• Die Erregung „springt“ von Schnürring zu Schnürring, was schneller und energiesparender ist.
• Die Natrium-Kalium-Pumpe stellt das Ruhepotenzial wieder her und benötigt dafür Energie, arbeitet aber vor allem an den Schnürringen.

Übertragung an Synapsen

• Nach der Erregungsleitung muss das Signal über Synapsen auf das nächste Neuron übertragen werden.

Key Terms & Definitions

• Erregungsleitung — Weiterleitung eines elektrischen Signals entlang eines Axons.
• Aktionspotenzial — Kurzzeitige Spannungsänderung an der Zellmembran einer Nervenzelle.
• Kontinuierliche Erregungsleitung — Signalweiterleitung ohne Unterbrechung entlang des gesamten Axons.
• Saltatorische Erregungsleitung — Sprunghafte Weiterleitung des Signals von einem Ranvierschen Schnürring zum nächsten.
• Myelinschicht — Isolationsschicht um das Axon.
• Ranviersche Schnürringe — Nicht isolierte Abschnitte eines Axons.
• Refraktärzeit — Zeitraum, in dem ein Natrium-Kanal nach Aktivierung nicht erneut aktiviert werden kann.
• Natrium-Kalium-Pumpe — Enzym, das Natrium-Ionen aus der Zelle und Kalium-Ionen in die Zelle transportiert.

Action Items / Next Steps

• Informiere dich im nächsten Video über den Aufbau und die Funktionsweise von Synapsen.