Das Wichtigste: 3 Grundlagen der Erregungs- und Neurophysiologie. - Erregungsausbreitung -
3 Grundlagen der Erregungs- und Neurophysiologie
PD DR. Gernot Kuhnen
Das Wichtigste ———————————————————————————————————————————————————————————————...
Das Wichtigste ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
Das Wichtigste: 3 Grundlagen der Erregungs- und Neurophysiologie - Erregungsausbreitung -
GK
3 Grundlagen der Erregungs- und Neurophysiologie
PD DR. Gernot Kuhnen
Das Wichtigste: 3.4 Erregungsleitung ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
3.4 Erregungsleitung • Elektrotonus Die Erregungsausbreitung ohne Aktionspotenzial erfolgt elektrotonisch (durch Ausgleichsströme). Die elektrotonische Erregungsausbreitung ist sehr schnell, aber die Amplitude fällt exponentiell ab. Die elektrotonische Erregungsausbreitung steigt: –
– –
•
mit abnehmendem Längswiderstand (Innenwiderstand) durch dickere Fasern mit zunehmenden Membranwiderstand durch Myelinisierung mit abnehmender Membrankapazität (≈ Oberfläche/Ladungsabstand) durch Myelinisierung
Elektrotonische Ausbreitung und Aktionspotenziale tragen die Erregung weiter. GK
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PD DR. Gernot Kuhnen
Das Wichtigste: 3.4 Erregungsleitung ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
marklose und myelinisierte Nervenfasern •
•
Marklose Nervenfasern tragen die Erregung überwiegend durch Aktionspotenziale weiter, geringe Leitungsgeschwindigkeit. Myelinisierte Nervenfasern produzieren nur an den Ranvierschen Schnürringen Aktionspotenziale und die Internodien werden durch elektrotonische Ausbreitung überbrückt, hohe Leitungsgeschwindigkeit. –
saltatorische (sprungweise) Erregungsleitung
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Das Wichtigste: 3.4 Erregungsleitung ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
NLG Nervenleitgeschwindigkeit •
marklose Nervenfasern
•
myelinisierte Nervenfasern
1 m/s 10-100 m/s
hohe NLG bei wichtigen Fasern des Bewegungsapparates wie den Skelettmuskelefferenzen und den Muskelspindelafferenzen [Efferenz zieht von zentral nach peripher Afferenz zieht von peripher nach zentral]
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Das Wichtigste: 3.5 Erregungsübertragung durch Synapsen ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
3.5 Erregungsübertragung durch Synapsen Synapsentypen •
•
Synapsen übertragen die Erregung von einer Zelle zur nächsten. Es gibt elektrische und chemische Synapsen – –
elektrische Synapsen (gap junction's) übertragen mit Elektrotonus chemische Synapsen übertragen mithilfe eines Transmitters (TM, chemischer Botenstoff)
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Das Wichtigste: 3.5 Erregungsübertragung durch Synapsen ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
Motorische Endplatte, Bsp. einer chemischen Synapse chemische Synapse mit direkter Transmitterwirkung: eine cholinerge Synapse vom nikotinergen Typ (ACh Azetylcholin)
Spaltung des ACh durch die ACh-esterase:
Kuhnen/Seidler 2012
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Das Wichtigste: 3.5 Erregungsübertragung durch Synapsen ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
chemische Synapsen •
• •
ein Aktionspotential öffnet spannungsgesteuerte Ca2+-Kanäle und führt zum Ca2+-Einstrom in das synaptische Ende proportional zum Ca2+-Anstieg werden Transmitter [TM] in den synaptischen Spalt (20-50 nm) ausgeschüttet die TM binden an der postsynaptischen Membran an Rezeptoren, dieses führt: – –
•
a. direkt zur Öffnung von Kationenkanälen (Synapsenzeit ca. 1 ms) b. indirekt über G-Proteine und second messenger zur Öffnung von Kationenkanälen (Synapsenzeit bis 100 ms)
und bewirkt durch den Einstrom von Na+ eine lokale Depolarisation, ein exitatorisches postsynaptisches Potenzial (EPSP).
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Das Wichtigste: 3.5 Erregungsübertragung durch Synapsen ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
chemische Synapsen • •
•
überschwellige EPSP‘s führen zu einem Aktionspotenzial öffnet der TM Kanäle für K+ und/oder Cl- so führt dieses zu einer Hyperpolarisation, - ein inhibitorisches postsynaptisches Potenzial (IPSP) die TM-Auschüttung wird beendet (präsynaptisch) durch: –
•
Rückpumpen des Ca2+
die TM-Wirkung wird beendet durch: – – –
Spaltung des TM Wiederaufnahme des TM Desensitivierung der postsynaptischen Kanäle GK
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PD DR. Gernot Kuhnen
Das Wichtigste: 3.5 Erregungsübertragung durch Synapsen ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
Transmitter sind Überträgerstoffe und übertragen Erregung meist von einer Nervenzelle auf eine andere Nervenzelle oder eine Muskelzelle
