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Autor Thema: Elektrische Erregbarkeit des Nervengewebes  (Gelesen 187 mal)

Willy Wuff

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Elektrische Erregbarkeit des Nervengewebes
« am: Juli 13, 2014, 07:22:33 Vormittag »

Elektrische Erregbarkeit des Nervengewebes

Das Ruhemembran Potential, ist der Spannungsunterschied , der an der Plasmamebrane zustande kommt, durch die unterschiedliche  Ionenverteilung   im Intra- und im Extrazellulärraum.
Alle Zellen des Körpers, egal ob elektrisch erregbar oder nicht, tragen auf ihrer Zellmembran elektrische Ladungen. Die Zellinnenseite ist  negativ  geladen, während die Zellaussenseite positiv aufgeladen ist. Diese Potentialdifferenz bezeichnet man als  Membranpotential . Es beträgt bis zu 60 mV, also 0,06 Volt.
Wie kommt es zu dieser Potentialdifferent ?
Der Intrazellularraum ist verglichen mit dem Extrazellularraum sehr reich an  Kalium , Kalium ist Positiv geladen, Durch K+ Kanäle bewegen sich K+ Ionen nach außen, nehmen somit ihre Positive Ladung mit, was im Zellinneren zu einer negativen Ladung führt.
Nun verliert aber die Zelle nicht alle Kaliumionen, da jedes ausströmende K+ die Zellaußenseite automatisch stärker positiv auflädt. Da gleichsinnig geladene Teilchen einander abstoßen, wird es für weitere K+-Ionen immer schwerer, sich gegen diese positive Membranladung nach außen vorzuarbeiten. Innerhalb kurzer Zeit (wenige Millionstel einer Sekunde) stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei dem keine K+-Ionen mehr durch die Zellmembran fließen.
Das Aktionspotenzial
Es bezeichnet eine kurzfristige  Spannungsänderung  an der Zellmembran.
Innerhalb einer Zelle ist Natrium 10 Fach  niedriger    konzentriert als außerhalb der Zelle, die Zellmembran ist für Natrium  undurchlässig.   Öffnen sich Na Kanäle, so kann es sehr schnell in die Zelle eindringen. Die elektrische Ladung der Zellmembran kehrt sich kurzzeitig um, die Zelle ist in ihrem Inneren positiv geladen.
Das Schwellenpotenzial
Es ist der Trigger für ein  Aktionspotential . Unterschreitet das Membranpotenzial diesen Wert in Richtung 0 so wird unwiderruflich und sofort ein volles Aktionspotenzial ausgelöst, während nur geringfügige negative werte keine  Reaktion zeigen.
Repolarisation.
Es ist wichtig, dass sich eine Erregung nicht nur schnell aufbaut, sondern auch schnell wieder abklingt, damit rasche Bewegungsabläufe und Stopps möglich werden. Diese    5 – 50 ms  dauernde Repolarisationsphase bringt das   Membranpotenzial  wieder auf seinen Ruhewert zurück
Die   Refraktärperiode , dient der Regeneration der Zelle. Während dieser Periode kann kein Aktionspotenzial ausgelöst werden (absolute Refraktärperiode) oder das Schwellenpotenzial ist sehr viel höher als normal (relative Refraktärperiode).
Aufbau des Nervengewebes
Wie andere Körperzellen hat auch die Nervenzelle einen Zellkern, einen Zellstoffwechsel mit dementsprechenden Zellorganellen.
Jedoch können sich die Nervenzellen nach der Geburt nicht mehr durch  Zellteilung  vermehren. Die meißten Neuronen besitzen einen Zellleib mit Zellkern und mehreren länglichen Zellfortsätzen, die   Axone.   Sie können eine Länge von 1 mm bis 100 cm entwickeln. Entlang des Axons wird vom und zum Zell leib ein stetiger  Flüssigkeitsstrom  aufrecht gehalten. Begrenzt wird das Axon durch die Zellwand, das  Axolem.
Die Fortsätze werden unterschieden in  Dendriten   und  Neuriten .
Die Dendriten empfangen Informationen, während die Neuriten sie  senden .
An den Enden der Zellfortsäze sind Verdickungen ausgebildet, diese fungieren als Kontaktstellen zwischen den einzelnen Nervenzellen. Diese Kontacktstellen werden als  Synapsen  bezeichnet.

Erregungsleitung in marklosen Nervenfasern
Ein Aktionspotential das am Anfang eines Axons ausgelöst wird  depolarisiert   nur die unmitelbare Nachbarschaft und überträgt sich so auf die Nächste Zelle. Da die Auslösende Zelle sich danach in der   Refraktionsphase   befindet kann kann sich der Impuls auch nur in eine Richtung fortbewegen.
Diese Ausbreitung ist sehr langsam, und ist für die Übermittlung einfacher dumpfer Schmerzreitze ausreichend, jedoch nicht wenn es um eine schnelle Reizleitung geht. Das Aktionspotenzial pflanzt sich in Nervenfasern über lokale Ströme entlang der Zellmembran fort. Jede einzelne Stelle entwickelt dabei ein eigenes Aktionspotenzial, wodurch die Erregungsleitung langsam wird.
Erregungsleitung in markhaltigen Nervenfasern
  Markscheiden   isolieren die Zellmembran einer Nervenfaser elektrisch gegen die Umwelt. Ein Aktionspotenzial kann sich so über eine wesentlich größere Strecke ausbreiten. Die Erregung springt von einem Schnürring zum nächsten, die Erregungsleitung wird bis zu 20-mal schneller.

Um die Reitzleitungsgeschwindigkeit zu beschleunigen werden die Nervenfasern auf kleinsten Teilstücken von  Gliazellen   umhüllt, diese wirken als Isolator. Im Peripheren Nervensystem sind es die Schwan Zellen, die jeweils einen kleinen Abschnitt des Axons ummanteln. Sie bilden die aus zahlreichen  Segmenten  bestehende Mark- oder Myelinscheide. Die Markscheide vermindert erheblich die elektrische Membrankapazität, so das sich die Erregung über wesentlich weitere Strecken ausbreiten kann.
Nur in dem   Ranvier-Schnürring , einem schmalen Spaltraum zwischen zwei Markscheidesegmenten, liegt die Membran der Nervenfaser frei.
In diesen befinden sich tausende erregbarer Natrium und Kalium   Kanäle , die ein starkes Aktionspotential erzugen können.
Auf diese weise erreichen sehr dünne Nervenfasern ( 5 mükro Meter ) bis zu 20 m / sec.
Dickere Nervenfasern  (15 mükro Meter ) bis zu 120 m/sec.

Struktur und Bedeutung der Erregungsübertragung an der Synapse
Im Bereich der Synapse lassen drei Strukturen differenzieren.
An der Aussendenden Zelle die präsynaptische Membran
Den synaptischen Spalt
An der empfangenden Zelle die postsynaptische Membran.
Eine elektrische Übertragung über den Synaptischen Spalt hinaus ist  nicht möglich .
Das an der Präsynaptischen Membran eintreffende Aktionspotential sorgt dafür das ein  Transmitterstoff  freigesetzt wird
In der postsynaptischen Membran befinden sich  Rezeptorstrukturen , die genau für diesen Transmitter zugeschnitten sind und beim Eintreffen des Transmitters "ihrer" (postsynaptischen) Zelle signalisieren, daß ein Erregungsvorgang stattgefunden hat. 
Gespeichert
 

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