M3b - Biopsychologie
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2. Erregungsbildung und Erregungsleitung

saltatorische Erregungsleitung

saltatorische Erregungsleitung: darunter versteht man die Reizleitung, bei der die Erregung nicht kontinuierlich durch Aktionspotenziale über die gesamte Länge des Axons erzeugt wird, sondern sprunghaft von Schnürring zu Schnürring. (S.45 Birbaumer und Schmidt) In myelinisierten Axonen fließt der Strom schneller als in marklosen Nervenfasern. Begründet ist dies in der Minimierung des Leckstroms aus der Zelle heraus. Marklose Axone weisen nur einen relativ geringen Widerstand gegen Leckströme auf, da die Membran vollständig mit der extrazellulären Flüssigkeit in Verbindung steht. Myelinisierte Axone stehen nur mit einem geringen Anteil in Kontakt mit der extrazellulären Flüssigkeit. Die unmyelinisierten Abschnitte, die sogenannten Ranvierschnürringe wechseln sich mit längeren Segmenten, den Internodien (Myelinscheide) ab. Das Myelin funktioniert wie die Isolierung eines Drahtes und erzeugt einen hohen elektrischen Widerstand. Pflanzt sich ein AP entlang eines myelinisierten Axons vom Axonhügel bis zur Axonterminale fort, durchläuft es abwechselnd myelinisierte Abschnitte und Ranvierschnürringe. Im Gegensatz zu marklosen (kontinuierliche entlang des Axons; Zündschnur) Nervenfasern findet die Erzeugung von Aktionspotenzialen nur in den Ranvierschnürringen statt. Die Konzentration spannungsgesteuerter Na+ - Kanäle ist in den Ranvierschnürringen sehr hoch, die öffnen sich als Antwort auf eine Depolarisation. Dadurch fließen Na+ - Ionen in die Zelle und lösen ein AP aus. Die Amplitude des APs ist in allen Ranvierschnürringen gleich. Da sich das AP sprunghaft fortpflanzen kann, ist die Erregungsfortleitung in myelinisierten Nervenfasern schneller als in marklosen. Zugrunde liegt die Tatsache, dass im unmyelinisierten Axon für die Fortpflanzung des APs über die gesamte Länge des Axons Ionenkanäle geöffnet werden müssen, im myelinisierten dagegen nur in den Ranvierschnürringen. Zwischen den Ranvierschnürringen erfolgt die Erregungsleitung durch lokale Ionenströme und da die Myelinschicht isoliert und die Ionen-Leckströme durch die Membran gering sind, nimmt die Stärke der Depolarisation mit zunehmender Entfernung von ihrem Entstehungsort nur sehr gering ab und reicht auch im nächsten Schnürring noch für die Auslösung eines APs. Im myelinisierten Axon müssen viel weniger Ionenkanäle geöffnet werden, so dass die Weiterleitung eines APs durch Kanalöffnungsprozesse kaum abgebremst wird.

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