Ruhepotential und Erregungsleitung

Das Ruhepotential ist ein wesentlicher Aspekt der Nervenzellenfunktion und bildet die Grundlage für die Erregungsleitung.

Entstehung des Ruhepotentials:

1. Ungleiche Ionenverteilung:

   • Zellinneres: Hohe Konzentration an Kalium-Ionen und organischen Anionen.
   • Zelläußeres: Hohe Konzentration an Natrium- und Chlorid-Ionen.

2. Selektive Membranpermeabilität:

   • Im Ruhezustand ist die Zellmembran hauptsächlich für Kalium-Ionen durchlässig.
   • Natrium-, Chlorid- und organische Anionen können kaum oder gar nicht passieren.

3. Ionenbewegungen:

   • Kalium-Ionen strömen mit dem Konzentrationsgefälle nach außen.
   • Dies erzeugt einen positiven Ladungsüberschuss außen und einen negativen innen.
   • Die negative Ladung im Zellinneren zieht Kalium-Ionen an (elektromotorische Kraft).

Highlight: Das Ruhepotential einer inaktiven Nervenzelle beträgt typischerweise etwa -70 mV.

4. Aufrechterhaltung des Ruhepotentials:
   • Natrium-Kalium-Pumpe transportiert aktiv Natrium-Ionen nach außen und Kalium-Ionen nach innen.
   • Dieser Prozess benötigt Energie in Form von ATP.

Erregungsleitung:

Es gibt zwei Hauptarten der Erregungsleitung in Nervenzellen:

1. Kontinuierliche Erregungsleitung:

   • Findet in marklosen Axonen statt.
   • Das Aktionspotential bewirkt eine Depolarisation des direkt angrenzenden Membranbereichs.
   • Leitungsgeschwindigkeit: Wenige Meter pro Sekunde (ca. 3 m/s).
   • Benötigt relativ viel Energie, da die Natrium-Kalium-Pumpe viele Ionen transportieren muss.

2. Saltatorische Erregungsleitung:

   • Findet in markhaltigen Axonen statt.
   • Das Aktionspotential "springt" von einem Ranvier'schen Schnürring zum nächsten.
   • Deutlich schnellere und energieeffizientere Erregungsleitung.

Example: Die saltatorische Erregungsleitung ermöglicht Leitungsgeschwindigkeiten von bis zu 150 m/s in markhaltigen Nervenfasern von Wirbeltieren.

Diese Mechanismen ermöglichen es dem Nervensystem, Informationen schnell und effizient zu übertragen, was für die Funktionsfähigkeit des gesamten Organismus von entscheidender Bedeutung ist.

Ruhepotential der Nervenzelle

Das Ruhepotential Nervenzelle ist ein fundamentaler Zustand, bei dem sich die Zelle in elektrischem Gleichgewicht befindet. Die Membranpotential Entstehung basiert auf der ungleichmäßigen Verteilung verschiedener Ionen.

Highlight: Das Ruhepotential beträgt etwa -70mV und wird durch das Gleichgewicht zwischen Konzentrationsgefälle und elektromotorischer Kraft bestimmt.

Definition: Die Permeabilität Medizin beschreibt die selektive Durchlässigkeit der Zellmembran für verschiedene Ionensorten.