Aktionspotential und Erregungsweiterleitung

Das Aktionspotential ist ein kurzzeitiger Spannungsimpuls, der entlang des Axons einer Nervenzelle wandert und der Informationsübertragung dient. Es entsteht in folgenden Schritten:

1. Depolarisation: Wenn die Erregung einen Schwellenwert überschreitet, öffnen sich spannungsgesteuerte Na+-Kanäle. Na+-Ionen strömen ein und die Membraninnenseite wird positiv.

2. Repolarisation: Na+-Kanäle schließen sich und K+-Kanäle öffnen sich. K+-Ionen strömen aus, das Membranpotential wird wieder negativer.

3. Hyperpolarisation: Durch das langsame Schließen der K+-Kanäle sinkt das Potential kurzzeitig unter den Ruhewert.

4. Rückkehr zum Ruhepotential: Die Natrium-Kalium-Pumpe stellt die ursprüngliche Ionenverteilung wieder her.

Die Weiterleitung des Aktionspotentials erfolgt auf zwei Arten:

• Kontinuierliche Erregungsweiterleitung: An nicht myelinisierten Neuronen wird das Aktionspotential fortlaufend neu gebildet.
• Saltatorische Erregungsweiterleitung: An myelinisierten Neuronen "springt" das Aktionspotential von Ranvier'schem Schnürring zu Schnürring, was eine schnellere Weiterleitung ermöglicht.

Definition: Aktionspotential - Ein kurzzeitiger elektrischer Impuls, der entlang des Axons einer Nervenzelle wandert und der Signalübertragung dient.

Highlight: Die saltatorische Erregungsweiterleitung an myelinisierten Neuronen ermöglicht eine deutlich schnellere Signalübertragung als die kontinuierliche Weiterleitung.

Vocabulary: Refraktärzeit - Zeitraum verminderter Erregbarkeit eines Axonabschnitts nach Durchlauf eines Aktionspotentials.

Aufbau und Funktion eines Neurons

Ein Neuron besteht aus verschiedenen strukturellen Komponenten, die jeweils spezifische Funktionen erfüllen:

Der Zellkörper (Soma) enthält den Zellkern und fungiert als Stoffwechselzentrum. Von ihm gehen baumartig verzweigte Dendriten aus, die Reizinformationen zum Zellkörper leiten. Das Axon ist für die Erregungsleitung vom Zellkörper weg verantwortlich. Es wird von Schwann'schen Zellen umhüllt, die es isolieren. An den Ranvier'schen Schnürringen ist diese Isolierschicht unterbrochen, was eine sprunghafte Weiterleitung der Erregung ermöglicht. Am Ende des Axons befinden sich synaptische Endknöpfchen, die die Verbindung zur nächsten Zelle herstellen.

Vocabulary: Soma - Der Zellkörper eines Neurons, der den Zellkern enthält und als Stoffwechselzentrum dient.

Definition: Ranvier'sche Schnürringe sind Unterbrechungen in der Isolierschicht des Axons, an denen die Erregung sprunghaft weitergeleitet wird.

Highlight: Die spezifische Struktur eines Neurons ermöglicht eine effiziente und gerichtete Weiterleitung von Nervenimpulsen.