Neurophysiologie

…Spannungsänderung

Nervenzellen sind spezialisierte Zellen, die für die Reizaufnahme sowie die Weitergabe und Verarbeitung von Nervenimpulsen zuständig sind. (Erregungsleitung)

Imformationsaufnahme, Weiterleitung Nervenimpulse

Weiterleitung der Impulse

Weiterleitung der Impulse

Informationsweitergabe zur Nachbarzelle

Verarbeitung eintreffender Informationen

Saltatorische Erregungsleitung

Schaltzentrale, Erbmaterial Nervenzelle

Isolation

Bildung Markscheide, Isolation

• Leitungs- und Reflexapparat zwischen Gehirn und peripherem Nervensystem

• Leitung Informationen zwischen Körper und Gehirn in beide Richtungen

• graue Substanz = Übertragung sensorische Erfindungen, Vermittlung Befehle vom Gehirn zum Muskel, Steuerung Organe

• graue Substanz = überwiegend Zellkörper der Nervenzelle

• weiße Substanz = Nervenfaserbahn

ungleiche Verteilung Ionenkonzentration außerhalb und innerhalb Axon

• Axon —> innen mehr Kalium-Ionen/außen mehr Natrium-Ionen

• K+ kann Intrazellulärraum durch Ionenkanäle verlassen

  —> ständige Wanderung nach außen zum Ausgleich des Konzentrationsgefälles

• nur wenige Na+ gelangen vom Extra- in Intrazellulärraum durch spezielle spannungsgesteuerte Kanäle

  —> Natrium-/Kalium-Ionenpumpen arbeiten dem entgegen —> K+ nach innen/Na+ nach außen >> Aufrechterhaltung Ionenkonzentrationsgefälle beiderseits Zellmembran

• gelangen mehr K+ nach außen als Na+ nach innen >> Ladungsgefälle >> ständige Spannung = Ruhepotenzial (-60mV)

Ausganszustand = Ruhepotenzial (-60mV)

• Gehrin Sendung Signas —> Bildung Rezeportpotenzial in Nervenzellkörper —> Axonhügel —> wenn Schwellenwert erreicht >> Aktionspotenzial ausgelöst

• durch leichteren Spannungsabfall Axonmembran —> Öffnung spannungsgesteuerte Natriumkanäle —> große Mengen Na+ in Zellinneres —> Überschuss positive Ladung >> Spannungsumkehr +30mV

  
  

= Umkehr Ladungsunterschied zw. beiden Membranseiten von negativ zu positiv

Overshoot

• nach kurzer Zeit Schließung der NAtriumkanäle —> zeitversetzt Öffnung Kaliumkanäle >> Erehöhung Durchlässigkeit K+-Ionen —> strömen nach außen

• Drehung Potenzial negativer Bereich —> Repolarisation = Wiedergerstellung RP

• Hyperpolarisation -80mV = Steigerung Membranspannung über Ruhewert (Grund: Kaliumkanäle schlißen langsam)

• Natrium-Kalium-Pumpen Rücktransport K+ innen und Na+ außen —> Wiederherstellung Ausgangszustand = Ruhepotenzial -60mV

—> abhängig von Ausbildung der Gliahülle

1. elektrotonische Erregungsleitung

2. Erregunsleitung durch Aktionspotenziale

   —> kontinuierliche EL

   —> saltatorische EL

= schnell aber nur kurze Entfernung —> Abnahme elektro. Potenzial mit zunehmendem Abstand —> keine Isolation

! für größere Entfernungen Bildung von Aktionspotenzialen notwendig

= Weiterleitung Erregung in Nervenzelle bspw. im Neuron Fortleitung Aktionspotenzial entlang Axon

Nervenfasern ohne Myelinisierung Weitergabe Impulse entlang Axon —> von erregtem Axonbereich ausgehend wird übergreifend auf benachbarte Bereich Aktionspotenzial ausgelöst

= fortlaufende Bildung von Aktionspotenzialen

Markhaltige Nervenfasern >> Isolation >> sprunghafter Prozess —> über kurze isolierte Abschnitte elektrotonisch fortgeleitete Depolarisation die Abwechslung mit Aufbau Aktionspotenzial an Ranvierschen Schnürringen

>> Erregung Weiterleitung von Schnürring zur Schnürring —> an Schürring Bildung Aktionspotenziale

bei Menschen

spart Zeit und Energie

• Verhindert eine rückläufige Weiterleitung

• Natrium-Ionen-Kanäle brauchen eine gewisse Zeit, um wieder weiterarbeiten zu können

Verbindungsstück Kontakt Nervenzelle mit anderen Nervenzellen, Muskelzellen, Drüsenzellen

• zwei Übertragungswege —> chemisch oder elektrisch

• AP erreicht Endknöpchen >> Spannungsänderung >> Öffnung Calcium-Ionen-Kanäle

  • im Endknöpchen Neurotransmitter (Botenstoffe) in synaptischen Bläschen (Vesikeln)

    —> unter Einwirkung Calcium-Ionen Verschmelzung Vesikel mit präsynaptischer Membran

    —> Botenstoffe in synaptischen Spalt

    —> postsynaptische Membran Rezeptormoleküle für Neurotransmitter

    —> wenn andockt meist Öffnung Ionenkanäle

    >> Anhebung oder Absenkung Membranpotential