Physiologische Grundlagen. Inhalt

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1 Physiologische Grundlagen Inhalt Das Ruhemembranpotential - RMP Das Aktionspotential - AP Die Alles - oder - Nichts - Regel Die Klassifizierung der Nervenfasern

2 Das Ruhemembranpotential der Zelle RMP Zwischen der Innen- u. Außenseite der Zellmembran besteht in Ruhe eine elektrische Spannung von 80 mv. Minus 80 mv soll aussagen, das die Innenseite der Zellmembran negativ und die Außenseite positiv geladen ist. Innerhalb der Zelle ist die Konzentration von Kalium Ionen K + 30 mal höher als außerhalb. Das Gegen Ion ist ein Proteinanion P-. Außerhalb der Zelle ist die Konzentration von Natrium Ionen Na + 15 mal höher als innen. Das Gegen Ion ist ein Cloridion Cl -. Die Zellmembran verhindert einen Konzentrationsausgleich durch Diffusion. Sie ist in Ruhe aber relativ gut durchlässig für K +. K + Ionen gelangen durch Kanäle in der Zellmembran nach außen, ziehen dabei ihr Proteinanion P- an die Innenseite der Membran. Es entsteht eine elektrische Spannung zwischen Innen- u. Außenseite der Zellmembran.

3 Das Aktionspotential - AP Der Austausch von Informationen zwischen den Nervenzellen erfolgt mittels elektrischer Impulse. Diese Impulse Aktionspotentiale entstehen durch eine Reizung der Nervenzelle. Die Depolarisation Durch einen Reiz wird dir Zellmembran durchlässiger für Na + Ionen. Na + Ionen strömen in die Zelle ein, das RMP steigt schnell bis auf + 30 mv an Überschuss. Die Repolarisation Nach diesem überschießen der Polarisation nimmt die Durchlässigkeit der Membran für Na + Ionen wieder ab, für K + Ionen aber zu. K + Ionen strömen aus der Zelle, das Membranpotential kehrt langsam zum Niveau des RMP zurück. Diese Vorgänge verlaufen ohne Energieverbrauch, die treibende Kraft ist die Diffusion.

4 Ein AP dauert ca. 1 ms. Die Dauer vom setzen des Reizes bis zur Entstehung des AP s, ist die Latenzzeit. Die Refraktärzeit Erfolgt während des Ablaufs eines AP s ein neuer Reiz, kann dieser von der Zelle nicht verarbeitet werden. Die Membran ist unerregbar, refraktär. Die Natrium- Kalium - Pumpen Da die Zellen permanent Aktionspotentiale erzeugen, strömt ständig Na + ein und K + aus. In der Zellmembran befinden sich Natrium- Kalium - Pumpen, die unter Energieverbrauch das Konzentrationsgefälle wiederherstellen. Sie schleusen Na + aus und K + wieder ein. Die Alles - oder - Nichts - Regel Ein unterschwelliger Reiz löst kein AP aus. Unterschiedlich starke Überschwelliege Reize lösen immer das gleiche AP aus. Das AP sieht immer gleich aus und ist unabhängig von der Reizstärke.

5 Die Klassifizierung der Nervenfasern Die Weiterleitung der AP s über Axone hängt von dem Grad der Myelinisierung ab. Myelinisierte Axone leiten saltatorisch und damit schnell, unmyelinisierte Neurite leiten kontinuierlich und damit langsamer. Somit lassen sich Nerven nach ihrer Dicke und ihrer Leitungsgeschwindigkeit einteilen, wobei sich beide Einteilungen entsprechen. Die Einteilung nach Leitungsgeschwindigkeit Man wählt die Bezeichnungen A B C mit den Unterteilungen für die A-Fasern von Alpha ( ), Beta ( ), Gamma ( ) und Delta ( ). A sind die schnellsten mit ca. 100 m/s, C-Fasern sind die langsamsten mit 1 m/s. A -Fasern sind motorische, C-Fasern vegetative Nerven. Die Einteilung nach Faserdicke Hier wählt man die Bezeichnung I - IV, wobei die Bezeichnung I noch in la und Ib unterteilt wird. Die la-fasern sind mit 20 µm im Durchschnitt die dicksten, IV- Fasern mit 1 µm am dünnsten. Somit entsprechen la-fasern den A -Fasern und IV- Fasern den C-Fasern (Ib-Fasern sind Sehnenafferenzen). Nerven, die AP s zum ZNS (Gehirn und Rückenmark) hinführen, bezeichnet man als Afferenzen, diejenigen, die Information wegleiten, heißen Efferenzen. Für Afferenzen wird meist die Einteilung I - IV gewählt, für Efferenzen bedient man sich der A-C Einteilung. Leider wird diese Regel häufig durchbrochen., Harald Freiholz

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