Antwort Wie lang darf der Abstand zwischen zwei Schnürringen maximal sein? Weitere Antworten – Warum ist die Saltatorische reizweiterleitung so schnell
Die Lücken zwischen den Schwannschen Zellen nennt man Ranviersche Schnürringe. Das Aktionspotential kann nur an diesen Lücken gebildet werden, die Erregung springt im Axon von Lücke zu Lücke. Somit ist eine sehr schnelle Reizweiterleitung möglich.Die Erregungsleitungsgeschwindigkeit ist außerdem vom Faserdurchmesser, von der Temperatur und vom Stoffwechsel abhängig. Je größer der Faserdurchmesser, umso größer die Leitungsgeschwindigkeit. Marklose Neurite haben eine Leitungsgeschwindigkeit von ca. 1 m ⋅ s -1 .Saltatorisch ist ein Ausdruck der Neurophysiologie und beschreibt die sprunghafte Erregungsweiterleitung in myelinisierten Nerven im Gegensatz zur kontinuierlichen Reizweiterleitung in unmyelinisierten Nerven.
Warum breitet sich das AP nur in eine Richtung aus : Die Aktionspotentiale verlaufen entlang des Axons nur in eine Richtung, da sich zurückliegende Ionenkanäle in der Refraktärphase befinden! In der Refraktärphase sind die Ionenkanäle inaktiv und nicht zu öffnen, weshalb es auch nicht direkt wieder zur Entstehung eines neuen Aktionspotentials kommen kann.
Warum darf der Abstand zwischen den Schnürringen bei der Saltatorischen Erregungsleitung nicht zu groß sein
Als Ergebnis hat sich in der Evolution ein Abstand zwischen den Ranvier'schen Schnürringen von maximal 2 mm eingestellt. Denn bei dem Abstand kann man Energie sparen und der ankommende Ionenstrom ist gerade noch so ausreichend, um eine überschwellige Depolarisation auszulösen.
Warum kann der Abstand zwischen zwei Ranvierschen Schnürringen nicht beliebig vergrößert werden : Der Abstand zwischen zwei benachbarten Ranvier´schen Schnürringen ist bedingt durch den Widerstand der Axonmembran. Diese zwar sehr gut, aber nicht zu 100 %, nach außen elektrisch isoliert, sodass der Strommfluss bei zu großen Abständen zwischen den RS nicht mehr überschwellig wäre.
Sind die Axone dicker, setzen sie dem elektrischen Reiz weniger Widerstand entgegen, wodurch er schneller weitergeleitet werden kann. Wirbellose Tiere wie der Tintenfisch besitzen teilweise sehr große Axone, um hohe Übertragungsgeschwindigkeiten erreichen zu können.
Der Abstand zwischen zwei benachbarten Ranvier´schen Schnürringen ist bedingt durch den Widerstand der Axonmembran. Diese zwar sehr gut, aber nicht zu 100 %, nach außen elektrisch isoliert, sodass der Strommfluss bei zu großen Abständen zwischen den RS nicht mehr überschwellig wäre.
Wie schnell ist die Saltatorische Erregungsleitung
Saltatorische vs. kontinuierliche Erregungsleitung
Saltatorische Erregungsleitung | Kontinuierliche Erregungsleitung | |
---|---|---|
Leitungsgeschwindigkeit | eher schnellv = bis zu 120 m/s | eher langsamv = 1 m/s bis maximal 25 m/s |
Axondurchmesser | eher klein | eher groß (bis 1 mm) |
Vorkommen | in Wirbeltieren fast ausschließlich | v. a. in wirbellosen Tieren |
Ranviersche Schnürringe [benannt nach L. -A. Ranvier], Schnürringe, Region der myelinisierten Nervenfaser (Markscheide), an der das Axon frei von Myelin ist. Der Ranviersche Schnürring ist der einzige Ort, an dem entlang eines myelinisierten Axons Aktionspotentiale entstehen können.Ein Ranvier-Schnürring bezeichnet die Unterbrechung der Myelinscheide entlang des Fortsatzes (Axon) einer Nervenfaser (Neuron). An den Ranvier-Schnürringen erfolgt jeweils die Weitergabe der Aktionspotentiale, über die die Erregungsleitung entlang der Axone erfolgt.
Wie die Dendriten ist das Axon ein Fortsatz des Neurons, allerdings deutlich länger und dicker. Die längsten Axone im menschlichen Körper – die den Ischias-Nerv ausmachen – messen etwa einen Meter. Der Aufbau einer Nervenzelle des Ischias entspricht dabei genau dem der übrigen Neurone – nur eben sehr viel größer.
Können Axone nachwachsen : Beim Schnitt in den Finger werden Proteine produziert, die das Nachwachsen der Axone ermöglichen. Das funktioniert im peripheren Nervensystem, also etwa an Beinen, Armen oder dem Rumpf. Es funktioniert aber nicht, wenn Axone im zentralen Nervensystem verletzt werden, zum Beispiel im Rückenmark, Gehirn oder am Sehnerv.
Warum leiten große Axone schneller als dünne : Sind die Axone dicker, setzen sie dem elektrischen Reiz weniger Widerstand entgegen, wodurch er schneller weitergeleitet werden kann. Wirbellose Tiere wie der Tintenfisch besitzen teilweise sehr große Axone, um hohe Übertragungsgeschwindigkeiten erreichen zu können.
Warum Ranviersche Schnürring
Ranvier-Schnürringe treten in regelmäßigen Abständen auf und ermöglichen die schnelle und energiesparende saltatorische Erregungsleitung.
Eine solche Nerveneinschnürung kann im zentralen Nervensystem zwischen zwei Myelinabschnitten von einem Oligodendrozyt sowie im peripheren Nervensystem zwischen zwei Schwann-Zellen vorkommen.Das Axon leitet das elektrische Signal sprunghaft über die Schnürringe bis ans Ende der Nervenzelle weiter. An der chemischen Synapse wird das elektrische Signal in ein chemisches Signal umgewandelt. Dazu setzen die synaptischen Endknöpfchen chemische Moleküle (Neurotransmitter) in den synaptischen Spalt frei.
Wie viele km Nerven hat der Mensch : Circa 5,8 Millionen Kilometer lang sind alle Nervenbahnen eines erwachsenen Gehirns. Das entspricht 145 Erdumrundungen. leichter finden wir uns zurecht.