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Erregungsleitungen

Unterschiedliche Formen der Erregungsleitungen

Wenn eine Erregung von den Dendriten aufgenommen-, über das Soma der Nervenzelle hin zum Axonhügel weitergeleitet wurde, entscheidet sich dort ob ein Aktionspotenzial ausgelößt wird. Die Reizweiterleitung durch elektrische Impulse ist eine Gemeinsamkeit die alle Lebewesen miteinander teilen. Dennoch gibt es z.B. bei der Erregungsweiterleitung Unterschiede:

Die kontinuierliche Erregungsleitung

 
Bei einer kontinuierlichen Erregungsleitung wird die Erregung durch das Axon mittels einer fortlaufenden Bildung des Aktionspotentials weitergeleitet. Folglich muss an jeder Stelle des Axons eine Depolarisation stattfinden.

Kontinuierliche Erregungsleitung ist vor allem bei wirbellosen Tieren wie Tintenfischen oder Regenwürmer die Form der Erregungsweiterleitung. Tintenfische besitzen bis zu 1mm dicke Axone (Riesenaxon), zurückzuführen auf evolutionäre Gründe: Denn die Geschwindigkeit der Erregungsleitung lässt sich bei der fortlaufenden Bildung eines Aktionspotentials nur durch eine Vergrößerung des Durchmessers steigern. Infolgedessen sinkt der Innenwiderstand des Axons und das Aktionspotential kann schneller gebildet werden.

Die saltatorische Erregungsleitung

 
Wirbeltiere besitzen im Gegensatz zu den eben genannten Tintenfischen nach Außen hin eine Isolierung des Axons. Fettreiche Lipide bilden die sogenannten Myelinscheiden und umhüllen fortlaufend das Axon. Sie werden nur durch die Ranvierschen Schnürringe voneinander getrennt. Auf diese Weise kann ein Aktionspotential nur an den nicht isolierten Ranvierschen Schnürringen gebildet werden. Im Vergleich zur kontinuierlichen Erregungsleitung läuft die saltatorische um ein vielfaches schneller ab. Die Erregung 'springt' innerhalb des Axons von Ranvierschem Schnürring zu Ranvierschem Schnürring und überbrückt die nach außen hin isolierenden Myelinscheiden. Eine Depolarisation muss und kann nur an den un-isolierten Schnürringen erfolgen. Bei der kontinuierlchen Erregungsleitung gibt es die Myelinscheiden nicht und diese Bereiche müssen fortlaufend depolarisiert werden, was mehr Zeit in Anspruch nimmt.

Vergleich Kontinuierliche und Saltatorische Erregungsleitung

Kontinuierliche ErregungsleitungSaltatorische Erregungsleitung
Anzutreffen bei:WirbellosenWirbeltiere
Geschwindigkeitmax. 30 m/Smax. 100 m/s
Größe der Axonsbis zu 1 mm dick (Riesenaxone bei Tintenfischen)vom Durchmesser deutlich dünner
Isolierung des AxonsLediglich die natürliche Isolierung des Axons (wenig wirkungsvoll)lipidreiche Myelinscheiden isolieren das Axon
Depolarisationfortlaufend am gesamten Axonnur an den Ranvierschen Schnürringen

Zusammenfassung

  • Bei der kontinuierliche Erregungsleitung kommt es zur fortlaufenden Depolarisierung des Axons.
  • Die saltatorische Erregungsleitung sorgt für eine 'sprunghafte' Weiterleitung durch getrennte Depolarisierung an den Ranvierschen Schnürringen. Vorteil: höhere Geschwindigkeit.