Nerv

Question 1

Rheobase Ur

Answer 1

Minimale Stromstärke (Ionen, die hin und her transportiert werden) = Reizstärke, bei der mit unendlicher Reizdauer ein Aktionspotential ausgelöst wird.

Question 2

Chronaxie Tc

Answer 2

Minimale Zeitspanne = Reizzeit, in der ein Aktionspotential bei doppelter Rheobasenstärke ausgelöst wird

Question 3

Relative Refraktärzeit

Answer 3

Zeit nach einer Depolarisation, in der die Zelle nur schwächer erregt werden kann: Regulation der AP Frequenz und Verhinhinderung des Zurücklaufens eines Reizes.

Einige Na+ Kanäle sind wieder aktivierbar, haben jedoch eine erhöhte Reizschwelle, sodass nur ein starker Reiz ein neues AP auslösen kann. Hat eine niedrigere Amplitude als ein “normales” AP.

Question 4

Absolute Refraktärzeit

Answer 4

Bezeichnung für die Zeit nach einer Depolarisation, in der die Zelle nicht erregt werden kann: Regulation der AP Frequenz und Verhindern des Zurücklaufens eines Reizes.

Na+ Kanäle sind inaktiviert und es kann kein neues AP ausgelöst werden, unabhängig von der Stärke des Reizes.

Question 5

Intrazelluläre Calcium Konzentration

Answer 5

ca. 10^-5 mmol/L

Question 6

Extrazelluläre Calcium Konzentration

Answer 6

ca.. 2 mmol/L

Question 7

Ausschlaggebende Größe für die Geschwindigkeit des Ionentransports?

Answer 7

Die elektrische Feldstärke
ODER
quantifiziert: die Ionenstärke (Konzentration und Ladung)

Question 8

Nernst- Gleichung

Answer 8

Ermittlung einer Spannung zwischen zwei Seiten einer Membran = Membranpotential.
Bei einem Konzentrationsgefälle einer Ionensorte:

U(G) = (60mV/z) x lg (c(extern) / c(intern))

U(G): Gleichgewichtspotential
z: Ladung der betrachteten Ionen

Question 9

Ionenfluss

Answer 9

Beschreibt die Flussrate von Ionen in Abhängigkeit davon, wie gut die Ionen durch eine Membran gelangen können und einer Spannungsdifferenz auf beiden Seiten der Membran als Triebkraft für die Ionenbewegung

Ionenfluss J = Membranleitfähigkeit A x antreibende Spannungsdifferenz dU

Question 10

Längswiderstand Ri

Answer 10

Widerstand, den das Zytosol einer Längsbewegung von Ladungsträger entgegenbringt:

Ri = p x I / A [Ohm]

Ri: Widerstand
p: spezifischer Widerstand
I: Länge
A: Querschnittsfläche

Je geringer der Längswiderstand, desto besser und schneller die Erregungsausbreitung. Je dicker eine Nervenfaser ist, umso geringer ist der Längswiderstand (vergrößerte Querschnitt, Hagen Poiseuille)

Question 11

Membranwiderstand Rm

Answer 11

Widerstand einer Zellmembran gegen den Durchtritt von Ladungsträgern.

• > Je höher Rm, umso besser ist die Erregungsleitung und umso höher ist die Leitungsgeschwindigkeit
• > Je dicker eine Nervenfaser ist, umso niedriger ist Rm

Question 12

Membranlängskonstante λ

Answer 12

Von einem Reizort entfernte Strecke, nach der das elektrische Potential auf nur noch 37% der ursprünglichen Amplitude abgefallen ist. Berechnung aus innerem Längswiderstand und dem Membranwiderstand

Question 13

Membrankapazität Cm

Answer 13

Membranen von Nervenfasern fungieren als eine Art Kondensator und können eine gewisse Menge an elektrischer Ladung aufnehmen, die von der Membran aber nicht mehr weitergeleitet wird.

Cm = Q / U [Farad = Coulomb / Volt]

Cm: Membrankapaziät
Q: Ladungsmenge
U: Spannung

• > Je höher Cm, desto schlechter ist die Erregungsweiterleitung und desto langsamer die Leitungsgeschwindigkeit
• > Je dicker eine Nervenfaser, desto größer ist Cm (dicke Nervenfasern leiten trotzdem besser, da der Längswiderstand einen größeren Einfluss auf die Erregungsausbreitung hat als Cm)

Question 14

Internodien

Answer 14

Hoher Membranwiderstand + niedrige Membrankapazität + niedriger innerer Längswiderstand -> gesteigerte Fortleitungsgeschwindigkeit eines elektrischen Potentials

Question 15

Zusammenhang Radius Nervfaser und Leitungsgeschwindigkeit

Answer 15

Je dicker ein Nerv, desto schneller die kontinuierliche Reizleitung

Question 16

Ruhepotential RP

Answer 16

Membranpotential einer erregbaren Zelle in Ruhe. Summe aller Diffusionspotentiale (Potentiale im Fließgleichgewicht) der intra- und extrazellulär vorliegenden Ionen.
Je nach Zelle im Bereich von ca. -70 bis -90 mV

Question 17

Brown’sche Molekularbewegung

Answer 17

Teilchen bewegen sich zufällig und streben dabei eine gleichmäßige Verteilung an.

Question 18

Grundlagen des RPs

Answer 18

1) Brown’sche Molekularbewegung
2) Semipermeable Membran: im Ruhezustand gut durchlässig für K+ Ionen, schlecht durchlässig für Na+ Ionen und undurchlässig für anionische Proteine
3) Natrium- Kalium- ATPase und Ionenkanäle: erhalten das AP aufrecht ([Kalium]iz > [Kalium]ez; [Natrium]ez > [Natrium]iz)

Question 19

Schwellenpotential

Answer 19

Kritische Schwelle über die das Zellpotential ansteigen muss um eine Reizweiterleitung zu ermöglichen. Etwa bei -55 mV durch Natriumeinstrom erreicht.

Question 20

Depolarisation

Answer 20

Umsetzung des Reizes in ein weiterleitbares elektrochemisches Potential durch massiven Natrium Einstrom von etwa -50mV bis +30mV

Question 21

Hyperpolarisation

Answer 21

Zustand der Natriumkanäle ändert sich von geschlosse-inaktiv zu geschlosse-aktivierbar.

• > Vergrößert die Reizschwelle
• > Teil der Refraktärzeit

Question 22

Notwendige Membranpotentialverschiebung für ein Aktionspotential

Answer 22

Etwa 10 bis 30 mV

Question 23

Dauer von Aktionspotentialen

Answer 23

Neuronen: ca. 1 MS
Skelettmuskelzelle: ca. 10 MS
Herzmuskelzelle: ca. 300ms