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 .Axone mit größerem Durchmesser haben eine höhere Leitungsgeschwindigkeit, was bedeutet, dass sie Signale schneller senden können. Dies liegt daran, dass dem Ionenfluss ein geringerer Widerstand entgegensteht .Dicke des Axons: Je dicker das Axon, desto größer die Geschwindigkeit. Genauer gesagt, die Geschwindigkeit der Erregungsleitung ist dem Durchmesser des Axons proportional. Doppelter Durchmesser = doppelte Geschwindigkeit.
Warum ist die Saltatorische Erregungsweiterleitung schneller : Die Internodien werden bei der Bildung von Aktionspotenzialen übersprungen, sodass Aktionspotenziale von Schnürring zu Schnürring springen. Dadurch kann die Weiterleitung deutlich schneller ablaufen als bei der kontinuierlichen Erregungsleitung.
Welche Erregungsleitung ist schneller
Saltatorische und kontinuierliche Erregungsleitung
| saltatorisch | kontinuierlich | |
|---|---|---|
| Membranumhüllung | Myelinscheiden | nicht isoliert |
| Leitungsgeschwindigkeit | bis über 100 m/s | max. 30 m/s |
| Axondurchmesser | eher niedrig | eher hoch (bis 1 mm) |
| Vorkommen | in Wirbeltieren fast ausschließlich | bei Wirbellosen, z.B. Tintenfisch |
Wie funktioniert die Erregungsleitung im Axon : Bei einer natürlichen Erregungsleitung kommt das erste Aktionspotential durch das Soma des Dendrits im Axon an. Von dort aus läuft die Erregung immer nur in eine Richtung, nämlich in Richtung der Endplatten zur nächsten Synapse. Durch die Refraktärphase wird verhindert, dass ein Signal wieder zurück zum Zellkern läuft.
Chomiak et al. zeigten, dass die Leitungsgeschwindigkeit in den kleineren Axonästen, die die ipsilateralen Ziele verbinden, mit der Axonlänge vom Ursprungsneuron zusammenhängt (Chomiak et al., 2008). Die Leitungsgeschwindigkeit wird in kürzeren Axonen verringert und umgekehrt, um eine isochrone Spitze an den Zielkernen zu ermöglichen.
Auch hier sollte Ihnen die Intuition sagen, dass der Strom umso leichter entlang des Axons fließt, je größer der Durchmesser ist, was zu einem geringeren axialen Widerstand führt. Gleichzeitig bedeutet ein größerer Durchmesser mehr Membran und mehr Ionenkanäle für den Stromaustritt, was zu einem geringeren Membranwiderstand führt .
Beeinflusst die Länge des Axons die Leitungsgeschwindigkeit
Chomiak et al. zeigten, dass die Leitungsgeschwindigkeit in den kleineren Axonästen, die die ipsilateralen Ziele verbinden, mit der Axonlänge vom Ursprungsneuron zusammenhängt (Chomiak et al., 2008). Die Leitungsgeschwindigkeit wird in kürzeren Axonen verringert und umgekehrt, um eine isochrone Spitze an den Zielkernen zu ermöglichen.Myelin kann die Geschwindigkeit elektrischer Impulse in Neuronen erheblich erhöhen, da es das Axon isoliert und entlang seiner Länge an diskreten Knoten spannungsgesteuerte Natriumkanalcluster anordnet . Der Energieverlust ist immer noch derselbe, da es einen Isolator hat.Diese enorme Dicke der Axone ist für Tintenfische nötig, um eine schnelle Erregungsleitung zu ermöglichen, da sie im Gegensatz zu Wirbeltieren über keine myelinisierten Axone verfügen.
Die Geschwindigkeit der Leitung eines Aktionspotentials entlang eines Axons wird sowohl vom Durchmesser des Axons als auch vom Widerstand des Axons gegenüber Stromlecks beeinflusst. Myelin fungiert als Isolator, der verhindert, dass Strom das Axon verlässt. Dies erhöht die Geschwindigkeit der Aktionspotentialleitung.
Wie schnell können Signale im Axon weitergeleitet werden : Dicke und myelinisierte Axone leiten den elektrischen Impuls schneller als dünne, unmyelinisierte Fasern. Die Leitgeschwindigkeiten typischer menschlicher Nervenfasern liegen in einem Bereich von ca. 1 bis 100 m/s.
Wie beeinflusst der Durchmesser des Axons die Leitungsgeschwindigkeit : Larger diameter axons conduct faster due to less resistance, and myelinated axons speed up conduction by reducing membrane capacitance. This knowledge helps us understand neuron efficiency and the rapid communication within our nervous system.
Warum ist die kontinuierliche Erregungsleitung langsamer
Kontinuierliche Erregungsleitung
Wenn Nervenzellen nicht isoliert sind, müssen sie die elektrischen Signale kontinuierlich (fortlaufend) weiterleiten. Das bedeutet, an jeder Stelle der Axonmembran muss eine Depolarisierung stattfinden. Diese Art der Weiterleitung ist deshalbvergleichsweise langsam.
Hence, a myelinated axon conducts action potentials faster than an unmyelinated axon. Moreover, the larger the diameter of an axon, the faster the conduction velocity of the action potentials. In summary, myelinated axons that are large in diameter propagate action potentials faster than others.Das Riesenaxon des Tintenfischs (eines Kopffüßers) ist nicht myelinisiert, erreicht aber durch seinen großen Durchmesser, der 500 μm überschreiten kann, eine hohe Leitungsgeschwindigkeit . Es ist von einer dünnen, durchgehenden Hülle aus Schwann-Gliazellen umgeben, die jeweils etwa 2 μm dick, 20 μm breit und 100–600 μm lang sind.
Wie funktioniert die Erregungsleitung am Axon : Erregungsleitung einfach erklärt
Eine Erregung entsteht immer am Axonhügel eines Neuron. Sie wird in Form einer Änderung der Spannung an der Zellmembran weitergeleitet. Du nennst sie auch Aktionspotential . Das Aktionspotential einer Nervenzelle wird entlang des Nervenzellfortsatzes – dem Axon – weitergeleitet.