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Flashcards in Nervous System Deck (42):
1

Peripheres Nervensystem

Das Periphere Nervensystem (PNS) umfasst den Teil des Nervensystems, der außerhalb des Gehirns und Rückenmarks gelegen ist. Letztere bilden das Zentrale Nervensystem (ZNS). Im Gegensatz zu diesem ist das PNS nicht durch Knochen oder die Blut-Hirn-Schranke geschützt. Sowohl das ZNS als auch das PNS sind weiter unterteilt in das somatische Nervensystem und das autonome Nervensystem.
Zum Peripheren Nervensystem gehören:
Hirnnerven
Spinalnerven (Nerven aus dem Rückenmark)
intramurales Nervensystem
einschließlich ihrer Rezeptoren und Erfolgsorgane (wie z. B. motorische Endplatten und Ganglien
).

2

Somatisches Nervensystem

Das Somatische Nervensystem (s. N.; von griech. σῶμα soma „Körper“), animale oder animalische Nervensystem (von lat. anima „Das Beseelte, Lufthauch, Wind“) bzw. cerebrospinale Nervensystem oder auch willkürliche Nervensystem bezeichnet eine funktionelle Unterteilung und Abgrenzung des Nervensystems des Menschen und aller anderen Wirbeltiere. Es wird dem vegetativen Nervensystem (v. N.) gegenübergestellt. Im Gegensatz zum vegetativen Nervensystem ist das somatische Nervensystem für die bewusste Aufnahme von Kontakten zur Umwelt über die Sinnesorgane und die dem Willen unterworfene Motorik (Willkürmotorik) ausgezeichnet.

Ähnlich wie das vegetative Nervensystem ist auch das somatische Nervensystem in Afferenzen und Efferenzen gegliedert.

3

Vegetatives Nervensystem

Das vegetative Nervensystem (VNS), auch viszerales Nervensystem (VNS, lat. viscus, „Eingeweide“[1]), autonomes Nervensystem (ANS) oder Vegetativum genannt, bildet zusammen mit dem somatischen Nervensystem das gesamte periphere und zentrale Nervensystem. Die „Autonomie“ bezieht sich auf den Umstand, dass über das VNS biologisch festliegende, automatisch ablaufende innerkörperliche Vorgänge angepasst und reguliert werden, die deswegen vom Menschen willentlich nicht direkt, also allenfalls indirekt beeinflusst werden können. 

Über das vegetative Nervensystem werden zur Aufrechterhaltung der inneren Homöostase die lebenswichtigen Funktionen („Vitalfunktionen“) wie Herzschlag, Atmung, Blutdruck, Verdauung und Stoffwechsel kontrolliert. Auch andere Organe oder Organsysteme werden vom vegetativen Nervensystem innerviert, so beispielsweise die Sexualorgane, endokrine und exokrine Organe wie die Schweißdrüsen, das Blutgefäßsystem (Blutdruck) oder die inneren Augenmuskeln (Pupillenreaktion).
Man untergliedert das vegetative Nervensystem nach funktionellen und anatomischen Gesichtspunkten in
Sympathisches Nervensystem
Parasympathisches Nervensystem
Enterisches Nervensystem (ENS) - das Nervensystem des Magen-Darm-Trakts, das im Vergleich zum Sympathikus und dem Parasympathikus weniger der Regulation durch das Zentralnervensystem unterliegt.

4

Axon

Das (oder selten der) Axon (von altgr. ὁ ἄξων ho áxon ‚Achse‘), auch Neuraxon, Achsenzylinder[1] genannt, ist ein röhrenförmiger, faserartiger Nervenzellfortsatz (Neurit), der nicht oder nur sehr wenig verzweigt ist, wobei die Verzweigungen als Kollaterale bezeichnet werden.[2]
Die meisten Neuronen besitzen nur ein einziges Axon. Es gibt aber auch Nervenzellen, die überhaupt kein Axon besitzen, z. B. die Amakrinzellen der Netzhaut.[3]

Das Axon leitet elektrische Nervenimpulse vom Zellkörper (Perikaryon oder Soma) weg. Die Weitergabe von Nervenzelle zu Nervenzelle bzw. an das Erfolgsorgan erfolgt jedoch nicht elektrisch, sondern chemisch. Am Synapsenkopf werden chemische Botenstoffe (Neurotransmitter) ausgeschüttet, die einen Rezeptor erregen. Dieser Vorgang ist nicht umkehrbar.
Es wird unterschieden in afferente und efferente Axone.[2] Afferente Neurite leiten Information von den Sinnesorganen zum ZNS hin. Man unterscheidet noch einmal in somatische (von der Körperoberfläche) und viszerale (aus dem Eingeweiden) Afferenzen. Efferente Neurite hingegen leiten Impulse vom ZNS zu den peripheren Effektoren (z. B. Muskeln, Drüsen); auch diese lassen sich in somatische (motorische Nervenbahnen zur Skelettmuskulatur) und viszerale (glatte Muskulatur, Herzmuskulatur) unterscheiden.


 

5

Ganglion (Nervensystem)

Ein Ganglion (Plural Ganglien) ist eine Anhäufung von Nervenzellkörpern im peripheren Nervensystem. Ganglien werden auch als Nervenknoten bezeichnet, da sie bei der Präparation als knotige Verdickungen auffallen. Eine Ansammlung von Zellkörpern im Zentralnervensystem bezeichnet man als Nucleus (Kern).
Bei niederen Tieren wie den Ringelwürmern und Gliederfüßern besteht das Zentralnervensystem aus differenzierten, größeren Ganglien, die sich im Laufe der Evolution zum Gehirn entwickelten.

6

Motorische Endplatte

Die motorische Endplatte (auch neuromuskuläre Endplatte oder anat. Terminatio neuromuscularis) überträgt die Erregung von einer Nervenfaser auf die Muskelfaser. Sie stellt eine chemische Synapse mit dem Transmitter Acetylcholin dar.

 


Muskelendplatte
Sie besteht aus einem mikroskopisch sichtbaren Synapsenendknöpfchen in Form einer Aufquellung am Ende eines Axons (präsynaptisch) und – getrennt durch den synaptischen Spalt und eine Basallamina – einem dicht anliegenden, speziell strukturierten Membranteil einer Muskelfaser (postsynaptisch). Die Oberfläche dieser postsynaptischen Membran ist durch eine Vielzahl von Einfaltungen vergrößert. Dies wird als subneuraler Faltenapparat bezeichnet. Am präsynaptischen Teil der Synapse ankommende Aktionspotentiale bewirken die Öffnung von spannungsgesteuerten Calciumkanälen. Das einströmende Calcium (Ca2+) setzt Vesikel, die sich im Synapsenendknöpfchen befinden und Acetylcholin enthalten, in Bewegung. Dies veranlasst, dass sich die – mit Acetylcholin befüllten – Vesikel in Richtung des synaptischen Spaltes zur Membran des Endknöpfchens bewegen. Bereits an der Membran angedockte Vesikel verschmelzen mit dieser (Exocytose) und schütten den Neurotransmitter Acetylcholin in den synaptischen Spalt aus. Acetylcholin bindet an Acetylcholinrezeptoren in der postsynaptischen Membran der Muskelzelle, wodurch sich die Ionenkanäle dieser Rezeptoren öffnen, sie sind ionotrop.

Die ionotropen Acetylcholinrezeptoren werden auch als nikotinische Acetylcholinrezeptoren bezeichnet, da Nikotin als Agonist auf ihn wirkt. Das Nikotin des Rauchers erreicht aber lokal keine ausreichende Konzentration, um eine relevante Wirkung zu erzielen. Der Acetylcholinrezeptor ist ein unspezifischer Kationenkanal, der für Natrium-, Calcium- und Kalium-Ionen leitfähig ist. Er besteht aus fünf Untereinheiten, die um eine zentrale Pore angeordnet sind. Durch die unterschiedlichen Triebkräfte für diese Ionen fließt vor allem ein durch Natrium- und Calcium-Ionen getragener Strom durch diesen Kanal. Die Folge ist eine Depolarisation der Muskelzelle, die das so genannte Endplattenpotential von einem Ruhemembranpotential auf ein Generatorpotential positiviert. Dieses Generatorpotential ist ein elektrotonisches Potential, das heißt, es breitet sich passiv über die Muskelfasermembran aus (im Gegensatz zum Aktionspotential). Überschreitet das Generatorpotential das Schwellenpotential, öffnen sich spannungssensitive Natriumkanäle und ein Aktionspotenzial entsteht. Das Aktionspotential löst durch den daraufhin folgenden Calcium-Einstrom die Muskelkontraktion aus:
Über die Öffnung spannungsaktivierter Calcium-Kanäle in den transversalen Tubuli der Muskelzelle und Aktivierung von intrazellulären Ryanodin-Rezeptoren kommt es zu einer Ausschüttung von Calcium-Ionen aus dem sarkoplasmatischen Retikulum, dem endoplasmatischen Retikulum der Muskelzelle. Der resultierende starke Anstieg der intrazellulären Calcium-Konzentration bewirkt die Kontraktion der Muskelzelle. Calcium-Ionen üben somit eine Schlüsselrolle bei der elektromechanischen Kopplung, der Verbindung von elektrischer Erregung an der Membran bis zur Kontraktion aus.
Acetylcholin wird aus dem synaptischen Spalt durch das Enzym Acetylcholinesterase zu Cholin und Acetat hydrolysiert. Acetat diffundiert daraufhin aus dem Spalt, Cholin hingegen wird von der präsynaptischen Zelle aufgenommen und dort wiederverwertet. Die Acetylcholinesterase ist an der Basallamina des synaptischen Spalts verankert.
Wenn die Funktion der Acetylcholinrezeptoren z. B. durch Autoimmunantikörper gestört wird, kann es zu muskulärer Ermüdbarkeit und Schwäche (Myasthenia gravis) kommen.

7

Kleinhirn (Cerebellum)

Es ist beim Menschen der nach dem Großhirn vom Volumen her zweitgrößte Teil des Gehirns, besitzt aber eine höhere Zelldichte. Ungefähr 50 % aller zentralnervösen Neurone liegen im Kleinhirn. Das Kleinhirn hat ungefähr 10 % des Großhirngewichts. Aufgrund der feinen blattförmigen Windungen (Folia cerebelli) entspricht seine Oberfläche jedoch ca. 50–75 % der des Großhirns.
Das Kleinhirn erfüllt wichtige Aufgaben bei der Steuerung der Motorik: es ist zuständig für Koordination, Feinabstimmung, unbewusste Planung und das Erlernen von Bewegungsabläufen. Zudem wird ihm neuerdings auch eine Rolle bei zahlreichen höheren kognitiven Prozessen zugeschrieben.

8

Hypothalamus

Der Hypothalamus ist das wichtigste Steuerzentrum des vegetativen Nervensystems, das selbst aus verschiedensten homöostatischen Regelkreisen besteht. Selbst geringste Störungen dieses relativ kleinen, äußerst bedeutsamen Zwischenhirnareals wirken sich auf die Lebensfähigkeit des Individuums aus. Das gesamte vegetative System hat unter anderem folgende Aufgaben:
Aufrechterhalten der Homöostase (Temperatur, Blutdruck, Osmolarität)
Regulation der Nahrungs- und Wasseraufnahme
Circadiane Rhythmik und Schlaf
Steuerung des Sexual- und Fortpflanzungsverhaltens (Sexualzentrum)
Um seinen Aufgaben nachzukommen, hat der Hypothalamus zahlreiche neuronale Verbindungen zu anderen Hirnzentren. Außerdem steuert er über Releasing- und Release-Inhibiting-Hormone die Hormonabgabe der Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen) bzw. produziert selbst die Hormone, die in der Neurohypophyse (Hypophysenhinterlappen), die ebenfalls zum Hypothalamus gezählt wird, ins Blut abgegeben werden.

9

Medulla oblongata

Die Medulla oblongata („verlängertes Mark“) ist der hinterste Gehirnteil und gehört zum Hirnstamm und damit zum Zentralnervensystem.

 


Medulla oblongata und Pons


Medulla oblongata (5)
Es bildet das Myelencephalon (Nachhirn) und wird auch als Bulbus medullae spinalis oder Bulbus cerebri bezeichnet. Zusammen mit dem Metencephalon (Hinterhirn) ist es Teil des Rhombencephalons (Rautenhirn). Die Medulla oblongata ist nach unten hin zum Rückenmark nicht scharf abgrenzbar. Laut Definition reicht sie vom Abgang des ersten Spinalnervs hinauf bis zur Brücke (Pons). Die im Querschnitt sichtbare Verbindungslinie beider Hälften wird als Raphe bezeichnet und besteht vorwiegend aus kreuzenden Nervenfasern.
Im verlängerten Mark befinden sich Zentren für die Kontrolle des Blutkreislaufs, der Atmung und für den Nies-, Husten-, Schluck- und Saugreflex sowie des Erbrechens (siehe auch Brechzentrum). In der Medulla oblongata befinden sich auch Biosensoren, die beispielsweise den Säure-Basen-Haushalt des Körpers regulieren.
Ein Ausfall der Medulla oblongata, z. B. durch eine Verletzung der Halswirbelsäule, führt meistens zum Tod. Andererseits kann der Mensch trotz Ausfalls eines großen Teils des Großhirns (Teilhirntod) mit Hilfe der Medulla oblongata weiterleben. Da sich hier die Zentren für die Atmung befinden, muss ein solcher Patient nicht einmal künstlich beatmet werden. Die Patienten befinden sich in einem tiefen Koma und werden meistens als Apalliker bezeichnet
.

10

Stressor

Als Stressoren, zu deutsch Stressfaktoren, werden alle inneren und äußeren Reiz-Ereignisse bezeichnet, die eine adaptive Reaktion (Anpassungsfähigkeit) erfordern. 

11

Parasympathikus

Der Parasympathikus ist eine der drei Komponenten des vegetativen Nervensystems, das für die unwillkürliche, das heißt nicht dem Willen unterliegende, Steuerung der meisten inneren Organe und des Blutkreislaufs verantwortlich ist. Er wird auch als „Ruhenerv“ bezeichnet, da er dem Stoffwechsel, der Regeneration und dem Aufbau körpereigener Reserven dient (trophotrope Wirkung). Er sorgt für Ruhe, Erholung und Schonung.
Weitgehend gegenteilige Funktionen werden vom Sympathikus gesteuert, der eine Leistungssteigerung des Organismus bewirkt und bei Angriffs- oder Fluchtverhalten und außergewöhnlichen Anstrengungen wirkt (ergotrope Wirkung). Durch ihre gegensätzliche (antagonistische) Wirkung ermöglichen diese beiden Anteile des vegetativen Nervensystems eine feine Steuerung der Organe. Das in einigen Organen vorhandene enterische Nervensystem kann als dritte Komponente des vegetativen Nervensystems angesehen werden.

12

Sympathikus

Der Sympathikus (Sympathicus) oder das Sympathische Nervensystem ist neben dem Parasympathikus und dem Enterischen Nervensystem (Darmnervensystem) ein Teil des vegetativen Nervensystems. Die meisten Organe werden von den ersten beiden Systemen gesteuert, die als Gegenspieler (antagonistisch) wirken und dadurch eine äußerst feine Regulation der Organtätigkeit ermöglichen. Der Sympathikus hat in diesem System eine ergotrope Wirkung, das heißt, er erhöht die nach außen gerichtete Handlungsbereitschaft („Fight-or-flight“).

13

Motoneuron

Unter dem Begriff Motoneuron oder motorisches Neuron werden die efferenten Nervenzellen zusammengefasst, die die Muskulatur des Körpers innervieren und somit Grundlage aktiver Kontraktionen der Skelettmuskeln sind.

14

Efferenz

Der Begriff Efferenz (Adjektiv efferent) bezeichnet in der Neurophysiologie und Neuroanatomie jene Nervenfaser einer Nervenzelle, die Nervenimpulse (Aktionspotentiale) vom Zentralnervensystem (Gehirn und Rückenmark) zur Peripherie bzw. zu den Erfolgsorganen (Effektoren) wie beispielsweise Muskeln leitet. Das Erfolgsorgan ist das Endziel einer efferenten Erregung. 

15

Afferenz

Afferenz  bezeichnet die Gesamtheit aller von der Peripherie (Sinnesorgan, Rezeptor) zum Zentralnervensystem (ZNS) laufenden Nervenfasern bei höher entwickelten Tieren und dem Menschen

16

Aktionspotential

Unter Aktionspotential (kurz AP – auch elektrische Erregung) versteht man eine vorübergehende, charakteristische Abweichung des Membranpotentials einer biologischen Zelle von ihrem Ruhepotential.
Zum Verlauf eines typischen APs gehören: elektrische Auslösbarkeit mit Schwellenpotential, Refraktärzeit, Nachhyperpolarisation, und Fortleitung.


 

17

Schwellenpotential

Meist wird für die Auslösung eines Aktionspotentials das Überschreiten eines bestimmten Schwellenpotentials verantwortlich gemacht, ab dem die Natriumkanäle nach Art eines internen Vergleiches lawinenartig aktiviert werden. Trotz aller Bemühungen eine solche Feuerschwelle zu finden, kann kein fester Spannungswert angegeben werden, der ein Aktionspotential bedingt. Stattdessen feuern Neurone unter einem relativen breiten Band von auslösenden Membranspannungen. Daher ist die Neurowissenschaft von der Vorstellung eines festen Schwellenpotentials abgekommen. Systemtheoretisch lässt sich die Entstehung des Aktionspotentials am ehesten durch eine Bifurkation zwischen passiver und Aktionspotentialdynamik, wie es beispielsweise beim Hodgkin-Huxley-Modell der Fall ist, beschreiben. Trotzdem ist es, auch in der Fachliteratur, durchaus üblich, weiterhin von einer Feuerschwelle zu sprechen, um den grauen Bereich zwischen Ruhe und Aktionspotential zu kennzeichnen.

18

Ausgangslage

In der Ausgangslage befindet sich die Zelle in Ruhe und weist ihr Ruhemembranpotential auf. Die Natriumkanäle sind nahezu alle geschlossen, nur bestimmte Kaliumkanäle sind geöffnet, die Kaliumionen bestimmen das Ruhemembranpotential. Bei allen Ionenbewegungen wird Richtung und Stärke durch die elektrochemischen Triebkräfte für die jeweiligen Ionen bestimmt. Vor allem Natriumionen strömen schnell in die Zelle, sobald sich die Kanäle dafür öffnen.

19

Initiationsphase

Während der Initiationsphase muss durch einen Reiz das Membranpotential zunehmen, bis die Depolarisation einen bestimmten Schwellenwert erreicht. Das kann durch die Öffnung von postsynaptischen Ionenkanälen (Na+, Ca2+) oder durch ein elektrotonisch weitergeleitetes (Aktions)potential aus einer benachbarten Membranregion geschehen.
Erhöht sich das Membranpotential um 20 mV (beispielsweise von −70 auf −50 mV), tritt der Porenblock der Kir-Kanäle durch Spermin ein, was die nachfolgende sehr schnelle Depolarisation und das Erreichen des Schwellenwerts der Natriumkanäle ermöglicht, die sonst durch ausströmende Kaliumionen, die in Richtung des Ruhepotentials wirken würden, zumindest vermindert würden.

20

Repolarisation

Während der Repolarisation nähert sich das Potential wieder dem Ruhepotential an. Die KV schließen, der Porenblock der Kir wird aufgehoben, was wichtig für die Stabilisierung des Ruhepotentials ist. Die NaV-Kanäle werden langsam wieder aktiviert.

21

Nachhyperpolarisation

In vielen Zellen (vor allem Neuronen) ist noch eine Hyperpolarisation zu beobachten. Sie erklärt sich durch eine auch weiterhin noch erhöhte Kaliumleitfähigkeit, wodurch das Potential noch näher am Kaliumgleichgewichtspotential liegt. Die Leitfähigkeit ist höher, weil während des Aktionspotentials eingeströmte Calciumionen entsprechende Kaliumkanäle öffnen, und normalisiert sich erst, wenn der Calciumspiegel wieder absinkt. Auch eine erhöhte Pumprate der Natrium-Kalium-Pumpe kann einen Beitrag zur Hyperpolarisation leisten.

22

Refraktärzeit

Nach dem Abklingen des Aktionspotentials ist das Axon für eine kurze Zeit nicht mehr erregbar. Bei den Arbeitsmyokardzellen des Herzens ist diese Phase – dort auch „Plateauphase“ genannt – besonders lang, was auf den sog. „langsamen Calcium-Einstrom“ zurückgeführt wird. (Dieser Umstand ist wichtig, um ein „Zurücklaufen“ der Erregung zu verhindern (Unidirektionalität)). Diese Dauer, die Refraktärzeit, ist bestimmt durch die Zeit, die die NaV zur Wiederaktivierung benötigen. Während der absoluten Refraktärphase kurz nach dem Overshoot, wenn die Repolarisation noch im Gange ist, können diese Kanäle überhaupt nicht wieder öffnen. Man sagt auch, der Schwellenwert liegt bei unendlich. Während der relativen Refraktärphase benötigt man stärkere Reize und erhält schwächere Aktionspotentiale. Hier bewegt sich der Schwellenwert von unendlich wieder auf seinen normalen Wert zu.

23

Synapse

Synapse heißt die Stelle neuronaler Verknüpfung, mit der eine Nervenzelle in Kontakt steht zu einer anderen Zelle – sei es eine Sinneszelle, Muskelzelle, Drüsenzelle oder eine andere Nervenzelle. Synapsen dienen der Übertragung von Signalen, erlauben aber auch deren Modulation, und vermögen darüber hinaus durch anpassende Veränderungen Information zu speichern

24

Chemische Synapsen

In den Synapsenendknöpfchen bewirkt die kurze Depolarisation des Aktionspotentials (gebildet aus sehr kurz offenen Natrium- und verzögert offenen Kaliumkanälen) einen ebenso kurzen (weil spannungsaktivierten) Calciumeinstrom. Das intrazellulär erhöhte Calcium bewirkt innerhalb weniger Millisekunden die Ausschüttung eines Botenstoffs in den synaptischen Spalt. Der Botenstoff ist in Membranbläschen im Synapsenendknöpfchen vorrätig, die mit der präsynaptischen Membran verschmelzen und sich dabei nach außen entleeren. Diese Exozytose wird durch Konformationsänderungen Calcium-bindender Proteine, besonders von Synaptotagmin herbeigeführt.
Außer Synaptotagmin ist eine Reihe anderer Proteine beteiligt. Dazu zählen zum Beispiel Complexin I und II, welche die Ausschüttung der Neurotransmitter beschleunigen. Fehlen beide Proteine, ist der Organismus nicht lebensfähig. Fehlt nur eines der beiden Complexine, treten Lernprobleme oder starke Bewegungsstörungen auf.
In der Zellmembran der Zielzelle sind im Bereich der Synapse (also in der sogenannten postsynaptischen Membran) Ionenkanäle mit Rezeptorfunktion eingebettet. Bindet ein Molekül des Botenstoffes an den passenden Rezeptor, so öffnet der Ionenkanal. Je nach Ionensorte, für die der Kanal durchlässig ist, steigt oder sinkt das Membranpotential (EPSP bzw. IPSP). Je nach Rezeptortyp kann auch eine Second-Messenger-Kaskade ausgelöst werden, die ebenfalls zu einer Änderung des Membranpotentials und gegebenenfalls auch zu weiteren Vorgängen in der postsynaptischen Zelle führt. Die Second-Messenger-Kaskade kann eine hohe Signalverstärkung hervorrufen, deren Wirkung jedoch langsamer als die direkte Wirkung auf die Ionenkanäle ist.
Durch die Wirkung von abbauenden Enzymen (z. B. Acetylcholinesterase) verschwinden die Transmitter an der Synapse schnell wieder, so dass eine Repolarisation der Membran erfolgen kann. Bei einigen Transmittern erfolgt kein Abbau: Sie werden wieder vom Axon oder von Gliazellen aufgenommen.
Bei einer Vielzahl von psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen liegen Störungen der Neurotransmitter-Freisetzung vor. Zum Beispiel kann es zu Depression führen, wenn nicht genügend Serotonin gebildet oder ausgeschüttet wird.
Eine Vielzahl von Medikamenten oder Giftstoffen entfalten ihre Wirkung an den Synapsen. (Betablocker – Nikotin – Atropin bzw. Hyoscyamin – Parathion – Kokain und einige mehr)



 

25

Elektrische Synapsen

Die Mehrzahl der Synapsen arbeitet mit einer chemischen Informationsübertragung, doch in einigen Fällen gibt es auch eine unmittelbare elektrische Weiterleitung. In diesen elektrischen Synapsen wird das Aktionspotential direkt und ohne vermittelnde Neurotransmitter an die nachfolgende Zelle weitergegeben.
Bei vielen elektrischen Synapsen findet man Verbindungskanäle durch die Zellmembran, „gap junctions“ genannt, über welche die Intrazellulärräume unmittelbar aneinander grenzender Zellen miteinander gekoppelt sind. Diese gap junctions sind Poren in der Zellmembran, die durch bestimmte Proteine, sogenannte Connexine, gebildet werden. Sechs Connexin-Moleküle kleiden dabei die Pore einer Zelle aus, zusammen bilden sie ein Connexon. Durch den Kontakt zwischen zwei Connexonen von benachbarten Zellen entsteht dann ein Kanal, der die Membranen durchquert und beide verbindet. Über solche elektrischen Synapsen können sich Änderungen des Membranpotentials mit relativ geringem elektrischen Widerstand ausbreiten; daneben ist auch die Diffusion für mittelgroße Moleküle möglich, z. B. sekundäre Botenstoffe.
Eine weitere Form der elektrischen Erregungsübertragung ist die der kapazitiven Kopplung über einen großflächigen engen Membrankontakt, wie sie beispielsweise im menschlichen Ziliarganglion zu finden ist.

26

Acetylcholinesterase 

Acetylcholinesterase (AChE) ist ein Enzym aus der Gruppe der Cholinesterasen, welches spezifisch den Neurotransmitter Acetylcholin (ACh) in Essigsäure (das Acetat wird nach der Spaltung rasch protoniert) und Cholin hydrolysiert.

27

Alles-oder-nichts-Gesetz

Das Alles-oder-nichts-Gesetz bezeichnet das Phänomen, dass eine Reaktion auf einen Reiz entweder vollständig oder überhaupt nicht ausgelöst wird. An dem Parameter Stärke der Reaktion ist keine Abstufung (Differenzierung) zu beobachten, denn die Reaktion auf den Reiz erfolgt immer mit maximaler Stärke.

28

Summation

Unter Summation versteht man die Verrechnung (Integration) von in der Nervenzelle eintreffenden Nervenimpulsen, die entweder eine erregende (exzitatorische) oder eine hemmende (inhibitorische) Wirkung auf das Entstehen eines Aktionspotentials haben können. Die eintreffenden erregenden bzw. hemmenden Potentiale (EPSP bzw. IPSP) werden räumlich sowie zeitlich summiert:
räumliche Summation: Wenn von mehreren Synapsen zur gleichen Zeit erregende bzw. hemmende Potentiale im Neuron eintreffen, so werden diese summiert, wobei es am Axonhügel zur Entstehung eines Aktionspotentials kommt, wenn die Summe der eintreffenden Potentiale einen Schwellenwert übersteigt.
zeitliche Summation: Wenn von einer einzelnen Synapse in ausreichend kurzen Zeitabständen mehrere erregende oder hemmende Potentiale im Neuron antreffen, so werden diese ebenfalls summiert und bei Übertreffen eines bestimmten Schwellenwertes entsteht am Axonhügel ein Aktionspotential.

29

Sensory and motor neuron (structure)

30

Wirbelsaeule

31

Myelinated and non-myelinated nerves

32

Natriumkanal
Sodium channel

Als Natriumkanäle werden in der Physiologie und Zellbiologie Ionenkanäle bezeichnet, die eine spezifische und mehr oder weniger selektive Leitfähigkeit für Natrium-Ionen aufweisen.

33

Where is the synaptic cleft (synaptischer spalt)?

The synaptic cleft is between the presynapsisc and postsynaptic membrane.

34

What happens at -80mV (Ruhemembranpotential)?

This is the resting potential.

35

What is the saltatory conduction?

Saltatory conduction (from the Latin saltare, to hop or leap) is the propagation of action potentials along myelinated axons from one node of Ranvier to the next node, increasing the conduction velocity of action potentials without needing to increase the diameter of an axon.

36

Why can the action potential move far distances?

It can mover because of the combination of the electrical potential (fast) and action potential (slow).

37

Why does a synapse have Ca++ channels?

Ca++ releases neuro transmitters indirectly. Neuro transmitters are inside the vesicle of the presynaptic membrane and bind through a protein to the presenaptic membrane. When an action potential is transmitted, Ca++ channel open, Ca++ flow in, binds to those proteins, the versicle merge with the presynaptic membrane and neurotransmitters are released. 

38

Where in the neuron is the positive charge higher?

Outside, more Na+

39

Why is the Na+ higher outside of the membrane than in the inside of the neuron?

Na+/K+ pump out 3 Na+ and pump in 2 K+ by using ATP.

40

What does happen at -55mV?

The sodium gate opens and Na+ floods into the cell.

41

Elektrotonus
Electrotonic potential

Der Elektrotonus (von elektro- für „elektrisch“ und griechisch tonos „Spannung“) oder das elektrotonische Potential ist ein Potenzialverlauf, der durch den Stromfluss bei der intrazellulären Reizung einer Zelle mit einem gleichbleibenden Strom ausgelöst wird. Die dadurch hervorgerufene Depolarisation der Zellmembran bewirkt eine Abnahme des Ruhemembranpotentials der Zelle. Diese anfänglich starke Abnahme geschieht mit zunehmender Zeit langsamer, bis ein Wert erreicht wird, an dem keine Entladung der Membran mehr erfolgt.
Der Verlauf und die Größe des Elektrotonus sind von der Ionenkonzentration und Gestalt der Zelle abhängig.

42

What does happen at ca. + 40mV?

The sodium gate shuts down and K+ gate opens and positive charge flows to the ouside of the membrane.