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Erregungsleitung

 

(Reizleitung): Ausbreitung einer Erregung entlang einer erregbaren Struktur (Nerv, Muskel). Meist erfolgt sie von einem Rezeptor über afferente und efferente Bahnen über eine oder mehrere Schaltstellen auf einen Effektor. - Erfolgsorgane.

 

Die Erregung kann durch einen Reiz oder selbsttätig (autonom, z. B. im Sinusknoten des Herzens) entstehen. Da Erregung gleichbedeutend ist mit der Auslösung eines Aktionspotenzials, »wandert« bei der Erregungsleitung das Aktionspotenzial an der elektrisch leitenden Nerven- oder Muskelfaser entlang.

 

An Muskel- und marklosen Nervenfasern erfolgt eine kontinuierliche Erregungsleitung (0,5 bis 15 m/s). An markhaltigen Nervenfasern treten die Aktionspotenziale nur an den Ranvier-Schnürringen auf; die dazwischenliegende Strecke wird durch Stromschleifen überwunden: saltatorische Erregungsleitung. Die Leitungsgeschwindigkeit beträgt dann bei Wirbeltieren 70-120 m/s.

 

An der Synapse, der Kontaktstelle zwischen zwei Nervenzellen beziehungsweise zwischen einer Sinnes- und einer Nervenzelle, geht die elektrische in eine chemische Erregungsleitung über. Die Erregung verursacht in den Endaufzweigungen der zuleitenden Nervenzelle eine Ausschüttung von Überträgerstoffen (Neurotransmitter), wie z. B. Acetylcholin (parasympathische und präganglionäre sympathische Synapsen, motorische Endplatte) oder Adrenalin (postganglionäre sympathische Synapsen). Acetylcholin oder Adrenalin überbrücken den synaptischen Spalt zwischen der präsynaptischen Membran der einen Zelle und der postsynaptischen Membran der nachfolgenden Zelle und binden an bestimmte Rezeptormoleküle in der postsynaptischen Membran. Dadurch erhöht sich die elektrische Leitfähigkeit der postsynaptischen Membran im Spaltenbereich für alle Ionen und ruft somit eine lokale Depolarisation hervor. Erreichen die lokalen Depolarisationen im postsynaptischen Bereich durch zeitliche Summation (das heißt, viele Signale treffen in kurzer Zeit ein) oder räumliche Summation (das heißt, schwache Impulse mehrerer Synapsen treffen ein) einen gewissen Schwellenwert, erfolgt in der postsynaptischen Zelle ein fortgeleitetes Aktionspotenzial, das heißt die Erregung läuft weiter. Der Übertragungsvorgang in der zentralnervalen Synapse benötigt 0,5 ms, in vegetativen Synapsen 2-5 ms.

 

Durch Bahnung oder Hemmung können die Signale vor oder nach der Synapse verändert werden. Jede Nerven- oder Muskelzelle ist einige Zeit nach der Auslösung eines Aktionspotenzials unfähig zur Erregungsleitung; sie ist in ihrer Refraktärzeit.