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Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Ruhepotenzial Aktionspotenzial Erregungsleitung … eine Einführung in die Neurophysiologie.

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Präsentation zum Thema: "Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Ruhepotenzial Aktionspotenzial Erregungsleitung … eine Einführung in die Neurophysiologie."—  Präsentation transkript:

1 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Ruhepotenzial Aktionspotenzial Erregungsleitung … eine Einführung in die Neurophysiologie

2 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Lebende Zellen besitzen in ihrem Inneren verschiedene Ionen. Auch außerhalb der Zelle finden wir eine bestimmte Ionenverteilung. Die Ionenverteilung bei Nervenzellen neuralnetworks.ai-depot.com/3-Minutes/ Biological-Neuron.jpe divining.html

3 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Cytoplasma: K+ - Ionen Zellmembran Ionen im Cytoplasma (Zellinneren) K+ Organische - Anionen A- Diese Ionen haben das Bestreben, durch die Zellmembran nach außen zu gelangen. Axon A- Die Ionenverteilung bei Nervenzellen K+ Bildquelle:

4 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Außen: Na+ - Kationen Ionen im Außenmedium: Cl - Anionen Na+ Cl- Na+ Cl- Die Ionenverteilung bei Nervenzellen Diese Ionen haben das Bestreben, durch die Zellmembran nach innen zu gelangen.

5 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Cytoplasma: K+ - Ionen K+ A- K+ A- Cl- Na+ Cl- Na+ Außen: Na+ - Kationen Cl - Anionen Na+ Cl- Die Ionenverteilung bei Nervenzellen Organische - Anionen

6 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. K+ und Na+ können die Membran durch eigene Kanäle durchdringen! K+ Na+ K+ - Kanal Na+ - Kanal Na+ K+ (geschlossen) (tw. geöffnet) Die Ionenverteilung bei Nervenzellen

7 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. K+ A- K+ A- Cl- Na+ Cl- Na+ Die Ionenverteilung bei Nervenzellen Kalium-Ionen gelangen nach außen und machen deshalb das Außenmedium elektrisch positiver.

8 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. K+ A- K+ A- Cl- Na+ Cl- Na Die Ionenverteilung bei Nervenzellen Diese Spannungs- differenz ist mit einem Messgerät messbar!

9 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. K+ A- K+ A- Cl- Na+ Cl- Na mVolt Die Ionenverteilung bei Nervenzellen

10 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Elektrisches Potenzial einer Nervenzelle: Bildquelle: veränderthttp://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-28.htm/

11 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Das elektrische Potenzial von lebenden Zellen beträgt - 70 mVolt (Millivolt). Man nennt dieses Potenzial einer Zelle RUHEPOTENZIAL !!

12 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. RUHEPOTENZIAL !!

13 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Erregbare Zellen: Nervenzellen Nervenzellen Muskelzellen Muskelzellen

14 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. K+ Na+ K+ Na+ K+ Ruhezustand eines Nervenaxons: K+ Na+

15 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. K+ Na+ K+ Na+ K+ Was passiert in der Mitte des Schemas? K+ Reiz K+ Na+ K+ Na+

16 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Was passiert mit der elektr. Spannung? K+ Na+ K+ Na+ K mVolt Ruhepotenzial ?

17 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Was passiert mit der elektr. Spannung? K+ Na+ K+ Na+ K mVolt Ruhepotenzia l Durch Na+ Einstrom 1 1 ?

18 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Was passiert mit dem elektrischen Potenzial? mVolt Durch Na+ EinstromDurch K+ Ausstrom K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ 2 2

19 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Was passiert mit der falschen Ionenverteilung? mVolt Durch Na+ EinstromDurch K+ Ausstrom K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ Na-K Pumpen! (klick hier) 2 2 ?

20 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Was passiert mit der falschen Ionenverteilung? mVolt Durch Na+ EinstromDurch K+ Ausstrom K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ Na-K Pumpen! 3 3 Refraktärzeit

21 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Was passiert mit der falschen Ionenverteilung? mVolt Durch Na+ EinstromDurch K+ Ausstrom K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ Na-K Pumpen! 4 4 Refraktärzeit

22 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Erregbare Zellen können ihr Membranpotenzial ändern mVolt Ruhepotenzial Durch Na+ EinstromDurch K+ Ausstrom Refraktärzeit Solche Änderungen nennt man Depolarisation Eine Depolarisation entsteht durch einen Reiz Depolarisation

23 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C mV - 70 mV Ruhepotenzial Kein Reiz Spannung steigt Kleiner Reiz Aktionspotenzial überschwelliger Reiz Reiz: z.B. ein Stromschlag Was ist ein Aktionspotenzial (AP) ? Depolarisation Bildquelle: /verändert

24 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. 2 wichtige Tatsachen: 1)Reize, welche zu schwach (unterschwellig) sind, lösen kein Aktionspotenzial aus! 2)Bei allen überschwelligen Reizen sind die Aktionspotenziale gleich groß, unabhängig von der Reizintensität! Alles-oder-Nichts-Prinzip

25 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Denkaufgabe: APs werden durch überschwellige Reize ausgelöst, sind aber immer gleich groß. Wie unterscheiden sich 2 APs bei einem * knapp überschwelligen Reiz und einem * stark überschwelligen Reiz?

26 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Ruhepotenzial Aktionspotenzial Der Spannungsverlauf beim AP Schwellenwert

27 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Weiterleitung des Aktionspotenzials im Axon:

28 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Weiterleitung des APs im Axon Bildquelle: -70 mV mV

29 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C mVolt Schwellenpotenzial Auch hier wird die Schwelle überschritten +40 Bildquelle: -70 mV +40

30 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C mVolt Schwellenpotenzial Zwei neue APs entstehen +40 Bildquelle: -70 mV +40

31 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C mVolt Schwellenpotenzial +40 Bildquelle: -70 mV +40

32 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C mVolt Schwellenpotenzial +40 Jetzt wird hier die Schwelle überschritten Bildquelle: -70 mV +40

33 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C mVolt Schwellenpotenzial +40 Zwei neue APs entstehen Bildquelle: -70 mV +40

34 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C mVolt Schwellenpotenzial +40 Bildquelle: mV

35 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C mVolt Schwellenpotenzial +40 Refraktärzeit !! Bildquelle: mV

36 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. EINE Nervenzellen leiten aber immer nur in EINE Richtung ! Refraktärzeit AP Laufrichtung Bildquelle:

37 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Die Bedeutung der Ranvier - Schnürringe Bildquellen: oben: unten:

38 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Saltatorische Erregungsleitung

39 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. KontinuierlicheSaltatorische Kontinuierliche und Saltatorische Erregungsleitung im Vergleich 5 Meter pro Sekunde 50 Meter pro Sekunde Bildquelle:

40 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Unterschiedliche Erregungsleitung bei verschieden starken Reizen: Reizstärke: Niedrige Frequenz mittlere Frequenz hohe Frequenz niedrige Frequenz

41 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Ende

42 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Natrium – Kalium Pumpe Zurück zur Präsentation


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