Nerven im menschlichen Körper

Nerven im menschlichen
Körper
Nervenzellen
Nervenmembranen
Ionenkanäle
Das Nervensystem eines Menschen enthält
etwa 25 Milliarden Nervenzellen.
Die Nervenfaser
Sie leitet Informationen zu
Nervenzellen, Muskelfasern und Drüsen.
Eine Nervenfaser kann bis zu einer Länge
von 1 m haben.
Das Schema
einer Nervenzelle
Das Axon
Axondurchmesser : o,o1 – 0,002 mm
1.Endknöpfchen
2.Synapsen: bis zu 10 000 an einer
Nervenzelle
3.Dendriten:
Ist die Nervenfaser - ein
Zylinderkondensator?
Die Oberfläche der Zelle
und
die Dicke der Membran( Plattenabstand)
ergeben = die Kapazität des Kondensators
Die Membran stellt das Dielektrikum dar.
Aufbau einer Nervenfaser
Hohlzylinder
Axon
Elektrolyte
Elektrisch leitende Flüssigkeit (Elektrolyte)
Nervenmembran= Isolierschicht ( Dielektrikum)
Die Membran
Kanäle: Geöffneter Zustand:
Für Kalium und Natrium Ionen durchlässig
Im Innern der Nervenzelle:
Positive Kalium und negative organische
Ionen
Außerhalb der Zelle:
Positive Natriumionen (Na+)
Negative Chlorionen ( Cl)
Ruhezustand der Zelle
Na+
+ Kaliumionen
- organische Ionen
K+
k+
+K+
K
Elektrolyte
- Cl K+
Kanäle
Ionenpumpe
Na+
K+
Elektrisch leitende Flüssigkeit (Elektrolyte)
-Cl Na+
Na+
Na+
Nervenmembran= Isolierschicht ( Dielektrika)
Das Ruhepotential
Energieaufwand =>
Die Ionenpumpe – Transportmechanismus –
sorgt für den Ruhezustand.
Kaliumporen öffnen sich:
Was passiert?
Im Innern: Mangel an positiven Ladungen
Spannung zwischen Inneren der Zelle und
Außenraum entsteht
Das Ruhepotential
( -60 bis -70 mV)
Messung mit einer Mikroelektrode
Die Messung kann mit einer Mikroelektrode
- in der Faser
- und in der Flüssigkeit außerhalb der
Nervenmembran gemessen werden.
K+ Ionen
diffundieren nach außen
K+ K+ K+
+ Kaliumionen
k
Mikroelektrode
Na+ Na+ K+ K+
Kanäle
-
_
Ionenpumpe
-
K+ K+ K+
Spannung
Flüssigkeit
Na+ - Chl
Nervenmembran= Isolierschicht ( Dielektrika)
Das Aktionspotential:
Ein Nervensignal überschreitet best.
Schwellenwert:
 Schlagartige
Änderung des Potentials
 Dieser Impuls nennt man: Aktionspotential
Was geschieht dabei?
Natriumkanäle werden kurzzeitig
geöffnet:
Na+ Ionen strömen ins Innere der
Zelle:
positiver Spannungsimpuls von + 30mV
wird erzeugt.
Kettenreaktion in der Nervenfaser
Durch den Impuls werden benachbarte
Kanäle geöffnet =
1.Umpolung In der Nervenfaser
2. Na + Kanäle schließen sich=>
K+ Kanäle öffnen sich
=> „Ruhepotential“
Quellen:
Internet: www.biokurs.de
Bücher: 1.Biologie heute SII ( Schroedel 10540)
2. Informationsverarbeitung - (Schroedel 10517)
Wolfgang Miram/ Dieter Krumwiede
3. Natura 10/11 (Klett) ISBN 3-12-043300-4
4. Physik 12/13 ( Schroedel) Dorn Bader