Was ist der elektrische Impuls, der sich in einem Axon bewegt?

Das menschliche Gehirn hat ungef√§hr 100 Milliarden Nervenzellen. Nervenzellen finden sich auch im R√ľckenmark. Gehirn und R√ľckenmark bilden zusammen das zentrale Nervensystem (ZNS). Jede Nervenzelle wird Neuron genannt und besteht aus einem Zellk√∂rper, der seine Aktivit√§ten steuert; Dendriten, kleine, verzweigte Erweiterungen, die Signale von anderen Neuronen empfangen, um sie an den Zellk√∂rper zu √ľbertragen; und das Axon, eine lange Verl√§ngerung vom Zellk√∂rper, entlang der elektrische Signale wandern. Solche Signale verbinden nicht nur das Gehirn und das R√ľckenmark, sondern sie transportieren auch Impulse zu Muskeln und Dr√ľsen. Das elektrische Signal, das durch ein Axon flie√üt, wird Nervenimpuls genannt.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Nervenimpulse sind elektrische Signale, die entlang eines Axons wandern.

Neurotransmission

Neurotransmission ist der Prozess der √úbertragung dieser Signale von einer Zelle zur anderen. Dieser Prozess stimuliert die Membran eines Neurons und dieses Neuron muss ein anderes Neuron signalisieren, das im Wesentlichen in einer Kette von Neuronen arbeitet, damit die Informationen schnell zum Gehirn gelangen.

Dieser Nervenimpuls geht das Axon des empfangenden Neurons entlang. Sobald Dendriten des n√§chsten Neurons diese "Nachrichten" empfangen, k√∂nnen sie diese √ľber einen anderen Nervenimpuls an andere Neuronen √ľbertragen. Die Geschwindigkeit, mit der dies geschieht, variiert in Abh√§ngigkeit davon, ob das Axon von der isolierenden Substanz Myelin bedeckt ist oder nicht. Myelinscheiden werden von Gliazellen, die Schwann-Zellen genannt werden, im peripheren Nervensystem (PNS) und Oligodendrozyten im ZNS produziert. Diese Gliazellen wickeln sich um die L√§nge des Axons und hinterlassen L√ľcken zwischen ihnen, die Knoten von Ranvier genannt werden. Diese Myelinscheiden k√∂nnen die Geschwindigkeit, mit der Nervenimpulse √ľbertragen werden, stark erh√∂hen. Die schnellsten Nervenimpulse k√∂nnen mit ungef√§hr 250 Meilen pro Stunde reisen.

Ruhe- und Handlungsvermögen

Neuronen und tats√§chlich alle Zellen behalten ein Membranpotential bei, das ist der Unterschied im elektrischen Feld innerhalb und au√üerhalb der Zellmembran. Wenn eine Membran ruht oder nicht stimuliert wird, hat sie ein Ruhepotential. Ionen in der Zelle, insbesondere Kalium, Natrium und Chlor, halten das elektrische Gleichgewicht aufrecht. Axone h√§ngen vom √Ėffnen und Schlie√üen spannungsgesteuerter Natrium- und Kaliumkan√§le ab, um elektrische Signale zu leiten, zu √ľbertragen und zu empfangen.

Im Ruhepotential gibt es mehr Kalium- (oder K +) Ionen in der Zelle als au√üerhalb, und es gibt mehr Natrium- (Na +) und Chlor- (Cl-) Ionen au√üerhalb der Zelle. Die Zellmembran eines stimulierten Neurons ist ver√§ndert oder depolarisiert, wodurch Na + -Ionen in das Axon str√∂men k√∂nnen. Diese positive Ladung innerhalb des Neurons wird als Aktionspotential bezeichnet. Der Zyklus eines Aktionspotentials dauert ein bis zwei Millisekunden. Schlie√ülich ist die Ladung innerhalb des Axons positiv, und dann wird die Membran wieder durchl√§ssiger f√ľr K + -Ionen. Die Membran wird repolarisiert. Diese Reihen von Ruhe- und Aktionspotentialen transportieren den elektrischen Nervenimpuls entlang der L√§nge des Axons.

Neurotransmitter

Am Ende des Axons muss das elektrische Signal des Nervenimpulses in ein chemisches Signal umgewandelt werden. Diese chemischen Signale werden Neurotransmitter genannt. Damit diese Signale zu anderen Neuronen fortschreiten k√∂nnen, m√ľssen die Neurotransmitter √ľber den Raum zwischen dem Axon und den Dendriten eines anderen Neurons hinweg diffundieren. Dieser Raum wird Synapse genannt.

Der Nervenimpuls l√∂st das Axon aus, um Neurotransmitter zu erzeugen, die dann in den synaptischen Spalt flie√üen. Die Neurotransmitter diffundieren √ľber die L√ľcke und binden dann an chemische Rezeptoren auf den Dendriten des n√§chsten Neurons. Diese Neurotransmitter k√∂nnen Ionen erlauben, in das Neuron hinein und aus ihm heraus zu gelangen. Das n√§chste Neuron wird entweder stimuliert oder inhibiert. Nachdem Neurotransmitter empfangen wurden, k√∂nnen sie entweder abgebaut oder resorbiert werden. Reabsorption erm√∂glicht die Wiederverwendung von Neurotransmittern.

Der Nervenimpuls ermöglicht diesen Prozess der Kommunikation zwischen Zellen, entweder zu anderen Neuronen oder zu Zellen an anderen Stellen wie Skelett- und Herzmuskel. So steuern Nervenimpulse das Nervensystem schnell, um den Körper zu kontrollieren.

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