Saltande excitationsledning

Genom Saltande ledning av excitation den tillräckligt snabba ledningshastigheten för nervkanaler säkerställs för ryggradsdjur. Handlingspotentialer hoppar från en oisolerad ring till nästa på de isolerade axonerna. Vid avyeliniserande sjukdomar bryts den isolerande myelinen ned, vilket stör störningen av excitation.

Vad är den saltande ledningen av excitation?

Saltande ledning av excitation är en form av nervkonduktivitet. I organismen av ryggradsdjur isoleras nervfibrerna elektriskt från sin miljö med myelinhölje och tar på så sätt funktionen av en mantlad kabel. Excitering av en nervfiber sker vid avbrott i detta isolerande skikt, som också kallas bindningsringar eller knutar.

Många ryggradsnervfibrer har tunn form. Tunna axoner har en lägre ledningshastighet än starka nervkanaler. Så att ledarnas hastighet för nerverna är tillräcklig trots den låga styrkan, konstrueras excitationsledningen för ryggradsdjur på ett saltbildande sätt och använder både biokemiska och bioelektriska processer för att överföra handlingspotentialer.

Handlingspotentialen hoppar från en ring till en annan i denna typ av ledning och lämnar axelns mantlade delar. Med denna princip uppnås en högre ledningshastighet genom spänningsberoende natriumpumpar och bioelektriska biokemiska processer.

Funktion & uppgift

I det perifera nervsystemet bildar Schwanns celler myelin som omger nerverna. Oligodendrocyter tar på sig denna uppgift i det centrala nervsystemet. Axoner i båda systemen är belagda med myelin, vilket har en elektriskt isolerande effekt. Isoleringarna av axonerna avbryts på ett avstånd mellan 0,2 och 1,5 mm. Dessa avbrott är också kända som knutar eller Ranvier slipsringar. De myelinskyddade sektionerna kallas å andra sidan internoder och säkerställer en reducerad membrantidskonstant, vilket säkerställer en ledningshastighet på 100 meter per sekund. Det finns också spänningsberoende natrium + -kanaler i de mantelfria snörringarna.

Så länge en axon inte är upphetsad, råder den så kallade vilopotentialen i sin nod och längs sin interna läge. Mellan det intracellulära utrymmet och det extracellulära utrymmet på axon finns det en potentialskillnad med vilopotentialen. När en handlingspotential genereras på den första konen i exciteringslinjen, som depolariserar dess membran bortom sin tröskelpotential, öppnas de spänningsberoende Na + -kanalerna. På grund av dess elektrokemiska egenskaper flyter Na + -joner sedan från det extracellulära utrymmet in i det intracellulära utrymmet.

Plasmamembranet avpolariseras vid nivån för konringen och membrankondensatorn laddas inom 0,1 ms. I spetsringen är det ett intracellulärt överskott av positiva laddningsbärare jämfört med omgivningen på grund av natriumjonerna som strömmar in. Ett elektriskt fält skapas. Detta fält genererar en potentialskillnad längs axon och har påverkan på laddade delar på närmaste avstånd.

De negativt laddade partiklarna på nästa ring attraheras av den överdrivna positiva laddningen i den första ringen. Positivt laddade partiklar mellan den första och den andra sammandragningsringen rör sig mot den andra noden. Dessa laddningsförskjutningar påverkar positivt membranpotentialen för den andra konringen, även om jonerna inte har nått den. På detta sätt hoppar excitationen från ring till ring och behåller egenskapen att tillräckligt avpolarisera membranet för de efterföljande ringarna.

Sjukdomar och sjukdomar

Demyeliniserande sjukdomar bryter ned myelinhöljet runt nervfibrerna. Dessa myelin-mantlar är en förutsättning för saltande ledning av excitation. Utan myelinhöljet uppstår höga strömförluster i internoden. Därför krävs större excitationer så att axonerna kan depolarisera de nästa spårningsringarna via en handlingspotential.

Som regel är handlingspotentialen som överförs efter förlusterna för låg för att kunna erkännas som sådan av nästa nod. Som ett resultat överför spetsringen inte spänningen.

Fenomenet med avyelinering är också känt som avyelinisering och tillhör de degenerativa sjukdomarna. Åldersrelaterade processer såväl som toxiska och inflammatoriska processer kan avlägsna axonerna och därmed äventyra övergripande överföring av verkan.

Vitaminbrister kan också relateras till detta fenomen. Speciellt för lite vitamin B6 och vitamin B12 förknippas med avfärgning. En sådan vitaminbrist är till exempel vanlig hos alkoholism. En demyelinisering av nervsystemet kan också ske i samband med narkotikamissbruk.

Den mest välkända inflammatoriska orsaken till nedsänkning av nerverna är den autoimmuna sjukdomen multipel skleros. Det egna immunsystemet förstör nervvävnad i det centrala nervsystemet som en del av sjukdomen. Andra orsaker till demarkering kan vara diabetes, Lyme-sjukdom eller genetiska sjukdomar. De genetiska sjukdomarna med demyeliniserande egenskaper inkluderar till exempel Krabbes sjukdom, Pelizaeus-Merzbacher sjukdom och Déjérine-Sottas syndrom.

Symtomen som uppstår vid avmyelinisering av nervvävnaden beror på platsen för de avyeliniserande fokuserna. I centrala nervsystemet, till exempel, kan avyelinisering leda till en försämring av sensoriska organ, framför allt till en försämring av ögonen. Förlamning kan också tänkas i fallet med avyelinisering i centrala nervsystemet, eftersom de motoriska nervkanalerna och deras kontrollcentra finns där. I det perifera nervsystemet är avyelinisering av nerverna mindre ofta förknippade med förlamning. Istället kan avyelinisering av perifera axoner leda till domningar eller andra sensoriska störningar.

Diagnosen av avyeliniserande sjukdomen ställs med hjälp av avbildningstekniker såsom magnetisk resonansavbildning. MR-bilderna visar vanligtvis vita fokuser för demyelinering när kontrastmedel administreras.