Warum leiten dicke Axone bzw. Neuriten schneller?

Question

Hallo zusammen!
Wir behandeln in Biologie gerade Nervenzellen und haben dabei über Ruhe- und Aktionspotenziel geredet. Wer damit was anfangen kann, weiß sicher, dass das was mit der Natrium-Kalium-Pumpe zu tun hat und so... Nun stellte unsere Biologielehrerin die These auf, um die es hier geht. Ich habe mich gefragt, warum das so sei, doch darauf konnte sie uns nicht antworten. Also frage ich hier: Warum ist das so? Denn nach meinem Verständnis müssten dicke Neurtiten langsamer leiten, da die Umpolung durch die weiteren Wege für die Ionen langsamer erfolgen müsste.

Ich hoffe, es weiß jemand mehr darüber als meine Bio-Lehrerin =)

MfG Guernica

V · Accepted Answer

so, ich hoffe du wirst daraus schlau ;)

unter "dicken Axonen" versteht man in der regel myelinisierte axone, d.h., sie sind von einer myelinscheide umgeben. diese wird entweder von schwann'schen zellen (PNS) oder von oligodendrozyten (im ZNS) gebildet. dabei handelt es sich um zahlreiche konzentrische Lipid-protein-lamellen, die dadurch entstehen, dass sich die besagten zellen spiralig um das axon wickeln.

die myelin-segmente (= Internodium) werden in regelmäßigen abständen unterbrochen von kurzen myelinfreien zonen, welche auch ranvier'sche schnürringe genannt werden. an diesen stellen befinden sich die natrium- und kaliumkanäle, weshalb nur hier ein aktionspotential (AP) ausgelöst werden kann. die APs springen also von schnürring zu schnürring, d.h. auf einer längeren strecke (im vergleich zu unmyelinisierten Axonen, s.u.) werden weniger APs ausgelöst = saltatorische erregungsleitung (ein aktionspotential aufzubauen "braucht Zeit"). die elektrische erregung pflanzt sich daher mit eine großen geschwindigkeit fort (max. 120 m/s)

zudem gilt grundsätzlich für myelinisierte Fasern: Je dicke die myelinisierte faser, desto höher die leitungsgeschwindigkeit.
Das hat folgende ursache: die Internodium-Länge (=Länge der myelinisierten abschnitte), der axondurchmesser und die myelinscheidendicke korrelieren miteinander, das bedeutet: je dicker das axon, desto länger die myelinisierten abschnitte (internodien), desto weniger Ranvier'sche schnürringe, desto weniger APs auf einer strecke. Je weniger Aktionspotentiale, desto scheller die Fortleitung.

bei dünnen axonen handelt es sich um nicht myelinisierte axone, sie haben also keine markscheide um sich drum. zur erregungsleitung werden hier auf derselben strecke wie bei myelinisierten axonen viel mehr APs benötigt, weil hier keine markscheide als "dämmung" fungiert (die max. Geschwindigkeit beträgt hier 2 m/s)

Ich hoffe, ich konnte dir helfen...
wenn du weitere fragen hast, kannst du dich ruhig an mich wenden :)

Warum leiten dicke Axone bzw. Neuriten schneller?

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