Faktoren, die die Leitungsgeschwindigkeit bestimmen
Die Fähigkeit eines Nervs, Erregungen schnell zu übertragen, hängt von zwei strukturellen Schlüsselmerkmalen ab. Erstens ist dies der Faserdurchmesser: Je dicker die Faser, desto schneller breitet sich das Signal über sie aus. Zweitens ist das Vorhandensein einer Myelinscheide von entscheidender Bedeutung. Myelinisierte Fasern leiten Impulse deutlich schneller als unmyelinisierte.
Es ist interessant zu beobachten, wie sich das Summenaktionspotential (SAP) eines gesamten Nervs verhält. Registrieren wir das AP in der Nähe des Reizortes, weist es eine einfache Sinusform auf. Dies liegt daran, dass die Erregung in allen Strukturen synchron startet. Mit zunehmender Ausbreitung des Signals entfernt vom Reizort wird die Form des Aktionspotentials jedoch komplex und mehrgipflig. Der Grund für diese Veränderung liegt darin, dass der Nerv Fasergruppen mit unterschiedlichen Leitungsgeschwindigkeiten enthält. Die Signale laufen nicht gleichzeitig über diese Fasern, wodurch sich die Impulse zeitlich „dehnen“ und die ursprüngliche Synchronie verloren geht.
Gruppe A: am schnellsten und dicksten (myelinisiert)
Gemäß der Erlanger-Gasser-Klassifikation gehören ausschließlich myelinisierte Leiter zur Gruppe A. Sie werden in vier Subtypen unterteilt, von denen jeder eine spezifische Aufgabe erfüllt:
- Aα (Alpha): Die absoluten Rekordhalter bezüglich der Geschwindigkeit (ca. 100 m/s) und Dicke (Durchmesser ca. 10 µm). Aus funktioneller Sicht handelt es sich hierbei um efferente somatische Bahnen, die vom ZNS zur Skelettmuskulatur verlaufen und motorische Reaktionen vermitteln. Zudem bilden sie afferente Bahnen von Muskelpropriozeptoren.
- Aβ (Beta): Erfüllen eine afferente Funktion. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Informationen von Berührungsrezeptoren in der Haut zu sammeln und diese Signale an das Zentralnervensystem weiterzuleiten.
- Aγ (Gamma): Efferente Strukturen, die zu den intrafusalen Fasern (den sogenannten Muskelspindeln) ziehen. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der ständigen Regulation des Muskeltonus.
- Aδ (Delta): Überwiegend afferente somatische Fasern. Sie leiten Signale von Hautrezeptoren und Schmerzrezeptoren. In der klinischen Praxis sind sie dafür bekannt, dass sie die primäre epikritische Schmerzkomponente vermitteln – jenen schnellen, scharfen und sehr präzise lokalisierten Schmerz, den wir in der ersten Sekunde nach einer Verletzung spüren.
Gruppen B und C: vegetativ und langsam
Diese Fasergruppen sind eng mit der Funktion des vegetativen Nervensystems (VNS) verbunden und zeichnen sich durch geringere Leitungsgeschwindigkeiten aus.
Gruppe B wird durch dünne, aber noch myelinisierte Leiter repräsentiert. Im menschlichen Körper fungieren sie als präganglionäre Fasern des vegetativen Nervensystems und leiten Impulse zu den vegetativen Ganglien.
Gruppe C sind die dünnsten (ca. 1 µm) und langsamsten Leiter (Leitungsgeschwindigkeit nur ca. 1 m/s). Ihr Hauptunterschied besteht darin, dass sie unmyelinisiert sind. Im vegetativen Nervensystem funktionieren sie als postganglionäre Fasern. Darüber hinaus arbeiten C-Fasern als afferente Bahnen, die Informationen von den inneren Organen an das ZNS übertragen. Die klinische Bedeutung dieser Gruppe ist enorm: Sie bilden die sekundäre protopathische Schmerzkomponente. Dies ist der langsame, dumpfe, diffuse, zermürbende und stark emotional gefärbte Schmerz, der auf den akuten Schmerz folgt.
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
Welche exakte Erregungsleitungsgeschwindigkeit ist für Fasern der Gruppe B charakteristisch?
Die Erregungsleitungsgeschwindigkeit für Fasern der Gruppe B wird in den Quellen wie folgt angegeben:
- 3–20 m/s – für präganglionäre Fasern des vegetativen Nervensystems (Gruppe B).
- 3–18 m/s – für dünne myelinisierte Fasern vom Typ B.
- 15 m/s – für dünne myelinisierte Fasern vom Typ B.
- Bis zu 10 m/s – für markhaltige Fasern des Depressornervs, zu denen auch die Gruppe B gehört.
Wie groß ist der Durchmesser der Nervenfasern der Gruppe B?
Der Durchmesser der Nervenfasern der Gruppe B wird in der Literatur wie folgt angegeben:
- 1–3,5 µm – für dünne myelinisierte Fasern des Typs B / präganglionäre Fasern des ANS.
- 2–4 µm – für Fasern der Gruppe B im Depressornerv der aortalen reflexogenen Zone.
- 3 µm – für dünne myelinisierte Fasern des Typs B.
Die Klassifikation lässt sich leicht alphabetisch merken: Je weiter vorne im Alphabet der Buchstabe steht (A, B, C), desto schneller ist die Faser. Innerhalb der Gruppe A nimmt die Leitungsgeschwindigkeit entsprechend dem griechischen Alphabet ab: Alpha (am schnellsten) -> Beta -> Gamma -> Delta.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Warum verändert das Summenaktionspotential eines Nervs in einiger Entfernung vom Reizort seine Form?
Ein Nerv besteht aus verschiedenen Faserpulks. Da diese unterschiedliche Dicken und Myelinisierungsgrade aufweisen, wird die Erregung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten geleitet und erreicht den entfernten Punkt nicht gleichzeitig, wodurch die Form des Potenzials komplex wird.
Welche Fasern sind für scharfen und welche für dumpfen Schmerz verantwortlich?
Schneller, scharfer und präzise lokalisierter Schmerz (epikritischer Schmerz) wird über myelinisierte Aδ-Fasern übertragen. Langsamer, dumpfer und diffuser Schmerz (protopathischer Schmerz) verläuft über marklose Fasern der Gruppe C.
Worin liegt der Unterschied zwischen Fasern der Gruppe B und C im vegetativen Nervensystem?
Fasern der Gruppe B sind myelinisiert und präganglionär (ziehen zum vegetativen Ganglion). Fasern der Gruppe C sind marklos und postganglionär (ziehen vom Ganglion zum Organ).
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Mechanismus der saltatorischen (sprunghaften) Erregungsleitung
- Aufbau der Myelinscheide und der Ranvier-Schnürringe
- Neurophysiologie der Propriozeption (Muskelspindeln)
- Unterschiede zwischen somatischem und vegetativem Nervensystem
- Theorien der Schmerzwahrnehmung (Nozizeption)
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