Allgemeine Eigenschaften, Membranpotentiale, Reizgesetze, Erregbarkeit und Hemmung
7 Themen mit Kurzübersicht: Definitionen, Kernfakten und Fragen aus den Seminaren.
Dieser Abschnitt bildet das Fundament der Normalphysiologie. Hier analysieren wir die allgemeinen Eigenschaften lebender Organismen, die Prinzipien der physiologischen Regulation sowie die Entstehung elektrischer Signale in Zellen. Sie erfahren, warum das Membranruhepotential entsteht und wie es in ein Aktionspotential oder eine lokale Erregung (lokale Antwort) übergeht.
Das Material umfasst die klassischen Gesetze der Reizung erregbarer Gewebe sowie die Zustände von Optimum, Pessimum und Parabiosareaktion (nach N. J. Wedensky), die die Reaktion eines Gewebes auf rhythmische Reize beschreiben. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Hemmung — einem aktiven Prozess, ohne den eine adäquate Funktionskoordination undenkbar ist.
In Kolloquien und Prüfungen verlangen Dozenten am häufigsten das Zeichnen des Aktionspotential-Graphen mit Zuordnung zu den Ionenströmen, die Erklärung der Unterschiede zwischen lokaler Antwort und vollwertiger Erregung sowie die detaillierte Analyse der Phasen der Parabiosareaktion. Ohne ein sicheres Verständnis dieser Themen ist ein weiteres Studium des Nerven- und Muskelsystems ausgeschlossen.
Worin besteht der Unterschied zwischen Trigger-Reizbarkeit und selektiver Reizbarkeit?
Die Trigger-Reizbarkeit ist unabhängig von der Qualität des Reizes — dieser löst die Reaktion lediglich wie ein Abzug aus. Die selektive Reizbarkeit funktioniert streng spezifisch nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip über Proteinezeptoren.
Welche Ionen leisten den Hauptbeitrag zur Erzeugung des Ruhepotentials?
Die Hauptrolle spielen Kaliumionen ($K^+$). Genau ihr passiver Ausstrom aus der Zelle entlang des Konzentrationsgradienten und die anschließende elektrostatische Anziehung erzeugen die Potentialdifferenz an der Membran.
Welche Rolle spielt die Natrium-Kalium-Pumpe bei der Generierung eines Spikes?
Die Pumpe selbst ist an den schnellen Depolarisations- und Repolarisationsphasen nicht beteiligt. Ihre Aufgabe ist es, die ursprünglichen Ionenkonzentrationen wiederherzustellen, nachdem das Aktionspotential bereits abgeschlossen ist.
Warum unterliegt die lokale Erregung nicht dem Gesetz „Alles oder Nichts“?
Weil sich seine Amplitude verändert: Je stärker der applizierte subschwellige Reiz ist, desto höher wird die Amplitude der lokalen Antwort sein.
Was zeigt die Chronaxie an?
Die Chronaxie gibt die minimale Einwirkzeit eines Reizes von der doppelten Rheobase an, bei welcher das Gewebe erregt wird. Dies ist ein präziserer und stabilerer Parameter der Erregbarkeit als die Rheobase.
Was ist das Hauptkriterium zur Beurteilung der Gewebeerregbarkeit?
Das Hauptmaß ist die Reizschwelle – die minimale Reizstärke, die in der Lage ist, ein sich ausbreitendes Aktionspotential auszulösen. Die Abhängigkeit ist umgekehrt proportional: Je niedriger die Schwelle, desto höher die Erregbarkeit der Zelle.
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