Biologische Psychologie
Das spannende Fachgebiet Biologische Psychologie erforscht die Zusammenhänge zwischen biologischen Prozessen und Verhalten. Dabei werden die Lebensprozesse aller Organe des Körpers, nicht nur des Gehirns, betrachtet. Das erfolgreiche Lehrbuch "Biologische
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Kapitel 3 · Erregungsbildung und Erregungsleitung
)) Das zentrale Nervensystem, also Gehirn und Rückenmark, und seine peripheren Ausläufer, die Nerven und die Ganglien, bilden das schnelle Informations- und Reaktionssystem des Körpers, dessen verschiedene Aspekte den zentralen Teil dieses Buches ausmachen. Der Informationsaustausch im Nervensystem geschieht vornehmlich durch kleine Potenzialänderungen (Erregungen), die entlang den Nervenfortsätzen (Axone, Nervenfasern, Abschn. 2.3.3) in der Form von Aktionspotenzialen rasch über große Entfernungen geleitet werden. Die Aktionspotenziale starten von einer negativen Dauerpolarisierung des Zellinneren gegenüber dem Extrazellulärraum, dem Ruhepotenzial. Seine Entstehung, Aufrechterhaltung und Wiederherstellung nach Ablauf eines Aktionspotenzials ist in diesem Kapitel der Darstellung der Erregungsbildung und -leitung vorangestellt.
Leitsystem: zur schnellen Orientierung
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3.1
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Abbildungen: über 580 farbige Abbildungen
Einleitung: das erwartet Sie in diesem Kapitel
Inhaltliche Struktur: klar gegliedert über 27 Kapitel
Das Ruhepotenzial
3.1.1 Definition und Registrierung Haupttypen von Membranpotenzialen
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Schlüsselbegriffe: sind halbfett hervorgehoben
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empfindliches Spannungsmessgerät (Voltmeter) angeschlossen. Zu Beginn der Messung (. Abb. 3.1a, links) liegen beide Elektroden im Extrazellulärraum, und zwischen den beiden Elektroden wird keine Potenzialdifferenz gemessen. Wird nun die Spitze der Glaskapillare durch die Membran der Zelle geschoben (rechts in . Abb. 3.1b), so springt das Potenzial in negative Richtung auf etwa –75 mV. Dieses negative Membranpotenzial einer ruhenden Nervenzelle ist also das Ruhepotenzial.
Ableitung von Membranpotenzialen
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Die Plasmamembran der Neurone ist dank ihres Aufbaus als Lipiddoppelschicht ein guter elektrischer Isolator (. Abb. 2.3 in Abschn. 2.2.1). Über dieser Membran, d. h. zwischen dem Inneren der Zelle und der extrazellulären Flüssigkeit, besteht in der Regel eine elektrische Potenzialdifferenz. Da diese Potenzialdifferenz an der Membran auftritt, wird sie Membranpotenzial genannt. Das Membranpotenzial hat bei den meisten Neuronen über längere Zeit einen konstanten Wert. Es wird dann als Ruhepotenzial bezeichnet. Es ist bei Nerven- und Muskelzellen innen immer negativ gegenüber der extrazellulären Flüssigkeit und liegt beim Menschen und anderen Säugetieren, je nach Zelltyp, zwischen –55 und –100 mV. Wenn die Neurone aktiv werden, treten kurze, impulsartige, positive Änderungen des Membranpotenzials auf (d. h. das Zellinnere wird elektrisch weniger negativ und sogar positiv gegenüber der extrazellulären Flüssigkeit), die Aktionspotenziale. Diese Aktionspotenziale sind praktisch im gesamten Tierreich das universelle Kommunikationsmittel des Nervensystems.
. Abb. 3.1a, b. Messungen des Membranpotenzials einzelner Nerven- oder Muskelzellen mit Mikroelektroden. a Schema der Messanordnung zur Messung des Membranpotenzials einer Zelle eines Gewebsverbandes, der aus dem Körper ent
