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Bei der saltatorischen Erregungsweiterleitung gibt es zwei große Vorteile, die sie besonders effizient machen. Erstens ist sie viel schneller als die kontinuierliche Erregungsweiterleitung. Das liegt daran, dass das Signal nicht das ganze Axon entlanglaufen muss. Stattdessen springt es von einem Ranvier-Schnürring zum nächsten. Diese Schnürringe sind die Stellen, an denen keine Isolierung durch die Myelinschicht vorhanden ist. Dadurch wird die Geschwindigkeit der Weiterleitung deutlich erhöht. Der zweite Vorteil ist, dass diese Methode weniger Energie verbraucht. Weil die Myelinschicht das Axon isoliert, müssen die Natrium- und Kalium-Ionen nur an den Schnürringen ein- und ausströmen. Das bedeutet, dass die Natrium-Kalium-Pumpe, die Energie verbraucht, weniger arbeiten muss. Insgesamt ist die saltatorische Erregungsweiterleitung also nicht nur schneller, sondern auch energieeffizienter.

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Die Abbildung zeigt zwei Modelle zur Erregungsweiterleitung:

1. Kontinuierliche Erregungsweiterleitung (oben):

Die Dominosteine fallen nacheinander um. Dies symbolisiert die Erregungsweiterleitung bei Axonen ohne Isolierung, wie bei Insekten. Ein Aktionspotenzial an einer Stelle löst das nächste in der Nähe aus, Schritt für Schritt. Der Nachteil dieser Methode ist die relativ langsame Weiterleitungsgeschwindigkeit, da jedes Segment der Membran nacheinander depolarisiert werden muss.

2. Saltatorische Erregungsweiterleitung (unten):

Hier springen die Impulse von einem Schnürring (Dominostein) zum nächsten, da die Zwischenräume (Trinkhalme) isoliert sind. Dies steht für die schnelle Weiterleitung in myelinisierten Axonen. Nur an den Schnürringen wird ein neues Aktionspotenzial ausgelöst. Diese Methode ist schneller und energiesparender.

Die beiden Modelle zeigen also, warum die saltatorische Weiterleitung effizienter ist als die kontinuierliche.

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1.Riesenaxone

Kalmare und Schaben besitzen Riesenaxone und sind somit wechselwarm und nicht-myelinisiert. Der Durchmesser der Axone beträgt etwa 500qm und 50 qm. Wodurch die Ionen nur mit niedriger Geschwindigkeit durch den Membran strömen wie z.B. 20 m/s oder 7 m/s.

2.Dünne Axone

Dünne Axone sind Myelinisierte Axone die weniger Material besitzen als Riesenaxone. Oft treten die bei Katzen oder Fröschen vor. Katzen und Frösche sind gleichwarme Tiere und durch den dünnen Axon auch myelinisiert. Der dünne Axon besitzt einen Durchmesser von 14qm und durch diesen dünnen Durchmesser, sind die Ionen deutlich schneller als bei den Riesenaxonen. Sie können bis zu 100 m/s schnell sein.

3.Aber warum?

Die Myelinisierten Axone verbrauchen viel weniger Platz und viel weniger Energie. Deswegen können sie schneller Natrium und Kalium Ionen von einer zur anderen Stelle weiterleiten.

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Riesenaxon in der Mitte überschwellig erregt – Wo erfolgen Aktionspotenziale?

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Riesenaxon in der Mitte überschwellig erregt – Wo erfolgen Aktionspotenziale?

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Wenn man ein Riesenaxon in der Mitte mit einem starken Reiz (überschwellig) aktiviert, entstehen Aktionspotenziale, die sich in beide Richtungen ausbreiten. Das passiert, weil die Depolarisation in der Mitte startet und nach rechts und links weitergeleitet wird