Der biologische Sinn des "Alles oder nichts Prinzip"?
Ich wollte fragen, was dieses Alles oder nichts Prinzip beim Aktionspotential für einen Sinn hat. Wozu ist das gut ? Lg
2 Antworten
Hi,
da steckt folgender Sinn hinter, man möchte die Ereignisse, die zu einer Auslösung eines AP`s führen, von dem AP selbst trennen und das AP möglichst ohne Verlust der Amplitude ("dekrementfrei") über längere Strecken weiterleiten.
Man kann das AP mit einem Toilettenkasten vergleichen, drückt man die Spültaste bis zu einer Schwelle, läuft der Kasten leer, ohne dass man es aufhalten kann. Gut, heute gibt es Sparfunktionen, aber nehmen wir die alten Kästen, die das nicht hatten. Sie laufen entweder gar nicht oder komplett leer. Das ist eine Alles-oder-nichts-Antwort. Das Leerlaufen des Kastens ist unabhängig davon, mit wie viel Kraft man seine Taste betätigen muss, um ihn auszulösen, es mag Tasten geben, die recht leicht gehen und solche, die mehr Kraft erfordern, die Antwort des Kastens fällt stets gleich aus (vorausgesetzt die Füllmenge ist gleich).
Das ist ein verblüffendes Lernziel deines Themas, auch wenn das Nervensystem sehr komplex aufgebaut ist und aus Millionen von Neuronen bestehen mag und man erwartet, dass es dementsprechend vielfältige Signaltypen gäbe, gibt es im Wesentlichen nur zwei Grundsignaltypen im Nervensystem, das Alles-oder-nichts-Prinzip ist eines davon.
Der andere Signaltyp ist eine graduierte Potentialänderung, z.B. in Abhängigkeit der Reizstärke, dieser Signaltyp kann lokal generiert und verändert werden, z.B. im Zellsoma, taugt jedoch nicht zur Überbrückung weiter Strecken, seine Amplitude würde über lange Leitungsbahnen rasch verebben.
Deswegen liegt der biologische Sinn eines AP nach dem Alles-oder-nichts-Prinzip darin, ein Antwortverhalten der Membran hervorzubringen, welches über weite Strecken ohne Abschwächung seiner Signalstärke weitergeleitet werden kann, von den Sinnesorganen zum Zentralnervensystem, vom Zentralnervensystem zu den Erfolgsorganen, u.s.w., Unterschiede werden bei den AP`s über die Anzahl und Intervalle ihres Auftretens, über ihre Frequenz moduliert. Das AP ist also ein frequenzmodulierter Impuls, ohne Abschwächung seiner Signalstärke (Amplitude), sichergestellt durch das Alles-odernichts-Prinzip und genau das macht es zum Kandidaten für lange Wege. Es ist ein Selbstläufer, der sich selbst erhält und einmal losgeschickt, genau so ankommt.
Der andere Signaltyp wäre dafür nicht geeignet, daher wechselt der Signaltyp innerhalb des Nervensystems, wenn es um Strecken geht, auf Impulse, die ohne Abschwächung weiterlaufen, wenn sie einmal in Gang gesetzt wurden, AP`s nach dem Alles-oder-nichts-Prinzip. Es ist damit eine Fernübertragung von Nervenimpulsen (durch die Axone) möglich geworden. Gruß, Cliff
Ich bin sehr unsicher, ob es sowas wie einen "biologischen Sinn" überhaupt gibt. Es gibt nur vorteilhafte und nachteilige Prozesse.
Der Vorteil des Prinzips ist, dass sich ein Reiz ab einem Schwellenwert ausbreiten kann. Ohne das wird es schwer ein Bein zu heben (z.B.).
LG