E3 Impulsausbreitung (Kabeltheorie und Saltatorische Leitung)

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Die Ausbreitung von Nervenimpulsen entlang des Axons wird durch die Kabeltheorie beschrieben, die das Axon als verteilten Schaltkreis mit internem Axialwiderstand, Membranwiderstand und Membrankapazität pro Längeneinheit behandelt. Das Verhältnis zwischen Membranwiderstand und axialem Widerstand definiert die Längenkonstante (Lambda), die bestimmt, wie stark ein passives Signal räumlich gedämpft wird, während das Produkt aus Membranwiderstand und Kapazität die von E01 geerbte Zeitkonstante (tau_m) definiert. In nicht myelinisierten Fasern skaliert die Leitungsgeschwindigkeit ungefähr mit der Wurzel des axonalen Durchmessers, während in myelinisierten Fasern die Leitung saltatorisch ist (der Impuls springt von Ranvier-Knoten zu Ranvier-Knoten), was dazu führt, dass die Geschwindigkeit linear mit dem Durchmesser skaliert und bei gleichem Kaliber viel größer ist. Der Leitungssicherheitsfaktor vergleicht den verfügbaren Strom, der an einem aktiven Knoten erzeugt wird, mit dem Schwellenstrom, der zum Erregen des nächsten Segments erforderlich ist, und gewährleistet so eine zuverlässige Ausbreitung des in E02 beschriebenen Aktionspotentials.

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