Fortleitung

Fortleitung bezeichnet in der Biologie die Weiterleitung eines elektrischen Signals entlang einer Nervenzelle oder Muskelzelle, insbesondere die Ausbreitung des Aktionspotentials über das Axon. Dabei wird der Reiz als elektrische Impulsfolge fortgetragen, die in der Zelle als All-or-None-Aktionspotenzial entsteht und entlang der Membran weiterläuft.

In Neuronen erfolgt die Fortleitung durch wiederholte Depolarisation benachbarter Membranbereiche. Unmyelinisierte Fasern leiten das Signal kontinuierlich entlang der Membran. Myelinisierte Fasern nutzen dagegen saltatorische Fortleitung: Na+-Kanäle konzentrieren sich an den Knoten der Ranvier, und das Aktionspotenzial springt von Knoten zu Knoten. Dadurch steigt die Leitungsgeschwindigkeit erheblich, weil weniger Membranstellfläche aktiv stimuliert werden muss und die Kalium- und Natriumströme nur an den Knoten wirken.

Wesentliche Einflussfaktoren auf die Fortleitungsgeschwindigkeit sind der Axondurchmesser, der Grad der Myelinisierung und die Temperatur. Größere Durchmesser und stärkere Myelinisierung erhöhen die Geschwindigkeit; niedrigere Temperaturen verlangsamen die Leitung.

Typische Geschwindigkeiten variieren stark: unmyelinisierte C-Fasern leiten mit etwa 0,5 bis 2 m/s, während myelinisierte A-Fasern je nach Durchmesser deutlich schneller sind und Geschwindigkeiten von mehreren bis über hundert Metern pro Sekunde erreichen können.

Störungen der Fortleitung treten bei Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose oder bei Durchblutungsstörungen auf, wenn die Myelinscheiden oder die Membrankomponenten beeinträchtigt sind, was zu Verzögerungen oder Ausfällen der Signalweiterleitung führt.