Vom 13. bis 26. Juni steht das Flexikon nur im Lesemodus zur Verfügung.
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Nervenleitgeschwindigkeit

Synonyme: NLG, Leitungsgeschwindigkeit
Englisch: nerve conduction velocity

1 Definition

Die Nervenleitgeschwindigkeit, kurz NLG, ist die Geschwindigkeit, mit der elektrische Impulse entlang einer Nervenfaser übertragen werden.

2 Physiologie

Die Nervenleitgeschwindigkeit der verschiedenen Typen von Nervenfasern ist unterschiedlich ausgeprägt. Dicke und myelinisierte Axone leiten den elektrischen Impuls schneller als dünne, unmyelinisierte Fasern. Die Leitgeschwindigkeiten typischer menschlicher Nervenfasern liegen in einem Bereich von ca. 1 bis 100 m/s.

Die Nervenleitgeschwindigkeit von peripheren Nervenfasern lässt sich klinisch mithilfe der Elektroneurografie bestimmen. Dabei wird der Nerv künstlich stimuliert und an zwei getrennten Messpunkten die elektrische Reaktion abgeleitet. Die Nervenleitgeschwindigkeit entspricht dann dem Quotienten aus der räumlichen Distanz der beiden Messorte und der zwischen ihnen auftretenden zeitlichen Verzögerung (Latenzzeit).

3 Einteilung

Die Einteilung erfolgt nach Lloyd und Hunt (in römischen Ziffern), sowie Erlanger und Gasser, wobei die Bezeichnungen nach Lloyd und Hunt häufig nur für afferente Leitungsbahnen verwendet werden. In der Literatur finden sich daher teilweise unterschiedliche Bezeichnungen für ein und denselben Typ Nerv.

Faserklasse myelinisiert (markhaltig) Leitungsgeschwindigkeit (m/s) Vorkommen
(I) ++ 60-120 α-Motoneurone, Muskelspindel- und Sehenspindelafferenzen
(II) ++ 30-70 Mechanoafferenzen der Haut
+ 30-50 Muskelspindelefferenzen
(III) + 10-30 Thermoafferenzen, nozizeptive Afferenzen ("erster", heller Schmerz)
B (+) 5-20 präganglionäre vegetative Fasern
C (IV) - 0,5-2 postganglionäre vegetative Fasern, nozizeptive Afferenzen ("zweiter", dumpfer Schmerz)

4 Berechnung

Die Nervenleitgeschwindigkeit lässt sich folgendermaßen berechnen:

Nervenleitgeschwindigkeit = 2 λ/τ

Dabei steht λ für die Membranlängskonstante und τ für die Membranzeitkonstante.

4.1 Herleitung

Die Membranlängskonstante λ gibt die Länge an, bei der die Membranspannung auf 1/e (≈37%) abgefallen ist. Sie setzt sich aus dem Radius r des Axons, dem Membranwiderstand Rm und dem intrazellulären Widerstand Ri zusammen. Durch Experimente an einem biologischen Kabel lässt sich folgende Formel ableiten:

λ = √(r Rm/2 Ri)

Die Membranzeitkonstante τ gibt die Zeit an, in der die Membranspannung auf den Bruchteil 1/e (≈37%) abgefallen ist. Sie setzt sich aus dem Membranwiderstand Rm und der Membrankapazität Cm zusammen

In einem vereinfachten Modell würde sich die Membranzeitkonstante folgendermaßen berechnen:

τ = Rm * Cm

Die Membrankapazität Cm lässt sich messen und ist proportional zur Membranfläche.

5 Trivia

Die Nervenleitgeschwindigkeiten der einzelnen Fasergruppen sind experimentell ermittelte Approximativwerte. Sie wurden ursprünglich bei Katzen ermittelt. Die entsprechenden Geschwindigkeiten beim Menschen können davon abweichen. Sie sollen etwa um 25% niedriger liegen.

6 Literatur

  • Physiologie; Pape, Kurtz, Silbernagl; Georg Thieme Verlag Stuttgart, 7. Auflage
  • Schmidt, R. F., Lang, F. & Heckmann, M. Physiologie des Menschen. Springer Publishing, 2010

Diese Seite wurde zuletzt am 6. März 2022 um 11:53 Uhr bearbeitet.

Da müsste man sich mal genau das experimentelle Setup anschauen. In vivo, in vitro? Ich würde das weicher formulieren.
#4 am 04.01.2021 von Dr. Frank Antwerpes (Arzt | Ärztin)
Im Silbernagel, 7. Auflage, Seite 105, Thieme Verlag, steht, dass die angegebenen Werte der NLG experimentell an Katzen bestimmt wurden. Beim Menschen sind die Geschwindigkeiten der einzelnen Fasern etwa um 25% geringer.
#3 am 04.01.2021 von Maxx Schuster (Student/in der Humanmedizin)
Da dürfte es keinen großen Unterschied geben, denn die Nerven sind grundsätzlich bei allen Säugetieren ähnlich konstruiert. Quelle?
#2 am 03.01.2021 von Dr. Frank Antwerpes (Arzt | Ärztin)
Vielleicht ist es noch ganz sinnvoll, wenn man dazuschreiben würde, dass die hier angegebene Nervenleitgeschwindigkeit eigentlich die von Katzen ist. Die von Menschen ist eigentlich langsamer ...
#1 am 03.01.2021 von Maxx Schuster (Student/in der Humanmedizin)

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