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Kompaktlexikon der Biologie: Schrittmacher

Schrittmacher, 1) Neurophysiologie: Schrittmacherzellen, Bez. für Zellen, die dazu befähigt sind, Aktionspotenziale zu generieren, die sich dann über Gap junctions von Zelle zu Zelle über das ganze umliegende Gewebe ausbreiten. Solche S. haben eine besonders niedrige Schwelle zur Entstehung von Aktionspotenzialen. Ihr Membranpotenzial zeigt langsame rhythmische Schwankungen (als slow waves bezeichnet), die von schnellen Aktionspotenzialen (spikes) überlagert werden. Dabei entstehen zuerst so genannte Präpotenziale oder Schrittmacherpotenziale, durch die die Membran bis zum Schwellenpotenzial depolarisiert wird; dies löst dann ein Aktionspotenzial mit dem Einstrom von Ca2+-Ionen aus. Durch den Einstrom wird die Membran erst depolarisiert, dann auf Werte von bis zu 20 mV umpolarisiert. Nach der Repolarisation entsteht wieder ein Präpotenzial, das erneut ein Aktionspotenzial nach sich zieht; auf diese Weise können ganze Salven von Aktionspotenzialen entstehen, außerdem entsteht eine organeigene Rhythmik. Die Aktivität der S. kann durch das vegetative Nervensystem moduliert werden. S. sind vor allem glatte Muskelzellen z.B. im Darm, im Sinusknoten des Herzens (Herz) befindliche Herzmuskelzellen oder bei elektrischen Fischen spezielle, im verlängerten Mark (Medulla oblongata; Gehirn) gelegene Zellen, die die Aktivität der elektrischen Organe steuern.

2) in der Chronobiologie Bez. für endogene (körpereigene) oder äußere Strukturen bzw. Phänomene, die eine Periodizität physiologischer Prozesse in Zellen, Geweben, Organen oder einem Organismus auslösen können. (Biorhythmik, innere Uhr)

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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