Kompaktlexikon der Biologie

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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