Ruhemembranpotential - Wenn die Nervenzelle entspannt
Stell dir vor, deine Nervenzelle ist wie eine geladene Batterie, die darauf wartet, benutzt zu werden. Im entspannten Zustand herrscht an der Zellmembran eine Spannung von -70mV - das ist das Ruhemembranpotential.
Diese negative Spannung entsteht durch ungleiche Verteilung von Ionen. Im Zellinneren sammeln sich viele Kaliumionen K+ und negativ geladene Anionen. Draußen vor der Zelle sind hauptsächlich Natriumionen Na+ und Chloridionen Cl−.
Die selektiv permeable Membran funktioniert wie ein Türsteher - sie lässt nur bestimmte Ionen durch. K+-Kanäle sind meist offen, sodass Kaliumionen nach draußen strömen und das Zellinnere noch negativer machen. Für Natrium ist die Membran weniger durchlässig.
Wichtig: Die Natrium-Kalium-Pumpe hält dieses System am Laufen, indem sie ständig 3 Na+-Ionen rausschmeißt und 2 K+-Ionen reinlässt - wie ein Bodyguard, der die Balance aufrechterhält.
Aktionspotential - Das elektrische Signal entsteht
Wenn ein starker Reiz deine Nervenzelle erreicht, passiert etwas Spektakuläres: Das Aktionspotential entsteht. Das ist eine komplette Umkehrung der elektrischen Spannung - von -70mV auf bis zu +30mV!
Damit das funktioniert, muss der Reiz stark genug sein, um die Reizschwelle von etwa -50mV zu überschreiten. Ist diese Schwelle erreicht, läuft der Rest automatisch ab.
Das Alles-oder-Nichts-Prinzip bedeutet: Entweder es klappt komplett oder gar nicht. Wie bei einem Lichtschalter gibt es kein "ein bisschen an" - entweder brennt das Licht oder nicht.