Aktionspotential und seine Phasen

Das Aktionspotential Nervenzelle ist ein kurzzeitiger, elektrischer Impuls, der entlang der Nervenzelle weitergeleitet wird. Es durchläuft verschiedene Aktionspotential Phasen, die jeweils durch spezifische ionische Vorgänge gekennzeichnet sind.

1. Ruhepotential:

   • Das Membranpotential beträgt -70 mV.

2. Depolarisation Aktionspotential:

   • Ein Reiz muss den Schwellenwert Aktionspotential von -40 mV überschreiten.
   • Spannungsabhängige Natrium-Kanäle öffnen sich, Natrium-Ionen strömen in die Zelle.
   • Das Membranpotential steigt auf etwa +30 mV an.

Example: Das Alles-oder-nichts-Gesetz besagt, dass ein Aktionspotential entweder vollständig oder gar nicht ausgelöst wird. Wird der Schwellenwert nicht erreicht, fällt das Membranpotential auf das Ruhepotential zurück.

3. Repolarisation Aktionspotential:

   • Natrium-Kanäle schließen sich.
   • Spannungsabhängige Kalium-Kanäle öffnen sich.
   • Kalium-Ionen strömen aus der Zelle, um den Ladungsunterschied auszugleichen.

4. Hyperpolarisation Aktionspotential:

   • Kalium-Kanäle schließen sich langsamer als Natrium-Kanäle.
   • Das Membranpotential sinkt kurzzeitig unter das Ruhepotential.
   • Die Natrium-Kalium-Pumpe stellt das Ruhepotential wieder her.

Highlight: Die präzise Abfolge der Öffnung und Schließung von Ionenkanälen ist entscheidend für den charakteristischen Verlauf des Aktionspotentials.

Diese Phasen bilden zusammen den vollständigen Zyklus eines Aktionspotentials, der die Grundlage für die Signalübertragung in Nervenzellen darstellt.

Quote: "Damit ein Aktionspotential ausgelöst werden kann, muss ein Schwellenwert von -40 mV überschritten werden."

Die genaue Kenntnis dieser Vorgänge ist fundamental für das Verständnis der Funktionsweise des Nervensystems und bildet die Basis für weiterführende Konzepte wie die saltatorische Erregungsleitung bei myelinisierten Nervenfasern.