Aktionspotential
Das Aktionspotential ist der elektrische Impuls, mit dem Nervenzellen Informationen weiterleiten. Es entsteht durch das koordinierte Öffnen und Schließen von spannungsabhängigen Ionenkanälen und führt zu einer kurzzeitigen Umkehrung des Membranpotentials.
Der Ablauf eines Aktionspotentials folgt festen Phasen: Im Ruhezustand liegt das Potential bei -70 mV. Erreicht ein Reiz den Axonhügel, öffnen sich erste Natriumkanäle. Wenn der Reiz stark genug ist, wird das Schwellenpotential von -50 mV erreicht, woraufhin weitere Natriumkanäle öffnen. Bei der Depolarisation strömen massiv Natriumionen in die Zelle, das Membranpotential steigt auf etwa +30 mV.
In der Phase der Repolarisation schließen sich die Natriumkanäle, während Kaliumkanäle öffnen. Kaliumionen strömen aus der Zelle heraus, wodurch das Potential wieder negativer wird. Bei der Hyperpolarisation sinkt das Membranpotential sogar unter den Ruhewert, bevor die Natrium-Kalium-Pumpe das Ruhepotential wiederherstellt.
⚠️ Wichtig: Die Alles-oder-Nichts-Regel besagt, dass ein Aktionspotential nur ausgelöst wird, wenn der Reiz das Schwellenpotential erreicht. Schwächere Reize führen zu keiner Reaktion, stärkere Reize verändern die Höhe des Aktionspotentials nicht!