Ruhepotenzial und Aktionspotenzial
Das Ruhepotenzial ist der "Standby-Modus" einer Nervenzelle mit etwa -70 mV. Stell dir vor, die Zelle ist wie ein aufgeladener Akku, der darauf wartet, verwendet zu werden.
So entsteht das Ruhepotenzial: K+-Ionen wandern wegen des Konzentrationsgefälles nach außen, wodurch die Zellinnenseite negativ wird. Gleichzeitig strömen wenige K+-Ionen wegen der elektrischen Anziehung zurück - ein perfektes Gleichgewicht entsteht.
Die Na+/K+-Pumpe arbeitet ständig wie ein Hausmeister und korrigiert störende "Leckströme", damit das Ruhepotenzial stabil bleibt. Das kostet Energie in Form von ATP.
Beim Aktionspotenzial wird's richtig spannend: Ein Reiz öffnet schlagartig die spannungsabhängigen Na+-Kanäle. Sodium-Ionen stürmen in die Zelle und drehen die Ladung auf +30 mV um - das nennt man Depolarisation.
Wichtig: Das Aktionspotenzial funktioniert nach dem Alles-oder-Nichts-Prinzip - entweder es läuft vollständig ab oder gar nicht!
Danach folgt die Repolarisation: K+-Kanäle öffnen sich, K+ strömt raus und stellt die negative Ladung wieder her. Manchmal wird's sogar noch negativer als normal (Hyperpolarisation). In der Refraktärphase kann die Zelle kurz nicht erregt werden - wie eine Pause zum "Aufladen".