Aktionspotenzial

Definition

Ein Aktionspotenzial ist eine kurzzeitige, starke Änderung des Membranpotenzials einer erregbaren Zelle (z. B. Nervenzelle, Muskelzelle). Es dient der Weiterleitung von Signalen im Nervensystem.

Phasen eines Aktionspotenzials (typisch für Neuronen)

Phase Membranpotenzial Vorgang
Ruhepotenzial ca. –70 mV Zelle in Ruhe; Na⁺-Kanäle geschlossen, K⁺-Kanäle offen → K⁺-Ausstrom
Depolarisation bis +30 mV Reiz → spannungsabhängige Na⁺-Kanäle öffnen → Na⁺-Einstrom → Potenzial wird positiv
Repolarisation zurück zu –70 mV Na⁺-Kanäle inaktivieren, K⁺-Kanäle öffnen → K⁺-Ausstrom
Hyperpolarisation kurz < –70 mV K⁺-Kanäle noch offen → Potenzial unterschreitet Ruhewert
Rückkehr zum Ruhepotenzial –70 mV Na⁺/K⁺-Pumpe stellt Ionengradienten wieder her

Wichtige Eigenschaften

  • Alles-oder-Nichts-Prinzip: Wird die Schwellenspannung (ca. –55 mV) überschritten → vollständiges Aktionspotenzial.
  • Refraktärzeit: Nach einem Aktionspotenzial kann kurz kein neues ausgelöst werden.
  • Fortleitung: Wird saltatorisch (bei markhaltigen Nerven) oder kontinuierlich weitergeleitet.

Grafische Darstellung (vereinfacht)

       +30 mV  ┌──────────┐
               │          │
         0 mV  │          │
               │         ╱│
       –55 mV  │    ┌───╱─│── Schwellenwert
               │   ╱     │
       –70 mV  └──┴───────┘
       Ruhe      Depolarisation  Repolarisation

Falls du eine Zeichnung, Erklärung mit Ionenkanälen oder Vergleich Herzmuskel vs. Skelettmuskel brauchst – sag Bescheid!

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