Aktionspotential
Ein Aktionspotential ist ein kurzzeitiger, schneller Anstieg und Abfall des Membranpotentials einer Zelle, besonders einer Nervenzelle oder Muskelzelle, der der Signalweiterleitung dient. Es ist die Grundlage für die elektrische Erregbarkeit von Nervenzellen.
Ablauf eines Aktionspotentials:
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Ruhepotential: Die Zelle befindet sich im Ruhezustand mit einem Membranpotential von etwa -70 mV. Die Innenseite der Membran ist negativ im Vergleich zur Außenseite.
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Depolarisation: Ein Reiz führt zum Öffnen von spannungsabhängigen Natriumkanälen, Natriumionen strömen in die Zelle ein. Dadurch wird das Membranpotential positiver.
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Overshoot: Das Membranpotential wird positiv (bis etwa +30 mV).
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Repolarisation: Natriumkanäle schließen sich, spannungsabhängige Kaliumkanäle öffnen sich und Kaliumionen strömen aus der Zelle, wodurch das Membranpotential wieder in den negativen Bereich sinkt.
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Hyperpolarisation: Durch das langsame Schließen der Kaliumkanäle wird das Membranpotential kurzzeitig negativer als das Ruhepotential.
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Rückkehr zum Ruhepotential: Die Ionenverteilung wird durch die Natrium-Kalium-Pumpe wiederhergestellt.
Funktion: Das Aktionspotential erlaubt die schnelle Weiterleitung von elektrischen Signalen entlang von Nervenzellaxonen oder Muskelzellen.
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