Physiologie
Aktionspotential

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Aktionspotential (Aktivierung)

AP, Nervenimpuls, elektrische Erregung, Aktionspotenzial; vorübergehende kurze Abweichung des Membranpotentials einer Zelle von ihrem Ruhepotential, es kommt zur Erregung der Zelle und zur Weiterleitung der Erregung.

Allgemein
  • ist lebensnotwendig
  • das Aktionspotential läuft immer gleich ab
  • eine erregte Synapse erzeugt noch kein Aktionspotenzial an der postsynaptischen Zelle, es müssen mehrere Synapsen erregt werden (ansonsten würde jede kleine Erregung weitergeleitet und es käme zur Reizüberflutung)
  • eine Erregung kann durch hemmende Synapsen abgeschwächt werden (z.B. nach einer Verletzung reiben der betreffenden Stelle bringt Linderung)
  • eine Erregung kann verstärkt werden durch gleichzeitige Erregung mehrerer Synapsen
  • eine Erregung kann bei Dauererregung durch strukturelle Umbauprozesse gespeichert werden (Verbreiterung/Vermehrung der sympathischen Kontaktfläche => chronische Schmerzen)
  • es gilt das Alles-oder-Nichts-Prinzip: entweder wird ein Aktionspotential ausgelöst (Depolarisierung) oder nichtes
  • es wandert vom Axonhügel des Nervs über das ganze Axon entlang
  • ist das Aktionspotential einmal abgelaufen bildet es sich wieder zurück (Repolarisation)
  • danach ist das Axon für eine gewisse Zeit nicht mehr erregbar (Refraktärzeit)
  • die Aktion dauert 1-2 ms
Entstehung     
Ablauf
  • ein Reiz erreicht über einen Dendriten das Neuron
  • dieses leitet den Reiz über das Soma zum Axonhügel
  • hier muss ein bestimmter Schwellenwert überschritten werden (sonst kommt es zu keiner Auslösung des Aktionspotentials)
  • danach wird das Aktionspotential ausgelöst
  • der Reiz wird danach über das Axon des Neurons  weitergeleitet
Phasen
  • Ruhepotential: die Zelle ist nicht erregt (der Zellinnenraum ist negativ geladen)
  • Initialphase: der Reiz schwillt an bis er einen gewissen Stellenwert überschreitet
  • Überschreiten des Schwellenpotentials: danach kommen die Reize über die Dendriten ins Zellinnere und werden zum Axonhügel weitergeleitet, dort muss ein bestimmter Wert überschritten werden damit eine Erregung ausgelöst wird (wird er nicht überschritten, kommt es auch zu keiner Reaktion, danach läuft das Aktionspotential immer gleich ab)
  • Depolarisationsphase: der Schwellenwert wird überschritten, die Natrium-Kanäle öffnen sich, es kommt zu einem schnellen Austausch von Na-Jonen (ins Zellinnere) bis ein Gleichgewicht zwischen der Zelle und der Aussenwand vorherrscht (der Zellinnenraum ist jetzt positiv geladen)
  • Repolarisationsphase: die Natrium-Kanäle schließen sich, die Kalium-Kanäle öffnen sich und es kommt zu einem Herausströmen des Kaliums aus dem Zellinneren in den Extrazellulärraum  (es kommt zur Wiederherstellung des Ruhepotenzials)
  • Hyperpolarisation: die Kalium-Kanäle schließen sich, durch weiteren Kalium-Ausstrom nach der Repolarisationsphase kommt es zum Absinken des Membranpotenzials unter das Ruhepotenzial, in dieser Zeit ist die Zelle für kurze Zeit nicht mehr erregbar
  • Regenerationsphase: durch die Natrium-Kalium-Pumpe wird das Ruhepotential wieder hergestellt
  • Ruhepotential: die Zelle ist jetzt wieder erregbar, sie wartet auf neue Signale
  • Refraktärzeit: die Nervenzelle ist für kurze Zeit nicht mehr erregbar
Dauer
Aufgaben
Bilder

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