Ein Aktionspotenzial ist eine schnelle Änderung des Membranpotenzials einer Nervenzelle, die zur Weiterleitung von elektrischen Signalen dient Der Spannungsverlauf eines Aktionspotenzials lässt sich in Phasen unterteilen1. **Ruhepotential**: Zu Beginn befindet sich die Zelle im Ruhepotential, typischerweise bei etwa -70 mV. In diesem Zustand sind die Natriumkanäle geschlossen, während Kaliumkanäle teilweise geöffnet sind, was zu einer negativen Ladung im Inneren der Zelle führt. 2. **Depolarisation**: Wenn ein Reiz die Schwelle erreicht (etwa -55 mV), öffnen sich spannungsabhängige Natriumkanäle. Natriumionen strömen in die Zelle ein, was zu einer schnellen Depolarisation führt. Das Membranpotenzial steigt schnell an und kann bis zu +30 mV erreichen. 3. **Repolarisation**: Nach dem Erreichen des Gipfelpotenzials schließen sich die Natriumkanäle und spannungsabhängige Kaliumkanäle öffnen sich. Kaliumionen strömen aus der Zelle, was das Membranpotenzial wieder in den negativen Bereich senkt. 4. **Hyperpolarisation**: Oft wird das Membranpotenzial kurzzeitig negativer als das Ruhepotential (etwa -80 mV), da die Kaliumkanäle langsamer schließen. Dies nennt man Hyperpolarisation. 5. **Rückkehr zum Ruhepotential**: Schließlich kehrt die Zelle durch die Aktivität der Natrium-Kalium-Pumpe und die Schließung der Kaliumkanäle zum Ruhepotential zurück. Dieser Spannungsverlauf ist entscheidend für die Signalübertragung in Nervenzellen und ermöglicht die Kommunikation zwischen Zellen im Nervensystem.