Warum entsteht ein Aktionspotenzial an einer Nervenzelle?

Ein Aktionspotenzial an einer Nervenzelle entsteht durch eine plötzliche Veränderung des Membranpotentials, die durch die Öffnung von spannungsabhängigen Ionenkanälen ausgelöst wird. Wenn ein Reiz die Nervenzelle erreicht und das Membranpotential einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, öffnen sich Natriumkanäle. Dies führt zu einem schnellen Einstrom von Natriumionen (Na+) in die Zelle, was das Innere der Zelle positiv macht (Depolarisation).

Wenn das Membranpotential einen bestimmten Punkt erreicht, schließen sich die Natriumkanäle und Kaliumkanäle öffnen sich, was zu einem Ausstrom von Kaliumionen (K+) führt. Dies bewirkt eine Repolarisation der Zelle, wodurch das Membranpotential wieder in den negativen Bereich zurückkehrt. Dieser gesamte Prozess ermöglicht die schnelle Weiterleitung von elektrischen Signalen entlang der Nervenzelle.