Wie wird ein Aktionspotential ausgelöst?

Ein Aktionspotential wird ausgelöst, wenn eine Nervenzelle oder Muskelzelle einen bestimmten Schwellenwert an Depolarisation erreicht. Dieser Prozess erfolgt in mehreren Schritten:

1. **Ruhepotential**: Die Zelle befindet sich in einem Ruhepotential von etwa -70 mV, wobei die Innenseite der Zelle negativ geladen ist im Vergleich zur Außenseite.

2. **Depolarisation**: Ein Reiz (z.B. ein elektrischer Impuls oder chemische Signale) führt dazu, dass spannungsabhängige Natriumkanäle geöffnet werden. Natriumionen (Na+) strömen in die Zelle, was die Innenseite positiver macht.

3. **Schwellenwert**: Wenn die Depolarisation einen bestimmten Schwellenwert (typischerweise etwa -55 mV) erreicht, werden weitere Natriumkanäle geöffnet, was zu einer schnellen und massiven Depolarisation führt.

4. **Spitzenwert**: Das Aktionspotential erreicht seinen Höhepunkt (ca. +30 mV), und die Natriumkanäle schließen sich.

5. **Repolarisation**: Spannungsabhängige Kaliumkanäle öffnen sich, und Kaliumionen (K+) strömen aus der Zelle, was die Zelle wieder negativ macht.

6. **Hyperpolarisation**: Die Zelle kann kurzzeitig negativer als das Ruhepotential werden, bevor sie sich wieder stabilisiert.

7. **Rückkehr zum Ruhepotential**: Die Natrium-Kalium-Pumpe hilft, das Ruhepotential wiederherzustellen, indem sie Natriumionen nach außen und Kaliumionen nach innen transportiert.

Dieser gesamte Prozess ermöglicht die schnelle Weiterleitung von Signalen entlang der Nervenfasern.