Ein Aktionspotential (AP) ist eine kurze, alles-oder-nichts-Umkehr des Membranpotentials, die sich entlang der Axone fortpflanzt.
Phasen
- Ruhepotential (~−70 mV): Aufrechterhalten durch Na⁺/K⁺-ATPase (3 Na⁺ raus, 2 K⁺ rein) und K⁺-Leckkanäle. Innen negativ.
- Depolarisation: Reiz öffnet spannungsgesteuerte Na⁺-Kanäle → Na⁺-Instrom → Vm → +30 mV.
- Überspannung/Gipfel: Na⁺-Kanäle inaktivieren; spannungsgesteuerte K⁺-Kanäle öffnen sich (verzögert).
- Repolarisation: K⁺-Exstrom stellt negatives Vm wieder her.
- Nachhyperpolarisation (AHP): K⁺-Kanäle schließen langsam → Vm ~−90 mV.
- Refraktärperioden:
- Absolut: Na⁺-Kanäle inaktiviert; kein AP möglich.
- Relativ: K⁺-Leitfähigkeit erhöht; stärkerer Reiz nötig.
Fortpflanzung
Lokaler Stromfluss depolarisiert benachbarte Membran bis zum Schwellenwert → sequentielle AP-Erzeugung. Myelinisierte Axone: Saltatorische Leitung an den Ranvier-Schnürringen (100× schneller).
Schlüsseleigenschaften
- Alles-oder-nichts (Amplitude unabhängig von Reizstärke).
- Nicht-dekremental (Amplitude bleibt erhalten).
- Unidirektional (Refraktärperiode verhindert Rückfortpflanzung).
APs kodieren Informationen in der Frequenz, nicht in der Amplitude.
