Schwellenpotential

Die Membran jeder Zelle hat ein bestimmtes elektrisches Ruhepotential, nämlich die Potentialdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Zelle. Fast alle Plasmamembranen weisen ein elektrisches Potential auf, das auf die Durchlässigkeit der Membran für Kalium, Natrium, Kalzium und Chlorid zurückzuführen ist.

Das Ruhepotential von Neuronen ist von besonderer Bedeutung, da eine Veränderung des Membranpotentials eines Neurons zu einem Aktionspotential führen kann. Das Ruhemembranpotential von Neuronen liegt bei etwa -70 mV, was bedeutet, dass das Innere des Neurons 70 mV niedriger ist als das Äußere der Zelle. Eine Änderung des Membranpotentials, die das Membranpotential des Neurons über den Schwellenwert von -55 mV bringt, führt zu einem Aktionspotential. Eine Änderung des Membranpotentials, die zu einem Membranpotential von weniger als -55 mV führt, führt jedoch nicht zu einem Aktionspotential.

Ein Diagramm mit dem Membranpotential in Millivolt auf der x-Achse und der Zeit auf der y-Achse. Eine grüne gestrichelte Linie bei minus 55 Millivolt stellt die Erregungsschwelle dar. Zum Zeitpunkt 0 liegt das Ruhepotential bei minus 70 Millivolt. Es folgt die Depolarisationsphase, in der die intrazellulären Natriumionen zunehmen und das Membranpotential rasch von minus 70 Millivolt auf 30 Millivolt ansteigt. In der Repolarisationsphase sinkt das Membranpotential rasch von 30 Millivolt auf minus 70 Millivolt. Schließlich gibt es die Hyperpolarisationsphase, in der die extrazellulären Kaliumionen zunehmen und das Membranpotential unter minus 70 Millivolt fällt, bevor es allmählich wieder auf minus 70 Millivolt ansteigt.

Abbildung 1: Aktionspotential Schritte