Was ist Aktionspotential?

Potential oder Potentialdifferenz tritt auf, wenn zwischen zwei Punkten ein Unterschied in der elektrischen Ladung besteht.Dieser Ladungsunterschied ist normalerweise auf eine Konzentration von entgegengesetzt geladenen Ionen an jedem Punkt zurückzuführen.Das Aktionspotential tritt auf, wenn sich die Potentialdifferenz über die Membran einer Nervenzelle, die entlang der Länge der Zelle propagiert wirdeine negative Ladung und die Außenseite positiv.Es soll sich in seinem Ruhezustand befinden, daher ist die Potentialdifferenz zu diesem Zeitpunkt das Ruhepotential.Der Unterschied in der Ladung ist auf Mengen von Ionen zurückzuführen, die in der Zelle gefunden werden.Bei Nervenzellen ist die Potentialdifferenz auf Natrium- und Kaliumionen zurückzuführen.

Alle Nervenimpulse sind von Natur aus ionisch.Wenn die Nervenzelle in Ruhe ist, gibt es auf beiden Seiten der Membran unterschiedliche Konzentrationen der Kalium- und Natriumionen.Dieser Unterschied wird durch Natriumköpfchenpumpen in der Membran gehalten.Diese Pumpe pumpt Natriumionen aus der Zelle und Kaliumionen in.Kaliumionen können leicht aus der Zelle diffundieren, aber die Membran ist für Natriumionen, die sich diffundierenDie Zelle wird stimuliert und ein Impuls wird eingeleitet, die Situation wird momentan umgekehrt.Das Innere der Zelle wird positiv und das äußere negativ.Diese plötzliche Umkehrung des Ruhepotentials, der mit dem Impuls einhergeht, ist das Aktionspotential.Ein Aktionspotential ist extrem kurzlebig, sodass ein Impuls tatsächlich eine Depolarisationswelle oder ein Aktionspotentiale ist, der die Zelle entlang verläuft.

Während eines Impulses wird die Zellmembran für Natriumionen durchlässig.Die Natriumionen haben eine sehr hohe Konzentration außerhalb der Membran, so dass sie schnell in die Zelle diffundieren.Dies findet sehr schnell statt und kehrt das Ruhepotential um.Bei so vielen positiven Ionen, die jetzt in der Zelle gefunden wurden, hat das Innere eine positive Ladung im Verhältnis zur Außenseite.

Natriumionen können durch Ionenkanäle in die Zelle gelangen.Wenn die Zelle ruht, bleiben die Ionenkanäle geschlossen und verhindern, dass die Natriumionen in die Zelle gelangen.Wenn sie durch einen Impuls stimuliert werden, öffnen sie sich und erlauben den Einbruch der Natriumionen.Auf diese Weise sind Aktionspotentiale und Impulse selbstpropagierend.Das Aktionspotential in einem Bereich der Membran stimuliert den folgenden Bereich, wodurch sich die Ionenkanäle öffnen.Dies beginnt wiederum ein Aktionspotential, das dann den folgenden Bereich und so weiter stimuliert.

Wenn die Natriumionen in die Zelle gelangen, verlassen die Kaliumionen.Dies ist der Beginn des Wiederherstellungsprozesses, bei dem das Innere der Zelle seine negative Ladung wiedererlangt.Nachdem das Aktionspotential die Zellmembran überschritten und entlang bewegt hat, schließen die Ionenkanäle und die Membran wird Natriumionen undurchlässig.Die Natrium-Potium-Pumpe pumpt erneut die Natriumionen und Kaliumionen ein, was zum Wiederherstellen des Ruhepotentials führt.