Aktionspotential

Synonym: Aktionspotenzial
Englisch: action potential

1 Definition

Als Aktionspotential bezeichnet man eine kurz anhaltende Änderung des Membranpotentials über der Zellmembran. Es dient der Reizweiterleitung über Axone an weitere erregbare Zellen (beispielsweise Neuronen).

2 Physiologie

Aktionspotentiale bilden sich durch zeitliche und räumliche Summation postsynaptischer Potentiale am sogenannten Axonhügel eines Neurons aus. Sie werden dann über das Axon fortgeleitet. Die Amplitude des Summenpotentials am Axonhügel entscheidet darüber, in welcher Frequenz die gleichförmigen Aktionspotentiale generiert werden.

Aktionspotentiale erfolgen durch die Öffnung von Natriumkanälen; aufgrund der hohen Konzentrationsdifferenz von Natrium-Ionen strömen positive Teilchen in die Zelle ein, das Potential ändert sich von etwa -80 mV auf +30 mV in der sogenannten Depolarisation. Die Kanäle werden im Anschluss inaktiviert.

Im weiteren Verlauf kommt es zur Repolarisation. Dabei strömen positiv geladene Kalium-Ionen mittels zeitlich verzögert öffnender Kaliumkanäle aus der Zelle aus. Der Repolarisation folgt bei manchen Zellarten eine kleine Hyperpolarisation, bevor das Ruhepotential von etwa -70 bis -80 mV wieder erreicht ist.

Aktionspotentiale folgen dem "Alles-oder-nichts-Gesetz". Das bedeutet, dass bei Erreichen eines bestimmten Schwellenwertes immer ein Aktionspotential entsteht.

siehe auch: Rezeptorpotential, Summenaktionspotential