Depolarisation

Synonym: Entladung
Englisch: depolarization

1 Definition

Unter Depolarisation versteht man in der Medizin die kurzzeitige Aufhebung bzw. Umkehrung des Ladungsunterschieds (d.h. der Polarisation) zwischen den beiden Seiten einer biologischen Membran. Die Depolarisationsschwelle ist die elektrische Spannung, bei der eine Depolarisation ausgelöst wird.

2 Ablauf

Biologische Membranen in intakten Zellen sind immer polarisiert. Diese Polarisation bezeichnet man als Membranpotential. Das Membranpotential entsteht aufgrund von unterschiedlichen Ionenkonzentrationen auf beiden Seiten der Membran.

In elektrisch leitenden Zellen (z.B. Neuronen) tritt die Depolarisation beim Durchlauf eines Aktionspotentials auf. Das Membranpotential bzw. die Ladung der Membran wird schwächer, weil sich verschiedene Ionenkanäle in der Membran öffnen. Durch diese geöffneten Kanäle können Ionen diffundieren und das bestehende Membranpotential dadurch herabsetzen. So kommt es zum Beispiel zum Einstrom von Natriumionen in die Zelle.

Die Verlagerung von Ionen führt zu einem Ausgleich des Membranpotentials und schließlich zu einer Ladungsumkehr. Beim Aktionspotential ist die Membran kurzzeitig (1ms) entgegengesetzt polarisiert. Nach Durchlauf eines Aktionspotentials werden die Ionen wieder aktiv unter Energieverbrauch zurück durch die Membran gepumpt, so dass sich das ursprüngliche Membranpotential wieder aufbaut (Repolarisation).