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Repolarisation: Unterschied zwischen den Versionen

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Während der Depolarisation werden immer mehr spannungsabhängige [[Natriumkanal|Natriumionen-Kanäle]] durch das Schließen von Inaktivierungstoren undurchlässig für Natriumionen, wodurch es zu keinem weiteren Anstieg des [[Membranpotential]]s kommt. Das Schließen erfolgt zeitabhängig.
 
Während der Depolarisation werden immer mehr spannungsabhängige [[Natriumkanal|Natriumionen-Kanäle]] durch das Schließen von Inaktivierungstoren undurchlässig für Natriumionen, wodurch es zu keinem weiteren Anstieg des [[Membranpotential]]s kommt. Das Schließen erfolgt zeitabhängig.
  
Durch die Depolarisation aktiviert, aber verzögert geöffnet werden die sich in der Zellmembran befindlichen spannungsaktivierten [[Kaliumkanal|Kaliumkanäle]] ([[HERG-Kanal|HERG-Kanäle]]), was zu erhöhten Leitfähigkeit für Kaliumionen führt. Durch die erhöhte Permeabilität für Kaliumionen kommt es zur Potentialänderung und das Membranpotential sinkt. Nach einer kurzen [[Hyperpolarisation]] stellt sich wieder das Ruhepotential ein. Hierbei schließen die spannungsaktivierten [[Kaliumkanal|Kaliumkanäle]] aufgrund der Hyperpolarisierung und ein  [[Kaliumkanal|Kaliumkanäle]] der als Einwärtsgleichrichter fungiert stabilisiert das Ruhemembranpotetial.
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Durch die Depolarisation aktiviert, aber verzögert geöffnet werden die sich in der Zellmembran befindlichen spannungsaktivierten [[Kaliumkanal|Kaliumkanäle]] ([[HERG-Kanal|HERG-Kanäle]]), was zu erhöhten Leitfähigkeit für Kaliumionen führt. Durch die erhöhte Permeabilität für Kaliumionen kommt es zur Potentialänderung und das Membranpotential sinkt. Nach einer kurzen [[Hyperpolarisation]] stellt sich wieder das Ruhepotential ein. Hierbei schließen die spannungsaktivierten [[Kaliumkanal|Kaliumkanäle]] aufgrund der Hyperpolarisierung und ein  [[Kaliumkanal|Kaliumkanal]] der als Einwärtsgleichrichter fungiert stabilisiert das Ruhemembranpotetial.
  
 
Durch die  [[Natrium-Kalium-Pumpe]] wird der ursprüngliche Ionengradient wiederhergestellt. Dadurch, dass Natriumionen im Austausch gegen Kaliumionen die Zelle verlassen, stellt sich die ursprüngliche Ionenverteilung des Ruhepotentials ([[extrazellulär]] mehr Natriumionen, [[intrazellulär]] mehr Kaliumionen) wieder ein. Weil die Natrium-Kalium-Pumpe die Natrium- und Kaliumionen jeweils gegen den elektrochemischen Gradienten transportiert, erfolgt hierbei ein energieverbrauchender, aktiver Stofftransport.
 
Durch die  [[Natrium-Kalium-Pumpe]] wird der ursprüngliche Ionengradient wiederhergestellt. Dadurch, dass Natriumionen im Austausch gegen Kaliumionen die Zelle verlassen, stellt sich die ursprüngliche Ionenverteilung des Ruhepotentials ([[extrazellulär]] mehr Natriumionen, [[intrazellulär]] mehr Kaliumionen) wieder ein. Weil die Natrium-Kalium-Pumpe die Natrium- und Kaliumionen jeweils gegen den elektrochemischen Gradienten transportiert, erfolgt hierbei ein energieverbrauchender, aktiver Stofftransport.

Version vom 19. Juli 2017, 20:07 Uhr

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Englisch: repolarisation

1 Definition

Unter Repolarisation versteht man die Wiederherstellung des Ruhepotentials einer Zelle, insbesondere einer Nervenzelle durch Umverteilung von Ionen an der Zellmembran.

2 Physiologie

Die Repolarisation ist ein physiologischer Prozess, der auf die Depolarisation folgt.

Während der Depolarisation werden immer mehr spannungsabhängige Natriumionen-Kanäle durch das Schließen von Inaktivierungstoren undurchlässig für Natriumionen, wodurch es zu keinem weiteren Anstieg des Membranpotentials kommt. Das Schließen erfolgt zeitabhängig.

Durch die Depolarisation aktiviert, aber verzögert geöffnet werden die sich in der Zellmembran befindlichen spannungsaktivierten Kaliumkanäle (HERG-Kanäle), was zu erhöhten Leitfähigkeit für Kaliumionen führt. Durch die erhöhte Permeabilität für Kaliumionen kommt es zur Potentialänderung und das Membranpotential sinkt. Nach einer kurzen Hyperpolarisation stellt sich wieder das Ruhepotential ein. Hierbei schließen die spannungsaktivierten Kaliumkanäle aufgrund der Hyperpolarisierung und ein Kaliumkanal der als Einwärtsgleichrichter fungiert stabilisiert das Ruhemembranpotetial.

Durch die Natrium-Kalium-Pumpe wird der ursprüngliche Ionengradient wiederhergestellt. Dadurch, dass Natriumionen im Austausch gegen Kaliumionen die Zelle verlassen, stellt sich die ursprüngliche Ionenverteilung des Ruhepotentials (extrazellulär mehr Natriumionen, intrazellulär mehr Kaliumionen) wieder ein. Weil die Natrium-Kalium-Pumpe die Natrium- und Kaliumionen jeweils gegen den elektrochemischen Gradienten transportiert, erfolgt hierbei ein energieverbrauchender, aktiver Stofftransport.

Die spannungsabhängige Natriumionen-Kanäle sind nach der Depolarisation Inaktiv und werden durch die Hyperpolarisation wieder aktivierbar. Die Zeit bis zum Öffnen der Inaktivierungstore nennt man Refraktärzeit. Die Zeit in der alle Natriumionen-Kanäle noch inaktiviert sind, ist die absolute Refraktärzeit. Sobald wieder einzelne Natriumionen-Kanäle aktivierbar sind, spricht man von der relativen Refraktärzeit. In der relativen Refraktärzeit ist zwar ein Aktionspotenzial auslösbar, jedoch wird eine höhere Reizstärke benötigt, um das Schwellenpotential zu erreichen und die Amplitude des Aktionspotenzials ist kleiner. Verantwortlich hierfür ist die kontinuierliche, also nicht sofortige Öffnung aller für die Depolarisation verantwortlichen Natriumionen-Kanäle.

3 Quellen

  • Jan C. Behrends, Josef Bischofberger, Rainer Deutzmann et al.: Duale Reihe Physiologie, 2. Auflage, Kap. 2.3 Erregungsvorgänge an Nervenzellen

Diese Seite wurde zuletzt am 4. Januar 2018 um 14:16 Uhr bearbeitet.

Dann ändern Sie den Text doch bitte. Wir freuen uns über Kritik - aber noch besser finden wir "Mitmachen". Was da steht, wird so auch in vielen Lehrbüchern verbreitet.
#2 am 11.06.2013 von Dr. Frank Antwerpes (Arzt | Ärztin)
Der vorletzte Absatz ist bedauerlicherweise völlig falsch. Konzentrationsänderungen für Na+ und K+ haben ursächlich mit dem Aktionspotenzial nichts zu tun - sie ändern sich praktisch nicht.
#1 am 09.04.2013 von Prof. Dr. Lutz Pott (Biochemiker/in | Pharmakologe/in | Toxikologe/in)

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