Aktionspotential

Summary

Dieses Video erklärt das Ruhepotenzial und seine Rolle als Voraussetzung für das Aktionspotential in Nervenzellen. Es zeigt, wie elektrische Signale im Axonhügel entstehen und wie sie durch die Schwellenwerte von -70 Millivolt und -40 Millivolt die Polarisation in ein Aktionspotential umwandeln. Detailliert wird beschrieben, wie Spannungsgesteuerte Kalium- und Natriumkanäle die Membranpotentialänderungen steuern und wie das Aktionspotential entsteht und sich wiederherstellt, um Signale an andere Neuronen zu übertragen.

Takeaways

• 🧠 Das Ruhepotenzial ist ein elektrisches Potential, das in einer Nervenzelle vorliegt und als Voraussetzung für das Aktionspotential gilt.
• 🌉 Der Übergang vom Zellkörper zur Axone ist der Bereich, in dem das Aktionspotential entsteht.
• 🔄 Die Dendriten sind Fortsetzungen der Nervenzelle, an denen Axone anderer Neuronen enden und elektrische Signale sammeln.
• ⚡ Das Aktionspotential entsteht, wenn das Membranpotential eine bestimmte Schwelle überschreitet, was zu einer schnellen Veränderung des Potentials führt.
• 💧 Die Polarisation ist der Vorgang, bei dem das Membranpotential von einem hoch negativen Wert zu einem weniger negativen Wert geht.
• 🚪 Die Spannungsgesteuerten Kalium- und Natriumkanäle sind für die Entstehung des Aktionspotentials verantwortlich.
• 🔋 Die Aktivierungsschwelle muss überschritten werden, damit ein Aktionspotential entsteht und das Signal weitergeleitet werden kann.
• 🔄 Die Inaktivierung der Natriumkanäle und die Aktivierung der Kaliumkanäle führen zum Rückkehr des Membranpotentials zum Ruhepotenzial.
• 🕒 Die Refraktärzeit ist die Zeitspanne, in der die Nervenzelle nach der Erzeugung eines Aktionspotentials kurzfristig keine weiteren Aktionspotentiale erzeugen kann.
• 📶 Das Aktionspotential wird als elektrisches Signal entlang der Axone weitergeleitet und kann an Synapsen zur Kommunikation mit anderen Neuronen führen.

Q & A

Was ist das Ruhepotenzial und wie entsteht es?

Das Ruhepotenzial ist ein elektrisches Potential von etwa minus 70 Millivolt, das in einer Nervenzell entsteht. Es entsteht durch die unterschiedliche Konzentration von K+-Ionen außerhalb und innerhalb der Zelle, wobei mehr K+-Ionen außerhalb als innerhalb vorhanden sind.

Wie wird das Aktionspotential ausgelöst?

Das Aktionspotential wird ausgelöst, wenn das Membranpotential von -70 Millivolt auf -30 Millivolt absinkt. Dies löst die schnelle Öffnung von Spannungsgesteuerten Natriumkanälen aus, die Natriumionen in die Zelle lassen und das Membranpotential positiv macht.

Was passiert, wenn das Aktionspotential ein Membranpotential von etwa -40 Millivolt erreicht?

Wenn das Membranpotential ein Niveau von etwa -40 Millivolt erreicht, öffnen sich die Spannungsgesteuerten Natriumkanäle, und Natriumionen fließen in die Zelle, was zu einer Depolarisation führt.

Wie lange dauert die Aktivierung der Natriumkanäle nach dem Erreichen des Schwellenwertes?

Die Aktivierung der Natriumkanäle dauert nur ein bis drei Millisekunden, bevor sie inaktiviert werden.

Was sind die Funktionen der Kaliumkanäle im Kontext des Aktionspotentials?

Die Kaliumkanäle sind für die Repolarisation verantwortlich. Sie öffnen sich, nachdem die Natriumkanäle inaktiviert sind, und lassen Kaliumionen aus der Zelle austreten, was das Membranpotential wieder negativ macht.

Was ist die Refraktärzeit und wie lange dauert sie?

Die Refraktärzeit ist die Zeitspanne, in der die Nervenzell nach der Erzeugung eines Aktionspotentials keine weiteren Aktionspotentiale erzeugen kann. Sie dauert, bis das Membranpotential wieder das Ruhepotenzial von -70 Millivolt erreicht hat.

Wie wird die Hyperpolarisation im Zusammenhang mit dem Aktionspotential erklärt?

Die Hyperpolarisation tritt auf, wenn das Membranpotential während der Repolarisation temporär noch negativere Werte als das Ruhepotenzial annimmt, bevor es sich wieder dem Ruhepotenzial annähert.

Was ist die All-oder-Nichts-Regel im Kontext des Nervenimpulses?

Die All-oder-Nichts-Regel besagt, dass ein Nervenimpuls immer die gleiche Form hat, unabhängig von der Stärke des Reizes, der ihn auslöst. Jede Stärke des Reizes, die den Schwellenwert überschreitet, löst ein Aktionspotential aus, das immer gleich aussieht.

Wie wird der Stärke eines Reizes im Nervensystem gemessen?

Die Stärke eines Reizes wird im Nervensystem durch die Anzahl der aufeinanderfolgenden Aktionspotentiale gemessen. Je mehr Aktionspotentiale in Folge ausgelöst werden, desto stärker war der Reiz.

Wie wird das Aktionspotential an die nächste Nervenzell weitergeleitet?

Das Aktionspotential wird am Axon entlang der Membran weitergeleitet, bis es eine Synapse erreicht, an der es in ein chemisches Signal umgewandelt wird, das dann die nächste Nervenzell aktiviert.