Ein Nervenimpuls ist eine kurze elektrische Veränderung, die entlang der Axonmembran wandert. Er hängt von Ionengradienten ab, die die Zelle ständig aufrechterhält.
Ruhepotenzial
In Ruhe ist das Innere eines Neurons etwa minus 70 mV gegenüber außen geladen. Die Natrium-Kalium-Pumpe hält Natrium außerhalb der Zelle hoch und Kalium innerhalb hoch.
Aktionspotenzial
Wenn ein Reiz die Membran auf den Schwellenwert bringt, öffnen sich Natriumkanäle und Natrium strömt ein, sodass das Innere positiv wird (Depolarisation). Danach öffnen sich Kaliumkanäle, Kalium strömt aus und die Membran wird wieder negativ (Repolarisation).
Alles oder nichts
Ein Aktionspotenzial entsteht ganz oder gar nicht, ein stärkerer Reiz bedeutet also mehr Impulse pro Sekunde, nicht größere. Eine kurze Refraktärzeit nach jedem Impuls sorgt dafür, dass er nur vorwärts läuft.
Leitungsgeschwindigkeit
In marklosen Axonen wandert der Impuls langsam über die ganze Membran. In myelinisierten Axonen springt er von Schnürring zu Schnürring (saltatorische Erregungsleitung), und dicke markhaltige Fasern sind am schnellsten.
Am Krankenbett
Abweichende Kalium-, Natrium- oder Calciumwerte verändern, wie leicht Nerven und Muskeln erregt werden, und verursachen Schwäche, Krämpfe, Kribbeln oder Krampfanfälle. Lokalanästhetika wie Lidocain blockieren Natriumkanäle, sodass der Impuls nicht weiterlaufen kann.
Passende Anleitungen
Von Making Synapses verfasst. Themenreferenz: OpenStax, Anatomy and Physiology 2e (kein Text übernommen).