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# Das Aktionspotenzial des Nerven

- Mechanismus
- Prüfungsrelevanz: hoch

Ein Nervensignal ist eine kurze Alles-oder-nichts-Umkehr der Membranspannung, angetrieben durch einströmendes Natrium und ausströmendes Kalium.

Aktualisiert 1 Nov 2026

Auch genannt: Nervenimpuls, Spike

**In 3D ansehen:** [Nervus ischiadicus (Ischiasnerv)](https://durgical.com/de/anatomie/nervus-ischiadicus/) · [Nervus medianus](https://durgical.com/de/anatomie/nervus-medianus/)

## Das Wichtigste

- Alles oder nichts: ist die Schwelle (≈ −55 mV) überschritten, hat der Spike stets dieselbe Amplitude; stärkere Reize erhöhen die Entladungsrate.
- Aufstrich = Na⁺-Einstrom über spannungsgesteuerte Na⁺-Kanäle (positive Rückkopplung); Repolarisation = Na⁺-Kanal-Inaktivierung plus K⁺-Ausstrom.
- Die Na⁺/K⁺-ATPase erzeugt den Spike nicht; sie stellt die Gradienten über viele Spikes hinweg wieder her. Pro Spike fließen tatsächlich nur sehr wenige Ionen.
- Nachhyperpolarisation: langsame K⁺-Kanäle bleiben offen, sodass die Membran kurz näher an E_K (≈ −90 mV) liegt.
- Lokalanästhetika blockieren spannungsgesteuerte Na⁺-Kanäle von der Zellinnenseite und wirken am besten an häufig feuernden Fasern (gebrauchsabhängige Blockade).

Auf dieser Seite

- The basics Das Wichtigste
- Worum es geht
- Wie es funktioniert, Schritt für Schritt
- Gleichungen
- Typische Werte (großes Säugetierneuron)
- Klinischer Bezug
- Merkhilfe
- Verwandte Themen
- In der Pharmakologie

- Study Testen Sie sich

- Connections Connections

## Worum es geht

Ein Aktionspotenzial ist eine schnelle, stereotype Umkehr des Membranpotenzials, mit der ein Neuron Information entlang seines Axons weiterleitet. Zuerst öffnen spannungsgesteuerte Na⁺-Kanäle und machen das Zellinnere positiv; langsamere K⁺-Kanäle bringen die Spannung dann wieder herunter. Da die Größe nie variiert, kodiert das Nervensystem die Reizstärke als Entladungsfrequenz, nicht als Spike-Höhe.

## Wie es funktioniert, Schritt für Schritt

- In Ruhe liegt die Membran nahe −70 mV, weil sie für K⁺ weit durchlässiger ist als für Na⁺.
- Ein Reiz (synaptischer Strom, Rezeptorpotenzial) depolarisiert den Axonhügel in Richtung Schwelle.
- An der Schwelle öffnen so viele spannungsgesteuerte Na⁺-Kanäle, dass der Na⁺-Einstrom den K⁺-Ausstrom übertrifft: die Depolarisation verstärkt sich selbst.
- Die Membran schießt auf etwa +30 mV über und nähert sich E_Na (≈ +60 mV), ohne es je zu erreichen.
- Innerhalb von etwa 1 ms inaktivieren die Na⁺-Kanäle (das Inaktivierungstor schließt sich) und stoppen den weiteren Na⁺-Einstrom.
- Spannungsgesteuerte K⁺-Kanäle, die sich langsamer öffnen, lassen K⁺ austreten und treiben die Repolarisation an.
- Die K⁺-Kanäle schließen spät und erzeugen eine kurze Nachhyperpolarisation, bevor die Membran in Ruhe zurückkehrt.

### Action potential

**Rest** −70 mV **Threshold** −55 mV **Peak** +35 mV **Duration** ≈ 1–2 ms

Tap a phase (the pills above or its band) or a refractory period (ARP, RRP) at the base of the plot.

- Mainly Na⁺
- Mainly K⁺
- Rest
- Threshold
- ARP: absolute refractory period
- RRP: relative refractory period

Tippen Sie auf jede Phase, um zu sehen, welcher Kanal die Spannung bestimmt.

## Gleichungen

**Nernst-Potenzial (37 °C)**EIon = (61,5 / z) × log10([Ion]außen / [Ion]innen) mV

**z**
Wertigkeit des Ions (+1 für Na⁺ und K⁺)

**[Ion] außen, [Ion] innen**
extrazelluläre und intrazelluläre Konzentrationen

Mit K⁺ ≈ 4 mM außen und ≈ 140 mM innen ergibt sich E_K ≈ −94 mV; Na⁺ ≈ 142 mM außen und ≈ 14 mM innen ergibt E_Na ≈ +61 mV.

## Typische Werte (großes Säugetierneuron)

| Parameter | Wert | Hinweis |
| --- | --- | --- |
| Ruhemembranpotenzial | ≈ −70 mV | −70 bis −90 mV je nach Zelle |
| Schwelle | ≈ −55 mV | etwa 15–20 mV über dem Ruhewert |
| Spitze (Overshoot) | ≈ +30 bis +40 mV | |
| Spike-Dauer | ≈ 1–2 ms | |
| E_K / E_Na | ≈ −90 mV / ≈ +60 mV | |

Ungefähre Werte eines gesunden Erwachsenen in Ruhe; jedes Labor legt eigene Referenzbereiche fest.

## Klinischer Bezug

- Lokalanästhetika blockieren Na⁺-Kanäle: die Impulse stoppen im blockierten Abschnitt, sodass der Schmerz das Rückenmark nicht erreicht.
- Tetrodotoxin (Kugelfisch) und Saxitoxin (Muscheln) blockieren Na⁺-Kanäle von außen und können eine tödliche Lähmung verursachen.

## Merkhilfe

Natrium startet, Kalium kassiert: Na⁺ öffnet die Tür zum Spike, K⁺ beendet die Vorstellung.

## Testen Sie sich

Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.

## Warum erzeugt ein stärkerer Schmerzreiz in einem Nozizeptor-Axon kein größeres Aktionspotenzial?

Der Spike folgt dem Alles-oder-nichts-Prinzip: ist die Schwelle überschritten, läuft die positive Rückkopplung der Na⁺-Kanäle vollständig ab. Die Intensität wird als höhere Entladungsfrequenz und Rekrutierung weiterer Fasern kodiert.

## Was beendet den Aufstrich des Aktionspotenzials, wenn E_Na doch nie erreicht wird?

Die Inaktivierung der Na⁺-Kanäle (das Inaktivierungstor schließt sich innerhalb von etwa 1 ms) zusammen mit der verzögerten Öffnung spannungsgesteuerter K⁺-Kanäle, die die Spannung zurück in Richtung E_K treiben.

## Warum kann ein Neuron noch viele Aktionspotenziale feuern, wenn die Na⁺/K⁺-ATPase vergiftet ist?

Jeder Spike bewegt nur einen winzigen Bruchteil der vorhandenen Ionen, sodass die Gradienten nur langsam abnehmen. Die Pumpe stellt sie mit der Zeit wieder her; den Spike selbst erzeugt sie nicht.

## Warum blockieren Lokalanästhetika eine aktiv feuernde Schmerzfaser schneller als eine ruhende?

Sie erreichen ihre Bindungsstelle von der Innenseite des Kanals und binden am besten an offene oder inaktivierte Na⁺-Kanäle. Häufiges Feuern hält die Kanäle länger in diesen Zuständen (gebrauchsabhängige Blockade).

## Verwandte Themen

- [Das Ruhemembranpotenzial](https://durgical.com/de/physiologie/das-ruhemembranpotenzial/)
- [Die Nernst- und die Goldman-Gleichung](https://durgical.com/de/physiologie/die-nernst-und-die-goldman-gleichung/)
- [Refraktärzeiten und Erregbarkeit](https://durgical.com/de/physiologie/refraktarzeiten-und-erregbarkeit/)
- [Erregungsleitung und Myelin](https://durgical.com/de/physiologie/erregungsleitung-und-myelin/)

## In der Pharmakologie

- [Lokalanästhetika](https://durgical.com/de/pharmakologie/klassen/lokalanasthetika/)
- [Lidocain](https://durgical.com/de/pharmakologie/lidocain/)

## Connections

## In 3D ansehen 2

Die Strukturen der 3D-Anatomie von Durgical, in denen es stattfindet.

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Lehrinhalt zur Physiologie; kein Leitfaden für Diagnose oder Behandlung und kein Ersatz für den Rat einer medizinischen Fachperson. Die Werte sind ungefähre Referenzwerte. Ohne Dosierungen.

Quellen: [Physiology, Action Potential](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538143/) (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2023).

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