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# Das Ruhemembranpotenzial

- Mechanismus
- Prüfungsrelevanz: hoch

Das Innere einer ruhenden Zelle ist im Vergleich zum Äußeren negativ, vor allem weil Kalium über seine Kanäle ausströmt.

Aktualisiert 1 Nov 2026

Auch genannt: Ruhepotenzial

## Das Wichtigste

- Das Ruhepotenzial liegt nahe dem K⁺-Gleichgewichtspotenzial (≈ −94 mV), weil die K⁺-Permeabilität in Ruhe weit höher ist als die Na⁺-Permeabilität.
- Neuron ≈ −70 mV; Skelettmuskel und ventrikulärer Myozyt ≈ −85 bis −90 mV.
- Die Na⁺/K⁺-ATPase (3 Na⁺ hinaus / 2 K⁺ hinein) trägt direkt nur etwa −4 mV bei; ihre eigentliche Aufgabe ist die Aufrechterhaltung der Gradienten.
- Hyperkaliämie depolarisiert: zuerst erregbarer, dann inaktivieren die Na⁺-Kanäle und die Zelle wird weniger erregbar (Schwäche, Arrhythmien).
- Hypokaliämie hyperpolarisiert die Membran und verändert die kardiale Repolarisation (U-Wellen, Arrhythmien).

Auf dieser Seite

- The basics Das Wichtigste
- Worum es geht
- Wie es funktioniert, Schritt für Schritt
- Gleichungen
- Typische Werte
- Was das Ruhepotenzial verschiebt
- Klinischer Bezug
- Merkhilfe
- Verwandte Themen
- In der Pharmakologie

- Study Testen Sie sich

## Worum es geht

In Ruhe liegt das Innere erregbarer Zellen zwischen −70 und −90 mV gegenüber dem Äußeren. Hauptursache ist K⁺: Die ruhende Membran ist für K⁺ sehr durchlässig, und wenn es entlang seines Gradienten ausströmt, lässt es negative Ladung zurück. Die Na⁺/K⁺-ATPase erzeugt direkt nur sehr wenig von der Spannung, hält aber die Gradienten aufrecht, die sie ermöglichen. Jede Änderung des extrazellulären K⁺ verschiebt das Ruhepotenzial und verändert die Erregbarkeit, vor allem am Herzen.

## Wie es funktioniert, Schritt für Schritt

- Die Na⁺/K⁺-ATPase reichert K⁺ innen an (≈140 mEq/L) und hält Na⁺ außen (≈142 mEq/L).
- In Ruhe sind K⁺-Leckkanäle offen; K⁺ strömt entlang seines chemischen Gradienten aus.
- Jedes ausströmende K⁺ lässt innen ein Anion zurück (Proteine, Phosphate), das nicht folgen kann: Das Zellinnere wird negativ.
- Die innere Negativität hält K⁺ zurück; ein Gleichgewicht nahe −94 mV wird erreicht.
- Ein kleines Na⁺-Leck nach innen verschiebt die Spannung um einige Millivolt ins Positive (≈ −86 mV).
- Die Pumpe, die mehr positive Ladung hinaus- als hineinbefördert, fügt etwa −4 mV hinzu: Die Ruhe stellt sich nahe −90 mV ein.

### 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 des neuronalen Aktionspotenzials; die Kurve beginnt und endet beim Ruhepotenzial.

## Gleichungen

**K⁺-Gleichgewichtspotenzial (Nernst, 37 °C)**EK = 61,5 × log([K+]a / [K+]i) ≈ 61,5 × log(4/140) ≈ −94 mV

**a**
außen (extrazellulär)

**i**
innen (intrazellulär)

Die Berechnung mit mehreren Ionen finden Sie auf der Seite zu Nernst und Goldman.

## Typische Werte

| Parameter | Wert | Hinweis |
| --- | --- | --- |
| Neuron | ≈ −70 mV | |
| Skelettmuskel | ≈ −85 bis −90 mV | |
| Ventrikulärer Myozyt | ≈ −85 bis −90 mV | |
| Sinusknoten | ≈ −55 bis −60 mV | kein stabiles Ruhepotenzial |
| Normales Serum-K⁺ | ≈3,5–5,0 mEq/L | |

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

## Was das Ruhepotenzial verschiebt

| Veränderung | Wirkung auf die Ruhe | Erregbarkeit | Klassisches Zeichen |
| --- | --- | --- | --- |
| Hohes extrazelluläres K⁺ | Weniger negativ (depolarisiert) | Steigt zuerst; fällt dann, wenn die Na⁺-Kanäle inaktivieren | Zeltförmige T-Wellen, Schwäche |
| Niedriges extrazelluläres K⁺ | Negativer (hyperpolarisiert) | Muskel weniger erregbar; Herz mit veränderter Repolarisation | U-Welle, Krämpfe, Ileus |
| Na⁺/K⁺-ATPase blockiert | Langsame Depolarisation, während die Gradienten abnehmen | Verändert | Digitalisintoxikation |
| Niedriges extrazelluläres Ca²⁺ | Kaum Veränderung | Steigt: Die Schwelle der Na⁺-Kanäle sinkt | Tetanie, Chvostek-Zeichen |

## Klinischer Bezug

- Hyperkaliämie bei chronischer Nierenkrankheit oder Crush-Verletzung: Die Hauptgefahr ist die Arrhythmie; Calciumgluconat stabilisiert die Herzmembran, ohne das K⁺ zu senken.
- Hypokaliämie durch Durchfall oder Diuretika: Muskelschwäche, Ileus und Arrhythmien; sie begünstigt die Digitalisintoxikation.
- Periodische Paralysen: Kanalopathien, bei denen K⁺-Verschiebungen zwischen den Kompartimenten das Ruhepotenzial verändern und episodische Schwäche verursachen.

## Merkhilfe

Kalium geht, das Haus wird negativ: Das K⁺-Leck lässt Anionen innen zurück, und das Zellinnere wird negativ.

## Testen Sie sich

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

## Warum liegt das Ruhepotenzial näher am K⁺-Gleichgewichtspotenzial als an dem des Na⁺?

In Ruhe ist die Membran für K⁺ weit durchlässiger (Leckkanäle offen). Die Spannung nähert sich dem Gleichgewicht des am besten permeierenden Ions.

## Verschwindet das Ruhepotenzial sofort, wenn die Na⁺/K⁺-ATPase blockiert wird?

Nein. Es verliert zunächst nur etwa −4 mV; dann depolarisiert es langsam, während die von der Pumpe aufrechterhaltenen Na⁺- und K⁺-Gradienten abnehmen.

## Warum verursacht eine schwere Hyperkaliämie Schwäche statt Übererregbarkeit?

Die anhaltende Depolarisation hält viele Na⁺-Kanäle inaktiviert; ohne sie können keine normalen Aktionspotenziale entstehen, daher sinkt die Erregbarkeit.

## Warum verursacht eine Hypokalzämie Tetanie, obwohl sie das Ruhepotenzial kaum verändert?

Extrazelluläres Ca²⁺ stabilisiert die Na⁺-Kanäle; ohne es öffnen sie bei geringerer Depolarisation. Die Schwelle sinkt und es treten spontane Entladungen auf.

## Was ist das Besondere an der „Ruhe“ des Sinusknotens?

Sie ist nicht stabil: Sie liegt nahe −60 mV und depolarisiert von selbst (Funny- und Ca²⁺-Ströme) bis zur Schwelle, was ihm seine Automatie verleiht.

## Verwandte Themen

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## In der Pharmakologie

- [Herzglykoside](https://durgical.com/de/pharmakologie/klassen/herzglykoside/)

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Quellen: [High potassium level: MedlinePlus Medical Encyclopedia](https://medlineplus.gov/ency/article/001179.htm) (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); [Low blood potassium: MedlinePlus Medical Encyclopedia](https://medlineplus.gov/ency/article/000479.htm) (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026).

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