Refraktärzeiten und Erregbarkeit

Konzept
Prüfungsrelevanz: mittel

Direkt nach dem Feuern kann ein Nerv für einen Moment nicht erneut feuern. Kalium und Calcium im Blut verändern, wie leicht Nerven und Muskeln feuern.

Aktualisiert 1 Nov 2026

Auch genannt: Absolute Refraktärzeit, Relative Refraktärzeit, Akkommodation

In 3D ansehen: Nervus medianus

Das Wichtigste

Absolute Refraktärzeit: die meisten Na⁺-Kanäle sind inaktiviert; kein Reiz wirkt. Sie begrenzt die Entladungsrate und macht die Leitung einseitig gerichtet.
Relative Refraktärzeit: einige Na⁺-Kanäle haben sich erholt, und die K⁺-Leitfähigkeit ist noch hoch; ein größerer Reiz ist nötig.
Hyperkaliämie depolarisiert die Ruhemembran: anfangs leicht erhöhte Erregbarkeit, doch die anhaltende Depolarisation inaktiviert Na⁺-Kanäle, und die Erregbarkeit sinkt (Schwäche, Herzstillstand).
Hypokalzämie senkt die Schwelle (weniger Abschirmung der Na⁺-Kanäle durch Ca²⁺): Nerven feuern spontan → Tetanie, Chvostek- und Trousseau-Zeichen.
Akkommodation: eine langsam ansteigende Depolarisation inaktiviert die Na⁺-Kanäle, bevor die Schwelle erreicht ist, sodass die Zelle womöglich nicht feuert.

Worum es geht

Nach einem Aktionspotenzial brauchen die Na⁺-Kanäle Zeit, um sich von der Inaktivierung zu erholen. Während der absoluten Refraktärzeit kann kein Reiz die Zelle erregen; während der relativen Refraktärzeit gelingt es einem überdurchschnittlich starken Reiz. Die Erregbarkeit hängt außerdem vom Abstand zwischen Ruhepotenzial und Schwelle ab, den extrazelluläres K⁺ und Ca²⁺ in entgegengesetzte Richtungen verschieben.

Wichtige Fakten

In großen Nervenfasern dauert die absolute Refraktärzeit etwa 0,4–1 ms und erlaubt höchstens einige hundert Spikes pro Sekunde.
In der Ventrikelmuskulatur dauert die effektive Refraktärzeit etwa so lange wie das Plateau (≈ 250 ms) und schützt das Herz vor einem Tetanus.
Hyperkalzämie hebt die Schwelle an: Lethargie, Schwäche und Hyporeflexie.

Action potential

Rest −62 mVThreshold −55 mVPeak +25 mVDuration ≈ 1–2 ms

Hyperkalemia: with more K⁺ outside the cell the K⁺ gradient falls and the resting potential becomes less negative (closer to threshold). The sustained depolarization inactivates some Na⁺ channels: the upstroke is slower and lower (in the heart, a wide QRS) and the myocyte repolarizes sooner (peaked T wave). Excitability first rises, then falls (weakness, arrhythmias).

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
Curve at normal K⁺

Hohes extrazelluläres K⁺: sehen Sie, wie sich das Ruhepotenzial der Schwelle nähert; schalten Sie zum Vergleich auf normales K⁺ zurück.

Elektrolyte und Erregbarkeit

Störung	Ruhepotenzial	Schwelle	Nettoeffekt
Hyperkaliämie	Weniger negativ (depolarisiert)	Unverändert	Anfängliche Übererregbarkeit, dann Na⁺-Kanal-Inaktivierung: Schwäche, Arrhythmie
Hypokaliämie	Negativer (hyperpolarisiert)	Unverändert	Schwerer erregbar: Schwäche, Ileus; kardiale Repolarisation verzögert
Hypokalzämie	Unverändert	Niedriger (näher am Ruhepotenzial)	Übererregbar: Parästhesien, Tetanie, Laryngospasmus
Hyperkalzämie	Unverändert	Höher	Weniger erregbar: Schwäche, Hyporeflexie, Obstipation

Klinischer Bezug

Eine Hypokalzämie nach Schilddrüsen- oder Nebenschilddrüsenoperation zeigt sich zuerst als periorales Kribbeln und Karpopedalspasmus (Trousseau-Zeichen mit der Blutdruckmanschette).
Bei schwerer Hyperkaliämie wird intravenöses Calcium eingesetzt, weil es die Schwelle anhebt und am Herzen den Abstand zwischen Ruhepotenzial und Schwelle wiederherstellt; K⁺ senkt es nicht.

Testen Sie sich

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

Warum läuft ein Aktionspotenzial nicht rückwärts entlang eines Axons?

Die Membran direkt hinter dem Impuls befindet sich in ihrer absoluten Refraktärzeit: ihre Na⁺-Kanäle sind noch inaktiviert, sodass der lokale Strom nur die vorausliegende Membran erregen kann.

Warum kann eine schwere Hyperkaliämie eine schlaffe Schwäche verursachen, obwohl sie die Membran depolarisiert?

Die anhaltende Depolarisation hält viele Na⁺-Kanäle inaktiviert. Es sind zu wenige verfügbar, um einen Spike zu erzeugen, sodass die Muskelfasern unerregbar werden.

Wie verursacht eine Hypokalzämie eine Tetanie, wenn Ca²⁺ gar nicht das Ion ist, das den Aufstrich im Nerven trägt?

Extrazelluläres Ca²⁺ stabilisiert die Na⁺-Kanäle. Sinkt es, öffnen die Kanäle bei weniger negativen Spannungen, die Schwelle rückt näher an das Ruhepotenzial, und die Nerven feuern spontan.

Worin unterscheiden sich absolute und relative Refraktärzeit hinsichtlich der Kanäle?

Absolut: Na⁺-Kanäle überwiegend inaktiviert, keine Antwort. Relativ: einige Na⁺-Kanäle haben sich erholt, während K⁺-Kanäle noch offen sind, sodass ein stärkerer Reiz die Zelle erregen kann.

Connections

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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 (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2023).

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