Aktionspotenzial-Schwellenwert
Nötige Depolarisation zum Auslösen eines Aktionspotenzials: Vdep = Vth − Vrest. Differenz zwischen Schwellenpotenzial (≈ −55 mV) und Ruhepotenzial (≈ −70 mV).
Aktionspotenzial-Schwellenwert berechnen
Nötige Depolarisation zum Auslösen eines Aktionspotenzials: Vdep = Vth − Vrest. Differenz zwischen Schwellenpotenzial (≈ −55 mV) und Ruhepotenzial (≈ −70 mV).
- Vdep — Depolarisation
- Vth — Schwellenpotenzial
- Vrest — Ruhepotenzial
Worum geht es?
Ein Aktionspotenzial wird ausgelöst, sobald die Membran von ihrem Ruhepotenzial Vrest bis zum Schwellenpotenzial Vth depolarisiert wird. Die Differenz ist die nötige Depolarisation.
Typische Werte am Neuron: Vrest ≈ −70 mV, Vth ≈ −55 mV — also rund 15 mV bis zum Auslösen. Wird die Schwelle nicht erreicht, klingt das Signal passiv ab; wird sie überschritten, läuft das Aktionspotenzial nach Alles-oder-Nichts-Prinzip vollständig ab.
Die Formel
Vdep = Vth − Vrest
Umstellungen:
Vth = Vdep + Vrest
Vrest = Vth − VdepDie Variablen
| Symbol | Bedeutung | Einheit | Erklärung |
|---|---|---|---|
| Vdep | Depolarisation | mV | Benötigte Spannungsänderung. |
| Vth | Schwellenpotenzial | mV | Auslöseschwelle (typ. −55 mV). |
| Vrest | Ruhepotenzial | mV | Membranruhepotenzial (typ. −70 mV). |
Minimal-Beispiel
Standardneuron mit Vrest = −70 mV und Vth = −55 mV.
Vdep = −55 − (−70)
= +15 mVPraxis-Beispiele
Beispiel 1 — Hyperpolarisierte Zelle
Nach IPSP: Vrest = −80 mV, Vth = −55 mV (unverändert).
Vdep = −55 − (−80)
= +25 mV
→ schwerer auslösbar (größerer Abstand)Beispiel 2 — Erhöhte Erregbarkeit
Bei niedrigem extrazellulärem Ca²⁺ sinkt Vth auf −62 mV; Vrest = −70 mV.
Vdep = −62 − (−70)
= +8 mV
→ spontane Aktionspotenziale leichter möglich.Beispiel 3 — Ruhepotenzial aus Schwelle und Vdep
Eine Messung liefert Vth = −50 mV und Vdep = 20 mV. Wo lag Vrest?
Vrest = Vth − Vdep
= −50 − 20
= −70 mV