Was ist Repolarisation?
Nervenzellen im Nervensystem senden Signale, die als Aktionspotentiale bezeichnet werden, wobei das Soma oder der Zellkörper des Neurons ein elektrisches Signal über das Axon sendet. Wenn ein Neuron nicht signalisiert wird, ist es hyperpolarisiert, was bedeutet, dass es im Vergleich zu außen eine negative Ladung hat. Wenn sich ein Aktionspotentialsignal über das Axon bewegt, bewirkt dies, dass die Zelle depolarisiert oder positiver geladen wird. Nach dem Ende des Signals durchläuft die Zelle eine Repolarisation und kehrt zu ihrer ursprünglichen negativen Polarisation zurück.
Ein Neuron besteht aus einem Soma oder Zellkörper, aus dem Dendriten wie Äste eines Baumes herausragen. An einem Ende des Neurons befindet sich ein langes Kabel, das Axon genannt wird und in den synaptischen Knöpfen endet. Anregende und hemmende Signale wandern von anderen Neuronen zu den Dendriten und zum Zellkörper, und diese Signale werden am Axonhügel summiert, der kurz vor dem Beginn des Axons liegt. Diese Signale können die Zelle hyperpolarisieren oder depolarisieren. Durch die Repolarisation wird die Zelle wieder in den Ruhezustand versetzt.
Hyperpolarisation, Depolarisation und Repolarisation eines Neurons werden alle durch den Fluss von Ionen oder geladenen Molekülen in und aus der Zelle verursacht. Wenn sich eine Zelle in Ruhe befindet, bleiben diese Ionenkanäle geschlossen. Wenn jedoch das Membranpotential einen bestimmten Punkt erreicht, der als Schwellenpotential bezeichnet wird, öffnen sie sich. Der Zellkörper empfängt Nachrichten von anderen Zellen, die die Zelle entweder depolarisieren oder hyperpolarisieren, und wenn genügend Nachrichten empfangen werden, erreicht die Zelle das Schwellenpotential.
Wenn das Schwellenpotential erreicht ist, öffnen sich Kalium- und Natriumkanäle, so dass positiv geladene Kalium- und Natriumionen in die Zelle gelangen können. Gleichzeitig lassen Chloridkanäle negativ geladene Chloridionen die Zelle verlassen. Dies führt zu einer Depolarisation, bei der die Zelle weniger negativ geladen ist als im Ruhezustand.
Nachdem das Aktionspotential die Zelle depolarisiert hat, beginnt der Repolarisationsprozess. Die Natrium- und Kaliumkanäle schließen sich und verhindern, dass positiv geladene Ionen in die Zelle gelangen. Gleichzeitig kehren die negativ geladenen Chloridionen in die Zelle zurück.
Der erste Teil der Repolarisation wird Refraktärperiode genannt, und es gibt zwei Phasen dieser Phase, die absolute Refraktärperiode und die relative Refraktärperiode. Während der absoluten Refraktärzeit weigert sich die Zelle, ein weiteres Aktionspotential zu erzeugen. Während der relativen Refraktärperiode kann die Zelle ein anderes Aktionspotential erzeugen, benötigt jedoch ein größeres Signal als gewöhnlich. Diese Refraktärperiode der Repolarisation tritt auf, weil es zu einer Hyperpolarisation der Zelle aufgrund des Einstroms von Kaliumionen kommt, nachdem ein Aktionspotential verstrichen ist.