Hallo!
Ist die sogenannte Kalium-Natrium-Pumpe bei der Erregungsweiterleitung im Nervensystem, dafür zuständig, dass nach dem Aktionspotential Kaliumionen nach außen gelangen und deshalb das Ruhepotential wieder eintritt?
ODER: Gleicht die Kalium-Natrium-Pumpe die Konzentration der Na und K Ionen aus, wenn das Ruhepotential schon eingetreten ist?
Ist diese dann nur kurz nach dem das Ruhepotential eingetreten ist, tätig und ansonsten nicht??
Etwas kompliziert gefragt 
- ich hoff ein Nervenexperte weiss weiter! Danke!!
Hallo Petra!
Ich bin zwar kein Nervenexperte, werde aber trotzdem versuchen deine Frage zu beantworten.
Beim Ruhepotential (RP) liegen außerhalb der Neuritenmembran mehr Natriumionen als innerhalb der Membran (Verhältnis außen-innen 9:1).
Auf der anderen Seite sind auf der Membraninnenseite mehr Kaliumionen vorhanden als außerhalb der Membran (Verhältnis innen-außen 20:1).
Bei einem Aktionspotential (AP) werden zunächst die Natriumkanäle geöffnet, sodass ein Natriumioneneinstrom (logisch denn außen sind ja mehr Natriumionen vorhanden als innen) erfolgt und somit eine Depolarisation erfolgt.
Danach öffnen sich die Kaliumkanäle, sodass Kalium nach außen ausströmt. Dadurch erfolgt die Repolarisation und kurzfristig eine Hyperpolarisation.
Nach diesem AP muss nun das RP wiederhergestellt werden. Das heißt, die alten Konzentrationsverhältnisse der Natrium- und Kaliumionen, müssen wieder vorherrschen.
Nun kommt die Natrium-Kalium-Pumpe ins Spiel, denn sie transportiert die Natriumionen von innen nach außen und gleichzeitig die Kaliumionen von außen nach innen.
Um deine Frage zu beantworten, kann man sagen, dass die Natrium-Kalium-Pumpe dafür verantwortlich ist, nach dem AP ein RP herzustellen, indem sie die alten Konzentrationsverhältnisse wieder schafft.
Übrigens arbeitet die Natrium-Kalium-Pumpe im gewissen Umfang, auch während des RP. Der Grund dafür ist, dass die Natrium- und Kaliumionen, aufgrund ihres starken Konzentrationsgefälles, die Tendenz dazu haben, nach innen bzw. nach außen zu diffundieren. Nach einiger Zeit, würden diese „Leckströme“ einen Abbau des RP auslösen. Dies verhindert die Natrium-Kalium-Pumpe, die auch während des RP Natriumionen nach außen und Kaliumionen nach innen transportiert.
Anmerkung: Unter „innen“ meine ich das Innere der Neuritenmembran und unter „außen“ die Umgebung außerhalb dieser Membran.
Ich hoffe ich konnte deine Frage beantworten.
Bye, Emanuel
Hi Petra, Hi Emmanuel!
Bei einem Aktionspotential (AP) werden zunächst die
Natriumkanäle geöffnet, sodass ein Natriumioneneinstrom
(logisch denn außen sind ja mehr Natriumionen vorhanden als
innen) erfolgt und somit eine Depolarisation erfolgt.
Danach öffnen sich die Kaliumkanäle, sodass Kalium nach außen
ausströmt. Dadurch erfolgt die Repolarisation und kurzfristig
eine Hyperpolarisation.
Bis hierher ist noch alles richtig!
Nach diesem AP muss nun das RP wiederhergestellt werden. Das
heißt, die alten Konzentrationsverhältnisse der Natrium- und
Kaliumionen, müssen wieder vorherrschen.
Das stimmt dann nicht mehr: Du hast ganz richtig geschrieben, dass durch das Oeffnen der Kaliumkanaele ein Repolarisation erfolgt. Danach _ist_ das Membranpotential wiederhergestellt. Nur das gewissermassen ein Ungleichgewicht, der Ionen entstanden ist. Man darf sich das aber nicht so vorstellen, als wuerde bei einem Aktionspotential ein bedeutender Teil der Natrium und Kaliumionen bewegt werden. Nur ein minimaler Anteil dieser Ionen wandert auf die andere Seite der Membran. Selbst eine grosse Anzahl der von Aktionspotentialen wuerde das Innen/Aussenverhaeltnis der Ionen praktisch nicht veraendern.
Nun kommt die Natrium-Kalium-Pumpe ins Spiel, denn sie
transportiert die Natriumionen von innen nach außen und
gleichzeitig die Kaliumionen von außen nach innen.
richtig, aber das ist nicht der Grund fuer die Wiederherstellung des Ruhepotentials, zumindest kurzfristig nicht denn:
Übrigens arbeitet die Natrium-Kalium-Pumpe im gewissen Umfang,
auch während des RP.
Man sogar noch weitergehen, sie arbeitet naemlich immer! Ungefähr 30% (wenn ich mich recht erinnere) des gesamten Energieverbrauchs eines Menschen muss fuer die Aktivitaet der Natrium/Kalium-Pumpe aufgewendet werden!
Zusammenfassend kann man sagen, dass die Natrium/Kalium-Pumpe verantwortlich ist, fuer das Vorhandensein der Konzentrationsunterschiede zwischen Natrium und Kalium in der Zelle. Sie hat aber nur indirekt mit den Potentialaenderung waerend eines Aktionspotentials zu tun.
Hope that helps - Jannemann