Aktionspotential - Änderung der Kaliumleitfähigkei

Wissenschaft Biologie
#1

Hallo,

ich habe heute gelesen, wie sich Aktionspotentiale ändern, wenn man die äußeren Bedingungen ändert. Ein Beispiel ist mir leider unklar geblieben und ich hoffe, dass mir hier jemand auf die Sprünge helfen kann:

Wenn bei physiologischen Bedingungen die Kaliumleitfähigkeit auf 10% des Ursprungswertes reduziert wird (der Rest bleibt gleich: Membranpotential = -89 mV, K intrazellulär 155 mM, K extrazellulär 4 mM, Na intrazellulär 12 mM, Na extrazellulär 145 mM, Chlorid ebenfalls im Normbereich), passiert bei einem eintreffenden Reiz Folgendes:
Das Aktionspotential läuft in der Depolarisation normal ab, die Hyperpolarisation ist etwas verlangsamt. Soweit klar.
Nun entsteht kurz darauf aber ein zweites Aktionspotential, ohne dass ein weiterer Reiz eintrifft. Wieso?

Kann mir jemand erklären, wie dieses zweite Aktionspotential entsteht?

Grüße
Liete

#2

Hallo,

hier mußt Du die Goldmann-Hodgkin-Katz-Gleichung zur Berechnugn des Ruhemembranpotentials verwenden. Die enthält ja einen Term für die Kaliumleitfähigkeit p(K). Du vergleichst zwei Fälle: Membranpotential 1 mit p(K) und Membranpotential 2 mit 0.1p(K). Wie verhält sich Membranpotential 2 zu Membranpotential 1 ? Ich nehme an, durch die Verringerung der Kalium-Leitfähigkeit tritt eine Depolarisation ein. Das heißt, das Membranpotential kehrt am Ende des ersten APs nicht auf -89 mV zurück, sondern bleibt deutlich darüber und damit näher an der Schwelle der spannugnsgesteuerten Natriumkanäle.
So ist es wahrscheinlich gemeint. Physiologie-Aufgabe ?

Im wahren Leben erhöhen Kalium-Kanäle meist die AP-Frequenz, da sie die Aufhebung der Inaktivierung der Natriumkanäle beschleunigen.

#3

Hallo,

ja, ganz genau so war auch meine Überlegung. Ich hatte nur das Gefühl, dass da irgendwas nicht stimmen konnte, deswegen konnte ich dieses ominöse zweite AP nicht zuordnen.

Physiologie-Aufgabe ?

Richtig. Wir hatten ein Programm, bei dem sich verschiedene Parameter einstellen ließen, das die Erregung einer Nervenzelle simulieren sollte.

Vielen Dank.