Ruhepotenzial

Das Ruhepotenzial als elektrochemische Größe stellt die negative Ladung eines Axons gegenüber seiner Umgebung im nicht angeregten Zustand dar. Sie beträgt im Regelfall -70mV.

Die Ursache für das Zustandekommen des Ruhepotenzials liegt in der Ionenverteilung inner- und außerhalb des Axons sowie der Semipermeabilität der Axonmembran. Das bedeutet, dass die Membran nicht alle Ionen durchlässt. So ist sie für Kaliumionen gut durchlässig, für Natrium- und Chloridionen schon bedeutend weniger, und für organische Anionen überhaupt nicht durchlässig.

Insgesamt ist das System bestrebt, den Ladungsausgleich ebenso wie den Konzentrationsausgleich stabil zu halten.

Befinden sich beispielsweise zu viele Kaliumionen im Inneren des Axons, strömen einige hinaus (-> Konzentrationsausgleich). Irgendwann wird dann der Punkt erreich sein, an dem der äußere Bereich des Axons so stark positiv geladen sein wird, dass die positiven Ionen sich immer mehr abstoßen und Kaliumionen werden wieder zurück ins Innere des Axons gedrängt (-> Ladungsausgleich).

Die Natrium-Kalium-Pumpe an der Axonmembran hilft dabei, das Ruhepotenzial aufrecht zu erhalten. Sie befördert unter Energieverbrauch pro Drehung drei Natriumionen hinaus und gleichzeitig zwei Kaliumionen in den Axon hinein.