Erregbarkeit

Erregbarkeit bezeichnet die Fähigkeit bestimmter Gewebe, vor allem Nervenzellen und Muskelzellen, auf Reize mit elektrischen Signalen zu reagieren. Diese Reaktion basiert auf Veränderungen des Membranpotentials, die durch den selektiven Durchfluss von Ionen durch Membranproteine wie Natrium-, Kalium- und Kalziumkanäle gesteuert werden.

Beim Ruhepotenzial besteht eine stabile Ladungsdifferenz zwischen Innen- und Außenseite der Zellmembran. Ein ausreichender Reiz erhöht die Membranpermeabilität und depolarisiert die Zelle bis zur Schwelle, wodurch spannungsabhängige Natriumkanäle geöffnet werden. Es folgt ein rascher Anstieg des Membranpotentials (Aktionspotenzial). Danach öffnen Kaliumkanäle, Kalium strömt aus der Zelle, und das Potenzial kehrt zur Ruhe zurück (Repolarisation). Die Zeit danach wird als Refraktärzeit bezeichnet, in der die Zelle vorübergehend nicht erneut erregbar ist.

Die Erregbarkeit ermöglicht die Weiterleitung elektrischer Signale, typischerweise als Aktionspotenziale, entlang von Axonen und über Synapsen. In Nervengewebe erfolgt die Fortleitung oft durch saltatorische Leitung in myelinisierten Fasern, wodurch sich die Geschwindigkeit erhöht. Muskelzellen erzeugen ebenfalls Aktionspotenziale, die die Kontraktion auslösen.

Die Erregbarkeit wird durch chemische Botenstoffe, Drogen, Toxine sowie Veränderungen des Ionenmilieus moduliert. Abnorme Erregbarkeit kann zu Hyper- oder Hypoexcitabilität führen, etwa zu Krampfanfällen oder Muskelschwäche. In der Praxis wird Erregbarkeit durch Elektrophysiologie untersucht, etwa mittels Messung von Aktionspotenzialen oder elektrischer Aktivität von Nerven und Muskeln.