Warum kein AP bei Ausfall der Na-K-Pumpe?
Also. WENN die atp Synthese nicht mehr möglich ist (Gift), dann kann das Ruhepotential nicht aufrecht erhalten werden und geht gegen 0. Dabei wird doch aber der Schwellenwert überschritten. Warum wird kein AP ausgelöst? LG
2 Antworten
Hallo Kalinka80,
Ich gehe mal davon aus, dass Du eine Nervenzelle meinst. Das Ruhemambranpotential wird hauptsächlich durch die Na/K-Pumpe aufrecht erhalten, die Na aus der Zelle heraus "pumpt" und K in die Zelle "reinholt". Dadurch entsteht ein elektrochemisches Potential an der Membran, da ein Konzentrationsunterschied geschaffen wird, bei dem auch Ladungen verschoben werden. Dies ist ein vergleichsweise langsamer und stetiger Prozess.
Ein AP wird ausgelöst, wenn es zu einem schnellen Na-Einstrom kommt und somit zu einer abrupten Potentialänderung, welche dann an der Membran entlang wandert.
Wenn nun durch ATP-Mangel die Na/K-ATPase ausfällt, kann kein Ruhemembranpotential aufrechterhalten werden, das ist richtig. Die dann auftretende Änderung des Ruhemembranpotentials geschieht aber nicht so schnell, dass ein AP ausgelöst werden könnte, sondern langsam/allmählich über den stetigen Verbrauch des nicht mehr nachproduzierten ATPs. Es kommt quasi zu einem "langsamen Natriumeinstrom". Dabei bleibt auch die Weiterleitung des Potentials aus, da es vereinfacht gesagt schlichtweg zu langsam von statten geht. Mit dem Ausfall der ATP-Produktion fallen ja nicht gleich alle Na/K-ATPasen auf einmal aus, sondern eine nach der anderen, bis eben das letzte ATP verbraucht ist.
Ich hoffe, ich konnte helfen.
Gruß,
MedIudex
Ich glaube ich habe es. bei Auslösung eines AP Erfolg die anfängliche Depolarisation auch schon schnell durch spannungsabhängige Kanäle oder.
Trotzdem erklärt es nicht, warum beim Schwellenwert nix passiert.
Hallo Kalinka80,
der Schwellenwert verändert sich ebenso langsam, wie die Potentiale bei einem Ausfall der Na/K-ATPase.
Das heißt, dass der Schwellenwert mit sinkendem Membranpotential auch ansteigt und die Veränderung der Konzentrationen aufgrund des langsamen Na-Anstiegs in der Zelle nicht ausreicht, um diesen zu überwinden.
Die Depolarisation läuft dem Schwellenwert quasi hinterher und es passiert entsprechend dem "Alles-oder-Nichts-Prinzips" eben nichts.
Wie gesagt, das Entscheidende ist, wie von Dir auch richtig angesprochen, der schnelle Na-Einstrom durch spannungsabhängige Na-Kanäle mit folgender Depolarisation der Zelle und dieser funktioniert nur über die entsprechenden Na-Kanäle und diese öffnen sich nur bei Überschreiten des Schwellenwertes. Dafür ist eine intakte Zellhomöostase wichtig, welche bei ATP-Mangel nicht mehr gegeben ist.
Es ist schon eine Weile her, dass ich damit zu tun hatte, daher kann ich keine speziellen Details nennen. Ich hoffe, ich konnte trotzdem helfen.
Gruß,
MedIudex
Hallo Kalinka80,
das ist richtig. Der Schwellenwert ist zwar zellspezifisch aber auch abhängig von den Konzentrationen der Elektrolyte innerhalb und außerhalb der Zelle. Wie geanu das berechnet werden kann, weiß ich nicht.
Such mal nach dem "Hodgkin-Huxley-Modell". In dem wird beschrieben, dass das Schwellenpotential auch von den Ionenkonzentrationen abhängt. Wie gesagt, es ist bei mir schon länger her, daher kann ich ad hoc nicht allzu detailliert antworten.
Gruß,
MedIudex
Hallelujah. Das sind ja ganz neue Dimensionen.
Noch eine Frage zu vorher. Die anfängliche Depolarisation, die zum Schwllenwert führt...welche Kanäle sind dafür verantwortlich? Konnte keine Antwort in Büchern finden. Außer reize führen zunächst zu einer leichten Depolarisation. ...unbefriedigend für meinen Perfektionismus
Hallo Kalinka80,
das sind spannungsabhängige Na-Kanäle, die durch einen überschwelligen Reiz aktiviert werden. Nämlich dann, wenn das Schwellenpotential überstigen wird. Ist das Schwelenpotential einmal überstiegen, verstärkt sich der Vorgang selbst, dass heißt, dass durch die Depolarisation durch Öffnung eines/des ertsen spannungsabhängigen Na-Kanals (Nav-Kanal) viele weitere Nav-Kanäle aktiviert werden, sodass es zu einem schnellen einstrom von Na kommt. Dieser Prozess beendet sich wiederum selbst. Dazu seien die Begriffe "geschlossen aktivierbar", "geöffnet" und "geschlossen refraktär" genannt. Das würde hier zu weit gehen.
Bisher sind glaube ich 9 verschiedene spannungsabhängige Na-Kanäle bekannt, Nav1.1 bis Nav1.9. Wo genau jetzt welcher der Kanäle vorhanden ist, weiß ich nicht.
Gruß,
MedIudex
Ohne Na-K-Pumpe werden die Konzentrationsunterschiede von K und Na langsam angeglichen. Das Membranpotential geht gegen Null und verändert sich nicht mehr. Na kann nicht mehr in die Zelle strömen, da kein Konzentrationsunterschied vorhanden ist, also kein AP.
Ja, ich meine eine Nervenzelle. aber wenn ein AP ausgelöst wird , wandern ja zunächst die Natriumionen auch langsam ein und erst ab dem Schwellenwert werden spannungsabhängige natriumionenkanäle geöffnet.
Wenn sich das Membranpotential langsam gehen 0 bewegt, "passiert" man den Schwellenwert doch auch. irgendein Puzzleteil fehlt noch. ... *nachdenklich