An akcijski potencijal je kratkotrajna promjena membranskog potencijala. Akcijski potencijali obično nastaju na aksona brežuljak neurona i preduvjet su za prijenos podražaja.
Koji je akcijski potencijal?
Akcijski potencijali obično nastaju na aksona brežuljak a živčana stanica i preduvjet su za prijenos podražaja. The akcijski potencijal je spontani preokret naboja u živčanim stanicama. Akcijski potencijali nastaju na aksona brežuljak. Brežuljak aksona je ishodište procesa odašiljanja a živčana stanica, akcijski potencijal zatim putuje duž aksona, odnosno projekcije živca. Potencijal može trajati od jedne milisekunde do nekoliko minuta. Intenzitet svakog akcijskog potencijala je jednak. Sukladno tome, ne postoje ni slabi ni jaki akcijski potencijali. Oni su prije reakcije sve ili ništa, tj. Ili je podražaj dovoljno jak da u potpunosti pokrene akcijski potencijal ili akcijski potencijal uopće nije pokrenut. Svaki se akcijski potencijal odvija u nekoliko faza.
Funkcija i zadatak
Prije akcijskog potencijala, stanica je u stanju mirovanja. The natrij kanali su uglavnom zatvoreni, a kalij kanali su djelomično otvoreni. Premještanjem kalij iona, stanica tijekom ove faze održava takozvani membranski potencijal u mirovanju. To je oko -70 mV. Dakle, ako biste izmjerili napon unutar aksona, dobili biste negativni potencijal od -70 mV. To se može pripisati neravnoteži naboja iona između prostora izvan stanice i stanične tekućine. Receptivni procesi živčanih stanica, dendriti, primaju podražaje i prenose ih tijelom stanice do brežuljka aksona. Svaki dolazni podražaj mijenja membranski potencijal u mirovanju. Međutim, da bi se akcijski potencijal mogao aktivirati, granična vrijednost mora biti premašena na brežuljku aksona. Tek kada se membranski potencijal poveća za 20 mV do -50 mV, ovaj se prag postiže. Ako se membranski potencijal na primjer samo poveća na -55 mV, ništa se ne događa zbog reakcije sve ili ništa. Jednom kada je prag premašen, natrij otvori se kanali stanice. Pozitivno nabijen natrij ioni ulaze, a potencijal odmora nastavlja rasti. The kalij kanali se zatvaraju. Rezultat je repolarizacija. Prostor unutar aksona sada je kratko vrijeme pozitivno nabijen. Ova se faza naziva i prekoračenje. Čak i prije nego što je postignut maksimalni membranski potencijal, natrijevi kanali se ponovno zatvaraju. Umjesto toga, kalijevi kanali se otvaraju i kalijevi ioni istječu iz stanice. Dolazi do repolarizacije, što znači da se membranski potencijal ponovno približava potencijalu odmora. Kratko vrijeme postoji čak i takozvana hiperpolarizacija. Tijekom ovog procesa membranski potencijal i dalje pada ispod -70 mV. To se razdoblje, koje traje oko dvije milisekunde, naziva i vatrostalnim razdobljem. Tijekom vatrostalnog razdoblja nije moguće pokrenuti akcijski potencijal. To je cilj da se spriječi prekomjerna uzbudljivost stanice. Nakon regulacije pomoću natrij-kalijeve pumpe, napon je opet na -70 mV i akson se može ponovno pobuditi podražajem. Akcijski potencijal se sada prenosi s jednog dijela aksona na sljedeći. Budući da je prethodni odjeljak još uvijek u vatrostalnom razdoblju, prijenos podražaja može se istodobno odvijati samo u jednom smjeru. Međutim, ovaj kontinuirani prijenos podražaja prilično je spor. Saltatorski podražaj je brži. Ovdje su aksoni okruženi tzv mijelinska ovojnica. Ovo djeluje poput svojevrsne izolacijske trake. Između mijelinska ovojnica se više puta prekida. Ti se prekidi nazivaju vezicama. Tijekom prijenosa pozdravnog podražaja akcijski potencijali skaču s jednog prstena kabela na drugi. To uvelike povećava brzinu širenja. Akcijski potencijal temelj je prijenosa informacija o podražaju. Na tom se provođenju temelje sve funkcije tijela.
Bolesti i poremećaji
Kada se mijelinske ovojnice živčanih stanica napadnu i unište, postoje ozbiljni poremećaji u prijenosu podražaja. Gubitak mijelinska ovojnica uzrokuje gubitak naboja tijekom provođenja. To znači da je potrebno više naboja za pobuđivanje aksona pri sljedećem prekidu mijelinske ovojnice. U slučaju laganog oštećenja mijelinskog sloja, akcijski potencijal se odgađa. Ako postoje ozbiljna oštećenja, provođenje pobude može biti potpuno prekinuto jer se više ne može aktivirati akcijski potencijal. Na mijelinske ovojnice mogu utjecati genetski nedostaci poput Krabbeove bolesti ili Charcot-Marie-Tooth bolesti. Međutim, najpoznatija demijelinizirajuća bolest je vjerojatno Multipla skleroza. Ovdje mijelinske ovojnice napadaju i uništavaju vlastite imunološke stanice tijela. Ovisno o kojem živci su pogođeni, poremećaji vida, opća slabost, spastičnost, paraliza, osjetljivost ili poremećaji govora može se dogoditi. Prilično rijetka bolest je paramyotonia congenita. U prosjeku je samo jedna osoba pogođena od svakih 250,000 XNUMX ljudi. Bolest je poremećaj natrijevog kanala. Kao rezultat, natrijevi ioni mogu ući u stanicu čak i u fazama kada bi natrijev kanal zapravo trebao biti zatvoren, što pokreće akcijski potencijal čak i ako zapravo uopće nema podražaja. Slijedom toga, u sustavu živci. To se očituje kao povećana napetost mišića (miotonija). Nakon dobrovoljnog pokreta, mišići popuštaju sa značajnim zakašnjenjem. Obrnuto je također moguće kod paramyotonia congenita. Može biti da natrijev kanal ne dopušta natrijeve ione u stanicu čak ni za vrijeme pobude. Dakle, akcijski potencijal može se pokrenuti samo s odgodom ili nikako unatoč dolaznom podražaju. Reakcija na podražaj tako ne uspijeva nastupiti. Posljedice su senzorni poremećaji, mišićna slabost ili paraliza. Pojavi simptoma posebno pogoduju niske temperature, zbog čega bi pogođeni trebali izbjegavati svako hlađenje mišića.
