Akční potenciál: co to je a jaké jsou jeho fáze?
Co si myslíme, co cítíme, co děláme... to vše do značné míry závisí na našem Nervovém systému, díky kterému můžeme řídit každý z procesů, které se vyskytují v našem těle, a přijímat, zpracovávat a pracovat s informacemi, které pro nás a toto prostředí přináší poskytnout.
Provoz tohoto systému je založen na přenosu bioelektrických impulzů různými neuronovými sítěmi, které máme. Tento přenos zahrnuje řadu procesů, které jsou velmi důležité a jsou jedním z hlavních známý jako akční potenciál.
- Související článek: „Části nervového systému: anatomické struktury a funkce"
Akční potenciál: základní definice a charakteristiky
Chápe se jako akční potenciál vlna nebo elektrický výboj, který vzniká ze sady na sadu změn, kterými prochází neuronová membrána v důsledku elektrických variací a vztahu mezi vnějším a vnitřním prostředím neuronu.
Je to jediná elektrická vlna bude přenášeno přes buněčnou membránu, dokud nedosáhne konce axonu, způsobující emise neurotransmiterů nebo iontů do membrány postsynaptického neuronu, generující se v něm další akční potenciál, který z dlouhodobého hlediska nakonec přinese určitý druh řádu nebo informací do určité oblasti EU organismus. Jeho nástup nastává v axonálním kužele, blízko soma, kde lze pozorovat velké množství sodíkových kanálů.
Akční potenciál má tu zvláštnost, že se řídí takzvaným zákonem všeho nebo nic. To znamená, že buď nastane, nebo nedojde, přičemž neexistují žádné mezilehlé možnosti. Navzdory tomu, zda se potenciál objeví, či nikoli mohou být ovlivněny existencí excitačních nebo inhibičních potenciálů které to usnadňují nebo brání.
Všechny akční potenciály budou mít stejný náboj a jejich množství se může pouze lišit: že zpráva je víceméně intenzivní (například vnímání bolesti tváří v tvář bodnutí nebo bodnutí se bude lišit) nezpůsobí změny v intenzitě signálu, ale pouze způsobí realizaci více akčních potenciálů často.
Kromě toho a ve vztahu k výše uvedenému stojí za zmínku také skutečnost, že není možné přidat akční potenciály, protože mít krátkou refrakterní dobu ve kterém tato část neuronu nemůže iniciovat další potenciál.
Nakonec zdůrazňuje skutečnost, že akční potenciál se vyskytuje v určitém bodě neuronu a musí jít vyskytující se podél každého z následujících bodů, které nejsou schopny vrátit elektrický signál za.
- Mohlo by vás zajímat: "Jaké jsou axony neuronů?"
Fáze akčního potenciálu
Akční potenciál probíhá v několika fázích, od od počáteční klidové situace po odeslání elektrického signálu a nakonec návrat do původního stavu.
1. Klidový potenciál
Tento první krok předpokládá bazální stav, ve kterém ještě nedošlo k žádným změnám, které by vedly k akčnímu potenciálu. Toto je doba, kdy membrána je na -70 mV, její základní elektrický náboj. Během této doby se mohou na membránu dostat malé depolarizace a elektrické variace, které však nestačí ke spuštění akčního potenciálu.
2. Depolarizace
V této druhé fázi (nebo první z potenciálu samotného) stimulace generuje elektrickou změnu dostatečná excitační intenzita (která by měla přinejmenším generovat změnu do -65 mV a v některých neuronech do -40 mV) na generují, že se sodíkové kanály axonového kužele otevírají takovým způsobem, že sodíkové ionty (kladně nabité) vstupují do masivní.
Na druhé straně sodíkové / draselné pumpy (které normálně udržují vnitřek buňky stabilní vypuzováním a výměnou) tři ionty sodíku dvěma ionty draslíku takovým způsobem, že je vyloučeno více pozitivních iontů, než vstoupí), zastaví se funkce. Tím se vygeneruje změna náboje membrány takovým způsobem, že dosáhne 30 mV. Tato změna je známá jako depolarizace.
Poté se začnou otevírat draslíkové kanály. membrány, která, protože je to také kladný iont a vstupuje do nich hromadně, bude odpuzována a začne opouštět buňku. To způsobí zpomalení depolarizace, protože dojde ke ztrátě kladných iontů. Proto bude maximální elektrický náboj 40 mV. Sodíkové kanály se uzavřou a na krátkou dobu budou deaktivovány (což zabrání sumativní depolarizaci). Byla vygenerována vlna, která se nemůže vrátit zpět.
- Související článek: „Co je neuronová depolarizace a jak funguje?"
3. Repolarizace
Když se sodíkové kanály uzavřely, přestala být schopna vstoupit do neuronu, zároveň skutečnost, že draslíkové kanály zůstávají otevřené, způsobí, že bude i nadále vylučován. Proto se potenciál a membrána stávají stále více negativními.
4. Hyperpolarizace
Jak vychází více a více draslíku, elektrický náboj na membráně se stává stále negativnějším až do bodu hyperpolarizace: dosahují úrovně záporného náboje, která dokonce převyšuje hladinu odpočinku. V tomto okamžiku jsou draslíkové kanály uzavřeny a sodíkové kanály jsou aktivovány (bez otevření). To znamená, že elektrický náboj přestane klesat a že technicky by mohl existovat nový potenciál, více však skutečnost podstoupí hyperpolarizaci činí množství náboje, které by bylo nutné pro akční potenciál, mnohem větší než obvyklé. Také se znovu aktivuje sodíkové / draselné čerpadlo.
5. Klidový potenciál
Reaktivace sodíkové / draselné pumpy způsobuje, že dovnitř vstupuje malý kladný náboj buňky, něco, co nakonec vygeneruje, že se vrátí do svého bazálního stavu, klidového potenciálu (-70 mV).
6. Uvolnění akčního potenciálu a neurotransmiteru
Tento složitý bioelektrický proces bude produkován od axonového kužele po konec axonu, a to takovým způsobem, že elektrický signál postoupí ke koncovým tlačítkům. Tato tlačítka mají vápníkové kanály, které se otevírají, když je potenciál dosáhne, něco takového způsobí, že vezikuly obsahující neurotransmitery emitují svůj obsah a vyhnat to do synaptického prostoru. Je to tedy akční potenciál, který generuje uvolňování neurotransmiterů a je hlavním zdrojem přenosu nervové informace v našem těle.
Bibliografické odkazy
- Gómez, M.; Espejo-Saavedra, J. M.; Taravillo, B. (2012). Psychobiologie. Příručka pro přípravu CEDE PIR, 12. CEDE: Madrid
- Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Smlouva o lékařské fyziologii. 12. vydání. McGraw Hill.
- Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Principy neurovědy. Čtvrté vydání. McGraw-Hill Interamericana. Madrid.