Veiksmo potencialas: kas tai yra ir kokie jo etapai?

Ką mes galvojame, ką jaučiame, ką darome... visa tai labai priklauso nuo mūsų nervų sistemos, kurios dėka galime valdyti kiekvieną iš mūsų kūne vykstančių procesų ir gauti, apdoroti ir dirbti su ta informacija ir aplinka pateikti.

Šios sistemos veikimas pagrįstas bioelektrinių impulsų perdavimu per skirtingus mūsų turimus neuroninius tinklus. Šis perdavimas apima daugybę labai svarbių procesų, kurie yra vieni iš pagrindinių žinomas kaip veiksmo potencialas.

• Susijęs straipsnis: "Nervų sistemos dalys: anatominės struktūros ir funkcijos"

Veiksmo potencialas: pagrindinis apibrėžimas ir charakteristikos

Tai suprantama kaip veiksmo potencialas banga arba elektros iškrova, atsirandanti nuo pokyčių rinkinio, kurį patiria neuronų membrana dėl elektrinių svyravimų ir santykio tarp išorinės ir vidinės neurono aplinkos.

Tai viena elektros banga, kuri jis bus perduodamas per ląstelės membraną, kol pasieks aksono galą, sukeldami neuromediatorių ar jonų emisiją į postsinapsinio neurono membraną, generuodami joje kitas veiksmo potencialas, kuris ilgainiui galų gale atneš tam tikrą tvarką ar informaciją į tam tikrą ES sritį organizmas. Jo pradžia vyksta aksoniniame kūgyje, netoli somos, kur galima pastebėti daug natrio kanalų.

Veiksmo potencialas turi specifiką laikytis vadinamojo visko ar nieko dėsnio. Tai reiškia, kad arba įvyksta, arba neįvyksta, be jokių tarpinių galimybių. Nepaisant to, ar potencialas pasirodo, ar ne gali turėti įtakos sužadinimo ar slopinimo galimybių egzistavimas kurie tai palengvina ar trukdo.

Visi veiksmo potencialai turės tą patį krūvį, o jų kiekis gali skirtis tik tiek: kad pranešimas yra daugiau ar mažiau intensyvus (pavyzdžiui, skausmo suvokimas punkcija ar dūris bus kitokia) nesukels signalo intensyvumo pokyčių, o sukels tik daugiau veiksmo galimybių dažnai.

Be to ir atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, taip pat verta paminėti tai, kad neįmanoma pridėti veiksmų potencialo, nes turi trumpą atsparumą kurioje ta neurono dalis negali inicijuoti kito potencialo.

Galiausiai, tai pabrėžia faktą, kad veikimo potencialas atsiranda tam tikrame neurono taške ir turi praeiti atsirandantys palei kiekvieną tolesnį tašką, negalėdami grąžinti elektrinio signalo už nugaros.

• Galbūt jus domina: "Kokie yra neuronų aksonai?"

Veiksmo potencialo fazės

Veiksmo potencialas pasireiškia per kelias fazes, pradedant nuo nuo pradinės poilsio situacijos iki elektrinio signalo siuntimo ir galiausiai grįžimas į pradinę būseną.

1. Poilsio potencialas

Šis pirmasis žingsnis prisiima bazinę būseną, kurioje dar nebuvo jokių pokyčių, kurie lemtų veiksmo potencialą. Tai laikas, kai membrana yra -70mV, jos bazinis elektrinis krūvis. Per tą laiką membraną gali pasiekti nedidelės depoliarizacijos ir elektriniai pokyčiai, tačiau jų nepakanka, kad sukeltų veikimo potencialą.

2. Depoliarizacija

Ši antroji fazė (arba pirmoji paties potencialo fazė) stimuliacija sukelia elektrinį pokytį pakankamas sužadinimo intensyvumas (kuris turėtų bent jau sukelti pokyčius iki -65mV, o kai kuriuose neuronuose iki -40mV) iki kad aksono kūgio natrio kanalai atsidarytų taip, kad natrio jonai (teigiamai įkrauti) patektų į masinis.

Savo ruožtu, natrio / kalio siurbliai (kurie paprastai išlaiko ląstelės vidų stabiliai išstumdami ir keisdamiesi trys natrio jonai dviem kalio jonais tokiu būdu, kad daugiau teigiamų jonų išstumtų nei patektų) jie sustoja funkcija. Tai sukels membranos krūvio pokytį taip, kad jis pasiektų 30 mV. Šis pokytis vadinamas depoliarizacija.

Po to pradeda atsiverti kalio kanalai. membranos, kuri, taip pat yra teigiamas jonas ir masiškai patenka į jas, bus atstumta ir pradės palikti ląstelę. Dėl to depoliarizacija sulėtės, nes prarandami teigiami jonai. Štai kodėl daugiausia elektros krūvis bus 40 mV. Natrio kanalai užsidaro ir trumpam bus inaktyvuojami (tai apsaugo nuo suminės depoliarizacijos). Sukurta banga, kuri negali grįžti atgal.

• Susijęs straipsnis: "Kas yra neuronų depoliarizacija ir kaip ji veikia?"

3. Repoliarizacija

Kai natrio kanalai užsidaro, jis nustoja patekti į neuroną, tuo pačiu metu dėl to, kad kalio kanalai lieka atviri, jis ir toliau išstumiamas. Štai kodėl potencialas ir membrana tampa vis labiau neigiami.

4. Hiperpoliarizacija

Kai kalio išsiskiria vis daugiau, membranos elektrinis krūvis tampa vis labiau neigiamas iki hiperpoliarizacijos: jie pasiekia neigiamo krūvio lygį, kuris netgi viršija poilsio. Šiuo metu kalio kanalai uždaromi, o natrio kanalai suaktyvinami (neatidarant). Tai reiškia, kad elektros krūvis nustoja kristi ir kad techniškai gali būti naujas potencialas, labiau tai, kad patiria hiperpoliarizaciją, todėl įkrovos suma, kuri būtų reikalinga veiksmo potencialui, yra daug didesnė nei įprasta. Natrio / kalio siurblys taip pat vėl įjungiamas.

5. Poilsio potencialas

Reagyvavus natrio / kalio siurbliui, po truputį į vidų patenka teigiamas krūvis ląstelės, tai, kas pagaliau sukurs, kad ji sugrįš į savo bazinę būseną, ramybės potencialą (-70mV).

6. Veiksmo potencialas ir neuromediatorių išsiskyrimas

Šis sudėtingas bioelektrinis procesas bus gaminamas nuo aksono kūgio iki aksono galo taip, kad elektrinis signalas patektų į gnybtų mygtukus. Šiuose mygtukuose yra kalcio kanalų, kurie atsidaro, kai potencialas juos pasiekia sukelia pūsleles, kuriose yra neuromediatorių, išskirti jų turinį ir išstumkite jį į sinapsinę erdvę. Taigi būtent veikimo potencialas generuoja neuromediatorių išsiskyrimą, kuris yra pagrindinis nervinės informacijos perdavimo mūsų kūne šaltinis.

Bibliografinės nuorodos

• Gómezas, M.; Espejo-Saavedra, J. M.; Taravillo, B. (2012). Psichobiologija. „CEDE PIR“ paruošimo vadovas, 12. CEDE: Madridas
• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Medicinos fiziologijos sutartis. 12-asis leidimas. McGraw Hill.
• Kandelis, E. R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Neuromokslo principai. Ketvirtasis leidimas. „McGraw-Hill Interamericana“. Madridas.