Darbības potenciāls: kas tas ir un kādi ir tā posmi?

Tas, ko mēs domājam, ko jūtam, ko darām... tas viss lielā mērā ir atkarīgs no mūsu nervu sistēmas, pateicoties kuru mēs varam vadīt katru no procesiem, kas notiek mūsu ķermenī, un saņemt, apstrādāt un strādāt ar informāciju, kas mums un videi nodrošināt.

Šīs sistēmas darbība ir balstīta uz bioelektrisko impulsu pārraidi caur dažādiem neironu tīkliem, kas mums ir. Šī pārraide ietver virkni ļoti nozīmīgu procesu, kas ir viens no galvenajiem pazīstams kā darbības potenciāls.

• Saistītais raksts: "Nervu sistēmas daļas: anatomiskās struktūras un funkcijas"

Darbības potenciāls: pamata definīcija un raksturojums

To saprot kā darbības potenciālu vilnis vai elektriskā izlāde, kas rodas no kopas līdz izmaiņu kopai, kas notiek neironu membrānā elektrisko svārstību un neirona ārējās un iekšējās vides sakarības dēļ.

Tas ir viens elektriskais vilnis, kas tas tiks pārraidīts caur šūnas membrānu, līdz tas sasniegs aksona galu, izraisot neirotransmiteru vai jonu emisiju uz postsinaptiskā neirona membrānu, ģenerējot tajā vēl viens darbības potenciāls, kas ilgtermiņā galu galā radīs kaut kādu kārtību vai informāciju kādā reģiona apgabalā organisms. Tās sākums notiek aksonālajā konusā, tuvu somai, kur var novērot lielu skaitu nātrija kanālu.

Darbības potenciālam piemīt tā saucamā likuma par visu vai neko ievērošana. Tas nozīmē, ka tas vai nu notiek, vai nenotiek, bez starpposma iespējām. Neskatoties uz to, neatkarīgi no tā, vai potenciāls parādās vai nē var ietekmēt ierosmes vai kavēšanas potenciāla esamība kas to atvieglo vai kavē.

Visiem darbības potenciāliem būs vienāds lādiņš, un to daudzums var atšķirties: ziņa ir vairāk vai mazāk intensīva (piemēram, sāpju uztvere punkcija vai dūriens būs atšķirīgi) neradīs izmaiņas signāla intensitātē, bet tikai radīs vairāk darbības iespēju bieži.

Papildus tam un saistībā ar iepriekš minēto ir vērts pieminēt arī faktu, ka nav iespējams pievienot rīcības potenciālu, jo ir īss ugunsizturīgs periods kurā šī neirona daļa nevar ierosināt citu potenciālu.

Visbeidzot, tas uzsver faktu, ka darbības potenciāls rodas noteiktā neirona punktā un tam ir jāiet notiek katrā no sekojošajiem punktiem, nespējot atgriezt elektrisko signālu aiz muguras.

• Jūs varētu interesēt: "Kādi ir neironu aksoni?"

Darbības potenciāla fāzes

Darbības potenciāls rodas vairākās fāzēs, sākot no no sākotnējās atpūtas situācijas līdz elektriskā signāla nosūtīšanai un visbeidzot atgriešanās sākotnējā stāvoklī.

1. Atpūtas potenciāls

Šis pirmais solis pieņem pamatstāvokli, kurā vēl nav notikušas izmaiņas, kas noved pie darbības potenciāla. Šis ir laiks, kad membrāna ir pie -70mV, tās bāzes elektriskais lādiņš. Šajā laikā membrānā var sasniegt dažas nelielas depolarizācijas un elektriskās variācijas, taču tās nav pietiekamas, lai iedarbinātu darbības potenciālu.

2. Depolarizācija

Šajā otrajā fāzē (vai pašā pašā potenciālā) stimulācija rada elektriskās izmaiņas pietiekama ierosmes intensitāte (kurai vismaz vajadzētu radīt izmaiņas līdz -65mV un dažos neironos līdz -40mV) līdz rada aksona konusa nātrija kanālu atvēršanos tādā veidā, ka nātrija joni (pozitīvi uzlādēti) nonāk masveida.

Savukārt nātrija / kālija sūkņi (kas parasti uztur šūnas iekšpusi stabilu, izraidot un apmainot trīs nātrija jonus pa diviem kālija joniem tādā veidā, ka pozitīvie joni tiek izvadīti vairāk nekā ievadīti), tie apstājas funkciju. Tas radīs izmaiņas membrānas lādiņā tā, lai tā sasniegtu 30mV. Šīs izmaiņas ir tā saucamā depolarizācija.

Pēc tam sāk atvērties kālija kanāli. membrānas, kas, tā kā tas ir arī pozitīvs jons un masveidā nonāk šajās vietās, tiks atgrūsts un sāks atstāt šūnu. Tas izraisīs depolarizācijas palēnināšanos, jo tiek zaudēti pozitīvie joni. Tāpēc elektriskā lādiņa maksimums būs 40 mV. Nātrija kanāli kļūst slēgti un tiks inaktivēti uz īsu laika periodu (kas novērš summējošas depolarizācijas). Ir izveidots vilnis, kas nevar atgriezties.

• Saistītais raksts: "Kas ir neironu depolarizācija un kā tā darbojas?"

3. Repolarizācija

Tā kā nātrija kanāli ir slēgti, tas vairs nespēj iekļūt neironā, tajā pašā laikā fakts, ka kālija kanāli paliek atvērti, to turpina izraidīt. Tāpēc potenciāls un membrāna kļūst arvien negatīvāki.

4. Hiperpolarizācija

Kad izdalās arvien vairāk kālija, membrānas elektriskais lādiņš kļūst arvien negatīvāka līdz hiperpolarizācijai: tie sasniedz negatīvā lādiņa līmeni, kas pat pārsniedz atpūtas līmeni. Šajā laikā kālija kanāli ir slēgti, un nātrija kanāli tiek aktivizēti (neatverot). Tas nozīmē, ka elektriskais lādiņš pārstāj kristies un ka tehniski varētu būt jauns potenciāls, tomēr fakts, ka tiek pakļauta hiperpolarizācijai, tāpēc lādiņa daudzums, kas būtu nepieciešams darbības potenciālam, ir daudz lielāks nekā pierasts. Arī nātrija / kālija sūknis tiek atkārtoti aktivizēts.

5. Atpūtas potenciāls

Nātrija / kālija sūkņa reaktivācija izraisa to, ka pamazām pozitīvs lādiņš nonāk iekšā šūnas, kaut kas beidzot radīs, ka tā atgriezīsies pamatstāvoklī, atpūtas stāvoklī (-70mV).

6. Darbības potenciāls un neirotransmitera izdalīšanās

Šis sarežģītais bioelektriskais process tiks ražots no aksona konusa līdz aksona galam tādā veidā, ka elektriskais signāls virzīsies uz spaiļu pogām. Šīm pogām ir kalcija kanāli, kas atveras, kad potenciāls tos sasniedz, kaut kas tāds izraisa vezikulas, kas satur neirotransmiterus, izdalītu to saturu un izdzīt to sinaptiskajā telpā. Tādējādi tieši darbības potenciāls rada neirotransmiteru izdalīšanos, kas ir galvenais nervu informācijas pārraides avots mūsu ķermenī.

Bibliogrāfiskās atsauces

• Gómez, M.; Espejo-Saavedra, J. M.; Taravillo, B. (2012). Psihobioloģija. CEDE PIR sagatavošanas rokasgrāmata, 12. CEDE: Madride
• Geitons, Kalifornijas štats & Hall, J.E. (2012) Medicīniskās fizioloģijas līgums. 12. izdevums. Makgrova kalns.
• Kandels, E. R.; Švarcs, Dž. & Džesels, T.M. (2001). Neirozinātnes principi. Ceturtais izdevums. McGraw-Hill Interamericana. Madride.