Potencjał działania: co to jest i jakie są jego fazy?

Co myślimy, co czujemy, co robimy… wszystko to w dużej mierze zależy od naszego Układu Nerwowego, dzięki któremu możemy zarządzać każdym z procesów zachodzących w naszym ciele i otrzymywać, przetwarzać i pracować z informacją, że to i środowisko do nas zapewniać.

Działanie tego systemu opiera się na przesyłaniu impulsów bioelektrycznych przez różne sieci neuronowe, którymi dysponujemy. Transmisja ta obejmuje szereg procesów o dużym znaczeniu, będących jednym z głównych znany jako potencjał czynnościowy.

• Powiązany artykuł: „Części układu nerwowego: struktury i funkcje anatomiczne"

Potencjał działania: podstawowa definicja i charakterystyka

Jest rozumiany jako potencjał czynnościowy fala lub wyładowanie elektryczne, które powstaje z zestawu do zestawu zmian, którym przechodzi błona neuronalna neuron ze względu na zmiany elektryczne i związek między środowiskiem zewnętrznym i wewnętrznym neuronu.

Jest to pojedyncza fala elektryczna, która będzie przenoszony przez błonę komórkową aż do końca aksonu

, powodując emisję neuroprzekaźników lub jonów do błony neuronu postsynaptycznego, generując w nim kolejny potencjał działania, który na dłuższą metę doprowadzi do jakiegoś porządku lub informacji w jakimś obszarze organizm. Jego początek następuje w stożku aksonów, w pobliżu somy, gdzie można zaobserwować dużą liczbę kanałów sodowych.

Potencjał czynnościowy charakteryzuje się tym, że podlega tak zwanemu prawu wszystkiego albo niczego. Oznacza to, że albo występuje, albo nie występuje, bez pośrednich możliwości. Mimo to, czy pojawia się potencjał, czy nie może mieć wpływ istnienie potencjałów pobudzających lub hamujących które ułatwiają lub utrudniają to.

Wszystkie potencjały czynnościowe będą miały ten sam ładunek, a ich ilość może się tylko różnić: że wiadomość jest mniej lub bardziej intensywna (na przykład percepcja bólu, gdy przebicie lub ukłucie będzie inne) nie spowoduje zmian w natężeniu sygnału, ale spowoduje jedynie realizację większej liczby potencjałów czynnościowych często.

Oprócz tego i w związku z powyższym warto również wspomnieć o tym, że nie ma możliwości dodania potencjałów czynnościowych, gdyż mają krótki okres refrakcji w którym ta część neuronu nie może zainicjować innego potencjału.

Wreszcie podkreśla fakt, że potencjał czynnościowy jest wytwarzany w określonym punkcie neuronu i musi zniknąć występujące wzdłuż każdego z punktów tego, które następują, nie mogąc zwrócić sygnału elektrycznego za.

• Możesz być zainteresowany: "Jakie są aksony neuronów?"

Fazy ​​potencjału czynnościowego

Potencjał czynnościowy występuje w szeregu faz, począwszy od od początkowej sytuacji spoczynkowej do wysłania sygnału elektrycznego i wreszcie powrót do stanu początkowego.

1. Potencjał spoczynkowy

Ten pierwszy krok zakłada stan podstawowy, w którym nie nastąpiły jeszcze zmiany prowadzące do potencjału czynnościowego. To jest czas, kiedy membrana ma -70mV, jej podstawowy ładunek elektryczny. W tym czasie do membrany mogą dotrzeć niewielkie depolaryzacje i zmiany elektryczne, ale nie są one wystarczające do wyzwolenia potencjału czynnościowego.

2. Depolaryzacja

Ta druga faza (lub pierwsza samego potencjału), stymulacja generuje elektryczną zmianę wystarczającej intensywności pobudzenia (która musi generować co najmniej zmianę do -65mV, a w niektórych neuronach nawet do -40mV) generują, że kanały sodowe stożka aksonu otwierają się w taki sposób, że jony sodu (naładowane dodatnio) wchodzą do masywny.

Z kolei pompy sód/potas (które normalnie utrzymują stabilność wnętrza komórki poprzez wydalanie i wymianę trzy jony sodu na dwa jony potasu w taki sposób, że więcej jonów dodatnich jest wydalanych niż wchodzi) zatrzymują się funkcjonować. Spowoduje to zmianę ładunku membrany w taki sposób, że osiągnie on 30mV. Ta zmiana jest znana jako depolaryzacja.

Następnie zaczynają się otwierać kanały potasowe. błony, która, ponieważ jest również jonem dodatnim i wchodzi do nich masowo, zostanie odepchnięta i zacznie opuszczać komórkę. Spowoduje to spowolnienie depolaryzacji, ponieważ jony dodatnie zostaną utracone. Dlatego co najwyżej ładunek elektryczny będzie wynosił 40 mV. Kanały sodowe zostają zamknięte i zostaną na krótki czas dezaktywowane (co zapobiega depolaryzacji sumatywnej). Powstała fala, która nie może się cofnąć.

• Powiązany artykuł: „Co to jest depolaryzacja neuronów i jak działa?"

3. Repolaryzacja

Ponieważ kanały sodowe się zamykają, przestaje on wchodzić do neuronu, jednocześnie fakt, że kanały potasowe pozostają otwarte, powoduje dalsze wydalanie. Dlatego potencjał i błona stają się coraz bardziej negatywne.

4. Hiperpolaryzacja

W miarę jak wydobywa się coraz więcej potasu, ładunek elektryczny na membranie staje się coraz bardziej negatywny, aż do hiperpolaryzacji: osiągają poziom ładunku ujemnego, który nawet przekracza poziom spoczynku. W tym czasie kanały potasowe zostają zamknięte, a kanały sodowe ponownie aktywowane (bez otwierania). Oznacza to, że ładunek elektryczny przestaje spadać i technicznie może pojawić się nowy potencjał, tym bardziej jednak fakt, że ulega hiperpolaryzacji sprawia, że ​​ilość ładunku, która byłaby niezbędna dla potencjału czynnościowego jest znacznie większa niż than zwykły. Reaktywowana zostaje również pompa sodowa/potasowa.

5. Potencjał spoczynkowy

Reaktywacja pompy sodowej/potasowej powoduje, że stopniowo do środka dostaje się ładunek dodatni komórki, coś, co w końcu wygeneruje, że powróci do swojego stanu podstawowego, potencjału spoczynkowego (-70mV).

6. Potencjał czynnościowy i uwalnianie neuroprzekaźników

Ten złożony proces bioelektryczny będzie wytwarzany od stożka aksonu do końca aksonu w taki sposób, że sygnał elektryczny przejdzie do przycisków końcowych. Te guziki mają kanały wapniowe, które otwierają się, gdy dociera do nich potencjał, coś, co powoduje, że pęcherzyki zawierające neuroprzekaźniki emitują swoją zawartość i wyrzucić go do przestrzeni synaptycznej. Zatem to właśnie potencjał czynnościowy generuje uwalnianie neuroprzekaźników, będących głównym źródłem przekazywania informacji nerwowych w naszym ciele.

Odniesienia bibliograficzne

• Gomez, M.; Espejo-Saavedra, J.M.; Taravillo, B. (2012). Psychobiologia. Podręcznik przygotowania CEDE PIR, 12. CEDE: Madryt
• Guyton, Kalifornia & Hall, J.E. (2012) Traktat o fizjologii medycznej. Wydanie XII. Wzgórze McGrawa.
• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Zasady neuronauki. Czwarta edycja. McGraw-Hill Interamericana. Madryt.