Akčný potenciál: čo to je a aké sú jeho fázy?

Čo si myslíme, čo cítime, čo robíme... to všetko závisí vo veľkej miere od nášho Nervového systému, vďaka ktorému môžeme riadiť každý z procesov, ktoré sa vyskytujú v našom tele, a prijímať, spracúvať a pracovať s informáciami, ktoré pre nás toto a životné prostredie sú zabezpečiť.

Fungovanie tohto systému je založené na prenose bioelektrických impulzov cez rôzne neurónové siete, ktoré máme. Tento prenos zahŕňa rad procesov, ktoré sú veľmi dôležité a sú jedným z hlavných známy ako akčný potenciál.

• Súvisiaci článok: „Časti nervového systému: anatomické štruktúry a funkcie"

Akčný potenciál: základná definícia a charakteristiky

Chápe sa ako akčný potenciál vlna alebo elektrický výboj, ktorý vzniká zo súpravy na množinu zmien, ktorými prechádza neurónová membrána v dôsledku elektrických variácií a vzťahu medzi vonkajším a vnútorným prostredím neurónu.

Je to jedna elektrická vlna, ktorá bude sa prenášať cez bunkovú membránu, kým sa nedostane na koniec axónu, ktorý spôsobuje emisiu neurotransmiterov alebo iónov do membrány postsynaptického neurónu a vytvára sa v ňom ďalší akčný potenciál, ktorý z dlhodobého hľadiska skončí prinesením určitého druhu poriadku alebo informácií do nejakej oblasti EÚ organizmus. Jeho nástup nastáva v axonálnom kužele, blízko somy, kde je možné pozorovať veľké množstvo sodíkových kanálov.

Akčný potenciál má zvláštnosť dodržiavať takzvaný zákon o všetkom alebo o ničom. To znamená, že buď nastane, alebo nenastane, bez akýchkoľvek stredných možností. Napriek tomu, či sa potenciál objavuje alebo nie môžu byť ovplyvnené existenciou excitačných alebo inhibičných potenciálov ktoré to uľahčujú alebo bránia.

Všetky akčné potenciály budú mať rovnaký náboj a ich množstvo sa môže iba líšiť: správa je viac alebo menej intenzívna (napríklad vnímanie bolesti tvárou v tvár bodnutie alebo bodnutie bude odlišné) nespôsobí zmeny v intenzite signálu, ale spôsobí iba realizáciu väčšieho počtu akčných potenciálov často.

Okrem toho a v súvislosti s vyššie uvedeným stojí za zmienku aj skutočnosť, že nie je možné pridať akčné potenciály, pretože mať krátke žiaruvzdorné obdobie v ktorej táto časť neurónu nemôže iniciovať ďalší potenciál.

Na záver zdôrazňuje skutočnosť, že akčný potenciál sa vyskytuje v konkrétnom bode neurónu a musí odísť vyskytujúce sa pozdĺž každého z nasledujúcich bodov, ktoré nie sú schopné vrátiť elektrický signál vzadu.

• Mohlo by vás zaujímať: „Čo sú to axóny neurónov?"

Fázy akčného potenciálu

Akčný potenciál sa vyskytuje v niekoľkých fázach, od od počiatočnej pokojovej situácie po vyslanie elektrického signálu a nakoniec návrat do pôvodného stavu.

1. Oddychový potenciál

Tento prvý krok predpokladá bazálny stav, v ktorom ešte nedošlo k žiadnym zmenám, ktoré by viedli k akčnému potenciálu. Toto je doba kedy membrána je na -70 mV, základný elektrický náboj. Počas tejto doby sa môžu na membránu dostať malé depolarizácie a elektrické variácie, ktoré však nie sú dostatočné na spustenie akčného potenciálu.

2. Depolarizácia

Táto druhá fáza (alebo prvá zo samotného potenciálu) stimulácia generuje elektrickú zmenu dostatočná excitačná intenzita (ktorá by mala generovať aspoň zmenu do -65 mV a v niektorých neurónoch až do -40 mV) na generujú otvorenie sodíkových kanálov axónového kužeľa takým spôsobom, že sodné ióny (pozitívne nabité) vstupujú do masívny.

Na druhej strane sodíkové / draselné pumpy (ktoré zvyčajne udržiavajú vnútro bunky stabilné vylúčením a výmenou tri ióny sodíka dvoma iónmi draslíka takým spôsobom, že sa vylúči viac pozitívnych iónov, ako vstúpi), zastaví sa funkcie. Toto vygeneruje zmenu náboja membrány takým spôsobom, že dosiahne 30 mV. Táto zmena sa nazýva depolarizácia.

Potom sa začnú otvárať draslíkové kanály. membrány, ktorá, keďže je to tiež pozitívny ión a vstupuje do nich hromadne, bude odpudzovaná a začne opúšťať bunku. To spôsobí spomalenie depolarizácie, pretože sa stratia pozitívne ióny. Preto bude maximálny elektrický náboj 40 mV. Sodné kanály sa uzavrú a na krátky čas sa deaktivujú (čo zabráni súhrnnej depolarizácii). Bola vygenerovaná vlna, ktorá sa nemôže vrátiť späť.

• Súvisiaci článok: „Čo je neuronálna depolarizácia a ako funguje?"

3. Repolarizácia

Keď sa sodíkové kanály uzavreli, prestáva byť schopný vstúpiť do neurónusúčasne s tým, že skutočnosť, že draslíkové kanály zostávajú otvorené, spôsobuje jeho ďalšie vylučovanie. Preto je potenciál a membrána čoraz negatívnejšie.

4. Hyperpolarizácia

Ako stále viac a viac draslíka vychádza, elektrický náboj na membráne sa stáva čoraz negatívnejšou až do bodu hyperpolarizácie: dosahujú úroveň záporného náboja, ktorá dokonca prevyšuje hladinu odpočinku. V tomto okamihu sú draslíkové kanály uzavreté a sodíkové kanály sú aktivované (bez otvorenia). To znamená, že elektrický náboj prestáva klesať a že technicky by mohol existovať nový potenciál, viac však skutočnosť podlieha hyperpolarizácii robí množstvo náboja, ktoré by bolo potrebné pre akčný potenciál, je oveľa väčšie ako obvyklý. Reaktivuje sa tiež sodíkové / draselné čerpadlo.

5. Oddychový potenciál

Reaktivácia pumpy sodíka / draslíka spôsobuje, že kúsok po kúsku vstupuje pozitívny náboj dovnútra bunky, niečo, čo nakoniec vygeneruje, že sa vráti do svojho bazálneho stavu, pokojového potenciálu (-70 mV).

6. Akčný potenciál a uvoľňovanie neurotransmiterov

Tento zložitý bioelektrický proces sa bude vyrábať od kužeľa axónu po koniec axónu takým spôsobom, že elektrický signál bude smerovať k koncovým tlačidlám. Tieto tlačidlá majú vápnikové kanály, ktoré sa otvárajú, keď ich potenciál dosiahne, niečo také spôsobuje, že vezikuly obsahujúce neurotransmitery emitujú svoj obsah a vypudiť ho do synaptického priestoru. Je to teda akčný potenciál, ktorý generuje uvoľňovanie neurotransmiterov, ktorý je hlavným zdrojom prenosu nervovej informácie v našom tele.

Bibliografické odkazy

• Gómez, M.; Espejo-Saavedra, J. M.; Taravillo, B. (2012). Psychobiológia. Príručka na prípravu CEDE PIR, 12. CEDE: Madrid
• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Zmluva o lekárskej fyziológii. 12. vydanie. McGraw Hill.
• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Princípy neurovedy. Štvrté vydanie. McGraw-Hill Interamericana. Madrid.