Akcijski potencial: kaj je to in kakšne so njegove faze?
Kaj mislimo, kaj čutimo, kaj počnemo ... vse to je v veliki meri odvisno od našega živčnega sistema, s katerim lahko upravljamo vsak proces, ki se dogaja v našem telesu, in sprejemamo, obdelujemo in delamo z informacijami, ki so in medij, ki nam ga posredujejo.
Delovanje tega sistema temelji na prenosu bioelektričnih impulzov skozi različne nevronske mreže, ki jih imamo. Ta prenos vključuje vrsto procesov velikega pomena, saj je eden od glavnih tista, znana kot akcijski potencial .
- Povezani članek: "Deli živčnega sistema: funkcije in anatomske strukture"
Akcijski potencial: osnovna opredelitev in značilnosti
Razume se kot akcijski potencial val ali električni izpust, ki izhaja iz nastavljenega na niz sprememb, ki jih je utrpela nevronska membrana zaradi električnih odstopanj in razmerja med zunanjim in notranjim okoljem nevrona.
To je edinstven električni val se bo preko celične membrane prenašal, dokler ne doseže konca aksona , ki povzroča emisijo nevrotransmitorjev ali ionov na membrano postsinaptičnega nevrona, s čimer ustvarja v njej še en akcijski potencial, ki bo sčasoma prinesel neke vrste reda ali informacije na določeno področje organizma. Njegov pojav se pojavi v aksonskem stožcu, blizu soma, kjer je opaziti veliko število natrijevih kanalov.
Akcijski potencial ima posebnost sledenja tako imenovanemu zakonu vseh ali nič. To pomeni, da se zgodi ali se ne zgodi, pri tem pa ne obstajajo vmesne možnosti. Kljub temu, ne glede na potencial ali ne lahko vplivajo obstoj ekscitatornih ali inhibitornih potencialov ki olajšajo ali ovirajo.
Vsi akcijski potenciali bodo imeli enako obremenitev in njihova količina se lahko razlikuje le: da je sporočilo bolj ali manj intenzivno (na primer percepcija bolečine pred punkcijo ali izboklino bo drugačna) ne bo povzročila sprememb v intenzivnost signala, ampak bo le pogosteje uresničila akcijske potenciale.
Poleg tega in glede na zgoraj navedeno je treba omeniti tudi dejstvo, da ni mogoče dodati akcijskih potencialov, saj imajo kratek čas ognjevzdržnosti v katerem ta del nevrona ne more sprožiti drugega potenciala.
Na koncu opozarja na dejstvo, da se akcijski potencial pojavi na določeni točki nevrona in se mora pojaviti ob vsaki od naslednjih točk, ki sledijo, pri čemer se ne more vrniti električnega signala nazaj.
- Morda vas zanima: "Kaj so aksoni nevronov?"
Faze akcijskega potenciala
Akcijski potencial se pojavi skozi celo vrsto faz, ki gredo od začetnega stanja počitka do pošiljanja električnega signala in nazadnje vrnitev v začetno stanje.
1. Potencial za počitek
Ta prvi korak predpostavlja bazalno stanje, v katerem spremembe, ki vodijo do potenciala delovanja, še niso nastale. To je trenutek, v katerem membrana je pri -70mV, osnovni električni naboj . V tem času lahko membrane dosežejo nekatere majhne depolarizacije in električne razlike, vendar ne zadostujejo za sprožitev akcijskega potenciala.
2. Depolarizacija
Ta druga faza (ali prvi od potenciala) povzroči stimulacijo, ki nastane v membrani nevrona, električno spremembo zadostne excitacijske intenzitete (ki naj bi vsaj povzročila spremembo na -65mV in v nekaterih nevronih do - 40mV), da bi nastali, da so natrijev kanali konice aksona odprti tako, da natrijevi ioni (pozitivno napolnjeni) vstopajo v masivni smeri.
Po drugi strani pa natrijeve / kalijeve črpalke (ki običajno ohranjajo stabilno notranjost celice, ki izžareva z izmenjavo treh natrijevih ionov za dva kalija tako, da se bolj pozitivni ioni izločijo od tistih, ki vstopajo) prenehajo delovati. To bo povzročilo spremembo obremenitve membrane tako, da doseže 30 mV. Ta sprememba je tista, kar je znano kot depolarizacija.
Po tem se začnejo kalijevi kanali odpirati membrane, ki je tudi pozitiven ion in se bo množično vnesel, bo odblokiran in bo začel zapustiti celico. To bo povzročilo depolarizacijo, saj se pozitivni ioni izgubijo. Zato je električni naboj največ 40 mV. Natrijevi kanali se zaprejo in bodo kratkotrajno inaktivirani (kar preprečuje povzemanje depolarizacije). Nastal je val, ki se ne more vrniti.
- Povezani članek: "Kaj je nevronska depolarizacija in kako deluje?"
3. Repolarizacija
Ko so natrijevi kanali zaprti, preneha biti sposoben vstopiti v nevron , hkrati pa dejstvo, da ostanejo kalijevi kanali še vedno odprti, ustvarja, da je to še vedno izključeno. Zato potencial in membrana postajata vse bolj negativna.
4. Hiperpolarizacija
Ker se vedno več kalija pojavlja, električni naboj membrane postane vse bolj negativen do točke hiperpolarizacije : dosežejo raven negativnega naboja, ki celo presega počitek. V tem času so kalijeve kanale zaprta in natrijevi kanali se ponovno aktivirajo (brez odpiranja). To povzroča, da električni naboj preneha padati in tehnično bi lahko prišlo do novega potenciala, vendar kljub temu dejstvo, da trpi hiperpolarizacija, pomeni, da je količina obtožbe, ki bi bila potrebna za potencialni ukrep, veliko večja od običajne. Natrijev / kalijeva črpalka se ponovno aktivira.
5. Možnost počitka
Reaktivacija natrijevega / kalijevega črpalka ustvari malo z malo pozitivnega naboja, ki vstopa v celico, kar bo končno ustvari vrnitev v bazalno stanje, počitek (-70mV).
6. Možnost delovanja in sproščanje nevrotransmiterjev
Ta zapleten bioelektrični proces bo izdelan iz aksonskega konusa do konca aksona tako, da bo električni signal napredoval do terminalnih gumbov. Ti gumbi imajo kalcijeve kanale, ki se odprejo, ko jih potencial doseže, nekaj takega povzroča vezikle, ki vsebujejo nevrotransmiterje, da oddajajo njihovo vsebino in jih izgnali v sinaptični prostor. Zato je akcijski potencial, ki ustvarja sproščanje nevrotransmiterjev, saj je glavni vir prenosa živčnih informacij v našem telesu.
Bibliografske reference
- Gómez, M.; Espejo-Saavedra, J.M .; Taravillo, B. (2012). Psihobiologija Priročnik za pripravo CEDE PIR, 12. CEDE: Madrid
- Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Pogodba o medicinski fiziologiji. 12. izdaja. McGraw Hill.
- Kandel, E.R .; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Načela nevroznanosti. Četrta izdaja. McGraw-Hill Interamericana. Madrid
