Акциони потенцијал
Синоними
Нервни импулс, потенцијал побуде, шиљак, побудни талас, акциони потенцијал, електрично побуђивање
дефиниција
Акциони потенцијал је кратка промена мембранског потенцијала ћелије у односу на потенцијал мировања. Користи се за пренос електричне побуде и стога је основни за пренос надражаја.
физиологија
Да бисмо разумели акциони потенцијал, прво морамо погледати Почивајући потенцијал постану свесни ћелије. Свака узбудљива ћелија у стању мировања има једну. Ствара га Разлика у задужењу између унутрашњости и спољашњости Ћелијске мембране а од дотичне ћелије зависи колико је висока. Вредности се крећу по правилу између -50 мВ и -100 мВ. Већина нервних ћелија има потенцијал мировања од -70мВ, што значи да је у стању мировања унутрашњост ћелијске мембране негативно наелектрисана у поређењу са спољном страном ћелијске мембране. Сада ћемо размотрити развој акционог потенцијала помоћу нервне ћелије. Овде акциони потенцијали изазивају брзи Провођење узбуђења у телу на велике даљине.
Почетни положај
Ћелија има мембрански потенцијал који мирује натријум-калијумска пумпа.
Фаза покретања
Узбуђење, изазвано стимулусом, стиже до ћелије. Унутрашњост ћелије постаје позитивнија због дотока натријумових јона. Ако се прекорачи одређена гранична вредност (у случају нервних ћелија приближно - 50мВ), активира се акциони потенцијал. Ово функционише према принципу „све или ништа“. То значи да не постоји „мало потенцијала за акцију“, било да настане или не. Облик акционог потенцијала је увек уједначен након прекорачења граничне вредности, без обзира на јачину стимулуса.
Деполаризација
Ако се прекорачи гранична вредност, многи натријумови канали на ћелијској мембрани отварају се једним налетом и многи натријумови јони одједном улазе у унутрашњост ћелије. Ћелија изнутра постаје позитивна са приближно +20 до + 30 мВ. Овај догађај познат је и под називом „ширење“ или „прекорачење“.
Реполаризација
Када се достигне максимум ширења, натријумови канали почињу поново да се затварају. За то се отварају калијумови канали, помоћу којих позитивно наелектрисани калијумови јони излазе из ћелије, а унутрашњост ћелије поново постаје негативнија.
Хиперполаризација
Као резултат реполаризације, потенцијал одмора у почетку обично није достигнут и може достићи вредности до - 90 мВ, на пример у случају нервне ћелије са потенцијалом одмора од -70 мВ. Ово се назива и хиперполаризујући постпотенцијал. Настаје из чињенице да се калијумови канали спорије затварају и тако позитивније наелектрисани јони калијума излазе из ћелије.
Првобитни однос затим обнавља натријум-калијумска пумпа која користи енергију за транспорт три натријумова јона из ћелије, а заузврат два калијумова јона у ћелију.
Такозвана ватростална фаза је такође важна за акциони потенцијал. Настаје из чињенице да су натријумови канали неактивни кратко време након покретања акционог потенцијала. Дакле, ниједан даљи акциони потенцијал не може се покренути током „апсолутног ватросталног периода“, а даљи акциони потенцијал може се покренути само у ограниченој мери током „релативног ватросталног периода“.
Акциони потенцијал траје око 1-2 милисекунде у нервним ћелијама. У ћелији срчаног мишића то може бити и неколико стотина милисекунди.
Акциони потенцијал у срцу
Основа електричне стимулације у срцу је такозвани акциони потенцијал.Представља биолошки ограничену промену електричног напона на ћелијској мембрани, која се завршава мишићном акцијом, у овом случају откуцајима срца. Са трајањем од око 200 до 400 милисекунди у зависности од одговарајућег броја откуцаја срца, тј. Броја откуцаја срца у минути, тј. Акциони потенцијал на срце дуже него код скелетног мишића или нервне ћелије. Ово штити срце од прекомерног узбуђења.
Полазећи од одређеног потенцијала мировања, основног напона од око минус 90 миливолти, који се примењује на мембране ћелија, акциони потенцијал пролази кроз срце четири фазе формирања узбуђења. Различити јонски канали заједно раде на промени електричног напона на спољној страни ћелија. То су углавном транспортни протеини који се налазе у кожи ћелија и преносе разне врло мале наелектрисане честице преко њихове мембране. Ово ће учинити електрични напон на ћелији се мења и тако формирао акциони потенцијал на срцу.
У Прва фаза, такозвани Фаза деполаризације, повећава се способност преноса позитивно наелектрисаних честица натријума. Они се сада уливају у унутрашњост ћелија и воде до једне Повећање напетости од око минус 90 миливолта до плус 30 миливолта.
Пребацујући електрични набој у позитиван опсег, они постају специфични Калцијумови канали у срцу отворен. Дакле, долази до једног Прилив честица калцијума у ћелије срца. Ове друга фаза представља дуготрајну типичну за срце Фаза платоа Ту се преноси узбуђење и спречава, између осталог, улазак додатних сувишних акционих потенцијала. Осигурава контролисани пумпајући капацитет срца и штити од срчаних аритмија.
У трећа фаза, Фаза реполаризације, електрични напон се полако враћа у смеру потенцијала мировања од минус 90 миливолти. Због процеса који троши енергију, супротно градијенту концентрације изнад ћелије, доток постаје активан Честице натријума се враћају напоље и еманирао Калијум се враћа у ћелију превезли. И то све док се изворни потенцијал одмора поново не изравна. Ћелија је сада спремна за нови акциони потенцијал.
Акциони потенцијал на синусном чвору
Порекло узбуде акционог потенцијала у срцу лежи у тзв Синусни чвор. Ово се налази у десном уху близу ушћа горње шупље вене која транспортује крв из горњег системског крвотока у срце.
Синусни чвор се састоји од модификоване мишићне ћелијекоји стварају акционе потенцијале неопходне за узбуђење. Они тако чине природни Пејсмејкер нашег срца. То су брзо узбудљиве ћелије са природном фреквенцијом од око 60 до 80 откуцаја у минути. Ова природна фреквенција може се регистровати у облику пулса.
Одатле настали акциони потенцијал креће својим током кроз одређене анатомске структуре како би довео до контракције, откуцаја срца у радним мишићима срца. Број откуцаја у минути може се прилагодити оптерећењу особе. Тхе Симпатичан, аутономни нервни систем који је посебно важан када се повећава терет се активира, доводи до повећања долазних акционих потенцијала.
Хоће ли супротно, тзв Парасимпатички нервни систем активирано, посебно у Одмори тела игра улогу, број акционих потенцијала према срцу се смањује. Откуцаји срца се успоравају. Такође Лекови и сопствено тело Хормони, попут адреналина, утичу на овај систем.
