Akcijski potencijal

Sinonimi

Živčani impuls, potencijal pobude, šiljak, val pobude, akcijski potencijal, električno pobuđivanje

definicija

Akcijski potencijal kratka je promjena membranskog potencijala stanice u odnosu na potencijal mirovanja. Koristi se za prijenos električne pobude i stoga je osnovni za prijenos podražaja.

fiziologija

Da bismo razumjeli akcijski potencijal, prvo moramo pogledati Počinak za odmor osvijestiti stanicu. Svaka uzbudljiva stanica u stanju mirovanja ima je. Stvorio ga je Razlika u zaduženju između unutarnje i vanjske strane Stanična membrana a ovisi o dotičnoj ćeliji koliko je visoka. Vrijednosti variraju u pravilu između -50 mV i -100 mV. Većina živčanih stanica ima potencijal mirovanja od -70mV, što znači da je u stanju mirovanja unutarnja stanična membrana negativno nabijena u usporedbi s vanjskom staničnom membranom. Sada ćemo razmotriti razvoj akcijskog potencijala pomoću živčane stanice. Ovdje akcijski potencijali uzrokuju brzi Provođenje uzbuđenja u tijelu na velike udaljenosti.

Početni položaj

Stanica ima membranski potencijal u mirovanju, koji održava natrij-kalijeva pumpa.

Faza pokretanja

Uzbuda, potaknuta podražajem, dopire do stanice. Unutrašnjost stanice postaje pozitivnija zbog dotoka natrijevih iona. Ako se prekorači određena granična vrijednost (u slučaju živčanih stanica približno - 50mV), aktivira se akcijski potencijal. To djeluje prema principu "sve ili ništa". To znači da ne postoji "malo potencijala za djelovanje", bilo da se pojavi ili ne dogodi. Oblik akcijskog potencijala uvijek je ujednačen nakon prekoračenja vrijednosti praga, bez obzira na jačinu podražaja.

Depolarizacija

Ako se prekorači granična vrijednost, mnogi natrijevi kanali na staničnoj membrani otvaraju se jednim naletom i mnogi natrijevi ioni istječu u unutrašnjost stanice odjednom. Stanica iznutra postaje pozitivna s otprilike +20 do + 30 mV. Taj je događaj poznat i kao "širenje" ili "prekoračenje".

Repolarizacija

Nakon što se postigne maksimum širenja, natrijevi kanali se ponovno počinju zatvarati. Za to se otvaraju kalijevi kanali, s kojima pozitivno nabijeni kalijevi ioni istječu iz stanice, a unutrašnjost stanice ponovno postaje negativnija.

Hiperpolarizacija

Kao rezultat repolarizacije, potencijal odmora u početku se obično ne postigne i može doseći vrijednosti do - 90 mV, na primjer u slučaju živčane stanice s potencijalom odmora od -70 mV. To se naziva i hiperpolarizirajući postpotencijal. Nastaje iz činjenice da se kalijevi kanali sporije zatvaraju i tako pozitivnije nabijeni kalijevi ioni istječu iz stanice.

Izvorni omjer zatim obnavlja natrij-kalijeva pumpa koja koristi energiju za transport tri natrijeva iona iz stanice, a zauzvrat dva kalijeva iona u stanicu.

Takozvana vatrostalna faza također je važna za akcijski potencijal. To proizlazi iz činjenice da su natrijevi kanali neaktivni kratko vrijeme nakon pokretanja akcijskog potencijala. Dakle, daljnji akcijski potencijal ne može se pokrenuti tijekom „apsolutnog vatrostalnog razdoblja“, a daljnji akcijski potencijal može se pokrenuti samo u ograničenoj mjeri tijekom „relativnog vatrostalnog razdoblja“.

Akcijski potencijal traje oko 1-2 milisekunde u živčanim stanicama. U stanici srčanog mišića to može trajati i nekoliko stotina milisekundi.

Akcijski potencijal u srcu

Osnova električne stimulacije u srcu je takozvani akcijski potencijal.Predstavlja biološki ograničenu promjenu električnog napona na staničnoj membrani koja završava mišićnim djelovanjem, u ovom slučaju otkucajima srca. S trajanjem od oko 200 do 400 milisekundi, ovisno o odgovarajućem pulsu, tj. Broju otkucaja srca u minuti, tj. Akcijski potencijal na srce duže nego kod koštanog mišića ili živčane stanice. To štiti srce od prekomjernog uzbuđenja.

Polazeći od određenog potencijala mirovanja, osnovnog napona od oko minus 90 milivolti, koji se primjenjuje na membrane stanica, akcijski potencijal prolazi kroz srce četiri faze formiranja uzbuđenja. Različiti ionski kanali rade zajedno kako bi promijenili električni napon na vanjskoj strani stanica. To su uglavnom transportni proteini koji se nalaze u koži stanica i prenose razne vrlo male nabijene čestice preko njihove membrane. Ovo će učiniti mijenja se električni napon na ćeliji i tako formirao akcijski potencijal na srcu.

U prva faza, takozvani Faza depolarizacije, povećava se sposobnost prijenosa pozitivno nabijenih čestica natrija. Oni se sada ulijevaju u unutrašnjost stanica i vode do jedne Povećanje napetosti od oko minus 90 milivolta do plus 30 milivolta.

Premještanjem električnog naboja u pozitivno područje, oni postaju specifični Kalcijevi kanali u srcu otvorena. Dakle, dolazi do jednog Dotok čestica kalcija u stanice srca. Ovi druga faza predstavlja dugotrajnu tipičnu za srce Faza visoravni Tu se nosi uzbuđenje i, između ostalog, sprječava ulazak dodatnih suvišnih akcijskih potencijala. Osigurava kontrolirani crpni kapacitet srca i štiti od srčanih aritmija.

U treća faza, Faza repolarizacije, električni napon polako se vraća u smjeru potencijala mirovanja od minus 90 milivolta. Zbog procesa koji troši energiju, suprotno gradijentu koncentracije iznad stanice, dotok postaje aktivan Čestice natrija natrag vani i emanirao Dijelovi kalija natrag u stanicu prevezeni. I to sve dok se izvorni potencijal odmora ponovno ne izravna. Stanica je sada spremna za novi akcijski potencijal.

Akcijski potencijal na sinusnom čvoru

Poreklo uzbude akcijskog potencijala u srcu leži u tzv Sinusni čvor. Ovo se nalazi u desnom uhu u blizini ušća gornje šuplje vene koja transportira krv iz gornje sistemske cirkulacije u srce.

Sinusni čvor sastoji se od modificirane mišićne stanicekoji stvaraju akcijske potencijale potrebne za uzbuđenje. Oni tako tvore prirodni Srčani ritam našeg srca. To su brzo uzbudljive stanice s prirodnom frekvencijom od oko 60 do 80 otkucaja u minuti. Ova se prirodna frekvencija može registrirati u obliku pulsa.

Odatle rezultirajući akcijski potencijal odvija se kroz određene anatomske strukture kako bi doveo do kontrakcije, otkucaja srca u radnim mišićima srca. Broj otkucaja u minuti može se prilagoditi opterećenju osobe. The Suosjećajan, autonomni živčani sustav koji je posebno važan pri povećanju teret aktivira se, dovodi do povećanja dolaznih akcijskih potencijala.
Hoće li suprotno, tzv Parasimpatički živčani sustav aktivirano, posebno u Odmorišta tijela igra ulogu, smanjuje se broj akcijskih potencijala prema srcu. Otkucaji srca se usporavaju. Također Lijekovi i vlastitog tijela Hormoni, poput adrenalina, utječu na ovaj sustav.