Veiksmo potencialas

Sinonimai

Nervinis impulsas, sužadinimo potencialas, smaigalys, sužadinimo banga, veikimo potencialas, elektrinis sužadinimas

apibrėžimas

Veiksmo potencialas yra trumpas ląstelės membranos potencialo pokytis nuo jos ramybės potencialo. Jis naudojamas elektriniam sužadinimui perduoti, todėl yra pagrindinis stimulų perdavimui.

fiziologija

Norint suprasti veiksmo potencialą, pirmiausia reikia pažvelgti į Poilsio potencialas sužinoti ląstelę. Kiekviena jaudinanti ląstelė ramybės būsenoje turi po vieną. Ją kuria Atsakomybės skirtumas tarp vidaus ir išorės Ląstelės membrana ir nuo atitinkamos ląstelės priklauso, koks jis aukštas. Paprastai vertės svyruoja tarp -50 mV ir -100 mV. Daugumos nervinių ląstelių ramybės potencialas yra -70mV, o tai reiškia, kad ramybės būsenoje ląstelės membranos vidus yra neigiamai įkrautas, palyginti su ląstelės membranos išorine dalimi. Dabar mes pažvelgsime į veiksmo potencialo plėtrą naudodami nervinę ląstelę. Čia veiksmo galimybės sukelia greitą Žadinimo laidumas kūne dideliais atstumais.

Pradinė padėtis

Ląstelė turi ramybės membranos potencialą, kurį palaiko natrio-kalio pompa.

Iniciacijos etapas

Sužadinimas, kurį sukelia stimulas, pasiekia ląstelę. Ląstelės vidus tampa teigiamesnis dėl įtekančių natrio jonų. Viršijus tam tikrą ribinę vertę (nervinių ląstelių atveju apie - 50mV), suveikia veiksmo potencialas. Tai veikia pagal principą „viskas arba nieko“. Tai reiškia, kad nėra „mažo potencialo veikti“, arba jis atsiranda, arba ne. Veikimo potencialo forma visada viršija slenkstinę vertę, neatsižvelgiant į dirgiklio stiprumą.

Depoliarizacija

Viršijus slenkstinę vertę, daugybė natrio kanalų ant ląstelės membranos atsiveria vienu ypu ir daugelis natrio jonų vienu metu patenka į ląstelės vidų iš išorės. Ląstelė tampa teigiama viduje, kai apytiksliai yra nuo +20 iki + 30 mV. Šis įvykis taip pat žinomas kaip „išplitimas“ arba „peržengimas“.

Repoliarizacija

Pasiekus maksimalų plitimo kiekį, natrio kanalai vėl pradeda uždaryti. Tam atsiveria kalio kanalai, su kuriais teigiamai įkrauti kalio jonai išteka iš ląstelės, o ląstelės vidus vėl tampa neigiamas.

Hiperpoliarizacija

Dėl repoliarizacijos ramybės potencialas paprastai iš pradžių nepasiekiamas ir gali siekti iki - 90 mV vertės, pavyzdžiui, nervinės ląstelės, kurios ramybės potencialas yra -70 mV. Tai taip pat vadinama hiperpoliarizuojančiu postpotencialu. Tai kyla dėl to, kad kalio kanalai užsidaro lėčiau ir taip iš ląstelės išteka teigiamai įkrauti kalio jonai.

Tada natrio-kalio siurblys atstato pradinį santykį, kuris sunaudoja energiją, kad iš ląstelės išneštų tris natrio jonus, o mainais - du kalio jonus į ląstelę.

Vadinamasis ugniai atsparus etapas taip pat yra svarbus veiksmo potencialui. Tai atsiranda dėl to, kad natrio kanalai yra neaktyvūs trumpą laiką po to, kai suveikia veikimo potencialas. Taigi tolesnio veikimo potencialo „absoliutaus ugniai atsparaus laikotarpio“ metu negalima sukelti, o tolesnio veikimo potencialo - tik „santykinio atsparumo laikotarpiu“.

Veiksmo potencialas nervų ląstelėse trunka apie 1-2 milisekundes. Širdies raumens ląstelėje tai gali būti net keli šimtai milisekundžių.

Veiksmo potencialas širdyje

Elektrinės stimuliacijos širdyje pagrindas yra vadinamasis veikimo potencialas.Tai reiškia biologiškai ribotą laiko tarpo ląstelės membranos elektros įtampos pokytį, kuris baigiasi raumenų veiksmu, šiuo atveju - širdies plakimu. Trukmė yra maždaug nuo 200 iki 400 milisekundžių, priklausomai nuo atitinkamo širdies ritmo, t. Y. Širdies plakimo skaičiaus per minutę, t. Veiksmo potencialas širdyje ilgiau nei griaučių raumenų ar nervų ląstelių. Tai apsaugo širdį nuo per didelio sužadinimo.

Pradedant nuo tam tikro poilsio potencialo, pagrindinės maždaug minus 90 milivoltų įtampos, kuri taikoma ląstelių membranoms, veikimo potencialas eina per širdį keturios sužadinimo formavimosi fazės. Skirtingi jonų kanalai kartu keičia elektrinę įtampą ląstelių išorėje. Tai dažniausiai yra transportiniai baltymai, esantys ląstelių odoje ir per membraną pernešantys labai mažas įelektrintas daleles. Tai padarys kinta elektros įtampa ant elemento ir taip suformavo veikimo potencialą širdyje.

Viduje konors pirmasis etapas, taip vadinamas Depoliarizacijos fazė, padidėja gebėjimas transportuoti teigiamai įkrautas natrio daleles. Dabar jie patenka į ląstelių vidų ir veda į vieną Padidėja įtampa nuo maždaug minus 90 milivoltų iki plius 30 milivoltų.

Perkeldami elektrinį krūvį į teigiamą diapazoną, jie tampa specifiniai Kalcio kanalai širdyje atviras. Taigi tai ateina į vieną Kalcio dalelių įtekėjimas į širdies ląsteles. Šie antrasis etapas reiškia ilgalaikį, būdingą širdžiai Plato fazė Čia yra jaudulys, kuris, be kita ko, neleidžia patekti į papildomus nereikalingus veiksmo potencialus. Tai užtikrina kontroliuojamą širdies pumpavimo pajėgumą ir apsaugo nuo širdies ritmo sutrikimų.

Viduje konors trečioji fazė, Repoliarizacijos fazė, elektros įtampa lėtai grįžta poilsio potencialo kryptimi, atėmus 90 milivoltų. Dėl energijos suvartojančio proceso, priešingai nei koncentracijos gradientas virš ląstelės, įtekantis srautas tampa aktyvus Natrio dalelės grįžta į lauką ir sklido Kalio dalys grįžta į ląstelę gabenamas. Ir tai tol, kol pradinis poilsio potencialas vėl išsilygins. Ląstelė dabar yra pasirengusi naujam potencialo potencialui.

Veiksmo potencialas sinusiniame mazge

Sužadinimo veiksmo potencialas širdyje slypi vadinamajame Sinusinis mazgas. Tai yra dešinėje ausinėje netoli viršutinės tuščiosios venos santakos, kuri kraują perduoda iš viršutinės sisteminės kraujotakos į širdį.

Sinusinis mazgas susideda iš modifikuotos raumenų ląstelėskurie sukuria sužadinimui būtinus veiksmo potencialus. Jie taip suformuoja natūralųjį Mūsų širdies stimuliatorius. Tai greitai sužadinamos ląstelės, kurių natūralus dažnis yra nuo 60 iki 80 dūžių per minutę. Šis natūralus dažnis gali būti užregistruotas impulso forma.

Iš to gaunamas veikimo potencialas eina per tam tikras anatomines struktūras, kad sukeltų širdies raumens susitraukimą, širdies plakimą. Dūžių per minutę skaičių galima pritaikyti pagal asmeniui tenkantį krūvį. Užjaučiantis, autonominė nervų sistema, kuri ypač svarbi didėjant našta yra įjungtas, padidėja gaunamų veiksmų potencialas.
Ar priešingai, vadinamoji Parasimpatinė nervų sistema aktyvuota, ypač Poilsio laikotarpiai kūno vaidina svarbų vaidmenį, veikimo potencialas širdies link yra sumažintas. Širdies plakimas sulėtėja. Taip pat Vaistas ir paties kūno Hormonai, kaip ir adrenalinas, veikia šią sistemą.