Akcijski potencijal

Kao Akcijski potencijal ovo je kratkotrajna promjena potencijala membrane. Akcijski potencijali obično nastaju na brdu aksona živčane stanice i preduvjet su za prijenos podražaja.

Kakav je akcijski potencijal?

Akcijski potencijal je spontani preokret naboja u živčanim stanicama. Akcijski potencijali nastaju na brdu aksona. Aksonsko brdo je podrijetlo procesa prosljeđivanja živčane stanice. Akcijski potencijal tada migrira duž aksona, tj. Živčanog procesa.

Potencijal može trajati od milisekunde do nekoliko minuta. Svaki akcijski potencijal jednako je izražen u svom intenzitetu. Stoga ne postoje ni slabi, ni jaki akcijski potencijali. Radi se više o reakcijama koje su sve ili ništa, odnosno da li je poticaj dovoljno jak da može u potpunosti pokrenuti akcijski potencijal ili akcijski potencijal uopće nije pokrenut. Svaki potencijal djelovanja odvija se u nekoliko faza.

Funkcija i zadatak

Prije potencijalnog djelovanja, stanica je u stanju mirovanja. Natrijevi kanali su u velikoj mjeri zatvoreni, kalijevi kanali djelomično su otvoreni. Kroz kretanje kalijevih iona u ovoj fazi stanica održava takozvani potencijal membrane u mirovanju. To je oko -70 mV. Ako biste izmjerili napetost unutar aksona, dobili biste negativan potencijal od -70 mV. To se može pratiti do neravnoteže naboja iona između prostora izvan ćelije i stanične tekućine.

Receptivni dodaci živčanih stanica, dendriti, uzimaju podražaje i preko ćelijskog tijela ih prenose u nagib aksona. Potencijal membrana u mirovanju mijenja se sa svakim dolaznim podražajem. Kako bi se pokrenuo akcijski potencijal, međutim, treba prijeći vrijednost praga na brdu aksona. Ta se granična vrijednost postiže tek kada se membranski potencijal poveća za 20 mV do -50 mV. Na primjer, ako se membranski potencijal povisi na -55 mV, ništa se ne događa zbog reakcije "sve ili ništa".

Ako je vrijednost praga prekoračena, natrijevi kanali u stanici se otvaraju. Pozitivno nabijeni natrijevi ioni priteku unutra, potencijal odmora i dalje raste. Kalijski kanali se zatvaraju. Rezultat je preokreta polarizacije. Prostor unutar aksona za kratko se vrijeme pozitivno nabije. Ova faza je poznata i kao prekomjerna kost.

Natrijevi kanali se ponovo zatvaraju prije nego što se dostigne maksimalni potencijal membrane. Da biste to učinili, kalijevi kanali se otvaraju i kalijevi ioni istječu iz stanice. Repolarizacija se odvija, što znači da se membranski potencijal opet približava potencijalu odmora. Takozvana hiperpolarizacija javlja se čak i nakratko. Potencijal membrane pada ispod -70 mV. To razdoblje od otprilike dvije milisekunde naziva se i vatrostalnim razdobljem. U vatrostalnom razdoblju nije moguće pokrenuti akcijski potencijal. Time se sprečava prekomjerna uzbudljivost stanice.

Nakon regulacije pomoću natrijum-kalijeve pumpe, napon je ponovno na -70 mV i aksoni se mogu ponovo pobuditi podražajem. Akcijski potencijal sada se prenosi s jednog dijela aksona na drugi. Budući da se prethodni odjeljak još nalazi u vatrostalnom razdoblju, poticaj se može prenijeti samo u jednom smjeru.

Međutim, taj kontinuirani prijenos podražaja je prilično spor. Prijenos podražaja saltatora je brži. Aksoni su okruženi takozvanim mijelinskim omotačem. To djeluje poput svojevrsne izolacijske trake. Između, mijelinska ovojnica se opetovano prekida. Ovi prekidi poznati su kao vezanje prstenova. U saltatorskom prijenosu podražaja, akcijski potencijali sada gotovo prelaze iz jednog prstena u drugi. To znatno povećava brzinu prosljeđivanja.

Akcijski potencijal osnova je za prosljeđivanje informacija o poticajima. Sve funkcije tijela temelje se na ovom prijenosu.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

Bolesti i bolesti

Ako se mijelinske ovojnice živčanih stanica napadnu i unište, dolazi do ozbiljnih poremećaja u prijenosu podražaja. Gubitkom mijelinskog omotača, naboj se gubi u tranzitu. To znači da je potrebno više naboja za pobuđivanje aksona pri sljedećem prekidu mijelinskog omotača. Ako je mijelinski sloj malo oštećen, akcijski potencijal nastaje s odgodom. Ako postoji ozbiljna šteta, prijenos pobude može se potpuno prekinuti, jer se više ne može pokrenuti akcijski potencijal.

Na mijelinske ovojnice mogu utjecati genetske oštećenja, poput Krabbeove bolesti ili Charcot-Marie-Tooth bolesti. Najpoznatija demijelinizirajuća bolest vjerojatno je multipla skleroza. Ovdje mijelinske ovojnice napadaju i uništavaju tjelesne obrambene stanice. Ovisno o tome koji su živci pogođeni, mogu se pojaviti poremećaji vida, opća slabost, spastičnost, paraliza, osjetljivost ili jezični poremećaji.

Paramyotonia congenita je prilično rijetka bolest. U prosjeku je pogođena samo jedna od 250.000 osoba. Stanje je poremećaj natrijevog kanala. To omogućava natrijevim ionima da prodiru u stanicu čak i u fazama u kojima bi natrijev kanal zapravo trebao biti zatvoren i na taj način pokrenuti akcijski potencijal, čak iako zapravo uopće nema podražaja. Kao rezultat toga, može doći do trajne napetosti u živcima. To se izražava povećanom napetošću mišića (miotonija). Nakon dobrovoljnog pokreta, mišići se znatno opuštaju nakon kašnjenja.

Suprotni je put također moguć kod Paramyotonia congenita. Moguće je da natrijev kanal ne pušta natrijeve ione u stanicu, čak i kada su pobuđeni. Akcijski potencijal može se pokrenuti samo s kašnjenjem ili uopće ne usprkos dolaznom poticaju. Nema reakcije na poticaj. Rezultat su poremećaji osjetljivosti, slabost mišića ili paraliza. Pojavi simptoma posebno pogoduju niske temperature, zbog čega oni koji su pogođeni trebaju izbjegavati svako hlađenje mišića.