Akciós potenciál

Szinonimák

idegimpulzus, gerjesztési potenciál, tüske, gerjesztési hullám, akciós potenciál, elektromos gerjesztés

Meghatározás

Az akciós potenciál egy sejt membránpotenciáljának rövid változása a nyugalmi potenciáljától. Elektromos gerjesztés továbbítására szolgál, ezért elemi az ingerek továbbításához.

Élettan

Az akciós potenciál megértéséhez először meg kell ismerni a sejt nyugalmi potenciálját. Minden nyugodt sejtnek van egy. Ennek oka a töltés különbsége a belső és a külső között sejt membrán és a cellától függ, hogy melyik magasságban helyezkedik el.

Az értékek általában -50 mV és -100 mV között változnak. A legtöbb idegsejt pihenési potenciálja -70mv, ami azt jelenti, hogy a többi állapotban a sejt membrán a sejtmembrán külsejével szemben negatív töltésű. Most egy akciópotenciál kialakulását vizsgáljuk az a használatával idegsejt mint például.

Itt az akciós potenciál gyors gerjesztési vezetést okoz a testben, nagy távolságokra. A sejt nyugalmi membránpotenciállal rendelkezik, amelyet a nátrium-kálium szivattyú. Egy inger által kiváltott gerjesztés eléri a sejtet.

Beáramlás nátrium az ionok pozitívabbá teszik a sejt belsejét. Ha egy bizonyos küszöbértéket túllépnek (a idegsejt kb. - 50mV) akciós potenciál vált ki.

Ez a „mindent vagy semmit” elv szerint működik. Ez azt jelenti, hogy „egy kis cselekvési potenciál” nem létezik, akár létrejön, akár nem. Az akciós potenciál formája a küszöbérték túllépése után mindig ugyanaz, függetlenül az inger erősségétől.

Ha meghaladja a küszöbértéket, sokan nátrium csatornák a sejt membrán egyszerre nyílik és kívülről egyszerre sok nátriumion áramlik a sejt belsejébe. A sejt belül pozitív lesz, kb. +20 - +30 mV.

Ezt az eseményt „terjedésnek” vagy „túllépésnek” is nevezik. Miután a terjedés elérte a maximumát, a nátriumcsatornák újra záródni kezdenek. Kálium a csatornák kinyílnak, ami pozitív töltésű káliumionok áramlását eredményezi a sejtből, és a sejt belseje ismét negatívabbá válik.

A repolarizáció eredményeként a pihenési potenciál kezdetben alul van, és elérheti a - 90 mV értéket, például idegsejt -70 mV pihenési potenciállal. Ezt hiperpolarizáló utópotenciálnak is nevezik. Az okozza, hogy a kálium a csatornák ismét lassabban záródnak, és így pozitívabban töltött káliumionok áramlanak ki a sejtből.

Az eredeti arányt ezután helyreállítja a nátrium-kálium szivattyú, amely három nátriumiont szállít ki a sejtből, miközben energiát fordít, és cserébe két káliumiont szállít a sejtbe. Az akciós potenciál szempontjából fontos az úgynevezett tűzálló fázis. Az okozza, hogy az akciós potenciál kiváltása után a nátriumcsatornák még rövid ideig inaktívak.

Így az „abszolút refrakter idő” alatt és a „relatív refrakter idő” alatt további akciós potenciál csak feltételesen nem indítható el. Az akciós potenciál körülbelül 1-2 milliszekundumig tart az idegsejtekben. A szív izomsejt akár több száz milliszekundumig is eltarthat.