Darbības potenciāls

Kā Darbības potenciāls tiek sauktas īslaicīgas membrānas potenciāla izmaiņas. Darbības potenciāls parasti rodas nervu šūnas aksonu kalnā un ir stimula pārnešanas priekšnoteikums.

Kāds ir rīcības potenciāls?

Darbības potenciāls ir spontāna lādiņa maiņa nervu šūnās. Darbības potenciāls rodas aksona kalnā. Aksonu kalns ir nervu šūnas pāradresācijas procesu izcelsme. Pēc tam darbības potenciāls migrē pa aksonu, t.i., nervu procesu.

Potenciāls var ilgt jebkur no milisekundes līdz dažām minūtēm. Katrs darbības potenciāls ir vienādi izteikts tā intensitātē. Tāpēc nav ne vāju, ne spēcīgu rīcības potenciālu. Tas vairāk attiecas uz reakcijām, kas notiek pilnīgi vai neko, t.i., stimuls ir pietiekami spēcīgs, lai tas varētu pilnībā izraisīt darbības potenciālu, vai arī darbības potenciāls netiek iedarbināts vispār. Katrs darbības potenciāls notiek vairākās fāzēs.

Funkcija un uzdevums

Pirms darbības potenciāla šūna atrodas miera stāvoklī. Nātrija kanāli ir lielā mērā slēgti, kālija kanāli ir daļēji atvērti. Caur kālija jonu kustību šūna šajā posmā uztur tā saukto miera membrānas potenciālu. Tas ir ap -70 mV. Ja izmērītu spriegumu aksona iekšpusē, jūs iegūtu negatīvu potenciālu -70 mV. To var izsekot līdz jonu lādiņa nelīdzsvarotībai starp telpu ārpus šūnas un šūnas šķidrumu.

Nervu šūnu, dendritu, absorbcijas procesi uzņem stimulus un caur šūnas ķermeni tos nodod aksonu pilskalnā. Atpūtas membrānas potenciāls mainās ar katru ienākošo stimulu. Tomēr, lai iedarbinātu darbības potenciālu, aksona kalnā ir jāpārsniedz sliekšņa vērtība. Šī sliekšņa vērtība tiek sasniegta tikai tad, ja membrānas potenciāls palielinās par 20 mV līdz -50 mV. Ja, piemēram, membrānas potenciāls palielinās tikai līdz -55 mV, nekas nenotiek reakcijas "viss vai nekas" dēļ.

Ja slieksnis tiek pārsniegts, šūnas nātrija kanāli tiek atvērti. Ieplūst pozitīvi uzlādēti nātrija joni, atpūtas potenciāls turpina pieaugt. Kālija kanāli aizveras. Rezultāts ir polarizācijas maiņa. Tagad telpa aksonā uz īsu brīdi ir pozitīvi uzlādēta. Šo posmu sauc arī par pārsniegšanu.

Nātrija kanāli atkal aizveras, pirms tiek sasniegts maksimālais membrānas potenciāls. Lai to izdarītu, kālija kanāli atveras un kālija joni izplūst no šūnas. Notiek repolarizācija, kas nozīmē, ka membrānas potenciāls atkal tuvojas miera potenciālam. Tā saucamā hiperpolarizācija notiek pat īsu laiku. Membrānas potenciāls nokrītas zem -70 mV. Šo apmēram divu milisekundžu periodu sauc arī par ugunsizturīgo periodu. Ugunsizturīgajā periodā nav iespējams iedarbināt darbības potenciālu. Tas ir paredzēts, lai novērstu šūnas pārmērīgu uzbudināmību.

Pēc regulēšanas ar nātrija-kālija sūkni spriegums atkal ir pie -70 mV, un aksonu atkal var ierosināt ar stimulu. Tagad darbības potenciāls tiek pārnests no vienas aksona sekcijas uz nākamo.Tā kā iepriekšējā sadaļa joprojām atrodas ugunsizturīgā periodā, stimulu var pārraidīt tikai vienā virzienā.

Tomēr šī nepārtrauktā stimulu pārnešana notiek diezgan lēni. Sāļo stimulu pārnešana notiek ātrāk. Aksonus ieskauj tā saucamais mielīna apvalks. Tas darbojas kā sava veida izolācijas lente. Starp tiem mielīna apvalks tiek atkārtoti pārtraukts. Šie pārtraukumi ir pazīstami kā piesiešanas gredzeni. Ar saltatīvā stimula pārnešanu darbības potenciāli tagad gandrīz kvaziski pāriet no viena gredzena uz otru. Tas ievērojami palielina ekspedīcijas ātrumu.

Rīcības potenciāls ir pamats stimulu informācijas nodošanai. Visas ķermeņa funkcijas ir balstītas uz šo pārraidi.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības un kaites

Ja tiek uzbrukuši un iznīcināti nervu šūnu mielīna apvalki, rodas nopietni stimulu pārnešanas traucējumi. Zaudējot mielīna apvalku, tranzītā tiek zaudēta maksa. Tas nozīmē, ka ir nepieciešama lielāka uzlāde, lai aksi ierosinātu nākamajā mielīna apvalka pārtraukumā. Neliela mielīna slāņa bojājuma gadījumā darbības potenciāls rodas ar kavēšanos. Ja ir nopietni bojājumi, ierosmes pārraidi var pilnībā pārtraukt, jo vairs nevar iedarbināt.

Mielīna apvalkus var ietekmēt ģenētiski defekti, piemēram, Krabbe slimība vai Charcot-Marie-Tooth slimība. Pazīstamākā demielinizējošā slimība, iespējams, ir multiplā skleroze. Šeit mielīna apvalkiem uzbrūk un iznīcina paša ķermeņa aizsardzības šūnas. Atkarībā no tā, kuri nervi tiek ietekmēti, var rasties redzes traucējumi, vispārējs vājums, spastiskums, paralīze, jutības vai valodas traucējumi.

Paramyotonia congenita ir diezgan reta slimība. Vidēji tiek ietekmēta tikai viena persona no 250 000. Stāvoklis ir nātrija kanāla darbības traucējumi. Tas ļauj nātrija joniem iekļūt šūnā pat fāzēs, kad nātrija kanāls faktiski būtu jāaizver, un tādējādi iedarbina darbības potenciālu, pat ja stimula patiesībā vispār nav. Tā rezultātā nervos var būt pastāvīgs spriedze. Tas izpaužas kā paaugstināta muskuļu spriedze (miotonija). Pēc brīvprātīgas kustības muskuļi pēc kavēšanās ievērojami atslābinās.

Pretējs veids ir iedomājams arī ar Paramyotonia congenita. Var būt, ka nātrija kanāls neļauj nātrija joniem šūnā pat satraukti. Darbības potenciālu var iedarbināt tikai ar kavēšanos vai vispār, neraugoties uz ienākošo stimulu. Uz stimulu nav reakcijas. Rezultāts ir jutības traucējumi, muskuļu vājums vai paralīze. Simptomu rašanos īpaši veicina zema temperatūra, tāpēc skartajiem vajadzētu izvairīties no jebkādas muskuļu atdzišanas.