Sinonime
impuls nervos, potențial de excitație, vârf, undă de excitație, potențial de acțiune, excitație electrică
Definiție
Potențialul de acțiune este o scurtă schimbare a potențialului de membrană al unei celule față de potențialul său de odihnă. Este folosit pentru a transmite excitația electrică și, prin urmare, este elementar pentru transmiterea stimulilor.
Fiziologie
Pentru a înțelege potențialul de acțiune, trebuie mai întâi să conștientizăm potențialul de odihnă al unei celule. Fiecare celulă excitabilă în repaus are una. Este cauzată de diferența de încărcare între interiorul și exteriorul membrana celulara și depinde de celula în ce înălțime se află.
De obicei, valorile variază între -50 mV și -100 mV. Majoritatea celulelor nervoase au un potențial de odihnă de -70mv, ceea ce înseamnă că în rest starea interiorului membrana celulara este încărcat negativ opus exteriorului membranei celulare. Acum ne uităm la dezvoltarea unui potențial de acțiune folosind un celula nervoasa ca exemplu.
Aici, potențialele de acțiune determină o conducere rapidă a excitației în corp pe distanțe mari. Celula are un potențial de membrană în repaus, care este menținut de sodiu-potasiu pompa. O excitație, declanșată de un stimul, ajunge la celulă.
Intrare sodiu ionii fac interiorul celulei mai pozitiv. Dacă se depășește o anumită valoare prag (în cazul celula nervoasa aproximativ - 50mV) se declanșează un potențial de acțiune.
Acest lucru funcționează în conformitate cu „principiul totul sau nimic”. Aceasta înseamnă că „un mic potențial de acțiune” nu există, fie că este creat, fie că nu. Forma potențialului de acțiune este întotdeauna aceeași după ce s-a depășit valoarea pragului, indiferent de puterea stimulului.
Dacă valoarea pragului este depășită, multe sodiu canale de pe membrana celulara deschise simultan și din exterior mulți ioni de sodiu curg în interiorul celulei simultan. Celula devine pozitivă în interior cu până la aprox. +20 până la +30 mV.
Acest eveniment se mai numește „răspândit” sau „depășit”. După ce răspândirea a atins maximul, canalele de sodiu încep să se închidă din nou. Potasiu canalele se deschid, provocând ieșirea ionilor de potasiu încărcați pozitiv din celulă, iar interiorul celulei devine din nou mai negativ.
Ca rezultat al repolarizării, potențialul de odihnă este de obicei inițial scăzut și poate atinge valori de până la - 90 mV, de exemplu într-un celula nervoasa cu un potențial de repaus de -70 mV. Aceasta se mai numește și postpotențial hiperpolarizant. Este cauzat de faptul că potasiu canalele se închid din nou mai încet și astfel ioni de potasiu încărcați mai pozitiv curg din celulă.
Raportul inițial este apoi restabilit de către pompa de sodiu-potasiu, care transportă trei ioni de sodiu din celulă în timp ce cheltuiește energie și în schimb transportă doi ioni de potasiu în celulă. Importantă pentru potențialul de acțiune este așa-numita fază refractară. Este cauzat de faptul că după ce a fost declanșat potențialul de acțiune, canalele de sodiu sunt încă inactive pentru o perioadă scurtă de timp.
Astfel, nu mai poate fi declanșat niciun potențial de acțiune în timpul „timpului refractar absolut” și în timpul „timpului refractar relativ” doar condiționat, poate fi declanșat un potențial de acțiune suplimentar. Un potențial de acțiune durează aproximativ 1-2 milisecunde în celulele nervoase. Într-o inimă celulă musculară poate dura chiar și câteva sute de milisecunde.
