Akcijski potencial

Sopomenke

Živčni impulz, vzbujevalni potencial, konica, vzbujevalni val, akcijski potencial, električno vzbujanje

opredelitev

Akcijski potencial je kratka sprememba membranskega potenciala celice od njenega mirovanja. Uporablja se za prenos električnega vzbujanja in je zato osnovni za prenos dražljajev.

fiziologija

Da bi razumeli akcijski potencial, moramo najprej pogledati Počivalni potencial ozavestiti celico. Vsaka razdražljiva celica v stanju mirovanja jo ima. Ustvari ga Razlika v pristojnosti med notranjostjo in zunanjostjo Celična membrana in odvisno je od posamezne celice, kako visoka je. Vrednosti praviloma nihajo med -50 mV in -100 mV. Večina živčnih celic ima potencial mirovanja -70mV, kar pomeni, da je v stanju mirovanja notranjost celične membrane negativno nabita v primerjavi z zunanjostjo celične membrane. Zdaj bomo preučili razvoj akcijskega potenciala z uporabo živčne celice. Tukaj akcijski potencial povzroči hiter Prevajanje vzbujanja v telesu na velike razdalje.

Začetni položaj

Celica ima membranski potencial v mirovanju, ki ga vzdržuje natrijevo-kalijeva črpalka.

Začetna faza

Vzbujanje, ki ga sproži dražljaj, doseže celico. Notranjost celice postane bolj pozitivna zaradi dotoka natrijevih ionov. Če je določena mejna vrednost presežena (pri živčnih celicah približno - 50 mV), se sproži akcijski potencial. To deluje po načelu "vse ali nič". To pomeni, da "malo potenciala za ukrepanje" ni, bodisi se pojavi ali pa ne. Ob preseganju mejne vrednosti je oblika akcijskega potenciala vedno enaka, ne glede na jakost dražljaja.

Depolarizacija

Če je mejna vrednost presežena, se z enim zamahom odpre veliko natrijevih kanalov na celični membrani in naenkrat v notranjost celice priteče veliko natrijevih ionov od zunaj. Celica postane pozitivna v notranjosti z do približno +20 do + 30 mV. Ta dogodek je znan tudi kot "širjenje" ali "preseganje".

Repolarizacija

Ko je dosežen maksimum širjenja, se natrijevi kanali začnejo znova zapirati. Za to se odprejo kalijevi kanali, s katerimi pozitivno nabiti kalijevi ioni odtekajo iz celice in postane notranjost celice spet bolj negativna.

Hiperpolarizacija

Kot rezultat repolarizacije potencial mirovanja običajno sprva ni dosežen in lahko doseže vrednosti do - 90 mV, na primer v primeru živčne celice s potencialom mirovanja -70 mV. Temu pravimo tudi hiperpolarizirajoči postpotencial. Izhaja iz dejstva, da se kalijevi kanali počasneje zapirajo in tako iz celice odtekajo bolj pozitivno nabiti kalijevi ioni.

Prvotno razmerje nato obnovi natrijevo-kalijeva črpalka, ki porablja energijo za prenos treh natrijevih ionov iz celice in v zameno dveh kalijevih ionov v celico.

Za akcijski potencial je pomembna tudi tako imenovana refraktarna faza. Izhaja iz dejstva, da so natrijevi kanali kratek čas po sprožitvi akcijskega potenciala neaktivni. Tako med „absolutnim ognjevzdržnim obdobjem“ ni mogoče sprožiti nadaljnjega akcijskega potenciala, nadaljnji akcijski potencial pa lahko sproži le v omejenem obsegu v „relativnem neodzivnem obdobju“.

Akcijski potencial v živčnih celicah traja približno 1-2 milisekundi. V celici srčne mišice zna biti celo nekaj sto milisekund.

Akcijski potencial v srcu

Osnova električne stimulacije v srcu je tako imenovani akcijski potencial.Predstavlja biološko časovno omejeno spremembo električne napetosti na celični membrani, ki se konča z mišičnim delovanjem, v tem primeru srčnim utripom. S trajanjem približno 200 do 400 milisekund, odvisno od ustreznega srčnega utripa, tj.števila srčnih utripov na minuto, tj. Akcijski potencial na srcu dlje kot pri skeletni mišici ali živčni celici. To ščiti srce pred prekomernim vznemirjenjem.

Izhajajoč iz določenega potenciala mirovanja, osnovne napetosti okoli minus 90 milivoltov, ki se nanese na membrane celic, akcijski potencial teče skozi srce štiri faze vzburjenja. Različni ionski kanali sodelujejo pri spreminjanju električne napetosti na zunanji strani celic. To so večinoma transportne beljakovine, ki se nahajajo v koži celic in po svoji membrani prenašajo različne zelo majhne nabite delce. To bo omogočilo električna napetost na celici se spremeni in tako oblikoval akcijski potencial na srcu.

V prva faza, tako imenovani Faza depolarizacije, se poveča sposobnost prenosa pozitivno nabitih delcev natrija. Te se zdaj pretakajo v notranjost celic in vodijo do ene Povečanje napetosti od približno minus 90 milivoltov do plus 30 milivoltov.

S premikom električnega naboja v pozitivno območje postanejo specifični Kalcijevi kanali po srcu odprto. Torej pride do enega Dotok delcev kalcija v srčne celice. Te druga faza predstavlja dolgotrajno, značilno za srce Faza planote Tu se vznemirjenje prenaša in med drugim preprečuje vstop dodatnih odvečnih akcijskih potencialov. Zagotavlja nadzorovano črpalno sposobnost srca in ščiti pred srčnimi aritmijami.

V tretja faza, Faza repolarizacije, se električna napetost počasi vrača v smeri potenciala mirovanja minus 90 milivoltov. Zaradi procesa, ki porablja energijo, v nasprotju z gradientom koncentracije nad celico dotok postane aktiven Natrijevi delci nazaj zunaj in izžarevala Kalij se vrne v celico prepeljali. In to, dokler se prvotni potencial počitka spet ne izravna. Celica je zdaj pripravljena na nov akcijski potencial.

Akcijski potencial na sinusnem vozlu

Vzbujevalni izvor akcijskega potenciala v srcu leži v t.i. Sinusno vozlišče. To se nahaja v desnem ušesu v bližini sotočja zgornje votle vene, ki prenaša kri iz zgornjega sistemskega obtoka v srce.

Sinusno vozlišče je sestavljeno iz spremenjene mišične celiceki ustvarjajo akcijske potenciale, potrebne za vzburjenje. Tako tvorijo naravno Srčni spodbujevalnik našega srca. To so hitro razdražljive celice z naravno frekvenco približno 60 do 80 utripov na minuto. To naravno frekvenco lahko registriramo v obliki impulza.

Od tod nastali akcijski potencial poteka skozi določene anatomske strukture, da vodi do krčenja, srčnega utripa v delujočih srčnih mišicah. Število utripov na minuto lahko prilagodimo obremenitvi osebe. The Sočutno, avtonomni živčni sistem, ki je še posebej pomemben pri povečanju breme se aktivira, vodi do povečanja dohodnih akcijskih potencialov.
Bo nasprotno, t.i. Parasimpatični živčni sistem aktiviran, zlasti v Obdobja počitka telesa ima vlogo, število akcijskih potencialov proti srcu se zmanjša. Srčni utrip se upočasni. Tudi Zdravila in lastno telo Hormoni, kot adrenalin, vplivajo na ta sistem.