Akčný potenciál

synonymá

Nervový impulz, budiaci potenciál, hrot, budiaca vlna, akčný potenciál, elektrické budenie

definícia

Akčný potenciál je krátkou zmenou membránového potenciálu bunky od jej pokojového potenciálu. Slúži na prenos elektrickej excitácie, a preto je elementárny pre prenos stimulov.

fyziológie

Aby sme pochopili akčný potenciál, musíme sa najprv pozrieť na Odpočinkový potenciál uvedomiť si bunku. Každá vzrušujúca bunka v pokojnom stave má jednu. Je vytvorený spoločnosťou Rozdiel v poplatkoch medzi vnútorným a vonkajším povrchom Bunková membrána a záleží na príslušnej bunke, aká je vysoká. Hodnoty sa spravidla pohybujú medzi -50 mV a -100 mV. Väčšina nervových buniek má pokojový potenciál -70 mV, čo znamená, že v pokojovom stave je vnútro bunkovej membrány záporne nabité v porovnaní s vonkajšou stranou bunkovej membrány. Teraz sa pozrieme na vývoj akčného potenciálu pomocou nervovej bunky. Akčný potenciál tu spôsobuje rýchly Budenie v tele na veľké vzdialenosti.

Počiatočná poloha

Bunka má pokojový membránový potenciál, ktorý je udržiavaný sodíkovo-draselnou pumpou.

Počiatočná fáza

Do bunky sa dostane excitácia vyvolaná stimulom. Vnútri bunky sa stáva pozitívnejšia vďaka pritekajúcim sodíkovým iónom. Pri prekročení určitej prahovej hodnoty (v prípade nervových buniek približne - 50 mV) sa aktivuje akčný potenciál. Funguje to podľa princípu „všetko alebo nič“. To znamená, že neexistuje „niečo pre konanie“, či už ide o niečo, alebo nie. Tvar akčného potenciálu je po prekročení prahovej hodnoty vždy jednotný, bez ohľadu na silu stimulu.

depolarizácie

Ak je prahová hodnota prekročená, mnoho sodíkových kanálov na bunkovej membráne sa otvorí v jednom poklese a mnoho sodíkových iónov tečie z vonkajšej strany do vnútra bunky naraz. Bunka je vo vnútri pozitívna až do približne +20 až +30 mV. Táto udalosť sa nazýva aj „šírenie“ alebo „prekročenie“.

repolarizácie

Po dosiahnutí maximálnej dávky sa sodíkové kanály opäť začínajú uzatvárať. Na tento účel sa draslíkové kanály otvárajú, čím pozitívne nabité ióny draslíka vytečajú z bunky a vnútro bunky sa stáva opäť negatívnejším.

hyperpolarizáciou

V dôsledku repolarizácie sa pokojový potenciál zvyčajne nedosiahne na začiatku a môže dosiahnuť hodnoty až -90 mV, napríklad v nervovej bunke s pokojovým potenciálom -70 mV. Nazýva sa to aj hyperpolarizujúci postpotenciál. Vyplýva to zo skutočnosti, že draslíkové kanály sa uzatvárajú pomalšie, a teda z bunky tečú kladnejšie nabité ióny draslíka.

Pôvodný pomer je potom obnovený pomocou sodíkovo-draselnej pumpy, ktorá využíva energiu na transport troch iónov sodíka z bunky a na oplátku dva draslíkové ióny do bunky.

Takzvaná žiaruvzdorná fáza je tiež dôležitá pre akčný potenciál. Vyplýva to zo skutočnosti, že sodíkové kanály sú neaktívne krátko po spustení akčného potenciálu. Počas „absolútnej žiaruvzdornej periódy“ teda nie je možné spustiť žiaden ďalší akčný potenciál a ďalší akčný potenciál sa môže spustiť iba v obmedzenej miere počas „relatívnej žiaruvzdornej periódy“.

Akčný potenciál v nervových bunkách trvá asi 1 - 2 milisekundy. V bunke srdcového svalu to môže byť aj niekoľko stoviek milisekúnd.

Akčný potenciál v srdci

Základom elektrickej stimulácie v srdci je tzv. Akčný potenciál. Predstavuje biologicky časovo obmedzenú zmenu elektrického napätia cez bunkovú membránu, ktorá končí svalovým pôsobením, v tomto prípade srdcovým rytmom. Po dobu asi 200 až 400 milisekúnd v závislosti od príslušnej srdcovej frekvencie, t. J. Počtu úderov za minútu, to znamená Akčný potenciál na srdce dlhšie ako kostrových svalov alebo nervových buniek. Chráni to srdce pred nadmerným vzrušením.

Akčný potenciál vychádza z určitého pokojového potenciálu, základného napätia približne mínus 90 milivoltov, ktorý sa aplikuje na membrány buniek, cez srdce štyri fázy formovania vzrušenia, Rôzne iónové kanály spolupracujú na zmene elektrického napätia na vonkajšej strane buniek. Väčšinou ide o transportné proteíny, ktoré sa nachádzajú v koži buniek a cez membránu transportujú rôzne veľmi malé nabité častice. Vďaka tomu bude elektrické napätie na bunke sa mení a tak vytvorili akčný potenciál na srdci.

V prvá fáza, takzvaný Depolarizačná fáza, zvyšuje sa schopnosť transportovať pozitívne nabité častice sodíka. Tie teraz prúdia do vnútra buniek a vedú k jednej Zvýšenie napätia od asi mínus 90 milivoltov do plus 30 milivoltov.

Posunom elektrického náboja do kladného rozsahu sa stanú špecifickými Vápnikové kanály v srdci otvorené, Takže ide o jednu Prúd vápnikových častíc do srdcových buniek, toto druhá fáza predstavuje dlhotrvajúce, typické pre srdce Plató fáza To je miesto, kde je vzrušenie prenášané a okrem iného bráni vstupu ďalších nadbytočných akčných potenciálov. Zabezpečuje čerpanú kapacitu kontrolovanú srdcom a chráni pred srdcovými arytmiami.

V tretia fázaz Fáza repolarizácie, sa elektrické napätie pomaly vracia k pokojovému potenciálu mínus 90 milivoltov. Prostredníctvom energeticky náročného procesu sa na rozdiel od koncentračného gradientu nad bunkou stáva prítok aktívny Častice sodíka vonku a vychádzajú Draselné časti späť do bunky prepravovať. A to dovtedy, kým sa pôvodný kľudový potenciál opäť nevyrovná. Bunka je teraz pripravená na nový akčný potenciál.

Akčný potenciál v sínusovom uzle

Excitačný pôvod akčného potenciálu v srdci spočíva v tzv Sínusový uzol, To sa nachádza v pravom ušiach blízko sútoku vynikajúcej vena cava, ktorá prenáša krv z hornej časti tela do srdca.

Sínusový uzol pozostáva z modifikované svalové bunkyktoré vytvárajú akčný potenciál potrebný na vzrušenie. Tvoria teda ten prírodný Kardiostimulátor nášho srdca, Jedná sa o rýchlo excitovateľné bunky s prirodzenou frekvenciou asi 60 až 80 úderov za minútu. Táto prirodzená frekvencia môže byť zaznamenaná vo forme impulzu.

Výsledný akčný potenciál odtiaľ prechádza určitými anatomickými štruktúrami, aby v pracovných svaloch srdca spôsobil kontrakciu, srdcový rytmus. Počet úderov za minútu sa môže prispôsobiť zaťaženiu osoby. Z súcitný, autonómny nervový systém, ktorý je zvlášť dôležitý pri zvyšovaní bremeno je aktivovaný, čo vedie k zvýšeniu prichádzajúcich akčných potenciálov.
Bude opak, tzv Parasympatický nervový systém aktivované najmä v roku 2007 Doby odpočinku Keďže telo hrá rolu, počet akčných potenciálov smerom k srdcu je obmedzený. Srdcový rytmus sa spomaľuje. tiež liečenie a vlastné telo hormóny, rovnako ako adrenalín, ovplyvňujú tento systém.