Akcijski potencial

Sinonimi

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

opredelitev

Akcijski potencial je kratka sprememba v membranskem potencialu celice od njenega počitka. Služi za prenos električnega vzbujanja in je zato osnovni za prenos dražljajev.

fiziologija

Da bi razumeli akcijski potencial, je treba najprej pogledati Potencialni počitek spoznati celico. Vsaka vznemirljiva celica v stanju mirovanja ima eno. Ustvaril ga je Razlika v pristojnosti med notranjo in zunanjo stranjo Celična membrana in od posamezne celice je odvisno, kako visoka je. Praviloma vrednosti nihajo med -50 mV in -100 mV. Večina živčnih celic ima potencial za počitek -70mV, kar pomeni, da je v stanju počitka notranjost celične membrane negativno nabita v primerjavi z zunanjostjo celične membrane. Zdaj si ogledamo razvoj akcijskega potenciala z uporabo živčne celice. Tukaj akcijski potenciali povzročajo hitro Prebujanje prevodnosti v telesu na dolge razdalje.

Začetni položaj

Celica ima membranski potencial za počitek, ki ga vzdržuje natrijeva-kalijeva črpalka.

Faza iniciacije

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

Depolarizacija

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

Repolarizacija

Ko dosežemo največji raztros, se natrijevi kanali začnejo znova zapirati. Za to se odprejo kalijevi kanali, s katerimi iz celice odtekajo pozitivno nabiti kalijevi ioni, notranjost celice pa spet postane bolj negativna.

Hiperpolarizacija

Zaradi repolarizacije ponavadi počivalni potencial sprva ni dosežen in lahko doseže vrednosti do -90 mV, na primer v živčni celici 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 ponovno vzpostavi natrijevo-kalijeva črpalka, ki porabi energijo za prevoz treh natrijevih ionov iz celice in v zameno dva kalijeva iona v celico.

Za akcijski potencial je pomembna tudi tako imenovana ognjevzdržna faza. Izhaja iz dejstva, da so natrijevi kanali nekaj časa po sprožitvi akcijskega potenciala neaktivni. Tako se v „absolutnem ognjevzdržnem obdobju“ ne sme sprožiti noben nadaljnji akcijski potencial, nadaljnji akcijski potencial pa se lahko sproži le v omejenem obsegu v „relativnem ognjevarnem obdobju“.

Akcijski potencial v živčnih celicah traja približno 1-2 milisekunde. V celici srčne mišice je lahko 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 po celični membrani, ki se konča v mišičnem delovanju, v tem primeru srčnega utripa. S trajanjem od približno 200 do 400 milisekund, odvisno od posameznega srčnega utripa, tj. Števila utripov srca na minuto, tj. Akcijski potencial na srce dlje kot pri skeletnih mišicah ali živčnih celicah. To ščiti srce pred pretiravanjem.

Izhajajoč iz določenega potenciala za počitek, osnovne napetosti okoli minus 90 milivoltov, ki se uporablja na membranah celic, akcijski potencial teče skozi srce štiri faze vzburjenja. Različni ionski kanali sodelujejo pri spreminjanju električne napetosti na zunanji strani celic. To so večinoma transportni proteini, ki se nahajajo v koži celic in prevažajo različne zelo majhne nabiti delci po njihovi membrani. Tako bo nastalo električna napetost na celici se spremeni in tako oblikoval akcijski potencial na srce.

V prva faza, t.i. Faza depolarizacije, sposobnost prenosa pozitivno nabitih natrijevih delcev se povečuje. Te zdaj tečejo v notranjost celic in vodijo do ene Povečanje napetosti od približno minus 90 milivoltov do plus 30 milivoltov.

S prestavljanjem električnega naboja v pozitivno območje postanejo specifični Kalcijevi kanali pri srcu odprto. Torej pride do enega Priliv kalcijevih delcev v srčne celice. Tole druga faza predstavlja dolgotrajno, značilno za srce Fazna planota Tu se navdušenje prenaša in med drugim preprečuje vstop dodatnih odvečnih akcijskih potencialov. Zagotavlja srčno nadzorovano črpalno zmogljivost in ščiti pred srčnimi aritmijami.

V tretja faza, od Faza repolarizacije, električna napetost se počasi vrača v smeri počitka minus 90 milivoltov. S postopkom porabe energije, v nasprotju s koncentracijskim gradientom nad celico, priliv postane aktiven Delci natrija nazaj zunaj in izzvenelo Deli kalija nazaj v celico prevaža. In to, dokler se prvotni potencial za počitek spet ni izravnal. Celica je zdaj pripravljena na nov akcijski potencial.

Akcijski potencial na sinusnem vozlišču

Vzbujajoči izvor akcijskega potenciala v srcu leži v t.i. Sinusno vozlišče. To se nahaja v desni pretki v bližini sotočja vrhunske votline vene, ki prenaša kri od zgornjega dela telesa do srca.

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

Od tam naprej nastali akcijski potencial poteka skozi določene anatomske strukture, da bi prišlo do krčenja, srčnega utripa v delujočih mišicah srca. Število utripov na minuto je mogoče prilagoditi obremenitvi osebe. Od Simpatična, avtonomni živčni sistem, ki je še posebej pomemben pri povečanju breme je aktiviran, vodi do povečanja dohodnih akcijskih potencialov.
Bo nasprotno, t.i. Parasimpatični živčni sistem aktiviran, zlasti v Obdobje počitka telesa igra svojo vlogo, število akcijskih potencialov proti srcu se zmanjša. Srčni utrip se upočasni. Tudi Zdravila in telo lastno Hormonitako kot adrenalin vpliva na ta sistem.