Потенциал за действие

Синоними

Нервен импулс, потенциал на възбуждане, шип, вълна на възбуждане, потенциал на действие, електрическо възбуждане

дефиниция

Потенциалът за действие е кратка промяна в мембранния потенциал на клетката от нейния потенциал за покой. Той служи за предаване на електрическо възбуждане и поради това е елементарен за предаване на стимули.

физиология

За да разберем потенциала за действие, първо трябва да разгледаме Потенциал за почивка станете наясно с клетка. Всяка възбудима клетка в състояние на покой има такава. Той е създаден от Разлика в отговорността между вътрешната и външната страна на Клетъчната мембрана и зависи от съответната клетка колко е висока. По правило стойностите се колебаят между -50 mV и -100 mV. Повечето нервни клетки имат потенциал за покой от -70mV, което означава, че в състояние на покой вътрешността на клетъчната мембрана е отрицателно заредена в сравнение с външната страна на клетъчната мембрана. Сега разглеждаме развитието на потенциал за действие с помощта на нервна клетка. Тук потенциалите за действие причиняват бърз Провеждане на възбуждане в тялото на дълги разстояния.

Начална позиция

Клетката има мембранен потенциал за почивка, който се поддържа от натриево-калиевата помпа.

Фаза на започване

Възбуждане, предизвикано от стимул, достига до клетката. Вътрешността на клетката става по-положителна поради постъпването на натриеви йони. Когато определена прагова стойност е надвишена (в случай на нервни клетки приблизително - 50mV) се задейства потенциал за действие. Това работи в съответствие с принципа „всичко или нищо“. Това означава, че няма такова нещо като „малък потенциал за действие“, или възниква, или не. Формата на потенциала за действие винаги е еднаква след превишаване на праговата стойност, независимо от силата на стимула.

деполяризация

Ако праговата стойност е надвишена, много натриеви канали върху клетъчната мембрана се отварят с един кратък ход и много натриеви йони постъпват отвън навън във вътрешността на клетката. Клетката става положителна вътре с до около +20 до + 30 mV. Това събитие е известно още като "разпространение" или "превишаване".

Реполяризацията

След достигане на максимума на разпространението натриевите канали започват отново да се затварят. За това се отварят калиеви канали, с които положително заредените калиеви йони излизат от клетката и вътрешността на клетката отново става по-отрицателна.

Хиперполяризиране

В резултат на реполяризацията потенциалът за покой обикновено не се достига в началото и може да достигне стойности до -90 mV, например в нервна клетка с потенциал за покой от -70 mV. Това също се нарича хиперполяризиращ постпотенциал. То възниква от факта, че калиевите канали се затварят по-бавно и по този начин по-положително заредените калиеви йони излизат от клетката.

След това първоначалното съотношение се възстановява от натриево-калиевата помпа, която използва енергия за транспортиране на три натриеви йона от клетката и в замяна два калиеви йона в клетката.

Така наречената огнеупорна фаза също е важна за потенциала на действие. То възниква от факта, че натриевите канали са неактивни за кратко време след задействане на потенциала за действие. По този начин по време на „абсолютния огнеупорен период“ не може да бъде задействан допълнителен потенциал за действие и допълнителен потенциал за действие може да бъде задействан само в ограничена степен през „относителния огнеупорен период“.

Потенциалът за действие продължава около 1-2 милисекунди в нервните клетки. В клетката на сърдечния мускул това може да бъде дори няколкостотин милисекунди.

Потенциал за действие в сърцето

Основата на електрическата стимулация в сърцето е така нареченият потенциал за действие. Той представлява биологично ограничената във времето промяна в електрическото напрежение през клетъчната мембрана, която завършва с мускулно действие, в случая сърдечната дейност. С продължителност от около 200 до 400 милисекунди в зависимост от съответната сърдечна честота, т.е. броя на сърдечните съкращения в минута, т.е. Потенциал за действие върху сърцето по-дълго отколкото този на скелетен мускул или нервна клетка. Това предпазва сърцето от превъзбуждане.

Изхождайки от определен потенциал за покой, основно напрежение от около минус 90 миливолта, което се прилага към мембраните на клетките, потенциалът за действие преминава през сърцето четири фази на образуване на възбуда, Различните йонни канали работят заедно, за да променят електрическото напрежение от външната страна на клетките. Това са предимно транспортни протеини, които са разположени в кожата на клетките и транспортират различни много малки заредени частици по тяхната мембрана. Това ще направи електрическото напрежение на клетката се променя и така се формира потенциалът за действие върху сърцето.

В първа фаза, така нареченият Фаза на деполяризация, способността за транспортиране на положително заредени натриеви частици се увеличава. Сега те се вливат във вътрешността на клетките и водят до такава Увеличаване на напрежението от около минус 90 миливолта до плюс 30 миливолта.

Прехвърляйки електрическия заряд в положителния диапазон, те стават специфични Калциеви канали по сърце отворен, Така се стига до едно Приток на калциеви частици в сърдечните клетки, Това втора фаза представлява дълготрайното, типично за сърцето Фаза на платото Това е мястото, където вълнението се носи и предотвратява, наред с други неща, навлизането на допълнителни излишни потенциали за действие. Той гарантира контролиран помпения капацитет на сърцето и предпазва от сърдечни аритмии.

В трета фаза, от Фаза на реполяризация, електрическото напрежение бавно се връща към потенциала за почивка от минус 90 миливолта. Чрез енергоемък процес, противно на градиента на концентрация над клетката, притокът става активен Натриевите частици обратно отвън и се излъчва Калиеви части обратно в клетката транспортирани. И това, докато първоначалният потенциал за почивка отново не се изравни. Клетката вече е готова за нов потенциал за действие.

Потенциал за действие в синусовия възел

Възбудителният произход на потенциала за действие в сърцето се крие в т.нар Синусов възел, Това се намира в дясното предно ухо близо до сливането на горната кава на вената, която транспортира кръвта от горната част на тялото към сърцето.

Синусовият възел се състои от модифицирани мускулни клеткикоито създават необходимите за възбуда потенциали за действие. Така те образуват естествения Пейсмейкър на сърцето ни, Това са бързо възбудими клетки с естествена честота от около 60 до 80 удара в минута. Тази естествена честота може да бъде регистрирана под формата на импулса.

Оттам произтичащият потенциал за действие преминава през определени анатомични структури, за да доведе до свиване, сърцебиене в работещите мускули на сърцето. Броят удари в минута може да се адаптира към натоварването на човека. От симпатичен, автономна нервна система, която е особено важна при увеличаване тежест се активира, води до увеличаване на входящите потенциали за действие.
Ще бъде ли точно обратното, т.нар Парасимпатиковата нервна система активиран, особено в Периоди на почивка на тялото играе роля, броят на потенциала за действие към сърцето се намалява. Сърдечният пулс се забавя. Също лечение и на тялото Хормонитеподобно на адреналин, влияят на тази система.