Akciós potenciál

Szinonimák

Idegimpulzus, gerjesztési potenciál, tüske, gerjesztési hullám, akciós potenciál, elektromos gerjesztés

meghatározás

Az akciós potenciál a sejt membránpotenciáljának rövid változása a nyugalmi potenciáljától függően. Elektromos gerjesztés továbbítására szolgál, ezért elengedhetetlen az ingerek átviteléhez.

fiziológia

A cselekvési potenciál megértése érdekében először meg kell vizsgálni a Nyugalmi potenciál felismerni egy cellát. Minden nyugvó sejtben van egy. Ezt a Különbség a töltésben az ajtó belső és külső része között Sejt membrán és az adott cellától függ, hogy milyen magas. Az értékek általában -50 mV és -100 mV között ingadoznak. A legtöbb idegsejt nyugalmi potenciálja -70 mV, ami azt jelenti, hogy nyugalmi állapotban a sejtmembrán belseje negatív töltésű, mint a sejtmembrán külseje. Most egy akciópotenciál fejlesztését vizsgáljuk egy idegsejt felhasználásával. Itt a cselekvési potenciál gyors Gerjesztési vezetés a testben nagy távolságokon.

Kezdő pozíció

A sejt nyugtató membránpotenciállal rendelkezik, amelyet a nátrium-kálium szivattyú fenntart.

Beindítási szakasz

Egy inger által kiváltott gerjesztés eléri a sejtet. A sejt belseje pozitívabbá válik a beáramló nátriumionok miatt. Egy bizonyos küszöbérték túllépésekor (idegsejtek esetén kb. - 50 mV) egy akciós potenciál aktiválódik. Ez a „minden vagy semmi elv” szerint működik. Ez azt jelenti, hogy nincs „csekély cselekvési lehetőség”, vagy felmerül, vagy nem. Az akciós potenciál alakja a küszöbérték túllépése után mindig egyforma, függetlenül az inger erősségétől.

Depolarizáció

Ha a küszöbértéket túllépik, a sejtmembránon lévő sok nátriumcsatorna egy lépésben nyílik meg, és sok nátrium-ion egyszerre áramlik kívülről a sejt belsejébe. A cella belül pozitívvá válik kb. +20 - + 30 mV-ig. Ezt az eseményt "elterjedés" vagy "túllépés" néven is ismert.

repolarizáció

A maximális elterjedés elérése után a nátrium-csatornák újra elzáródni kezdenek. Ehhez káliumcsatornák nyílnak, amelyekkel a pozitív töltésű káliumionok kiáramolnak a sejtből, és a sejt belseje ismét negatívvá válik.

hiperpolarizáció

A repolarizáció eredményeként a nyugalmi potenciált általában nem érik el, és akár -90 mV-ig is elérhetik a értékeket, például egy idegsejtben, amelynek nyugalmi potenciálja -70 mV. Ezt hiperpolarizáló posztpotenciálnak is nevezik. Ennek az a következménye, hogy a káliumcsatornák lassabban záródnak, és így pozitívabb töltésű káliumionok folynak ki a sejtből.

Az eredeti arányt ezután visszaállítja a nátrium-kálium szivattyú, amely energiát használ három nátrium-ion kiszállításához a sejtből, és cserébe két káliumiont szállít a cellába.

Az úgynevezett tűzálló szakasz is fontos a cselekvési potenciál szempontjából. Ennek oka az a tény, hogy a nátriumcsatornák rövid ideig inaktiválódnak, miután az akciós potenciál kioldódott. Így az „abszolút tűzálló időszakban” nem szabad további cselekvésipotenciált kiváltani, és a „relatív tűzálló időszakban” további cselekvési potenciál csak korlátozott mértékben váltható ki.

Az akciós potenciál körülbelül 1-2 milliszekundum tart az idegsejtekben. Egy szívizomsejtben akár több száz milliszekundum is lehet.

Akciópotenciál a szívben

A szív elektromos stimulációjának alapja az úgynevezett akciós potenciál. Ez a sejtmembránon keresztüli elektromos feszültség biológiailag korlátozott időtartamú változását képviseli, amely izomműködéssel, ebben az esetben a szívveréssel jár. Körülbelül 200-400 milliszekundum időtartamú, az adott pulzustól, azaz a percenkénti szívverések számától függően, azaz A szív működési potenciálja hosszabb mint egy vázizom vagy idegsejté. Ez megóvja a szívet a túlzott túlterheléstől.

Bizonyos nyugalmi potenciállal kezdve, körülbelül 90 millivolt alapfeszültséggel, amelyet a sejtek membránjaira alkalmaznak, az akciós potenciál a szíven keresztül fut az ébredés kialakulásának négy fázisa. A különböző ioncsatornák együtt működnek a cellák külső feszültségének megváltoztatásán. Ezek többnyire transzportfehérjék, amelyek a sejtek bőrében helyezkednek el, és különféle nagyon kicsi töltésű részecskéket szállítanak membránjukon. Ez teszi a a cella elektromos feszültsége megváltozik és így kialakította a szív működési potenciálját.

Ban,-ben első fázis, az úgynevezett Depolarizációs szakasz, növekszik a pozitív töltésű nátrium-részecskék szállításának képessége. Ezek most a sejtek belsejébe áramlanak, és egyhez vezetnek Növekszik a feszültség körülbelül mínusz 90 millivolt és plusz 30 millivolt között.

Az elektromos töltés pozitív tartományba történő eltolásával specifikussá válnak Kalcium csatornák szívben nyisd ki. Tehát ez egy Kalcium részecskék beáramlása a szívsejtekbe. Ez második fázis a szívre jellemző, tartós Plateau fázis Ez az, ahol az izgalom továbbadódik, és többek között megakadályozza a további felesleges akciópotenciálok bejutását. Ez biztosítja a szív szabályozott pumpálóképességét és védi a szívritmuszavarok ellen.

Ban,-ben harmadik fázis, a Repolarizációs szakasz, az elektromos feszültség lassan visszatér a mínusz 90 millivolt nyugalmi potenciál felé. Egy energiaigényes folyamat révén - a cella fölötti koncentrációgradienssel szemben - a beáramlás aktívvá válik Nátrium részecskék vissza kívülről és kijött A kálium részei visszajutnak a cellába szállítani. És mindaddig, amíg az eredeti nyugalmi potenciál nem ismét kiegyenlítődik. A cella készen áll új akciópotenciálra.

Akciópotenciál a sinus csomóponton

A szív működési potenciáljának gerjesztése az ún Sinus node. Ez található a jobb oldalon a felső vena cava összefolyása közelében, amely a vért a felsőtestből a szívbe szállítja.

A szinuszcsomó áll módosított izomsejtekamelyek megteremtik az izgalomhoz szükséges cselekvési potenciált. Így képezik a természetes oldatot A szívünk pacemakere. Ezek gyorsan gerjeszthető sejtek, amelyek természetes frekvenciája körülbelül 60-80 ütés / perc. Ezt a természetes frekvenciát impulzus formájában lehet regisztrálni.

Innentől kezdve a létrejövő akciós potenciál bizonyos anatómiai struktúrákon keresztül megy végbe, hogy a szív működő izmainak összehúzódáshoz, szívveréshez vezetjen. A percenkénti ütések számát az ember terhelésére lehet igazítani. A rokonszenvező, egy autonóm idegrendszer, amely különösen fontos, ha növekszik teher aktiválva növeli a bejövő akciós potenciált.
Vajon az ellenkezője, az úgynevezett Parasimpátikus idegrendszer aktivált, főleg a Pihenőidők A test egy része szerepet játszik, a szív felé mutató cselekvési potenciálok száma megnő. A szívverés lelassul. Szintén Gyógyszer és a test sajátja hormonok, mint az adrenalin, befolyásolják ezt a rendszert.