Потенціал дії

Синоніми

Нервовий імпульс, потенціал збудження, шип, хвиля збудження, потенціал дії, електричне збудження

визначення

Потенціал дії - це коротка зміна мембранного потенціалу клітини від потенціалу спокою. Він служить для передачі електричного збудження і тому є елементарним для передачі подразників.

фізіологія

Для того, щоб зрозуміти потенціал дії, потрібно спочатку подивитися на Потенційний відпочинок дізнатися про клітинку. Кожна збудлива клітина в стані спокою має свою. Він створений Різниця у відповідальності між внутрішньою і зовнішньою сторонами Клітинна мембрана і це залежить від відповідної клітини, наскільки вона висока. Як правило, величини коливаються між -50 мВ і -100 мВ. Більшість нервових клітин мають потенціал спокою -70mV, що означає, що в стані спокою внутрішня клітина мембрани негативно заряджається порівняно із зовнішньою стороною клітинної мембрани. Зараз ми розглянемо розвиток потенціалу дії за допомогою нервової клітини. Тут потенціал дії викликає швидкий Провідність збудження в тілі на великі відстані.

Вихідне положення

Клітина має мембранний потенціал спокою, який підтримується натрієво-калієвим насосом.

Фаза ініціації

Збудження, викликане подразником, досягає клітини. Внутрішня частина клітини стає більш позитивною через надходження іонів натрію. При перевищенні певного порогового значення (у разі, якщо нервові клітини приблизно - 50 мВ) спрацьовує потенціал дії. Це працює за принципом «все або нічого». Це означає, що немає такого поняття, як "невеликий потенціал до дії", або він виникає, або він не є. Форма потенціалу дії завжди рівномірна після перевищення порогового значення, незалежно від сили подразника.

Деполяризація

Якщо значення порогового значення перевищено, багато натрієвих каналів на клітинній мембрані відкриваються одним махом, і багато іонів натрію надходять одразу ззовні у внутрішні клітини. Осередок стає позитивним всередині з приблизно +20 до + 30 мВ. Ця подія також відома як "поширення" або "перестрілка".

Реполяризація

Після досягнення максимального розкиду натрієві канали починають знову закриватися. Для цього відкриваються калієві канали, за допомогою яких позитивно заряджені іони калію витікають з клітини, а внутрішня частина клітини знову стає більш негативною.

Гіперполяризація

В результаті реполяризації потенціал спокою зазвичай спочатку не досягається і може досягати значень до -90 мВ, наприклад у нервовій клітці з потенціалом спокою -70 мВ. Це ще називається гіперполяризуючим постпотенціалом. Виникає з того, що калієві канали закриваються повільніше і, отже, більш позитивно заряджені іони калію витікають з клітини.

Потім вихідне співвідношення відновлюється натрієво-калієвим насосом, який використовує енергію для транспортування трьох іонів натрію з клітини, а, взамін, двох іонів калію в клітку.

Для потенціалу також важлива так звана фаза вогнетривкої дії. Виникає з того, що натрієві канали є неактивними протягом короткого часу після запуску потенціалу дії. Таким чином, подальший потенціал дії не може бути запущений протягом "абсолютного вогнетривкого періоду", а подальший потенціал дії може бути запущений лише в обмеженій мірі протягом "відносного вогнетривкого періоду".

Потенціал дії триває близько 1-2 мілісекунд у нервових клітинах. У клітині серцевого м’яза це може бути навіть кілька сотень мілісекунд.

Потенціал дії на серці

Основою електричної стимуляції в серці є так званий потенціал дії. Він являє собою біологічно обмежену в часі зміну електричної напруги по клітинній мембрані, що закінчується м'язовою дією, в даному випадку серцебиттям. Тривалістю близько 200 до 400 мілісекунд залежно від відповідної частоти серцевих скорочень, тобто кількості серцебиття в хвилину, тобто Потенціал дії на серце довше ніж у скелетних м’язів або нервових клітин. Це захищає серце від перезбудження.

Починаючи з певного потенціалу спокою, основна напруга близько мінус 90 мілівольт, яка подається на мембрани клітин, потенціал дії проходить через серце чотири фази формування збудження. Різні іонні канали працюють разом, щоб змінити електричну напругу на зовнішній стороні комірок. Це переважно транспортні білки, які знаходяться в шкірних покривах клітин і транспортують різні дуже маленькі заряджені частинки по їх мембрані. Це зробить електрична напруга на комірці змінюється і таким чином формується потенціал дії на серце.

В перша фаза, так звані Фаза деполяризації, зростає здатність транспортувати позитивно заряджені частинки натрію. Тепер вони впадають у внутрішні клітини і ведуть до однієї Збільшення напруги від приблизно мінус 90 мілівольт до плюс 30 мілівольт.

Зміщуючи електричний заряд у позитивний діапазон, вони стають специфічними Кальцієві канали на серці відчинено. Тож доходить до одного Приплив частинок кальцію до клітин серця. Це друга фаза являє собою тривалий час, характерний для серця Фаза плато Саме тут хвилюється хвилювання і перешкоджає, крім усього іншого, потрапляння додаткових зайвих потенціалів дії. Це забезпечує керовану насосну здатність серця та захищає від серцевих аритмій.

В третя фаза, з Фаза реполяризації, електрична напруга повільно повертається до потенціалу спокою мінус 90 мілівольт. Внаслідок енерговитратного процесу, всупереч градієнту концентрації над клітиною, приплив стає активним Частинки натрію назад назовні і вийшло Частини калію повертаються назад в клітину перевезений. І це до тих пір, поки початковий потенціал спокою знову не зрівнявся. Осередок зараз готовий до нового потенціалу дій.

Потенціал дії в синусовому вузлі

Початок збудження потенціалу дії в основі лежить у т. Зв Синусовий вузол. Це знаходиться в правій вушної раковині поблизу впадіння верхньої порожнистої вени, яка транспортує кров від верхньої частини тіла до серця.

Синусовий вузол складається з модифіковані м’язові клітиниякі створюють потенціал дії, необхідний для збудження. Таким чином вони утворюють природний Кардіостимулятор нашого серця. Це швидко збудливі клітини з природною частотою від 60 до 80 ударів в хвилину. Ця природна частота може бути зареєстрована у вигляді імпульсу.

Звідти отриманий потенціал дії проходить через певні анатомічні структури, щоб призвести до скорочення, серцебиття в працюючих м'язах серця. Кількість ударів в хвилину можна пристосувати до навантаження на людину. З Симпатичний, автономна нервова система, що особливо важливо при збільшенні тягар активовано, призводить до збільшення потенціалів вхідних дій.
Чи буде навпаки, т. Зв Парасимпатична нервова система активується, особливо в Періоди відпочинку тіла відіграє певну роль, кількість потенціалів дії щодо серця пригнічується. Серцебиття сповільнюється. Також Ліки і тіло власне Гормони, як адреналін, впливають на цю систему.