Jaké jsou možné kroky?

Obvykle jsou fáze akčního potenciálu shrnuty do pěti kroků, z nichž první dva jsou fáze stoupání a překročení. Posledními třemi posledními kroky by byly fáze pádu, podkolení a fáze zotavení. Některé zdroje, ať už fyziologové nebo učebnice, někdy zahrnují počáteční fázi odpočinku před vzestupnou fází při výčtu fází akčního potenciálu, pravděpodobně pro ilustraci současného stavu neuronu před začátkem akčního potenciálu.

Akční potenciál je událost, která se děje mezi neurony za účelem odesílání zpráv z mozku do různých částí těla, ať už pro dobrovolné nebo nedobrovolné akce. V nejjednodušším smyslu lze akční potenciál popsat jako krátké elektrické pulzy, které se vytvářejí uvnitř buněčného těla neuronu. Tyto pulzy jsou způsobeny výměnou pozitivních a negativních iontů, když draselné a sodné ionty opouštějí a vstupují do buněčného těla. „Jiskra“ z výměny pak putuje dolů axonem nebo kmenovou částí neuronu směrem k jinému neuronu a cyklus pokračuje. V mnoha případech, kdy mozek potřebuje „poslat“ mnoho „zpráv“, může dojít k akčnímu potenciálu v řadě zvané „spike vlak“.

Neuron obvykle obsahuje pozitivně nabité draselné ionty (+ K), zatímco sodné ionty (+ Na), také pozitivně nabité, se nacházejí na periferii neuronů. Během klidové fáze je neuron neaktivní a obsahuje „elektrický potenciál“ -7-milivoltů (mV). Tento záporný náboj je udržován neuronovou sodno-draslíkovou pumpou, která přivádí dva + K ionty dovnitř a zároveň přenáší tři + Na ionty z membrány. Když mozek „odešle“ zprávu, do neuronu vstoupí významné množství iontů + Na a nastane stoupající a překročení fáze akčního potenciálu. V těchto stádiích neuron zažívá „depolarizaci“ a stává se pozitivně nabitý díky vstupu + Na iontů.

Neuron dosáhne fáze překmitu, když jeho kladný náboj překročí 0 mV. Čím pozitivnější je nabití neuronu, tím více sodíkových kanálů se začne otevírat a více + Na ionty se vrhnou dovnitř, což ztěžuje pumpu sodíku a sodíku, aby ionty vyvedly ven. Aby se uvolnily kladné ionty, draslíkové kanály se otevřou, jakmile se sodíkové kanály uzavírají, a nastane fáze akčního potenciálu klesající a nedokončené. V těchto fázích zažívá neuron „repolarizaci“ a stává se negativně nabitým, natolik, že náboj zasáhne pod -70 mV ve stupních podběhu, známém také jako „hyperpolarizace“.

Po uzavření draslíkových a sodíkových kanálů funguje sodno-draselné čerpadlo efektivněji při přivádění + K iontů a provádění + Na iontů. V této konečné fázi zotavení se neuron vrátí do svého normálního stavu -7 mV, dokud nenastane další epizoda akčního potenciálu. Je velmi zajímavé vědět, že všechny tyto fáze akčního potenciálu se vyskytují již za dvě milisekundy.