Co je akční potenciální vedení?

Vedení akčního potenciálu je proces, jak gradient napětí nebo rozdíl v elektrickém náboji v buňce přechází na ostatní nebo nervovou buňkou. Náboj mimo buněčnou membránu je obvykle negativní, zatímco uvnitř je kladný. U nervových buněk nebo neuronů proteiny, které směrují kladně nabité částice, nazývané ionty, přes membránu obvykle umožňují změny akčního potenciálu. Změny v toku těchto částic mohou zvýšit nebo snížit rozdíl v náboji a normálně řídit, zda jsou signály vedeny nebo ne. Vedení je obvykle vedeno tokem iontů, obvykle se vyskytujícím v určité vzdálenosti dolů axonem, než prochází buněčnou membránou.

V nervovém systému mají některé buňky relativně krátké axony, zatímco jiné mají prodloužení, která jdou na delší vzdálenosti. Vedení akčního potenciálu je také ovlivněno průměrem axonu. Pokud je širší, pak může více iontů projít axonem a vést více proudu. Vzdálenost vodivosti je však u neuronů s větším průměrem obvykle kratší.

Depolarizace buněčných membrán se šíří vedením akčního potenciálu. Nervové buňky také typicky procházejí klidovou fází zvanou refrakterní perioda, během které se kanály pro nabité částice neotevřou. Elektrické signály proto mohou procházet v jednom směru z těla buňky do konce axonu; to může také řídit, kolikrát může neuron vypálit v daném množství času.

Vedení akčního potenciálu je často podporováno potahy myelinu, který se obvykle skládá z vrstev gliových buněk. Myelinem pokryté buňky mohou vést nervové impulsy dále, protože ionty nemohou proniknout povlakem. Uzly mezi gliovými buňkami vytvářejí přestávky v myelinovém obalu, kde mohou procházet hormony a iontové kanály. Vedení akčního potenciálu se obvykle vyskytuje velmi rychle mezi těmito uzly bez ztráty síly signálu. Pokud se myelin degraduje, může být přerušeno vedení akčních potenciálů nervovými vlákny, což někdy vede k podmínkám, jako je roztroušená skleróza (MS), ve kterých jsou tělesné funkce ovlivněny nedostatkem nervových signálů.

Proudy obvykle protékají buňkami, protože náboj a elektrický potenciál se liší v závislosti na umístění. Vedení akčního potenciálu obecně umožňuje proudění proudů po celé délce axonu na vnitřní straně membrány. Když proudy procházejí přes membránu, například do svalových buněk, rozdíl v nábojích obvykle způsobuje tok v opačném směru na vnější straně. Elektrický potenciál a rychlost impulsu lze vypočítat pomocí matematických rovnic, které zohledňují intenzitu akčního potenciálu i fyzickou vzdálenost.