Co je generování akčního potenciálu?

Akční potenciál je změna relativního náboje přes membránu některých buněk, které se nacházejí ve zvířatech a rostlinách. Buňky, které podstupují akční potenciál, se nazývají excitovatelné buňky a zahrnují nervové buňky, svalové buňky a buňky endokrinního systému - nebo hormonu produkujícího systému. Generování akčního potenciálu je proces, který způsobuje změnu náboje přes membránu.

Při tvorbě akčního potenciálu jsou zapojeny čtyři základní fáze. Když nedochází k akčnímu potenciálu, říká se, že buňka je v klidové fázi. V nervové buňce je relativní náboj uvnitř buňky v tomto stadiu asi -70 milVoltů (mV). Klidový potenciál buňky je udržován nabitými ionty nalezenými uvnitř a kolem buňky. U nervových buněk se pozitivně nabité ionty draslíku nacházejí s buněčnou membránou, zatímco pozitivně nabité ionty sodíku a záporně nabité chloridové ionty se nacházejí mimo buňku.

Hladiny iontů nalezených uvnitř a vně buňky jsou řízeny iontovými branami a pumpami. Během fáze klidového potenciálu nervových buněk jsou do buňky pumpovány draselné ionty a sodné ionty jsou čerpány. Koncentrace těchto iontů vůči sobě je to, co způsobuje náboj přes membránu. V této době se říká, že buňka je polarizovaná.

Aby byl spuštěn akční potenciál, musí být náboj uvnitř buňky obrácen. Když je na buňku aplikován stimul, může to způsobit depolarizaci. Vytváření akčního potenciálu potřebuje stimul, který splňuje nebo překračuje určitou prahovou úroveň. Pokud není prahová hodnota splněna, nebude generován akční potenciál. Velikost akčního potenciálu je stejná, ať už je prahová hodnota dosažena nebo překročena, takže generování akčního potenciálu se nazývá událost „vše nebo žádná“.

Během depolarizace se iontové kanály otevřou, takže sodíkové ionty spěchají do buňky. To způsobí, že buňky podléhají zpětnému nabíjení. U nervových buněk je prahem pro generování akčního potenciálu náboj +40 mV. K tomu dojde za méně než dvě milisekundy nebo dvě tisíciny sekundy. Jakmile je vytvořen akční potenciál, začíná repolarizace této oblasti buněčné membrány.

Jakmile je v jednom z těchto typů buněk spuštěn akční potenciál, říká se, že se sám šíří. To znamená, že akční potenciál v jedné oblasti membrány stimuluje buňky k zahájení procesu vytváření akčního potenciálu v sousední části membrány. Výsledkem je, že akční potenciál se pohybuje po celé délce buňky.