Hva er generasjon av handlingspotensial?

Et handlingspotensial er endringen i den relative ladningen over membranen til noen celler som finnes i dyr og planter. Celler som gjennomgår handlingspotensialer kalles eksiterbare celler og inkluderer nerveceller, muskelceller og celler i det endokrine systemet - eller hormonproduserende system. Generering av handlingspotensial er prosessen som forårsaker endring i ladningen over membranen.

Det er fire grunnleggende trinn som er involvert i generering av handlingspotensial. Når et handlingspotensial ikke oppstår, sies cellen å være i hvilefasen. Innen en nervecelle er den relative ladningen i cellen omtrent -70 milliVolt (mV) på dette stadiet. Hvilepotensialet til cellen opprettholdes av ladede ioner som finnes i og rundt cellen. For nerveceller finnes positivt ladede kaliumioner med cellemembranen, mens positivt ladede natriumioner og negativt ladede kloridioner finnes utenfor cellen.

Nivåene av ionene som finnes i og utenfor cellen, styres av ioneporter og pumper. I hvilepotensialet for nerveceller pumpes kaliumioner inn i cellen og natriumioner pumpes ut. Konsentrasjonen av disse ionene i forhold til hverandre er det som forårsaker ladningen over membranen. På dette tidspunktet sies cellen å være polarisert.

For at et handlingspotensial skal utløses, må ladningen i cellen reverseres. Når en stimulus påføres cellen, kan det føre til at en depolarisering oppstår. Handling potensiell generasjon trenger en stimulans som oppfyller eller overskrider et visst terskelnivå. Hvis terskelen ikke er oppfylt, genereres ikke handlingspotensialet. Størrelsen på handlingspotensialet er det samme uansett om terskelen er nådd eller overskredet, så generering av handlingspotensial kalles en "alt eller ingen hendelse."

Under depolarisering åpnes ionekanalene slik at natriumioner suser inn i cellen. Dette får cellene til å gjennomgå en omvendt ladning. For nerveceller er terskelen for generering av handlingspotensial en ladning på +40 mV. Dette skjer på mindre enn to millisekunder, eller to tusendels sekund. Så snart handlingspotensialet er blitt generert, begynner repolarisering av det området av cellemembranen.

Når et handlingspotensial er blitt utløst i en av disse cellene, sies det å være selvforplantende. Dette betyr at handlingspotensialet i et område av membranen stimulerer cellene til å starte prosessen med generering av handlingspotensial i den tilstøtende delen av membranen. Som et resultat beveger handlingspotensialet seg langs cellens lengde.