Jakie są potencjalne etapy działania?

Zazwyczaj etapy potencjału akcji są podsumowane w pięciu krokach, z których pierwsze dwa to etapy wzrostu i przekroczenia. Trzema ostatnimi etapami byłyby fazy opadania, niedomiaru i fazy powrotu do zdrowia. Niektóre źródła, niezależnie od tego, czy są to fizjolodzy, czy podręczniki, czasami zawierają początkową fazę spoczynku przed fazą rosnącą podczas wyliczania etapów potencjału czynnościowego, prawdopodobnie w celu zilustrowania status quo neuronu przed rozpoczęciem potencjału czynnościowego.

Potencjał czynnościowy to zdarzenie, które zachodzi między neuronami w celu wysyłania wiadomości z mózgu do różnych części ciała, zarówno w przypadku działań dobrowolnych, jak i mimowolnych. W najprostszym sensie potencjał czynnościowy można opisać jako krótkie impulsy elektryczne, które powstają wewnątrz ciała komórki neuronu. Impulsy te są spowodowane wymianą jonów dodatnich i ujemnych, gdy jony potasu i sodu wychodzą i wchodzą do organizmu komórki. „Iskra” z wymiany następnie przemieszcza się w dół aksonu lub części trzonu neuronu w kierunku innego neuronu i cykl trwa. W wielu przypadkach, gdy mózg musi „wysłać” wiele „wiadomości”, potencjał akcji może wystąpić w serii zwanej „pociągiem kolców”.

Neuron zwykle zawiera dodatnio naładowane jony potasu (+ K), podczas gdy jony sodu (+ Na), również naładowane dodatnio, znajdują się na obrzeżach neuronów. Podczas fazy spoczynku neuron jest nieaktywny i zawiera „potencjał elektryczny” wynoszący -7- miliwoltów (mV). Ten ujemny ładunek jest utrzymywany przez pompę sodowo-potasową neuronu, która wprowadza dwa jony + K, jednocześnie przenosząc trzy jony Na z membrany. Kiedy mózg „wysyła” wiadomość, do neuronu dostaje się znaczna ilość jonów Na i następuje wzrost i przekroczenie potencjału czynnościowego. Na tych etapach neuron doświadcza „depolaryzacji” i staje się naładowany dodatnio z powodu wejścia jonów + Na.

Neuron osiąga etap przekroczenia, gdy jego ładunek dodatni przekracza 0 mV. Im bardziej dodatnio naładowany jest neuron, tym więcej kanałów sodowych zaczyna się otwierać, a więcej jonów + Na wpada do środka, co utrudnia pompie potasowo-sodowej odprowadzanie jonów. Aby uwolnić jony dodatnie, kanały potasowe otworzą się, gdy tylko kanały sodowe się zamkną, i nastąpi etap opadania i zaniku potencjału czynnościowego. W tych fazach neuron doświadcza „repolaryzacji” i staje się bardziej ujemnie naładowany, tak bardzo, że ładunek uderzy poniżej -70 mV w etapach niedomiaru, znany również jako „hiperpolaryzacja”.

Po zamknięciu kanałów potasowego i sodowego pompa sodowo-potasowa działa bardziej skutecznie, wprowadzając jony + K i prowadząc jony + Na. W tym ostatnim etapie odzyskiwania neuron powraca do normalnego stanu -7 mV, aż do wystąpienia kolejnego epizodu potencjału czynnościowego. Bardzo interesujące jest wiedzieć, że wszystkie te etapy potencjału czynnościowego występują w ciągu zaledwie dwóch milisekund.