Co to jest potencjalne generowanie działania?

Potencjał czynnościowy to zmiana ładunku względnego przez błonę niektórych komórek w zwierzętach i roślinach. Komórki, które podlegają potencjałom czynnościowym, nazywane są komórkami pobudliwymi i obejmują komórki nerwowe, komórki mięśniowe i komórki układu hormonalnego - lub układu produkującego hormony. Generowanie potencjału czynnościowego to proces, który powoduje zmianę ładunku na membranie.

Istnieją cztery podstawowe etapy, które są zaangażowane w generowanie potencjału działania. Kiedy potencjał czynnościowy nie występuje, mówi się, że komórka znajduje się w fazie spoczynku. W komórce nerwowej względny ładunek w komórce wynosi na tym etapie około -70 milowoltów (mV). Potencjał spoczynkowy komórki jest utrzymywany przez naładowane jony znajdujące się wewnątrz i wokół komórki. W przypadku komórek nerwowych dodatnio naładowane jony potasu znajdują się w błonie komórkowej, natomiast dodatnio naładowane jony sodu i ujemnie naładowane jony chloru znajdują się poza komórką.

Poziomy jonów wewnątrz i na zewnątrz komórki są kontrolowane przez bramki jonowe i pompy. Podczas etapu potencjału spoczynkowego komórek nerwowych jony potasu są pompowane do komórki, a jony sodu są wypompowywane. Stężenie tych jonów względem siebie powoduje ładunek przez błonę. W tej chwili mówi się, że komórka jest spolaryzowana.

Aby potencjał akcji mógł zostać wyzwolony, ładunek w komórce musi zostać odwrócony. Gdy bodziec zostanie przyłożony do komórki, może to spowodować depolaryzację. Generowanie potencjału działania wymaga bodźca, który osiąga lub przekracza określony poziom progowy. Jeśli próg nie zostanie osiągnięty, potencjał działania nie zostanie wygenerowany. Wielkość potencjału czynnościowego jest taka sama, niezależnie od tego, czy próg zostanie osiągnięty, czy przekroczony, dlatego generowanie potencjału czynnościowego nazywane jest „zdarzeniem typu„ wszystko albo nic ”.

Podczas depolaryzacji kanały jonowe otwierają się, tak że jony sodu wpadają do komórki. To powoduje, że komórki przechodzą odwrotną kontrolę. W przypadku komórek nerwowych próg generowania potencjału czynnościowego wynosi ładunek +40 mV. Odbywa się to w mniej niż dwie milisekundy, czyli dwie tysięczne części sekundy. Zaraz po wygenerowaniu potencjału czynnościowego rozpoczyna się repolaryzacja tego obszaru błony komórkowej.

Kiedy potencjał działania zostanie wyzwolony w jednym z tych typów komórek, mówi się, że sam się propaguje. Oznacza to, że potencjał działania w jednym obszarze błony stymuluje komórki do rozpoczęcia procesu generowania potencjału działania w sąsiedniej części błony. W rezultacie potencjał czynnościowy porusza się wzdłuż długości komórki.