פוטנציאל פעולה

כפי ש פוטנציאל פעולה נקרא שינוי לטווח קצר בפוטנציאל הממברנה. פוטנציאלים של פעולה מתעוררים בדרך כלל בגבעת האקסונים של תא עצב והם תנאי הכרחי להעברת גירויים.

מה פוטנציאל הפעולה?

פוטנציאל הפעולה הוא היפוך מטען ספונטני בתאי עצב. פוטנציאלי פעולה מתעוררים בגבעת האקסון. גבעת האקסון היא מקור תהליכי ההעברה של תא עצב. לאחר מכן הפוטנציאל לפעולה נודד לאורך האקסון, כלומר תהליך העצב.

פוטנציאל יכול להימשך בכל מקום בין אלפיות השנייה למספר דקות. כל פוטנציאל פעולה בולט באותה מידה בעוצמתו. לכן אין פוטנציאל פעולה חלש ולא חזק. מדובר יותר בתגובות של כל-או-כלום, כלומר הגירוי חזק מספיק בכדי שהוא יכול לעורר פוטנציאל פעולה לחלוטין או שפוטנציאל הפעולה לא מופעל כלל. כל פוטנציאל פעולה פועל במספר שלבים.

פונקציה ומשימה

לפני פוטנציאל הפעולה, התא נמצא במנוחתו. תעלות הנתרן סגורות ברובן, תעלות האשלגן פתוחות חלקית. באמצעות תנועת יוני האשלגן, התא שומר על פוטנציאל הממברנה המנוחה בשלב זה. זה בערך -70 mV. אם הייתם מודדים את המתח בתוך האקסון, הייתם מקבלים פוטנציאל שלילי של -70 mV. ניתן לייחס זאת לחוסר איזון מטען של היונים שבין החלל מחוץ לתא ונוזל התא.

תהליכי הקליטה של ​​תאי העצב, הדנדריטים, מרימים גירויים ומעבירים אותם לתל האקסון דרך גוף התא. פוטנציאל הממברנה המנוחה משתנה עם כל גירוי נכנס. אולם בכדי להפעיל פוטנציאל פעולה, יש לעבור על ערך סף בגבעת האקסון. ערך סף זה מושג רק כאשר פוטנציאל הממברנה עולה ב- 20 mV ל- -50 mV. אם פוטנציאל הממברנה רק עולה ל -55 mV, למשל, שום דבר לא קורה בגלל התגובה של הכל או כלום.

אם חורג מערך הסף, תעלות הנתרן של התא נפתחות. יוני נתרן טעונים באופן חיובי זורמים פנימה, פוטנציאל המנוחה ממשיך לעלות. תעלות האשלגן נסגרות. התוצאה היא היפוך קיטוב. החלל בתוך האקסון טעון כעת לטובה למשך זמן קצר. שלב זה מכונה גם overshoot.

תעלות הנתרן נסגרות שוב לפני שמגיעים לפוטנציאל הממברנה המרבי. לשם כך, תעלות האשלגן נפתחות ויוני האשלגן זורמים מהתא. קיטוב מחדש מתרחש, מה שאומר שפוטנציאל הממברנה מתקרב שוב לפוטנציאל המנוחה. מה שמכונה היפר-קיטוב אפילו מתרחש לזמן קצר. פוטנציאל הממברנה יורד מתחת ל -70 mV. תקופה זו של כשני אלפיות השנייה נקראת גם התקופה המפרכת. בתקופה המפרכת לא ניתן לעורר פוטנציאל פעולה. זה כדי למנוע ריגוש יתר של התא.

לאחר הוויסות על ידי משאבת הנתרן אשלגן, המתח הוא שוב על -70 mV וניתן להתרגש מחדש האקסון מגירוי. פוטנציאל הפעולה מועבר כעת מחלק אחד של האקסון למשנהו.מכיוון שהקטע הקודם עדיין נמצא בתקופת עקשן, ניתן להעביר את הגירוי בכיוון אחד בלבד.

עם זאת, העברת גירויים רציפה זו איטית למדי. העברת הגירוי המלטה מהירה יותר. האקסונים מוקפים בנדה כביכול מכסה מיאלין. זה פועל כמו סוג של סרט בידוד. בין לבין נוזל המיאלין מופרע שוב ושוב. הפסקות אלה מכונות טבעות קשירה. עם העברת הגירוי המלט, פוטנציאל הפעולה קופץ מעתה מעיגול אחד למשנהו. זה מגדיל את מהירות ההעברה באופן משמעותי.

פוטנציאל הפעולה הוא הבסיס להעברת מידע על גירויים. כל פונקציות הגוף מבוססות על שידור זה.

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

מחלות ומחלות

אם נופלים המיילין של תאי העצב מותקפים ונחרבים, מתרחשות הפרעות חמורות בהעברת גירויים. עם אובדן נדן המיאלין, המטען אבוד במעבר. המשמעות היא שצריך יותר מטען כדי לרגש את האקסון בפריצה הבאה בנדן המיאלין. אם שכבת המיאלין נפגעה מעט, פוטנציאל הפעולה מתרחש בעיכוב. אם יש נזק קשה, ניתן להפסיק העברת עירור לחלוטין, מכיוון שלא ניתן להפעיל פוטנציאל פעולה נוסף.

נדן המיאלין יכול להיות מושפע ממומים גנטיים כמו מחלת קראבה או מחלת שארקו-מארי-שן. המחלה הידועה ביותר ב- demyelinating היא כנראה טרשת נפוצה. כאן נפילות המיאלין מותקפות והושמדות על ידי תאי ההגנה של הגוף עצמו. תלוי באיזה עצבים מושפעים, עלולות להופיע הפרעות בראייה, חולשה כללית, ספסטיות, שיתוק, רגישות או הפרעות בשפה.

Paramyotonia congenita היא מחלה נדירה למדי. בממוצע, רק אדם אחד נפגע מתוך 250,000 איש. המצב הוא הפרעה בתעלת הנתרן. זה מאפשר ליוני הנתרן לחדור לתא גם בשלבים שבהם צריך למעשה לסגור את תעלת הנתרן וכך לעורר פוטנציאל פעולה, גם אם אין למעשה גירוי. כתוצאה מכך יכול להיות מתח קבוע בעצבים. זה בא לידי ביטוי במתח שרירים מוגבר (מיוטוניה). לאחר תנועה מרצון, השרירים נרגעים משמעותית לאחר עיכוב.

ניתן להעלות על הדעת את הדרך ההפוכה גם באמצעות Paramyotonia congenita. יכול להיות שתעלת הנתרן אינה מאפשרת יוני נתרן לתא גם כשהוא מתרגש. פוטנציאל פעולה יכול להיות מופעל רק בעיכוב או בכלל לא, למרות גירוי נכנס. לכן אין תגובה לגירוי. התוצאה היא הפרעות ברגישות, חולשת שרירים או שיתוק. התופעה מועדפת במיוחד על ידי טמפרטורות נמוכות, וזו הסיבה שמי שנפגע צריך להימנע מכל התקררות של השרירים.