Акциониот потенцијал е објаснет! Функција, задача, болести; Нарушување

Неврон (нервна клетка)
Pixabay/fanukhan986

Терминот акционен потенцијал се однесува на краткорочни промени во потенцијалот на мембраната во телото. Акционите потенцијали обично се појавуваат на аксонскиот рид на нервните клетки и обезбедуваат пренесување на стимулот.

Акциониот потенцијал има крива на напон од -90 mV до над +30 mV и е пандан на потенцијалот за одмор. Следниот напис прво објаснува кој е акциониот потенцијал и какви задачи и функции презема во организмот. Покрај тоа, забележани се поплаки и болести кои се поврзани со потенцијалот за дејствување и сите важни факти се сумирани во списоците.

Кој е акциониот потенцијал?

Акциониот потенцијал се подразбира како процес на тело во кој се случува спонтан пресврт на полнежот во нервните клетки. Скоро сите акциони потенцијали произлегуваат на асонскиот рид на нервните клетки, при што ридот на аксонот е секогаш точката на потекло на напредните проекции на секоја одделна нервна клетка. Со цел да се изврши спонтано свртување на слетувањето, акциониот потенцијал мигрира по должината на нервниот процес или аксонот.

Секој потенцијал за акција има различно времетраење. Периодите помеѓу милисекунда и неколку минути се сосема нормални. Во исто време, времетраењето на акциониот потенцијал нема никакво влијание врз неговиот интензитет, бидејќи тоа е секогаш исто. Така, нема поделба на слаби и силни потенцијали за акција. Како и да е, потенцијалите за акција може да се расчленат на сите или на ништо реакции.

Реакциите на сè се јавуваат кога стимулот е доволно силен и со тоа акцискиот потенцијал е целосно активиран. Ништо реакција, од друга страна, не дава потенцијал за акција што воопшто не беше активиран. Реакциите на сè и ништо немаат неколку фази низ кои треба да поминат.

Времетраење и фази

Времетраењето на потенцијалот на дејството зависи од соодветната ќелија. Срцева мускулна клетка, на пример, има потенцијал на дејство од неколку стотици милисекунди. Времетраењето се одредува според сопственото отчукување на срцето, така што има разлики поврзани со темата.

Ап на клетката на срцевиот мускул се одредува според срцевиот ритам

Скелетните мускулни клетки, од друга страна, имаат значително пократко траење на потенцијалот на дејствување. За време на една до две милисекунди, нивното времетраење е само околу стоти дел.

Акциониот потенцијал, кој честопати е скратен како ап, генерално има четири фази. Во првата фаза, промената на напонот помеѓу внатрешноста на ќелијата и надворешноста на ќелијата е -90 mV до +30 mV. Овој процес се нарекува деполаризација и создава краток скок на напон, т.н. почетен скок.

Почетниот врв има напон од приближно +30 mV. По достигнувањето на почетниот врв, започнува втората фаза.

Вредноста паѓа малку на околу 0 mV. Овде останува уште некое време, така што оваа фаза се нарекува фаза на плато. Третата фаза ја следи фазата на плато, во која следи реполаризацијата. Тука се користи и пумпа за натриум-калиум. Конечно, иницирана е четвртата фаза или потенцијалот за одмор.

На прв поглед

Резиме на акциониот потенцијал

спонтан пресврт на полнежот на нервните клетки
се јавуваат на аксонскиот рид на нервните клетки
талкаат низ аксонот
има различно времетраење - од неколку милисекунди до минути
нема поделба на слаби и силни потенцијали на дејствување - само сите и ништо реакции
има голема крива на напон - од -90 mV до +30 mV назад до -90 mV
обезбедува кратка поларизација на потенцијалите за одмор
има четири различни фази

Пренос на сигнал

Преносот на нервниот сигнал во централниот нервен систем

Акциониот потенцијал е дел од преносот на невронскиот сигнал во централниот нервен систем. Главната задача на нервите е да пренесуваат информации и на тој начин да предизвикаат реакции во организмот, меѓу другото. За да го направите ова, поголемиот дел од нервните клетки имаат два вида специјализирани процеси.

Аксонот, кој е одговорен за акциониот потенцијал, ги спроведува информациите подалеку од клеточното тело и до другите нервни клетки. Спротивно на тоа, информациите се добиваат преку дендритите и се пренесуваат на телото на клетката. Дендритите се многу слични на гранките на едно дрво.

Двата неврони не се директно поврзани едни со други. Меѓу нив лежат синапсите, преку кои одредени нервни клетки можат да воспостават врска со илјадници други нервни клетки.

Преносот на невронскиот сигнал во централниот нервен систем работи со помош на два „јазика“, електричниот и хемискиот јазик. Сепак, „јазиците“ не дејствуваат одделно едни од други, туку се спојуваат еден во друг.

Ако нервната клетка е прво возбудена, акциониот потенцијал се активира затоа што информацијата се пренесува како електричен импулс, што е на крајот акционен потенцијал, долж аксонот до синапсата. Бидејќи контактните точки на нервните клетки се одделени со тесен јаз и затоа не можат да се допрат, добиената порака не може да се пренесе.

За да се овозможи пренесување на пораката, електричниот сигнал мора да се претвори во хемиски сигнал. Невротрансмитерите се ослободуваат веднаш штом акцискиот потенцијал ја достигне синапсата.

Принцип на заклучување и клуч

Сега конвертираниот сигнал е во состојба да талка низ синаптичкиот јаз и да стигне до другата страна за пораката да може да се пренесе на рецепторите. Овие работат според таканаречениот принцип на заклучување на клучот.

Невротрансмитерите исто така можат да бидат возбудени. Возбудените нови предаватели за возврат активираат потенцијал за акција, при што информациите беа успешно пренесени. Ако, сепак, се вклучени инхибиторни невротрансмитери, преносот на потенцијалите за акција е отежнат, па дури и целосно прекинат.

Преносот на електронска информација и неговото претворање во хемиски гласнички супстанции на крајот го формираат основниот принцип на пренос на невронскиот сигнал, кој се наоѓа во целиот централен нервен систем.

Функции и задачи

Додека скоро сите канали на натриум се затворени, некои од каналите на калиум се отворени. Како и да е, јони на калиум продолжуваат да се движат, така што клетките можат да го одржуваат познатиот потенцијал на мембраната, кој има напон од -70 mV.

Мерење на напонот во внатрешноста на аксонот би резултирал во негативен потенцијал од -70 mV. Нискиот напон се базира на нерамнотежа на полнежот на јони, што е во просторот надвор од клеточната течност и ќелијата.

Дендритите, рецептивните екстензии на нервните клетки, ги апсорбираат сите примени стимули и автоматски ги пренесуваат на асонската тумба. Преносот секогаш се одвива преку телото на клетката. Пред да пристигнат дразбите, потенцијалот на мембраната за одмор ја има истата вредност.

Само со пристигнување на стимулот, потенцијалот на мембраната за одмор се менува така што се активира потенцијал за акција. Сепак, вредноста на прагот на ридот на аксонот мора да се надмине со цел успешно да се активира потенцијал за акција. Е.

Вредноста на прагот може да се постигне само со напонска вредност или зголемување од 20 mV на -50 mV на мембранскиот потенцијал. При потенцијал на пониска мембрана, на пример -55мв, се предизвикува реакција „сè или ништо“, така што информацијата не може да се пренесува.

Како резултат, на аксонскиот рид на нервната клетка произлегува акционен потенцијал, што е предуслов за пренесување на стимулот. Веднаш штом ќе се надмине вредноста на прагот, се отвораат натриумовите канали лоцирани во ќелијата.

Позитивно наелектризираните јони на натриум можат да течат низ отворените натриумови канали. Потенцијалот за одмор дополнително се зголемува. Кога ќе се отворат каналите за натриум, каналите на калиум се затвораат истовремено, што резултира со пресврт на поларизацијата. Како резултат на реполаризацијата, просторот во внатрешноста на аксонот е позитивно наполнет за кратко време. Во техничкиот жаргон, оваа фаза често се нарекува надминување.

Потенцијал на мембрана

Мембранскиот потенцијал има максимален капацитет. Сепак, натриумовите канали повторно се затвораат пред да се достигне максимумот. Штом натриумовите канали повторно се затворат, каналите на калиум се отвораат, дозволувајќи им на јони на калиум да истекуваат од клетката.

Како резултат се јавува реполаризација. Тука мембранскиот потенцијал повторно се приближува до потенцијалниот одмор, така што за кратко време се јавува таканаречена хиперполаризација. Со ова потенцијалот на мембраната паѓа под -70 mV напон.

Хиперполаризацијата, која го носи прекарот огноотпорен период, трае само околу две милисекунди. Додека трае огноотпорниот период, не може да се активира потенцијал за акција истовремено. Ако се спроведе потенцијал за акција, покрај хиперполаризацијата, клетките би се пренагласиле, така што самото тело спречува таква прекумерна ексцитабилност.

Веднаш штом ќе заврши регулацијата, пумпата за натриум-калиум има повторно напон од -70 mV. Стимулацијата на стимулот е исто така можна повторно. Во исто време, тоа овозможува да се пренесе акциониот потенцијал од еден аксонски сегмент во следниот.

Претходниот дел, сепак, е сè уште во огноотпорен период, така што пренесувањето на стимули може само некогаш да се случи еднострано и да се спречи враќање. Преносот на дразбите се одвива континуирано, но во исто време е прилично бавен.

Од друга страна, преносот на солениот стимул се одвива побрзо. Со неа, аксоните се покриени со таканаречена миелинска обвивка, што има ефект на изолациска лента. Сепак, миелинската обвивка не е континуирана, туку се прекинува повторно и повторно. Прекините се познати како Шниринге.

Со преносот на солениот стимул, преносот не се одвива во едно парче, бидејќи потенцијалот за акција скока од еден прстен на друг. Поради овие квази-континуирани скокови, брзината на пренасочување е во состојба нагло да се зголеми. И нормалното и солениот пренос на стимул имаат и акционен потенцијал како основа за пренос на стимул, така што сите телесни функции се засноваат на овој пренос.

На прв поглед

Резиме на функциите и задачите на акциониот потенцијал

суштинска задача за препраќање на електронските информации до нервните клетки
е активиран и не е автоматски активен
информациите не можат да се проследат без потенцијал за акција
Бавно или брзо пренесување на стимул - преносен стимулансен пренос со миелинска обвивка

Болести и болести

Болести, нарушувања и поплаки за потенцијалот за дејствување

Во однос на болести и поплаки за потенцијалот на дејствување, најпрво може да се нападнат миелинските обвивки на нервните клетки. Овој напад ја уништува чувствителната вагина, така што се јавува сериозно нарушување при пренесувањето на дразбите.

Мултиплекс склерозата доведува до демиелинизација

Ако миелинскиот слој повеќе го нема, стимулите губат дел од полнежот кога се пренесуваат. Нервите се пренесуваат, но бараат значително повеќе полнење, така што индивидуалните прекини во миелинската обвивка на аксонот можат да бидат возбудени.

Ако има само мало оштетување на миелинскиот слој, потенцијалот на дејството се генерира со задоцнување. Сепак, сериозната штета може да осигури дека пренесувањето на возбудата е целосно прекинато, бидејќи во овој случај не може да се активира ниту еден потенцијал за акција.

Генетските дефекти како што се болеста Шаркот-Мари-Тум или болеста Крабе може да влијаат на миелинските обвивки. Мултиплекс склерозата предизвикува и демиелинизација. Кај погодените кои страдаат од мултиплекс склероза, сопствените одбранбени клетки на организмот ги напаѓаат миелинските обвивки и ги уништуваат во тој процес. Нападот се однесува на различни клетки, така што, меѓу другото, може да се појави општа слабост, парализа, спастичност, нарушувања на видот или чувствителност и јазични нарушувања.

Парамиотонија конгенита

Натриумовиот канал, од друга страна, е под влијание на многу ретката болест Paramyotonia congenita. Натриумовите јони можат да навлезат и во клетките за време на затворениот канал на натриум, така што таму ќе се активира потенцијал за дејство.

Ова исто така се случува кога воопшто нема стимул. Како резултат на тоа, нервите се постојано напнати, така што се јавува зголемена напнатост во мускулите или миотонија. Доколку засегнатото лице се придвижи доброволно, се забележува значително одложено опуштање на мускулите.

Со Paramyotonia congenita, може да се појави и обратно. Тука натриумовиот канал не дозволува никакви натриумови јони во клетката, иако е присутен патоген. Акциониот потенцијал е возможен само со задоцнување или, во некои случаи, воопшто не е активиран, така што нема реакција на стимулот.

Ова резултира со нарушувања на чувствителноста, парализа или мускулна слабост. Бидејќи ниските температури фаворизираат појава на симптоми кај обете форми на Paramyotonia congenita, треба да се избегнува ладење на мускулите колку што е можно.

На прв поглед

Резиме на болести и поплаки за потенцијалот за акција

Напад и уништување на миелинските обвивки
сериозни нарушувања во преносот на дразби
благо и сериозно оштетување на миелинскиот слој - одложен или непостоечки потенцијал за дејствување
Генетски ефекти како што се болест Каркот-Мари-Тум, болест на краб и мултиплекс склероза - предизвикуваат разни симптоми и болести како што се парализа и нарушувања
Парамиотонија вродена и во двете верзии

Најчесто поставувани прашања и одговори

Подолу се дадени одговори на најчесто поставуваните прашања во врска со потенцијалот за акција.

Зошто акциониот потенцијал е проследен само во една насока?

За време на огноотпорниот период, аксонот или нервната клетка не можат да бидат возбудени. Оваа состојба трае сè додека не се изгради потенцијалот. Во меѓувреме, возбудата се шири од двете страни по должината на аксонот. Поради ова, возбудата не може да возврати, туку мора да патува по нервот.

Која е разликата помеѓу потенцијалот на дејството и потенцијалот на мембраната?

Во мембранскиот потенцијал доминира јонска смена. На пример, ова може да резултира со негативен полнеж надвор од нервната клетка, кој се претвора во позитивен полнеж. Можна е и пренамена во друга насока. Постои мембрански потенцијал во митохондриите и на нервните клетки.

Акциониот потенцијал, сепак, осигурува дека разликата во полнежот е откажана за краток временски период. Разликата во полнежот се неутрализира со јонски транспорт. Ова се прави со активирање на канали зависни од напон. Како резултат, потенцијалот на дејството се движи по мембраната на која порано преовладуваше разликата во полнежот.

Што се случува со потенцијалот за акција ако не се постигне прагот?

За да се иницира потенцијал за акција, мора да се постигне одреден праг. Ова е помеѓу 20 mV и -50 mV напон. Доколку не се достигне оваа вредност на прагот, акциониот потенцијал не се активира затоа што возбудата не се пренесува. Акциониот потенцијал дејствува според принципот „сè или не“, така што може да се пренесе само ако се постигне потребната вредност на прагот.