A cselekvési potenciál végrehajtásának mechanizmusa - stadopedia
Minél bonyolultabb a problémát az agy megoldja, annál több idegsejtet igényel. Azonban a neuronok teljes tömegének illeszkednie kell a koponya és a csigolya által határolt térbe, ezért az idegsejteknek kicsinek kell lenniük, és a folyamatok - meglehetősen vékonyak. De, mint tudjuk, a vékonyabb és hosszabb a karmester, annál nagyobb ellenállást fog kapni az áramlatokon keresztül. Aktuális feszültség egy neuron (V) nem lehet nagyobb, mint az amplitúdó az akciós potenciál, azaz mintegy 100-120 mV, és a jelenlegi (I) szerint Ohm-törvény, arányos a feszültség és fordítottan arányos az ellenállás: I = V / R
Ebből következik, hogy a hagyományos villamosenergia-felhasználási módszer cselekvési potenciálja nem terjedhet messze. Egy nagyon vékony axon membrán, amelyet elektromosan vezető közeg veszi körül, nagyon nagy kapacitással rendelkezik, ami gátolja az elektromos jel elterjedését. Egyszerűen megfogalmazva: a vékony citoplazmatikus folyamat nagyon rossz vezető. Ennek ellenére az akciópotenciálok az axon mentén terjednek, nagy sebességgel pedig 100 m / s-ig terjednek. Hogyan történik ez?
Amikor a nátrium-permeabilitás emelkedik a membrán izgatott részében, és fellép a cselekvési potenciál, akkor a pozitív töltések elektrotonikus terjedése a kivont területre indul - ez a folyamat egy köráram. Egy ilyen áram depolarizálja a szomszédos szakaszt, amely még nem volt izgatott, és amikor ez a depolarizáció eléri a küszöböt, fellép a cselekvési potenciál. Most ez a terület a membrán következő területére ható köráramforrássá válik, most ebben a térségben egy akciós potenciál lesz, amelynek minden paramétere standard lesz egy adott típusú neuron számára.
A nátrium-permeabilitás növekedése az akciós potenciál kialakulása után a sejtből származó kálium áram emelkedik. A káliummal együtt pozitív töltetek hagyják el a sejtet, és helyreállítják a membránpotenciál korábbi értékét. Az akció bármely hosszában az akciós potenciálok amplitúdója mindenütt változatlan, mivel az axon minden egyes szakaszában ténylegesen újra kialakulnak. Fiziológiai értelemben ez azért fontos, mert a jel állandósága az információ axonon keresztüli torzítás nélküli továbbítását jelenti.
A mielinázott axonokban a kör alakú áram a szomszédos lehallgatásra terjed, ahol fellép a cselekvési potenciál. A sűrűsége a nátrium-csatornák a csomópontok a Ranvier sokkal magasabb, mint a szokásos, demieiinezett membrán és ide electrotonically kör alakú áramnak depolarizálja könnyen lehallgatás a küszöbértéket. Az így kapott cselekvési potenciál áramkör forrásként szolgál a következő lehallgatáshoz.
Az ideg vagy az izom gerjesztése az extracelluláris elektródák segítségével rögzíthető, amelyek a felületük két különböző pontjára vannak felvéve és a menetíró készülékhez kapcsolódnak. Amikor az akciós potenciál eloszlik, a membrán felváltva depolarizálódik először a gerjesztés forrásához közeli elektróda alatt, majd a távolabbi irányban. És valóban, mindkét esetben a felvett potenciális különbség a két elektróda között, mert egyikük lesz a depolarizált, és így kívül töltésű része a membrán, és a második - az ép töltésű pont, ahol a gerjesztés még nem kezdődött el, vagy már befejeződött.
A két elektród segítségével a membránon áthaladó akciós potenciálok regisztrálását bipolárisnak nevezik. Ezzel a módszerrel a cselekvési potenciál két fázisát rögzítjük: pozitív és negatív. Ha az egyik elektróda alatti terület feljogosíthatatlan (érzéstelenítésre, például novokainra reagálhat), akkor az akciós potenciálnak csak egy fázisa marad. Az ilyen kiáramlást unipolárisnak (vagy monopolárisnak) nevezik.
Egyes autoimmun és vírusos megbetegedésekben a mielin burkolat szétesik, ami számos neurológiai rendellenességhez vezet, beleértve bizonyos funkciók teljes elvesztését; ugyanakkor az érzelmi tevékenység és az értelem is megsérthetõ. A sclerosis multiplex szolgálhat példa a demyelinizáló betegségekre.
Az elektromos jelek megjelenése a sejtmembrán tulajdonságaihoz kapcsolódik. A membránszivattyúk koncentrációs ion-gradienseket hoznak létre. Az ionosan nyitott ioncsatornák a kálium számára lehetővé teszik, hogy elhagyják a sejtet, és így létrejöjjenek egy membrán pihenő potenciál a kálium egyensúlyi potenciáljának közelében. Abban az esetben, csökkentve egy küszöb feszültség-nyitott csatornák nátrium-lép fel, és Önhelyreálló depolarizációja a membránpotenciál válik pozitív érték, ez okozza a záró a nátrium-csatornák, amely abban az időben inaktiválódik. A káliumionok kimenő áramai visszaállítják a membránpotenciál korábbi értékét. Az akciós potenciál megjelenése körkörös elektromos áram megjelenését okozza, amely a membrán szomszédos szakaszát depolarizálja egy küszöbértékhez. Ebben az összefüggésben az akciós potenciál az axon mentén terjed, anélkül, hogy csökkentené az amplitúdót.