Vznik a šíření akčního potenciálu v buňce

Dosud jsme diskutovali změny Sodík a draslík membránové propustnosti Vývoj akčního potenciálu, aniž by vysvětlil, co stimuluje jeho vzhled. Obraťme k vysvětlení.

Bludný kruh kladné zpětné vazby otevře sodíkové kanály. Za prvé, se nevyskytují samotné akční potenciály v membráně normálních nervových vláken. Nicméně jakékoliv rušení, které může způsobit dostatečnou posun membránového potenciálu z -90 mV na nulu, vede k objevení mnoha elektricky sodíkových kanálů. To poskytuje rychlý vstup sodíkových iontů do vláken, a vede k dalšímu vzestupu membránového potenciálu. Výsledkem je, že počet elektricky otevřených sodíkových kanálů se zvýší, který je doprovázen dalším zvýšením toku sodíkových iontů uvnitř. Tento proces je tak zvaný bludný kruh s kladnou zpětnou vazbou, který, v případě, že zpětná vazba je dostatečně silná pokračuje tak dlouho, dokud nejsou všechny elektricky aktivované sodíkové kanály. Potom, během dalšího milisekundy membrány možné zvýšení způsobí, že otevírání a zavírání draslíkových kanálů sodného a akční potenciál byla brzy dokončena.

práh pro výskyt akčního potenciálu. Akční potenciál nevzniká, pokud počáteční posun membránového potenciálu nebude stačit ke vzniku začarovaného kruhu. To se stane, když se množství sodíkových iontů obsažených uvnitř vlákna bude větší než počet draselných iontů vznikajících z vláken. To obvykle vyžaduje vzestup membránového potenciálu 15-30 mV. V důsledku toho, ve velkých nervových vláken Náhlé zvýšení membránového potenciálu od -90 mV do asi -65 mV obvykle vede ke vzniku výbušné akčního potenciálu. V takovém případě, je hladina -65 mV nazývá práh stimulace.

Video: Jak je nervózní impuls.wmv

Šíření akčního potenciálu

V předchozích článcích jsme diskutovali proces výskyt akčního potenciálu v jedné části membrány. Nicméně, akční potenciál vznikající v jakékoli části excitovatelnou membrány obvykle rozruší přilehlou část membrány, což vede k šíření akčního potenciálu přes membránu. Obrázek ukazuje nervového vlákna sama, a - na nervových vláken, vybuzený v její střední části, tj. ve středu vlákna se výrazně zvýší propustnost pro sodík. Šipky označují místní kruhové proudy tekoucí z depolarizované plochy membrány, přiléhajících k jeho unexcited oblastí. Tyto proudy vznikají v souvislosti s převodem membrány depolarizované pozitivními elektrických nábojů v podobě difundovat do iontů sodíku vláken, které jsou pak rozděleny po několik milimetrů v obou směrech podél osy axonu. Ve velkých myelinovaných nervových vláken z těchto pozitivních nábojů na vzdálenost 1-3 mm membránového potenciálu zvýšit nad prahovými hodnotami.

Video: akční potenciál kardiomyocytů

V důsledku toho se v těchto nových oblastech bezprostředně otevřené sodíkové kanály, která je základem šíření akčního potenciálu. Tyto nově depolarizované pole zvýšit lokální kruhové proudy tekoucí dále podél membrány, depolarizační nich postupně vzdálenější části. To znamená, že proces depolarizace rozprostírá po celé délce vlákna. Toto držení depolarizace podél nervových nebo svalových vláken se nazývá nervu nebo svalu, puls, v tomto pořadí.

směru šíření. Akční potenciál se šíří excitovatelné membrány ve všech směrech od místa stimulu, včetně podél všech odvětvích nervového vlákna tak dlouho, jako je membrána depolarizuje všechny.

Video: Struktura a vlastnosti nervové tkáně (vzdělávací film)

Princip "všechno nebo nic“. Bezprostředně po nástupu akčního potenciálu v jakékoli části normálního procesu depolarizační vláken membrány, za vhodných podmínek, je distribuován v membráně a neplatí, pokud dojde k porušení podmínky. Tato funkce se nazývá princip „všechno nebo nic,“ spravedlivý ke všem dráždivých tkání. Někdy akční potenciál dosáhne membránovou část, ve které se nevytváří potenciál dostatečný pro stimulaci přilehlou oblast membrány. V tomto případě je šíření depolarizace zastaví. V důsledku toho, pro plynulé šíření střídy akce musí být potenciální amplituda prahu budicí vždy větší než 1. To je předpokladem pro šíření excitace se nazývá spolehlivost faktor.