Синоними
нервен импулс, потенциал на възбуждане, скок, вълна на възбуждане, потенциал на действие, електрическо възбуждане
дефиниция
Потенциалът на действие е кратка промяна на мембранния потенциал на клетката от нейния потенциал за почивка. Той се използва за предаване на електрическо възбуждане и следователно е елементарен за предаването на стимули.
Физиология
За да разбере потенциала за действие, човек първо трябва да осъзнае потенциала за почивка на клетката. Всяка възбудима клетка в покой има такава. Причинява се от разликата в заряда между вътрешната и външната страна на клетъчната мембрана и зависи от клетката, в чиято височина се намира.
Обикновено стойностите варират между -50 mV и -100 mV. Повечето нервни клетки имат потенциал за почивка от -70mv, което означава, че в останалото състояние вътрешността на клетъчната мембрана се зарежда отрицателно срещу външната страна на клетъчната мембрана. Сега разглеждаме развитието на потенциал за действие с помощта на нервна клетка като пример.
Тук потенциалите за действие предизвикват бързо провеждане на възбуждане в тялото на големи разстояния. Клетката има мембранен потенциал в покой, който се поддържа от натрий-калий помпа. Възбуждане, предизвикано от стимул, достига клетката.
Влива се натрий йоните правят вътрешността на клетката по-положителна. Ако е надвишена определена прагова стойност (в случая на нервна клетка приблизително - 50mV) се задейства потенциал за действие.
Това работи съгласно принципа „всичко или нищо“. Това означава, че „малко потенциал за действие“ не съществува, било то създадено или не. Формата на потенциала за действие винаги е една и съща, след като праговата стойност е надвишена, независимо от силата на стимула.
Ако праговата стойност е надвишена, много натрий канали на клетъчната мембрана отворени наведнъж и отвън много натриеви йони се вливат във вътрешността на клетката наведнъж. Клетката става положителна отвътре с до прибл. +20 до +30 mV.
Това събитие се нарича още „разпространение“ или „превишаване“. След като разпространението достигне своя максимум, натриевите канали започват отново да се затварят. калий каналите се отварят, което води до изтичане на положително заредени калиеви йони от клетката и вътрешността на клетката отново става по-отрицателна.
В резултат на реполяризация, потенциалът за почивка обикновено е първоначално недостатъчен и може да достигне стойности до - 90 mV, например в нервна клетка с потенциал за почивка от -70 mV. Това се нарича още хиперполяризиращ аутпотенциал. Причинява се от факта, че калий каналите се затварят отново по-бавно и по този начин от клетката изтичат по-положително заредени калиеви йони.
След това първоначалното съотношение се възстановява от натриево-калиевата помпа, която транспортира три натриеви йона от клетката, докато изразходва енергия и в замяна транспортира два калиеви йона в клетката. Важна за потенциала на действие е така наречената рефрактерна фаза. Причинява се от факта, че след задействане на потенциала за действие натриевите канали все още са неактивни за кратко.
По този начин по време на „абсолютното огнеупорно време“ не може да се задейства по-нататъшен потенциал за действие, а по време на „относителното огнеупорно време“ само условно може да се задейства допълнителен потенциал за действие. Потенциалът за действие трае около 1-2 милисекунди в нервните клетки. В сърце мускулна клетка може дори да продължи няколкостотин милисекунди.
