Co je to generace akčního potenciálu?

Akční potenciál je změna relativního náboje přes membránu některých buněk nalezených u zvířat a rostlin. Buňky, které podstupují akční potenciály, se nazývají excitativní buňky a zahrnují nervové buňky, svalové buňky a buňky endokrinního systému - nebo systému produkujícího hormony. Generování akčního potenciálu je proces, který způsobuje změnu náboje napříč membránou.

Existují čtyři základní fáze, které jsou zapojeny do generování akčního potenciálu. Když nedochází k akčnímu potenciálu, je údajně buňka ve fázi klidové fáze. V nervové buňce je relativní náboj v buňce asi -70 milivoltů (MV) v této fázi. Klidový potenciál buňky je udržován nabitými ionty nalezenými uvnitř a kolem buňky. U nervových buněk se u buněčné membrány nacházejí pozitivně nabité ionty draselného, ​​zatímco pozitivně nabité ionty sodíku a negativně nabité chloridové ionty jsou nalezeny mimo buňku.

Hladiny iontů nalezených bezn a mimo buňku jsou řízeny iontovými bránami a čerpadly. Během klidového potenciálu pro nervové buňky jsou do buňky čerpány ionty draselné a ionty sodíku jsou čerpány. Koncentrace těchto iontů vzhledem k sobě navzájem způsobuje náboj přes membránu. V tuto chvíli se o buňce říká, že je polarizována.

Pro spuštění akčního potenciálu musí být náboj v buňce zvrácen. Když je na buňku aplikován stimul, může způsobit, že dojde k depolarizaci. Generování akčního potenciálu potřebuje stimul, který splňuje nebo překračuje určitou úroveň prahové hodnoty. Pokud práh není splněn, nebude generován akční potenciál. Velikost akčního potenciálu je stejná, zda je prahová hodnota dosažena nebo překročena, takže generace akčního potenciálu se nazývá „vše nebo žádná událost“.

Během depolarizace se iontové kanály otevírají tak, aby se ionty sodíku spěchalydo buňky. To způsobuje, že buňky podstoupí zpětně. U nervových buněk je prahová hodnota pro generování akčního potenciálu nábojem +40 mV. K tomu dochází za méně než dvě milisekundy nebo dvě tisíciny sekundy. Jakmile je vytvořen akční potenciál, začíná repolarizace této oblasti buněčné membrány.

Jakmile je akční potenciál spuštěn v jednom z těchto typů buněk, říká se, že se samo-propaguje. To znamená, že akční potenciál v jedné oblasti membrány stimuluje buňky k zahájení procesu generování akčního potenciálu v sousední části membrány. V důsledku toho se akční potenciál pohybuje podél délky buňky.