Hvad er handlingspotentiale?

Potentialet eller potentialforskel forekommer, når der er en forskel i elektrisk ladning mellem to punkter.Denne forskel skyldes normalt en koncentration af modsat ladede ioner på hvert punkt.Handlingspotentiale opstår, når der er en pludselig og skarp ændring i den potentielle forskel på tværs af membranen i en nervecelle, der forplantes langs cellens længde.

Når en nerveimpuls ikke overføres, har indersiden af nervecellenEn negativ ladning og det udvendige en positiv.Det siges at være i sin hviletilstand, så den potentielle forskel på dette tidspunkt er hvilepotentialet.Forskellen i afgifter skyldes mængder af ioner, der findes inde og omgiver cellen.I tilfælde af nerveceller skyldes den potentielle forskel natrium- og kaliumioner.

Alle nerveimpulser er ioniske.Når nervecellen er i ro, er der forskellige koncentrationer af kalium- og natriumioner på hver side af membranen.Denne forskel opretholdes af natrium-potassiumpumper i membranen.Denne pumpe pumper natriumioner ud af celle- og kaliumioner i.

Kalium- og natriumioner diffunderer over membranen på grund af forskellen i koncentration på hver side.Kaliumioner kan let diffundere ud af cellen, men membranen er relativt uigennemtrængelig for natriumioner, der diffunderer i. Det samlede resultat er, at indersiden af nervecellen har en negativ ladning i forhold til ydersiden af cellen.

Når nervenCellen stimuleres, og en impuls initieres, situationen vendes øjeblikkeligt.Indersiden af cellen bliver positiv og det udvendige negative.Denne pludselige vending af det hvilepotentiale, der ledsager impulsen, er handlingspotentialet.Et handlingspotentiale er ekstremt kortvarigt, så en impuls er faktisk en bølge af depolarisering eller handlingspotentialer, der passerer langs cellen.

Under en impuls bliver cellemembranen permeabel for natriumioner.Natriumionerne har en meget høj koncentration uden for membranen, så de diffunderer hurtigt ind i cellen.Dette finder sted meget hurtigt og vender hvilepotentialet.Med så mange positive ioner, der nu findes i cellen, har indersiden en positiv ladning i forhold til ydersiden.

Natriumioner er i stand til at komme ind i cellen gennem ionkanaler.Når cellen hviler, forbliver ionkanalerne lukket og forhindrer natriumioner i at komme ind i cellen.Når de stimuleres af en impuls, åbner de sig og tillader natriumionens inrush.På denne måde er handlingspotentialer og impulser selvforplantende.Handlingspotentialet i et område af membranen stimulerer følgende område, hvilket får ionkanalerne til at åbne.Dette begynder igen et handlingspotentiale, som derefter stimulerer følgende område og så videre.

Når natriumionerne kommer ind i cellen, forlader kaliumionerne.Dette er begyndelsen på gendannelsesprocessen, hvor indersiden af cellen begynder at genvinde sin negative ladning.Efter at handlingspotentialet er gået og bevæget langs cellemembranen, lukker ionkanalerne, og membranen bliver uigennemtrængelig for natriumioner.Natriumpotassiumpumpen pumper igen natriumionerne ud og kaliumioner i, hvilket resulterer i, at det hvilepotentiale gendannes.