Τι είναι το δυναμικό δράσης;

Δυναμικό, ή διαφορά δυναμικού, συμβαίνει όταν υπάρχει διαφορά στο ηλεκτρικό φορτίο μεταξύ δύο σημείων.Αυτή η διαφορά σε χρέωση οφείλεται συνήθως σε συγκέντρωση αντίθετα φορτισμένων ιόντων σε κάθε σημείο.Το δυναμικό δράσης συμβαίνει όταν υπάρχει ξαφνική και απότομη αλλαγή στη διαφορά δυναμικού σε όλη τη μεμβράνη ενός νευρικού κυττάρου που διαδίδεται κατά μήκος του κυττάρου.

Όταν δεν μεταδίδεται μια νευρική ώθηση, το εσωτερικό του νευρικού κυττάρου έχειένα αρνητικό φορτίο και το εξωτερικό θετικό.Λέγεται ότι βρίσκεται στην κατάσταση ηρεμίας, οπότε η διαφορά δυναμικού αυτή τη στιγμή είναι το δυναμικό ανάπαυσης.Η διαφορά στις χρεώσεις οφείλεται σε ποσά ιόντων που βρίσκονται μέσα και περιβάλλουν το κελί.Στην περίπτωση των νευρικών κυττάρων, η διαφορά δυναμικού οφείλεται σε ιόντα νατρίου και καλίου.Όταν το νευρικό κύτταρο βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας, υπάρχουν διαφορετικές συγκεντρώσεις των ιόντων καλίου και νατρίου σε κάθε πλευρά της μεμβράνης.Αυτή η διαφορά διατηρείται με αντλίες νατρίου-υλικά στη μεμβράνη.Αυτή η αντλία αντλούν ιόντα νατρίου από τα ιόντα κυττάρου και καλίου.Τα ιόντα καλίου μπορούν εύκολα να διαχέονται από το κύτταρο, αλλά η μεμβράνη είναι σχετικά αδιαπέραστη στα ιόντα νατρίου που διαχέονται μέσα. Το συνολικό αποτέλεσμα είναι ότι το εσωτερικό του νευρικού κυττάρου έχει αρνητικό φορτίο σε σχέση με το εξωτερικό του κυττάρου.Το κύτταρο διεγείρεται και ξεκινά μια ώθηση, η κατάσταση αντιστρέφεται στιγμιαία.Το εσωτερικό του κυττάρου γίνεται θετικό και το εξωτερικό αρνητικό.Αυτή η ξαφνική αντιστροφή του δυναμικού ηρεμίας που συνοδεύει την ώθηση είναι το δυναμικό δράσης.Ένα δυναμικό δράσης είναι εξαιρετικά βραχύβια, οπότε μια ώθηση είναι στην πραγματικότητα ένα κύμα αποπόλωσης ή δυναμικά δράσης, που περνάει κατά μήκος του κυττάρου.Τα ιόντα νατρίου έχουν πολύ υψηλή συγκέντρωση έξω από τη μεμβράνη, έτσι ώστε να διαχέονται γρήγορα στο κύτταρο.Αυτό συμβαίνει πολύ γρήγορα και αντιστρέφει το δυναμικό ανάπαυσης.Με τόσα πολλά θετικά ιόντα που βρίσκονται τώρα μέσα στο κελί, το εσωτερικό έχει θετικό φορτίο σε σχέση με το εξωτερικό.Όταν η κυψέλη ξεκουράζεται, τα κανάλια ιόντων παραμένουν κλειστά και κρατούν τα ιόντα νατρίου να εισέλθουν στο κύτταρο.Όταν διεγείρονται από μια ώθηση, ανοίγουν και επιτρέπουν την εισβολή των ιόντων νατρίου.Με αυτόν τον τρόπο, τα δυναμικά και οι παρορμήσεις δράσης είναι αυτο-προώθηση.Το δυναμικό δράσης σε μια περιοχή της μεμβράνης διεγείρει την ακόλουθη περιοχή προκαλώντας την άνοιξη των καναλιών ιόντων.Αυτό με τη σειρά του ξεκινά ένα δυναμικό δράσης, το οποίο στη συνέχεια διεγείρει την ακόλουθη περιοχή και ούτω καθεξής. "Καθώς τα ιόντα νατρίου εισέρχονται στο κύτταρο, τα ιόντα καλίου αφήνουν.Αυτή είναι η αρχή της διαδικασίας ανάκτησης όπου το εσωτερικό του κυττάρου αρχίζει να ανακτά το αρνητικό του φορτίο.Αφού περάσει και μετακινηθεί το δυναμικό δράσης κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης, τα κανάλια ιόντων κλείνουν και η μεμβράνη γίνεται αδιαπέραστη στα ιόντα νατρίου.Η αντλία νατρίου-ετικέτας αντλεί και πάλι τα ιόντα νατρίου και τα ιόντα καλίου, με αποτέλεσμα την αποκατάσταση του δυναμικού ηρεμίας.