Wat is actiepotentieel?

Potentiaal, of potentiaalverschil, treedt op wanneer er een verschil is in elektrische lading tussen twee punten.Dit verschil in lading is meestal te wijten aan een concentratie van tegengesteld geladen ionen op elk punt.Actiepotentiaal treedt op wanneer er een plotselinge en scherpe verandering is in het potentiaalverschil over het membraan van een zenuwcel die wordt voortgebracht langs de lengte van de cel.een negatieve lading en de buitenkant een positieve.Er wordt gezegd dat het in de rusttoestand staat, dus het potentiële verschil op dit moment is het rustpotentieel.Het verschil in ladingen is te wijten aan hoeveelheden ionen die binnen en omringen van de cel worden gevonden.In het geval van zenuwcellen is het potentiële verschil te wijten aan natrium- en kaliumionen.

Alle zenuwimpulsen zijn ionisch van aard.Wanneer de zenuwcel in rust is, zijn er verschillende concentraties van het kalium- en natriumionen aan weerszijden van het membraan.Dit verschil wordt gehandhaafd door natriumpotassiumpompen in het membraan.Deze pomp pompt natriumionen uit de cel en kaliumionen in.

kalium- en natriumionen diffunderen over het membraan vanwege het verschil in concentratie aan beide kanten.Kaliumionen kunnen gemakkelijk uit de cel diffunderen, maar het membraan is relatief ondoordringbaar voor natriumionen die diffunderen. Het totale resultaat is dat de binnenkant van de zenuwcel een negatieve lading heeft ten opzichte van de buitenkant van de cel.Cel wordt gestimuleerd en een impuls wordt gestart, de situatie wordt tijdelijk omgekeerd.De binnenkant van de cel wordt positief en de buitenkant negatief.Deze plotselinge omkering van het rustpotentieel dat gepaard gaat met de impuls is het actiepotentieel.Een actiepotentiaal is extreem van korte duur, dus een impuls is eigenlijk een golf van depolarisatie of actiepotentialen, die de cel doorgaat. Tijdens een impuls wordt het celmembraan permeabel voor natriumionen.De natriumionen hebben een zeer hoge concentratie buiten het membraan, dus diffunderen ze snel in de cel.Dit vindt zeer snel plaats en keert het rustpotentieel om.Met zoveel positieve ionen die nu in de cel worden gevonden, heeft de binnenkant een positieve lading ten opzichte van de buitenkant.

Natriumionen kunnen de cel via ionkanalen binnenkomen.Wanneer de cel rust, blijven de ionkanalen gesloten en voorkomen dat de natriumionen de cel binnenkomen.Wanneer ze worden gestimuleerd door een impuls, gaan ze open en staan ze de inrush van de natriumionen toe.Op deze manier zijn actiepotentialen en impulsen zelfpropagerend.Het actiepotentiaal in één deel van het membraan stimuleert het volgende gebied waardoor de ionkanalen openen.Dit begint op zijn beurt een actiepotentiaal, dat vervolgens het volgende gebied stimuleert, enzovoort.

Terwijl de natriumionen de cel binnenkomen, vertrekken de kaliumionen.Dit is het begin van het herstelproces waarbij de binnenkant van de cel zijn negatieve lading begint te herwinnen.Nadat het actiepotentiaal is verstreken en langs het celmembraan is bewogen, sluiten de ionkanalen en wordt het membraan ondoordringbaar voor natriumionen.De natriumpotassiumpomp pompt opnieuw de natriumionen uit en kaliumionen erin, waardoor het rustpotentieel wordt hersteld.