การนำศักยภาพการกระทำคืออะไร?

การนำศักยภาพการกระทำเป็นกระบวนการของวิธีการไล่ระดับแรงดันไฟฟ้าหรือความแตกต่างในประจุไฟฟ้าในเซลล์ส่งต่อไปยังผู้อื่นหรือผ่านเซลล์ประสาท โดยปกติประจุนอกของเซลล์เมมเบรนจะเป็นค่าลบในขณะที่ประจุบวกอยู่ด้านใน ด้วยเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทโปรตีนที่ส่งผ่านอนุภาคที่มีประจุบวกเรียกว่าไอออนข้ามเยื่อหุ้มเซลล์มักจะอนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงในการกระทำที่มีศักยภาพ การเปลี่ยนแปลงในการไหลของอนุภาคเหล่านี้สามารถเพิ่มหรือลดความแตกต่างของประจุและปกติจะควบคุมว่าจะมีการใช้สัญญาณหรือไม่ การนำมักจะถูกชี้นำโดยการไหลของไอออนโดยปกติจะเกิดขึ้นในระยะหนึ่งลงมาที่ซอนก่อนที่จะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

ในระบบประสาทเซลล์บางเซลล์มีซอนค่อนข้างสั้นในขณะที่เซลล์อื่นมีส่วนต่อขยายที่อยู่ไกล ๆ การนำศักยภาพการกระทำได้รับผลกระทบจากเส้นผ่านศูนย์กลางของซอน หากมีความกว้างไอออนก็จะสามารถเคลื่อนที่ผ่านแอกซอนและทำกระแสได้มากขึ้น ระยะทางของการนำไฟฟ้ามักจะสั้นกว่าสำหรับเซลล์ประสาทที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

การสลับขั้วของเยื่อหุ้มเซลล์จะแพร่กระจายผ่านการนำศักยภาพที่เป็นไปได้ เซลล์ประสาทก็มักจะผ่านช่วงพักตัวที่เรียกว่าระยะเวลาทนไฟในระหว่างที่ช่องสำหรับอนุภาคที่มีประจุไม่เปิด สัญญาณไฟฟ้าจึงสามารถผ่านในทิศทางเดียวจากตัวเซลล์ไปยังจุดสิ้นสุดของซอน สิ่งนี้สามารถควบคุมได้ว่าเซลล์ประสาทสามารถยิงได้กี่ครั้งในระยะเวลาที่กำหนด

การนำศักยภาพการกระทำมักจะได้รับความช่วยเหลือจากการเคลือบไมอีลินซึ่งโดยทั่วไปจะทำจากชั้นของเซลล์ glial เซลล์ที่ปกคลุม Myelin สามารถกระตุ้นกระแสประสาทได้ไกลกว่าเพราะไอออนไม่สามารถทะลุผ่านชั้นเคลือบได้ โหนดในระหว่างเซลล์ glial ประกอบขึ้นในฝักไมอีลินที่ฮอร์โมนและช่องทางไอออนสามารถผ่าน การกระทำที่มีศักยภาพการนำมักเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในระหว่างโหนดเหล่านี้โดยไม่สูญเสียความแรงของสัญญาณ ถ้าไมอีลินเสื่อมสภาพแล้วการนำของเส้นใยประสาทอาจลดลงได้บางครั้งส่งผลให้เกิดภาวะเช่น Multiple Sclerosis (MS) ซึ่งการทำงานของร่างกายได้รับผลกระทบจากการขาดสัญญาณประสาท

กระแสมักไหลผ่านเซลล์เนื่องจากประจุและศักย์ไฟฟ้าแตกต่างกันไปตามตำแหน่ง โดยทั่วไปแล้วการนำกระแสไฟฟ้าที่เป็นไปได้ของการกระทำทำให้กระแสสามารถไหลไปตามความยาวทั้งหมดของซอนในด้านของเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อกระแสข้ามเมมเบรนเข้าสู่เซลล์กล้ามเนื้อเช่นความแตกต่างของประจุมักจะทำให้เกิดการไหลในทิศทางตรงกันข้ามกับด้านนอก ศักย์ไฟฟ้าและความเร็วอิมพัลส์สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการทางคณิตศาสตร์ที่เป็นปัจจัยในความเข้มของศักย์ไฟฟ้ากระทำรวมถึงระยะทางกายภาพ