Ce este un potențial de acțiune?

De fiecare dată când faci ceva, de la un pas până la ridicarea telefonului, creierul tău transmite semnale electrice restului corpului. Aceste semnale sunt numite potențiale de acțiune. Potențialele de acțiune permit mușchilor dvs. să se coordoneze și să se miște cu precizie. Ele sunt transmise de celulele din creier numite neuroni.

Cheltuieli cheie: potențial de acțiune

• Potențialele de acțiune sunt vizualizate ca creșteri rapide și căderi ulterioare ale potențialului electric pe membrana celulară a unui neuron.
• Potențialul de acțiune se propagă pe lungimea axonului unui neuron, care este responsabil pentru transmiterea informațiilor către alți neuroni.
• Potențialele de acțiune sunt evenimente „total sau nimic” care apar atunci când se atinge un anumit potențial.

Potențialele de acțiune sunt transmise de neuroni

Potențialele de acțiune sunt transmise de celulele din creierul numite neuroni. Neuronii sunt responsabili de coordonarea și procesarea informațiilor despre lumea care este trimisă prin simțurile tale, de a trimite comenzi mușchilor din corpul tău și de a transmite toate semnalele electrice între ele.

Neuronul este format din mai multe părți care îi permit să transfere informații în întregul corp:

• dendritele sunt părți ramificate ale unui neuron care primesc informații de la neuronii din apropiere.
• corpul celulei din neuron conține nucleul său, care conține informațiile ereditare ale celulelor și controlează creșterea și reproducerea celulei.
• axon conduce semnale electrice departe de corpul celulei, transmitând informații altor neuroni la capetele sale sau terminale axon.

Vă puteți gândi la neuron ca la un computer, care primește intrare (cum ar fi apăsarea unei taste de litere de pe tastatură) prin dendritele sale, apoi vă oferă o ieșire (văzând acea literă apar pe ecranul computerului) prin axonul său. Între timp, informațiile sunt procesate astfel încât intrarea să aibă ca rezultat ieșirea dorită.

Definiția acțiunii potențiale

Potențialele de acțiune, denumite și „vârfuri” sau „impulsuri”, apar atunci când potențialul electric de pe o membrană celulară crește rapid, apoi scade, ca răspuns la un eveniment. Întregul proces durează de obicei câteva milisecunde.

O membrană celulară este un dublu strat de proteine ​​și lipide care înconjoară o celulă, protejându-și conținutul de mediul exterior și permițând doar anumite substanțe în timp ce le menține pe altele.

Un potențial electric, măsurat în volți (V), măsoară cantitatea de energie electrică care are potenţial a face treaba. Toate celulele păstrează un potențial electric în membranele celulare.

Rolul gradienților de concentrare în potențialele de acțiune

Potențialul electric de-a lungul unei membrane celulare, care este măsurat prin compararea potențialului din interiorul unei celule cu exteriorul, apare deoarece există diferențele de concentrare, sau gradienți de concentrație, de particule încărcate numite ioni în afara celulei. La rândul lor, acești gradienți de concentrație provoacă dezechilibre electrice și chimice care antrenează ioni chiar și dezechilibrele, cu dezechilibre mai disparate oferind un motivator mai mare sau forta motrice, pentru ca dezechilibrele să fie remediate. Pentru a face acest lucru, un ion se deplasează de obicei din partea cu concentrație mare a membranei în partea cu concentrație scăzută.

Cei doi ioni de interes pentru potențialele de acțiune sunt cationul de potasiu (K⁺) și cationul de sodiu (Na⁺), care poate fi găsit în interiorul și în afara celulelor.

• Există o concentrație mai mare de K⁺ în interiorul celulelor în raport cu exteriorul.
• Există o concentrație mai mare de Na⁺ la exteriorul celulelor în raport cu interiorul, de aproximativ 10 ori mai mare.

Potențialul membranei de repaus

Când nu există un potențial de acțiune în curs (de exemplu, celula este „în repaus”), potențialul electric al neuronilor este la potențial de repaus al membranei, care este de obicei măsurat la aproximativ -70 mV. Aceasta înseamnă că potențialul interior al celulei este cu 70 mV mai mic decât exteriorul. Trebuie menționat că aceasta se referă la o stare de echilibru - ionii se mișcă în interior și în afara celulei, dar într-un mod care menține potențialul membranei în repaus la o valoare destul de constantă.

Potențialul membranei în repaus poate fi menținut, deoarece membrana celulară conține proteine ​​care se formează canale ionice - găuri care permit ionilor să curgă în și din celule - și sodiu / potasiu Pompe care poate pompa ioni în și în afara celulei.

Canalele ionice nu sunt întotdeauna deschise; unele tipuri de canale se deschid doar ca răspuns la anumite condiții. Aceste canale sunt astfel numite canale „închise”.