Potencial ukrepanja: funkcija, naloge, vloga in bolezni

An akcijski potencial je kratkoročna sprememba membranskega potenciala. Akcijski potenciali se običajno pojavijo pri akson gričevje nevrona in so predpogoj za prenos dražljaja.

Kakšen je akcijski potencial?

Akcijski potenciali se običajno pojavijo pri akson pobočje a živčne celice in so predpogoj za prenos dražljajev. The akcijski potencial je spontani obrat naboja v živčnih celicah. Akcijski potenciali se pojavijo na akson hribovje. Hrib aksona je izhodišče prenosnih procesov a živčne celice. akcijski potencial nato potuje vzdolž aksona ali projekcije živca. Potencial lahko traja od ene milisekunde do nekaj minut. Intenzivnost vsakega akcijskega potenciala je enaka. Skladno s tem ni ne šibkih ne močnih akcijskih potencialov. So prej reakcije vse ali nič, tj. Bodisi je dražljaj dovolj močan, da v celoti sproži akcijski potencial, bodisi akcijski potencial sploh ni sprožen. Vsak akcijski potencial poteka v več fazah.

Funkcija in naloga

Pred akcijskim potencialom je celica v stanju mirovanja. The natrijev kanali so večinoma zaprti in kalij kanali so delno odprti. S premikanjem kalij V tej fazi celica ohranja tako imenovani membranski potencial v mirovanju. To je približno -70 mV. Torej, če bi izmerili napetost znotraj aksona, bi dobili negativni potencial -70 mV. To lahko pripišemo neravnovesju naboja ionov med prostorom zunaj celice in celično tekočino. Sprejemljivi procesi živčnih celic, dendriti, sprejemajo dražljaje in jih po telesu celice prenašajo do aksonskega griča. Vsak vhodni dražljaj spremeni membranski potencial v mirovanju. Vendar pa je treba za sprožitev akcijskega potenciala preseči mejno vrednost na griču aksona. Ta prag je dosežen šele, ko se membranski potencial poveča za 20 mV do -50 mV. Če se membranski potencial na primer poveča le na -55 mV, se zaradi odziva na vse ali nič ne zgodi nič. Ko je prag presežen, se natrijev kanali celice se odprejo. Pozitivno napolnjen natrijev ioni tečejo, potencial mirovanja pa še naprej narašča. The kalij kanali zaprejo. Rezultat je repolarizacija. Prostor znotraj aksona je zdaj za kratek čas pozitivno napolnjen. Ta faza se imenuje tudi prekoračitev. Še preden je dosežen največji membranski potencial, se natrijevi kanali spet zaprejo. Namesto tega se kalijevi kanali odprejo in kalijevi ioni odtekajo iz celice. Pojavi se repolarizacija, kar pomeni, da se membranski potencial spet približa potencialu mirovanja. Za kratek čas obstaja celo tako imenovana hiperpolarizacija. Med tem postopkom membranski potencial še vedno pade pod -70 mV. To obdobje, ki traja približno dve milisekundi, imenujemo tudi ognjevzdržno obdobje. V obdobju ognjevzdržja ni mogoče sprožiti akcijskega potenciala. To preprečuje prekomerno razdražljivost celice. Po regulaciji z natrijevo-kalijevo črpalko je napetost spet -70 mV in akson lahko spet vzbudi dražljaj. Zdaj se akcijski potencial prenaša z enega odseka aksona na drugega. Ker je prejšnji odsek še vedno v ognjevzdržnem obdobju, se lahko dražljaji prenašajo le v eno smer naenkrat. Vendar je ta neprekinjen prenos dražljajev precej počasen. Saltatorni prenos dražljaja je hitrejši. Tu so aksoni obdani s t.i. mielinska ovojnica. To deluje kot nekakšen izolacijski trak. Vmes je mielinska ovojnica je večkrat prekinjena. Te prekinitve se imenujejo čipke. Med prenosom salutantnega dražljaja akcijski potenciali preskočijo z enega obroča na vrvico na drugega. To močno poveča hitrost razmnoževanja. Akcijski potencial je osnova za prenos dražljajev. Na tem prevodu temeljijo vse funkcije telesa.

Bolezni in motnje

Ko napademo in uničimo mielinske ovojnice živčnih celic, pride do resnih motenj pri prenosu dražljajev. Izguba mielinska ovojnica povzroči, da se med prevodnostjo izgubi naboj. To pomeni, da je za vzbujanje aksona pri naslednjem prelomu mielinske ovojnice potrebno več naboja.V primeru rahle poškodbe mielinske plasti se akcijski potencial upočasni. Če pride do hujših poškodb, se lahko prevodnost vzbujanja popolnoma prekine, saj ni več mogoče sprožiti nobenega akcijskega potenciala. Na mielinske ovojnice lahko vplivajo genetske okvare, kot sta Krabbejeva bolezen ali Charcot-Marie-Tooth bolezen. Verjetno pa je najbolj znana demielinizirajoča bolezen multipla skleroza. Tu imunske celice telesa napadajo in uničijo mielinske ovojnice. Odvisno od katerega živci prizadete, motnje vida, splošna šibkost, spastičnost, paraliza, občutljivost oz govorne motnje lahko pojavijo. Precej redka bolezen je paramyotonia congenita. V povprečju je na 250,000 ljudi prizadeta samo ena oseba. Bolezen je motnja natrijevega kanala. Posledično lahko natrijevi ioni vstopijo v celico celo v fazah, ko je treba natrijev kanal dejansko zapreti, kar sproži akcijski potencial, tudi če dražljaja sploh ni. Posledično lahko v živci. To se kaže kot povečana mišična napetost (miotonija). Po prostovoljnem gibanju mišice popustijo s precejšnjo zamudo. Vzvratno je možno tudi pri paramyotonia congenita. Mogoče natrijev kanal ne prepušča natrijevih ionov v celico niti med vzbujanjem. Tako se akcijski potencial lahko sproži le z zamudo ali pa sploh ne, kljub dohodnemu dražljaju. Reakcija na dražljaj tako ne pride. Posledice so senzorične motnje, mišična oslabelost ali paraliza. Pojavom simptomov so še posebej naklonjene nizke temperature, zato se prizadeti ne smejo ohlajati mišic.