Sopomenke
živčni impulz, vzbujevalni potencial, konica, vzbujevalni val, akcijski potencial, električno vzbujanje
Definicija
Akcijski potencial je kratka sprememba membranskega potenciala celice od njenega potenciala mirovanja. Uporablja se za prenos električnega vzbujanja in je zato osnovni za prenos dražljajev.
Fiziologija
Da bi razumeli akcijski potencial, se moramo najprej zavedati potenciala mirovanja celice. Vsaka vznemirljiva celica v mirovanju ima enega. Vzrok je razlika v naboju med notranjostjo in zunanjostjo celična membrana in odvisno od celice, v kateri višini se nahaja.
Običajno se vrednosti spreminjajo med -50 mV in -100 mV. Večina živčnih celic ima potencial počitka -70 mv, kar pomeni, da je v preostalem stanju notranjost celična membrana je negativno napolnjen nasproti zunanje strani celične membrane. Zdaj pogledamo razvoj akcijskega potenciala z uporabo živčne celice kot primer.
Tu akcijski potenciali povzročajo hitro vzbujanje prevodnosti v telesu na velike razdalje. Celica ima membranski potencial v mirovanju, ki ga vzdržuje natrijev-kalij črpalka. Vzbujanje, ki ga sproži dražljaj, doseže celico.
Dotok natrijev ioni naredijo notranjost celice bolj pozitivno. Če je določena mejna vrednost presežena (v primeru živčne celice pribl. - 50mV) sproži se akcijski potencial.
To deluje po načelu "vse ali nič". To pomeni, da "malo akcijskega potenciala" ne obstaja, je ustvarjen ali ne. Oblika akcijskega potenciala je po preseganju mejne vrednosti vedno enaka, ne glede na jakost dražljaja.
Če je mejna vrednost presežena, jih je veliko natrijev kanalov na celična membrana odprt naenkrat in od zunaj naenkrat v notranjost celice priteče veliko natrijevih ionov. Celica v notranjosti postane pozitivna do približno +20 do +30 mV.
Ta dogodek se imenuje tudi "širjenje" ali "preseganje". Ko je širjenje največje, se natrijevi kanali začnejo znova zapirati. Kalij kanali se odprejo, zaradi česar pozitivno nabiti kalijevi ioni odtečejo iz celice, notranjost celice pa spet postane bolj negativna.
Kot rezultat repolarizacije je potencial počitka običajno sprva premajhen in lahko doseže vrednosti do - 90 mV, na primer v živčne celice s potencialom počitka -70 mV. Temu pravimo tudi hiperpolarizirajoči afterpotencial. Vzrok je dejstvo, da kalij kanali se spet počasneje zapirajo in tako iz celice odtekajo bolj pozitivno nabiti kalijevi ioni.
Prvotno razmerje nato obnovi natrijevo-kalijeva črpalka, ki prenaša tri natrijeve ione iz celice, medtem ko porablja energijo, v zameno pa dva kalijeva iona v celico. Za akcijski potencial je pomembna tako imenovana ognjevzdržna faza. Vzrok je dejstvo, da so po sprožitvi akcijskega potenciala natrijevi kanali še kratek čas neaktivni.
Tako med „absolutnim neodzivnim časom“ ni mogoče sprožiti nadaljnjega akcijskega potenciala, v „relativnem neodzivnem času“ pa le pogojno lahko sproži nadaljnji akcijski potencial. Akcijski potencial v živčnih celicah traja približno 1-2 milisekundi. V srce mišične celice lahko traja tudi nekaj sto milisekund.
