פוטנציאל פעולה

שמות נוספים

דחף עצבי, פוטנציאל עירור, ספייק, גל עירור, פוטנציאל פעולה, עירור חשמלי

הַגדָרָה

פוטנציאל הפעולה הוא שינוי קצר של פוטנציאל הממברנה של התא מפוטנציאל המנוחה שלו. הוא משמש להעברת עירור חשמלי ולכן הוא אלמנטרי להעברת גירויים.

פיזיולוגיה

כדי להבין את פוטנציאל הפעולה, ראשית צריך להיות מודע לפוטנציאל המנוחה של תא. לכל תא נרגש במנוחה יש כזה. זה נגרם על ידי ההבדל בין המטען הפנימי והחיצוני קרום תא וזה תלוי בתא באיזה גובה הוא ממוקם.

בדרך כלל הערכים נעים בין -50 mV ל- -100 mV. לרוב תאי העצב פוטנציאל מנוחה של -70mv, מה שאומר שבמצב השאר החלק הפנימי של ה- קרום תא הוא טעון שלילית מול החלק החיצוני של קרום התא. כעת אנו בוחנים את התפתחות פוטנציאל הפעולה באמצעות a תא עצב לדוגמא.

כאן, פוטנציאל פעולה גורם להולכת עירור מהירה בגוף למרחקים ארוכים. לתא פוטנציאל קרום מנוחה, אשר נשמר על ידי נתרן-אשלגן לִשְׁאוֹב. עירור, המופעל על ידי גירוי, מגיע לתא.

זורם נתרן יונים הופכים את פנים התא לחיובי יותר. אם חורג מערך סף מסוים (במקרה של תא עצב משוער. - 50mV) מופעל פוטנציאל פעולה.

זה עובד על פי "עקרון הכל או כלום". המשמעות היא ש"פוטנציאל פעולה קטן "אינו קיים, לא נוצר או לא. צורת פוטנציאל הפעולה זהה תמיד לאחר חריגה מערך הסף, ללא קשר לחוזק הגירוי.

אם חורג מערך הסף, רבים נתרן ערוצים ב- קרום תא נפתחים בבת אחת ומבחוץ זורמים יונים נתרן רבים לחלל התא בבת אחת. התא הופך חיובי מבפנים עם עד כ. +20 עד +30 mV.

אירוע זה נקרא גם "התפשטות" או "מעבר יתר". לאחר שהממרח הגיע למקסימום, תעלות הנתרן מתחילות להיסגר שוב. אשלגן תעלות נפתחות, וגורמות ליוני אשלגן טעונים חיוביים לזרום החוצה מהתא וחלקו הפנימי של התא הופך שוב לשלילי יותר.

כתוצאה מהפיכה מחדש, פוטנציאל המנוחה בדרך כלל נמוך מלכתחילה ויכול להגיע לערכים של עד - 90 mV, למשל ב תא עצב עם פוטנציאל מנוחה של -70 mV. זה נקרא גם פוטנציאל לאחר היפרפולריזציה. זה נגרם על ידי העובדה כי אשלגן תעלות נסגרות לאט יותר ובכך זורמים יוני אשלגן טעונים חיוביים יותר מהתא.

היחס המקורי משוחזר לאחר מכן על ידי משאבת הנתרן-אשלגן, המעבירה שלושה יוני נתרן מהתא תוך כדי האנרגיה ומעבירה בתמורה שני יוני אשלגן לתא. חשוב לפוטנציאל הפעולה הוא מה שנקרא שלב עקשן. זה נגרם על ידי העובדה כי לאחר הפעלת פוטנציאל הפעולה, תעלות הנתרן עדיין אינן פעילות לזמן קצר.

לפיכך, לא ניתן להפעיל פוטנציאל פעולה נוסף במהלך "הזמן העקשן המוחלט" ובמהלך "הזמן העקשן היחסי" רק באופן מותנה ניתן להפעיל פוטנציאל פעולה נוסף. פוטנציאל פעולה נמשך בערך 1-2 אלפיות השנייה בתאי עצב. ב לֵב תא שריר זה יכול אפילו להימשך כמה מאות אלפיות השנייה.