پتانسیل عمل

برای مدت طولانی ، روند برقراری ارتباط بین اعصاب و بافت هدف آنها برای فیزیولوژیست ها ناشناخته بود. با توسعه الکتروفیزیولوژی و کشف فعالیت الکتریکی نورون ها ، مشخص شد که انتقال سیگنال ها از سلولهای عصبی به بافتهای هدف آنها توسط پتانسیل های عمل واسطه می شود.

پتانسیل عمل به عنوان یک تغییر ناگهانی ، سریع ، گذرا و پخش پتانسیل غشای استراحت تعریف می شود. فقط سلولهای عصبی و سلولهای عضلانی قادر به تولید پتانسیل عمل هستند. این خاصیت تحریک پذیری نامیده می شود.

حقایق کلیدی در مورد پتانسیل عمل

تعریف	تغییر ناگهانی ، سریع ، گذرا و تکثیر پتانسیل غشای استراحت
محرک	آستانه زیر آستانه
فاز	دپلاریزاسیون بیش از حد قطبش
نسوز	مطلق - دپلاریزاسیون ، 2/3 از نسبی repolarization - 1/3 آخرین از repolarization
سیناپس	غشای سیناپسی غشای پیش سیناپسی غشای پس سیناپسی

در این مقاله در مورد تعریف ، مراحل و مراحل پتانسیل عمل بحث خواهد شد.

فهرست+ نمایش همه

تعریف

پتانسیل های عمل سیگنال های عصبی هستند. نورونها به منظور انتقال آنها به بافتهای هدف ، این سیگنال ها را در طول فرآیندهای خود تولید و انجام می دهند. پس از تحریک ، آنها یا به نوعی تحریک ، مهار یا تعدیل می شوند.

ساختار و انواع نورون ها را با واحد مطالعه زیر بیاموزید.

گام

اما چه عواملی باعث پتانسیل عمل می شود؟از جنبه الکتریکی ، توسط یک محرک با مقدار مشخصی که در میلی ولت ها بیان شده است [MV] ایجاد می شود. همه محرک ها نمی توانند باعث پتانسیل عمل شوند. محرک کافی باید از مقدار الکترونی کافی برخوردار باشد که منفی بودن سلول عصبی را به آستانه پتانسیل عمل کاهش می دهد. به این روش ، محرک های زیر آستانه ، آستانه و suprathreshold وجود دارد. محرک های زیر آستانه نمی توانند باعث پتانسیل عمل شوند. محرکهای آستانه از انرژی یا پتانسیل کافی برای تولید پتانسیل عمل (تکانه عصبی) هستند. محرک های Suprathreshold همچنین یک پتانسیل عملی ایجاد می کنند ، اما قدرت آنها از محرک های آستانه بالاتر است.

بنابراین ، هنگامی که یک محرک پتانسیل غشای را به مقادیر پتانسیل آستانه تغییر دهد ، پتانسیل عمل ایجاد می شود. پتانسیل آستانه معمولاً در حدو د-50 ت ا-55 میلی ولت است. این مهم است که بدانیم پتانسیل عمل بر اساس قانون همه یا هیچ یک رفتار می کند. این بدان معنی است که هر محرک زیر آستانه هیچ چیز را ایجاد نمی کند ، در حالی که محرک های آستانه و suprathreshold پاسخ کاملی از سلول هیجان انگیز ایجاد می کنند.

آیا بسته به اینکه آیا این امر به دلیل آستانه یا پتانسیل فوق العاده ایجاد شده است ، پتانسیل عملی متفاوت است؟جواب نه. طول و دامنه یک پتانسیل اکشن همیشه یکسان است. با این حال ، افزایش قدرت محرک باعث افزایش فرکانس یک پتانسیل عمل می شود. یک پتانسیل عمل در امتداد فیبر عصبی بدون کاهش یا تضعیف دامنه و طول پخش می شود. علاوه بر این ، پس از ایجاد یک پتانسیل عمل ، نورونها برای مدت معینی مقاوم به محرک می شوند که در آن نمی توانند پتانسیل عمل دیگری ایجاد کنند.

فاز

از جنبه یون ها ، یک پتانسیل عمل در اثر تغییرات موقت در نفوذپذیری غشای برای یونهای پراکنده ایجاد می شود. این تغییرات باعث می شود کانال های یونی باز شوند و یونها برای کاهش شیب غلظت آنها کاهش یابد. مقدار پتانسیل آستانه به نفوذپذیری غشای ، غلظت داخل و خارج سلولی یونها و خواص غشای سلولی بستگی دارد.

یک پتانسیل عمل دارای سه مرحله است: دپلاریزاسیون ، بیش از حد ، بازپرداخت. دو حالت دیگر از پتانسیل غشای مربوط به پتانسیل عمل وجود دارد. مورد اول هیپوپولاریزاسیون است که پیش از دپلاریزاسیون است ، در حالی که مورد دوم بیش از حد قطبی است ، که از رکورد زدایی پیروی می کند.

هیپوپلاریزاسیون افزایش اولیه پتانسیل غشای به مقدار پتانسیل آستانه است. پتانسیل آستانه کانال های سدیم ولتاژ دروازه را باز می کند و باعث هجوم زیادی از یون های سدیم می شود. این فاز دپلاریزاسیون نامیده می شود. در طول دپلاریزاسیون ، داخل سلول بیشتر و بیشتر الکتروپوزیت می شود ، تا زمانی که پتانسیل به تعادل الکتروشیمیایی برای سدیم +61 میلی ولت نزدیکتر شود. این مرحله از مثبت بودن شدید ، مرحله Overshoot است.

پس از بیش از حد ، نفوذپذیری سدیم به دلیل بسته شدن کانال های آن ناگهان کاهش می یابد. مقدار بیش از حد پتانسیل سلول کانال های پتاسیم با ولتاژ دروازه را باز می کند ، که باعث ایجاد یک پتاسیم بزرگ می شود و باعث کاهش میزان برق سلول می شود. این مرحله مرحله repolarization است که هدف آن بازگرداندن پتانسیل غشای استراحت است. بازپرداخت همیشه باعث می شود ابتدا به فشار خون بالا منجر شود ، وضعیتی که در آن پتانسیل غشای نسبت به پتانسیل غشای پیش فرض منفی تر است. اما خیلی زود پس از آن ، غشای دوباره مقادیر پتانسیل غشایی را تعیین می کند.

تبادل یونها در پتانسیل عمل (نمودار)

پس از بررسی نقش یون ها ، اکنون می توانیم پتانسیل آستانه را به طور دقیق تر به عنوان مقدار پتانسیل غشایی که در آن کانال های سدیم با ولتاژ باز می شوند ، تعریف کنیم. در بافت های هیجان انگیز ، پتانسیل آستانه حدود 10 تا 15 میلی ولت کمتر از پتانسیل غشای استراحت است.

دوره نسوز

دوره نسوز زمان پس از تولید پتانسیل عمل است که در طی آن سلول هیجان انگیز نمی تواند پتانسیل عمل دیگری تولید کند. دو مرحله از این دوره وجود دارد ، نسوز مطلق و نسبی.

نسوز مطلق با دپلاریزاسیون و حدود 2/3 از مرحله repolarization همپوشانی دارد. پتانسیل عمل جدیدی در طول دپلاریزاسیون قابل تولید نیست زیرا تمام کانال های سدیم با ولتاژ در حال حاضر باز شده یا با حداکثر سرعت آنها باز می شوند. در طول بازگرداندن زودرس ، پتانسیل عمل جدید غیرممکن است زیرا کانال های سدیم غیرفعال هستند و به پتانسیل استراحت نیاز دارند تا در حالت بسته قرار بگیرند ، که از آن می توانند بار دیگر در حالت باز قرار بگیرند. باعث کاهش کامل کانال های سدیم از وضعیت غیرفعال خود می شود.

نسوز نسبی دوره ای است که تولید پتانسیل عمل جدید امکان پذیر است ، اما فقط بر روی یک محرک فوق العاده. این دوره با 1/3 نهایی مجدد مجدد همپوشانی دارد.

استراتژی برای تجارت گزینه های...