תוֹכֶן
הפוטנציאל לפעולה הוא תנודות חולפות מהירות פוטנציאל הממברנה של התא, אשר לעתים קרובות להפעיל את האות הסלולר. פוטנציאל הממברנה הוא המתח שנוצר בין התא ומחוץ לתא והוא תכונה של ריכוז החלקיקים הטעונים בכל צד של קרום התא. מאפיינים אלה הם קריטיים לתפקוד של תאי עצב והם נמצאים גם השרירים כמה תאים של המערכת האנדוקרינית.
בסוג התא נתון, פוטנציאל הפעולה הם ביסודו של דבר. עם זאת, הם עשויים להיות משמעותיים מבחינה תפקודית בשל מוצאם, וזה שימושי כדי לסווג את הפוטנציאל פעולה על פי הסיבות שלהם משתמע: אלקטרוכימיה, חשמל או הפעלה פנימית.
תכונות משותפות של פוטנציאל פעולה
פוטנציאל פעולה הוא, למעשה, גל קרום dolarization (ו repolarization הבאים), כי עובר מקצה אחד של תא לשני. זה נגרם על ידי זרימת סודיום יונים אשלגן חיובי טעון דרך קרום התא דרך תעלות יון מיוחדים. זרימת נתרן depolarizes את הממברנה, מה שהופך אותו חיובי יותר. זה גורם reflux של אשלגן, אשר repolarizes (למעשה hyperpolarizes) את הממברנה, מה שהופך אותו שלילי יותר.
לאחר יזם, פוטנציאל פעולה הוא אירוע All-or-nothing או הפוטנציאל מופעל או התא נשאר ללא שינוי ללא מצב ביניים. כל הפוטנציאלים זהים בתא נתון, כי דפוס השטף יון הוא מאפיין של תעלות יון סלקטיבית שגרמה את תחילתה של תופעה זו. לכן, לא ניתן לקבוע את הסיבות שלהם על ידי מדידת פוטנציאל קרום התא. במקום זאת, יש לנתח את התא בזהירות כדי לברר אילו גירויים הוא מגיב.
פוטנציאלים אלקטרוכימיים
גורם ההתחלה הנפוץ ביותר לפעולות פוטנציאליות הוא פעילות אלקטרוכימית. זה נגרם כאשר תא הוא depolarized (נרגש) על ידי אות כימי. אצל נוירונים זה קורה בצמתים מיוחדים בין תאי עצב, הידועים בשם סינפסות.
במודל הסינפסות נוירון בתמסורת (presynaptic) משחרר אות כימי הנקרא נוירוטרנסמיטר, המפעיל את הנוירון הקולטן (הפוסט-סינפטי) דרך פתיחת ערוצים מיוחדים חסומים של יונים נוירוטרנסמיטריים, דבר הגורם לדולריזציה. אם מתרחשת דיפולריזציה מספקת, השינוי במתח גורם לאוכלוסייה של ערוצי יון מיוחדים תלויי מתח להיפתח קרוב לבסיס הנוירון. זה מה יוזם את פוטנציאל הפעולה.
לפיכך, dolarization הראשונית מופעלת על ידי נוירוטרנסמיטורים כי לפתוח תעלות יון, אשר בתורו להפעיל פוטנציאל פעולה באמצעות ערוצי יון תלויי מתח. צורה זו של פוטנציאל אידיאלי עבור נוירונים כי הם יכולים להתחזק בקלות או נחלש, המהווה את הבסיס ללימוד המוח.
פוטנציאל פעולה חשמלית
למרות האלקטרודות בהחלט יכול לשמש כדי לעורר פוטנציאל פעולה בתאי המוח, מערכת העצבים כבר יש מערכת של הפעלה חשמלית בין כמה נוירונים. למרות שרוב הנוירונים מונעים על ידי פעילות סינפטית כימית, חלקם מופעלים על ידי צמתים של הפערים, שהם נקבוביות גדולות המצטרפות לשני תאים.
בצמתים אלה, פוטנציאל הפעולה נע בקלות מתא אחד לתא אחר, בגלל זרם חשמלי זורם ללא הפרעה בתוך הנוזל המשותף של התאים. אם זרם זה גורם לדה-פולריזציה מספקת בתא במורד הזרם, הפוטנציאל נשאר ללא שינוי. תאים מסוימים עשויים לדרוש גירוי סימולטני על ידי מספר צמתים (או על ידי שילוב של צמתים וסינפסות) כדי להיות מופעל.
פוטנציאל פעולה פנימי
תאים מסוימים, כגון נוירונים מתפוצצים בהיפוקמפוס, אינם דורשים הפעלה חיצונית כדי לבטא פוטנציאל פעולה. תאים אלה יש פנוטיפ ייחודי (מצב פיזי) שגורם לה להיות מופעל על פסגות תקופתיים או התפרצויות. מעדיף לגרום פוטנציאל פעולה בפני עצמו, הפעילות האלקטרוכימית של תאים presynaptic גורמת הפעילות המהותית של הנוירון להאיץ או להאט. סוג זה של איתות מאפשר לנוירונים לשדר אותות מורכבים המקודדים לפי תבנית קצב כוויות, במקום הפעלה של כל או לא של פוטנציאל פעולה משותף.
