Потенциал действия: что это такое и каковы его фазы?
Что мы думаем, что мы чувствуем, что мы делаем ... все это в значительной степени зависит от нашей нервной системы, благодаря которой мы можем управлять каждым из процессов, которые происходят в нашем организме, и получать, обрабатывать и работать с информацией, которая есть и среда, которую они предоставляют нам.
Работа этой системы основана на передаче биоэлектрических импульсов через различные нейронные сети, которые мы имеем. Эта передача включает в себя ряд процессов, имеющих большое значение, являясь одним из основных тот, который известен как потенциал действия .
- Статья по теме: «Части нервной системы: функции и анатомические структуры»
Потенциал действия: основные определения и характеристики
Это понимается как потенциал действия волна или электрический разряд, который возникает от набора до набора изменений, перенесенных нейрональной мембраной из-за электрических изменений и взаимосвязи между внешней и внутренней средой нейрона.
Это уникальная электрическая волна, которая он будет передаваться через клеточную мембрану, пока не достигнет конца аксона вызывая эмиссию нейротрансмиттеров или ионов в мембрану постсинаптического нейрона, генерируя в ней еще один потенциал действия, который в конечном итоге приведет к некоему порядку или информации в некоторой области организма. Его начало происходит в аксонном конусе, рядом с сомой, где можно наблюдать большое количество натриевых каналов.
Потенциал действия имеет особенность следования так называемому закону «все или ничего». То есть, либо это происходит, либо нет, промежуточных возможностей нет. Несмотря на это, будь то потенциал может зависеть от наличия возбуждающих или тормозных потенциалов что облегчает или мешает этому.
Все потенциалы действия будут иметь одинаковую нагрузку, и их количество может варьироваться только: что сообщение более или менее интенсивно (например, восприятие боли перед проколом или ударом будет другим) не вызовет изменений в интенсивность сигнала, но это только приведет к тому, что потенциалы действия будут реализованы чаще.
В дополнение к этому и в связи с вышеизложенным также стоит упомянуть тот факт, что невозможно добавить потенциалы действия, поскольку у них короткий рефрактерный период в котором та часть нейрона не может инициировать другой потенциал.
Наконец, это подчеркивает тот факт, что потенциал действия возникает в определенной точке нейрона и должен возникать вдоль каждой из следующих точек, не имея возможности вернуть электрический сигнал обратно.
- Вы можете быть заинтересованы: "Что такое аксоны нейронов?"
Фазы действия потенциала
Потенциал действия возникает на протяжении ряда фаз, которые идут от исходной ситуации покоя до отправки электрического сигнала и наконец возврат в исходное состояние.
1. Потенциал для отдыха
Этот первый шаг предполагает базовое состояние, в котором изменения, которые приводят к потенциальному действию, еще не произошли. Это момент, когда мембрана находится на уровне -70 мВ, ее базовый электрический заряд , В течение этого времени некоторые небольшие деполяризации и электрические изменения могут достигать мембраны, но их недостаточно для запуска потенциала действия.
2. Деполяризация
Эта вторая фаза (или первый из самого потенциала), стимуляция, генерирует, что происходит в мембране нейрона, электрическое изменение с достаточной интенсивностью возбуждения (которое должно по крайней мере генерировать изменение до -65 мВ, а в некоторых нейронах до - 40 мВ), чтобы генерировать, что натриевые каналы конуса аксона открываются таким образом, что ионы натрия (положительно заряженные) входят массивным образом.
В свою очередь, натриево-калиевые насосы (которые обычно поддерживают стабильное внутреннее выталкивание клеток, обменивая три иона натрия на два калия таким образом, что из тех, которые попадают внутрь, удаляются более положительные ионы), перестают работать. Это приведет к изменению нагрузки на мембрану таким образом, что она достигнет 30 мВ. Это изменение - то, что известно как деполяризация.
После этого калиевые каналы начинают открываться мембраны, которая также является положительным ионом и попадает в эти массивы, будет отталкиваться и начнет выходить из клетки. Это приведет к замедлению деполяризации, поскольку положительные ионы теряются. Поэтому максимум электрический заряд будет 40 мВ. Натриевые каналы становятся закрытыми и будут инактивироваться в течение короткого периода времени (что предотвращает суммарную деполяризацию). Сгенерирована волна, которая не может вернуться назад.
- Статья по теме: «Что такое деполяризация нейронов и как она работает?»
3. Реполяризация
Как только натриевые каналы закрыты, он перестает быть способным проникать в нейрон в то же время тот факт, что калиевые каналы остаются открытыми, порождает то, что это продолжает удаляться. Вот почему потенциал и мембрана становятся все более отрицательными.
4. Гиперполяризация
Поскольку все больше и больше калия выходит, электрический заряд мембраны это становится все более и более негативным до точки гиперполяризации : они достигают уровня отрицательного заряда, который даже превышает уровень покоя. В это время калиевые каналы закрываются, а натриевые каналы реактивируются (без открытия). Это приводит к тому, что электрический заряд перестает падать, и технически может появиться новый потенциал, но, тем не менее, тот факт, что он подвергается гиперполяризации, означает, что величина заряда, которая будет необходима для потенциала действия, намного выше, чем обычно. Натриево-калиевый насос также реактивируется.
5. Потенциал отдыха
Реактивация натриево-калиевого насоса генерирует мало-помалу положительный заряд, поступающий в клетку, что, в конечном итоге, приведет к возврату его основного состояния, потенциала покоя (-70 мВ).
6. Потенциал действия и высвобождение нейротрансмиттеров
Этот сложный биоэлектрический процесс будет производиться от аксонного конуса до конца аксона таким образом, что электрический сигнал будет передаваться на кнопки терминала. Эти кнопки имеют кальциевые каналы, которые открываются, когда потенциал достигает их, что-то, что заставляет пузырьки, содержащие нейротрансмиттеры, испускать их содержимое и они изгоняют его в синаптическое пространство. Таким образом, именно потенциал действия генерирует высвобождение нейротрансмиттеров, являющихся основным источником передачи нервной информации в нашем организме.
Библиографические ссылки
- Гомес, М .; Espejo-Saavedra, J.M .; Таравильо, Б. (2012). Психобиология. CEDE Руководство по подготовке PIR, 12. CEDE: Мадрид
- Гайтон, К.А. & Холл, J.E. (2012) Договор медицинской физиологии. 12-е издание. Макгроу Хилл.
- Кандел Е.Р .; Шварц, J.H. И Джесселл, Т.М. (2001). Принципы нейробиологии. Четвертое издание. McGraw-Hill Interamericana. Мадрид.
