Потенціал дії - що це?

В процесі передачі нервового сигналу по мембрані живої клітини проходить хвиля збудження, яка називається потенціалом дії. Що це таке?

Потенціалом дії називається частина процесу, який відбувається під час збудження нейрона. Під час потенціалу дії ділянку мембрани нервової клітини відкривається для того, щоб дозволити позитивно заряджених іонів проникнути всередину клітини, а негативно зарядженим - покинути її. Цей процес призводить до швидкого збільшення позитивного заряду нервового волокна. Коли заряд досягає +40 мВ, імпульс поширюється по нервових волокнах. Цей електричний імпульс проходить по нерву за допомогою серії потенціалів дії.

До потенціалу дії

Коли нейрон не посилає сигнали, всередині нього негативний заряд, поза кліткою - позитивний. Електрично заряджені частинки, відомі як іони, підтримують баланс між позитивними і негативними зарядами.

Іон кальцію містить два позитивних заряду, натрію і калію - по одному позитивному заряду- іон хлориду - один негативний заряд. У стані спокою клітинна мембрана нейрона дозволяє певним іонам проходити через неї, в той же час запобігаючи або обмежуючи переміщення інших іонів. Іони калію мають можливість перетнути мембрану, а ось негативно заряджені іони всередині клітини подолати цей бар`єр не можуть. Клітка повинна здійснювати транспорт іонів для того, щоб підтримувати свій потенціал. Цей механізм відомий як натрій-калієвий насос. На кожні два іона калію, які проходять через мембрану, три іона натрію «викидаються» з клітки.

Потенціал спокою нейрона визначається як різниця між напругою всередині і зовні. Потенціал спокою середнього нейрона становить близько -70 мВ, тобто всередині клітини на 70 мілівольт менше, ніж поза нею.

Під час потенціалу дії

Коли імпульс передається з тіла клітини, натрієві канали відкриваються і позитивно заряджені іони натрію надходять в клітину. Як тільки рівень заряду досягає певного порогу, генерується потенціал дії, який посилає електричний сигнал по аксону.

Поширення потенціалу дії або відбувається, або ні. Такого поняття, як «часткове» збудження нейрона, не існує. Цей принцип відомий під назвою «все або нічого». Згідно з цим принципом - або, скоріше, закону - поширення потенціалу жодним чином не залежить від сили подразника.

Після потенціалу дії

Після того, як нейрон збудився, є рефрактерний період, під час якого іншого потенціал дії неможливий. У період рефрактерності калієві канали знову відкриваються, а натрієві закриваються, поступово повертаючи нейрона потенціал спокою.