Co se nazývá akční potenciál?

Práce orgánů a tkání našeho těla závisí na mnoha faktorech. Některé buňky (kardiomyocyty a nervy) závisí na přenosu nervových impulsů generovaných ve speciálních složkách buněk nebo uzlů. V jádru nervový impuls

Co to je?

Akční potenciál se obvykle nazývá excitační vlna, pohybuje se z buňky do buňky. Díky své tvorbě a průchodu buněčné membrány dochází ke krátkodobé změně jejich náboje (normálně je vnitřní strana membrány nabitá negativně a vnější strana je pozitivní). Vzniklá vlna přispívá ke změně vlastností iontových kanálů buňky, což vede k nabití membrány. V okamžiku, kdy akční potenciál prochází membránou, dojde k krátkodobé změně jejího náboje, což vede ke změně vlastností buňky.

Tvorba této vlny je základem fungování nervové vlákno, stejně jako systém způsobů držení srdce.

Pokud dochází k porušení jeho vzdělání, rozvíjí se mnoho nemocí, což činí určení akčního potenciálu nezbytným pro komplex lékařských a diagnostických opatření.

Jak se vytváří potenciál akce a co je pro ni charakteristické?

Historie výzkumu

Studie o vzniku buzení v buňkách a vláknech byla zahájena již dávno. Jeho první vzhled si všimli biologové, kteří studovali vliv různých podnětů na holý tibiální nerv žáby. Všimli si, že při vystavení koncentrovanému roztoku jedlé soli byla pozorována svalová kontrakce.

Další studie pokračovaly neurologové, ale hlavní věd po fyzice, která studuje akční potenciál, je fyziologie. Fyziologové dokázali existenci akčního potenciálu v buňkách srdce a nervů.

Díky prohloubení studie potenciálů byla prokázána přítomnost a potenciál odpočinku.

Od počátku 19. století byly vytvořeny metody, které umožňují zaznamenávat přítomnost těchto potenciálů a měřit jejich rozsah. V současné době se fixace a studium akčních potenciálů provádí ve dvou instrumentálních studiích - odstranění elektrokardiogramů a elektroencefalogramů.

Mechanismus akčního potenciálu

Vznik excitace nastává v důsledku změny intracelulární koncentrace sodných a draselných iontů. Běžně obsahuje buňka více draslíku než sodík. Extracelulární koncentrace iontů sodíku je mnohem větší než v cytoplazmě. Změny způsobené akčním potenciálem přispívají ke změně náboje na membráně, což vede k proudům iontů sodíku uvnitř buňky. Z tohoto důvodu se poplatky mění uvnitř i uvnitř buněk (cytoplasma je nabitá kladně a vnější prostředí je záporné.

To se provádí pro usnadnění průchodu vlny buňkou.

Poté, co byla vlna přenášena synapsí, je náboj obnoven proudem uvnitř buňky negativně nabitých iontů chloru. Počáteční úrovně náboje jsou obnoveny mimo a uvnitř buňky, což vede k vytvoření klidového potenciálu.

Období odpočinku a vzrušení se střídají. V patologické buňce se vše může stát jinak, a vytvoření PD bude předmětem poněkud odlišných zákonů.

Fáze PD

Průtok akčního potenciálu lze rozdělit na několik fází.

První fáze nastane před vytvořením kritickou úroveň depolarizace (akční potenciál je stimulován pomalým vypouštěním membrány, který dosáhne maximální hladiny, obvykle kolem -90 meV). Tato fáze se nazývá pre-spike. Provede se díky vstupu iontů sodíku do buňky.

V další fázi - potenciál vrchol (nebo bodec) tvoří parabolu s ostrým úhlem, kde se stoupající z možných membránové depolarizace prostředky (rychle) a sestupné části - repolarizace.

Třetí fáze - negativní stopový potenciál - ukazuje stopovou depolarizaci (přechod od vrcholu depolarizace k stavu odpočinku). Díky vstupu chloridových iontů do článku.

Ve čtvrté etapě fáze pozitivního stopového potenciálu se úrovně náboje membrány vrátí do původního stavu.

Tyto fáze, kvůli akčnímu potenciálu, přísně jednají za druhým.

Funkce akčního potenciálu

Nepochybně je vývoj akčního potenciálu důležitý ve fungování některých buněk. Při práci srdce hraje důležitou roli excitace. Bez ní by srdce bylo prostě neaktivní orgán, ale šířením vlny napříč všemi buňkami srdce dochází k její redukci, která podporuje krevní oběh podél cévního lůžka a obohacuje ho o všechny tkáně a orgány.

Nervový systém také nemohl normálně vykonávat svou funkci bez možnosti akce. Orgány nemohly přijímat signály, které by vykonávaly určitou funkci, a proto by byly prostě k ničemu. Navíc zlepšení přenosu nervových impulzů v nervových vláknech (vzhled myelinu a Ranvierových záchytů) umožnilo přenášet signál ve zlomku sekundy, což způsobilo vývoj reflexů a vědomých pohybů.

Kromě těchto systémů orgánů se akční potenciál také vytváří v mnoha dalších buňkách, ale v nich hraje roli pouze v tom, že buňka plní své specifické funkce.

Nástup akčního potenciálu v srdci

Hlavním orgánem, jehož práce je založena na principu vytváření akčního potenciálu, je srdce. Vzhledem k existenci uzlů pro tvorbu impulzů se provádí práce tohoto orgánu, jehož funkcí je dodat krev do tkání a orgánů.

Generování akčního potenciálu v srdci se vyskytuje v sinusovém uzlu. Je umístěn v místě soutoku dutých žil v pravé síni. Odtud se pulz šíří přes vlákna vedoucího systému srdce - od uzlu k atrioventrikulárnímu uzlu. Procházet jeho svazek, přesněji, na nohou, impuls prochází do pravé a levé komory. V jejich tloušťce jsou menší dráhy chování - vlákna Purkinje, kterými se buňky dostanou do každé buňky srdce.

Potenciální působení kardiomyocytů je kompozitní, tj. závisí na snížení všech buněk srdce. Pokud existuje blokáda (jizva po infarktu), vzniká akční potenciál, který je fixován na elektrokardiogramu.

Nervový systém

Jak tvoří PD v neuronech - buňkách nervového systému. Zde je všechno mnohem jednodušší.

Externí pulzní vnímán nervové buněčné procesy - dendrity spojené s receptory se nacházejí v kůži a ve všech ostatních tkáních (klidový potenciál a akční potenciál také nahradit sebe). Stimulace způsobuje vznik akčního potenciálu v nich, po kterém se impuls přes těla nervové buňky ve své dlouhé rameno - axonu, a odtud přes synapse - na jiné buňky. To znamená, že vytvořená excitační vlny dostane se do mozku.

Vlastností nervového systému je přítomnost dvou typů vláken - myelinem potažených a bez nich. Výskyt akčního potenciálu a jeho přenosu v těch vláknech, kde je myelin, je mnohem rychlejší než u demyelinizovaných.

Tento jev je pozorován v důsledku skutečnosti, že šíření PD myelinových vláken vede z „skokem“ - pulzní přeskočí částmi myelinu, což snižuje jeho dráhu a, v tomto pořadí, urychlení šíření.

Potenciál odpočinku

Bez rozvoje možností odpočinku by neexistoval žádný potenciál k akci. Potenciál odpočinku se chápe jako normální stav, v němž se buňka nachází, a to v níž jsou náboje uvnitř i vně membrány výrazně odlišné (tj. Vnější strana membrány je kladně nabitá a uvnitř je negativní). Zbytkový potenciál ukazuje rozdíl mezi náboji uvnitř a vně buňky. Obvykle je od -50 do -110 meV. V nervových vláknech je tato hodnota obvykle -70 meV.

Je to způsobeno migrací chloridových iontů do buňky a vytvořením negativního náboje na vnitřní straně membrány.

Při změně koncentrace intracelulárních iontů (jak je uvedeno výše) PP nahrazuje PD.

Obvykle jsou všechny buňky těla v nečekaném stavu, takže změna potenciálu může být považována za fyziologicky nezbytný proces, protože bez nich by kardiovaskulární a nervové systémy nemohly vykonávat svou činnost.

Význam studie zotavení a akčních potenciálů

Zbytek potenciálu a akční potenciál umožňují určit stav organismu, stejně jako jednotlivé orgány.

Zavázat k akčního potenciálu srdce (EKG), za účelem zjištění její stav a funkční schopnosti všech svých odděleních. V případě, že studie je normální EKG, je patrné, že všechny zuby na něm je projevem akčního potenciálu a pak zbytek potenciálu (tedy výskyt fibrilace potenciálů dat zobrazuje P vlny a šíření excitace v komorách - zub R).

S ohledem na elektroencefalogramu, že na ní vzhled různých vln a rytmy (zejména, alfa a beta vlny v zdravého člověka), je také kvůli výskytu akčních potenciálů v neuronech v mozku.

Uvedené výzkumy umožňují časově odhalit vývoj tohoto nebo toho patologického procesu a způsobit prakticky až 50 procent úspěšné léčby počáteční nemoci.