Potensi Tindakan Penyebaran dan Fasa

Dia Potensi tindakan Ia adalah fenomena elektrik atau kimia pendek yang berlaku di neuron otak kita. Boleh dikatakan bahawa ia adalah mesej bahawa neuron menghantar ke neuron lain.

Potensi tindakan berlaku di dalam badan sel (nukleus), juga dipanggil soma. Perjalanan ke seluruh akson (pemanjangan neuron, serupa dengan kabel) sehingga sampai ke penghujungnya, dipanggil Butang Terminal.

Potensi tindakan dalam akson tertentu selalu mempunyai tempoh dan intensiti yang sama. Sekiranya cawangan akson ke sambungan lain, potensi tindakan dibahagikan, tetapi intensitinya tidak dikurangkan.

Apabila potensi tindakan mencapai butang terminal neuron, mereka merembeskan bahan kimia yang disebut neurotransmitter. Bahan -bahan ini merangsang atau menghalang neuron yang menerimanya, dapat menghasilkan potensi tindakan dalam neuron itu.

Kebanyakan apa yang diketahui tentang potensi tindakan neuron datang dari eksperimen yang dilakukan dengan akson sotong gergasi. Sangat mudah dikaji dengan saiznya, kerana ia meluas dari kepala ke ekor. Mereka berkhidmat untuk haiwan itu bergerak.

[TOC]

Potensi membran neuron

Ke. Pandangan skematik potensi tindakan yang ideal. B. Rekod sebenar potensi tindakan. Sumber: Dalam: Memenen/CC BY-SA (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/)

Neuron mempunyai cas elektrik yang berbeza di dalamnya daripada luar. Perbezaan ini dipanggil Potensi membran.

Semasa neuron masuk Potensi rehat, Ini bermaksud bahawa caj elektriknya tidak diubah oleh potensi sinaptik yang menggembirakan atau menghalang.

Sebaliknya, apabila potensi lain mempengaruhinya, potensi membran dapat dikurangkan. Ini dikenali sebagai depolarization.

Sebaliknya, apabila potensi membran meningkat dengan potensi normalnya, fenomena dipanggil Hyperpolarization.

Apabila pelaburan potensi membran yang sangat pesat tiba -tiba dihasilkan, ada Potensi tindakan. Ini terdiri daripada dorongan elektrik ringkas, yang diterjemahkan ke dalam mesej yang bergerak melalui akson neuron. Mulakan di badan sel, sampai ke butang terminal.

Impuls saraf bergerak melalui akson

Penting untuk diperhatikan bahawa untuk potensi tindakan berlaku, perubahan elektrik mesti mencapai ambang, yang dipanggil ambang pengujaan. Ini adalah nilai potensi membran yang berlaku pada potensi tindakan.

Skim sinaps kimia

Potensi tindakan dan perubahan tahap ion

Kebolehtelapan membran neuron semasa potensi tindakan. Status rehat (1), ion natrium dan kalium tidak dapat melalui membran, dan neuron mempunyai beban negatif di dalamnya. Depolarization (2) neuron mengaktifkan saluran natrium, yang membolehkan ion natrium melalui membran neuron. Repolarization (3), di mana saluran natrium ditutup dan saluran kalium dibuka, ion kalium menyeberangi membran. Tempoh refraktori (4), potensi membran kembali ke keadaan rehat sebagai saluran kalium ditutup. Sumber: Kebolehtelapan Membran Neuron Semasa Potensi Tindakan.PDF dan Potensi Tindakan, Cthompson02

Dalam keadaan biasa, neuron bersedia menerima natrium (Na+) di dalamnya. Walau bagaimanapun, membrannya tidak terlalu telap kepada ion ini.

Di samping itu, ia mempunyai "pengangkut natrium-potasi" yang terkenal protein yang terdapat dalam membran sel yang bertanggungjawab untuk mengeluarkan ion natrium daripadanya dan memperkenalkan ion kalium ke dalamnya. Khususnya, untuk setiap 3 ion natrium ia mengekstrak, memperkenalkan dua kalium.

Pengangkut ini mengekalkan tahap natrium yang rendah di dalam sel. Sekiranya kebolehtelapan sel meningkat dan memasuki lebih banyak natrium di dalamnya tiba -tiba, potensi membran akan berubah secara radikal. Rupa -rupanya, inilah yang menyebabkan potensi tindakan.

Khususnya, kebolehtelapan membran ke natrium akan meningkat, memasukkannya ke dalam neuron. Walaupun, pada masa yang sama, ini akan membolehkan ion kalium meninggalkan sel.

Bagaimana kebolehtelapan ini berubah?

Sel -sel telah tertanam dalam membran mereka banyak protein yang dipanggil Saluran Ionik. Ini mempunyai bukaan di mana ion boleh masuk atau meninggalkan sel, walaupun mereka tidak selalu terbuka. Saluran ditutup atau dibuka mengikut peristiwa tertentu.

Boleh melayani anda: Apa yang membuat sukar untuk membuat keputusan percuma?

Terdapat pelbagai jenis saluran ionik, dan masing -masing biasanya khusus untuk membawa kepada jenis ion tertentu secara eksklusif.

Contohnya, saluran natrium terbuka boleh terlepas lebih daripada 100 juta ion sesaat.

Bagaimana potensi tindakan dihasilkan?

Neuron menghantar maklumat elektrokimia. Ini bermaksud bahawa bahan kimia menghasilkan isyarat elektrik.

Bahan kimia ini mempunyai cas elektrik, jadi mereka dipanggil ion. Yang paling penting dalam sistem saraf adalah natrium dan kalium, yang mempunyai beban positif. Sebagai tambahan kepada kalsium (2 caj positif) dan klorin (beban negatif).

Perubahan potensi membran

Langkah pertama untuk berpotensi tindakan berlaku adalah perubahan dalam potensi membran sel. Perubahan ini mesti mengatasi ambang pengujaan.

Khususnya, terdapat pengurangan potensi membran, yang dipanggil depolarization.

Pembukaan saluran natrium

Akibatnya, saluran natrium tertanam dalam membran terbuka, yang membolehkan natrium secara besar -besaran di dalam neuron. Ini didorong oleh penyebaran elektrostatik dan daya tekanan.

Oleh kerana ion natrium dimuatkan secara positif, mereka menghasilkan perubahan pesat dalam potensi membran.

Pembukaan saluran kalium

Membran akson mempunyai saluran natrium dan kalium. Walau bagaimanapun, yang terakhir dibuka kemudian, kerana mereka kurang sensitif. Iaitu, mereka memerlukan tahap depolarization yang lebih tinggi untuk dibuka dan itulah sebabnya mereka dibuka kemudian.

Penutupan saluran natrium

Ada masa ketika potensi tindakan mencapai nilai maksimumnya. Dari tempoh ini, saluran natrium disekat dan ditutup.

Mereka tidak lagi dapat dibuka sehingga membran mencapai potensi berehat lagi. Akibatnya, tidak ada lagi natrium yang dapat memasuki neuron.

Penutupan saluran kalium

Walau bagaimanapun, saluran kalium tetap terbuka. Ini membolehkan ion kalium mengalir melalui sel.

Oleh kerana penyebaran dan tekanan elektrostatik, kerana bahagian dalam akson dimuatkan secara positif, ion kalium ditolak ke dalam sel. Oleh itu, potensi membran memulihkan nilai biasa. Sedikit demi sedikit, saluran kalium sedang ditutup.

Output kation ini menjadikan potensi membran pulih nilai normalnya. Apabila ini berlaku, saluran kalium mula ditutup lagi.

Pada masa potensi membran mencapai nilai normalnya, saluran kalium ditutup sepenuhnya. Sesuatu kemudian, saluran natrium diaktifkan semula untuk menyiapkan depolarization lain untuk membukanya.

Akhirnya, pengangkut natrium-potassium merembeskan natrium yang telah memasuki dan memulihkan kalium yang sebelum ini keluar.

Bagaimana maklumat tersebar melalui axon?

Bahagian neuron. Sumber: Tiada pengarang yang boleh dibaca mesin yang disediakan. Nickgorton ~ Commonswiki diasumsikan (berdasarkan tuntutan hak cipta)

Axon terdiri daripada sebahagian daripada neuron, lanjutannya sama dengan kabel. Mereka boleh sangat lama untuk membolehkan neuron yang jauh dari segi fizikal dapat menyambung dan menghantar maklumat.

Boleh melayani anda: kecerdasan muzik: ciri, contoh, aktiviti

Potensi tindakan merebak di sepanjang akson dan mencapai butang terminal untuk menghantar mesej ke sel seterusnya. Sekiranya kita mengukur intensiti potensi tindakan dari pelbagai kawasan akson, kita akan mendapati bahawa keamatannya tetap sama di semua kawasan.

Undang -undang semua atau tidak ada

Ini berlaku kerana pengaliran akson mengikuti undang -undang asas: undang -undang semua atau tidak ada. Iaitu, potensi tindakan berlaku atau tidak berlaku. Sebaik sahaja ia bermula, perjalanan ke seluruh axon hingga melampau sentiasa mengekalkan saiz yang sama, ia tidak meningkat atau berkurangan. Selain itu, jika cawangan axon, potensi tindakan dibahagikan, tetapi mengekalkan saiznya.

Potensi tindakan bermula pada akhir akson yang dilampirkan pada soma neuron. Biasanya, mereka biasanya bergerak ke satu arah.

Potensi tindakan dan tingkah laku

Ada kemungkinan bahawa, pada ketika ini, anda bertanya kepada diri sendiri: jika potensi tindakan adalah proses semua atau tidak, bagaimana tingkah laku tertentu seperti penguncupan otot yang dapat berubah antara tahap intensitas yang berlainan? Ini berlaku oleh undang -undang kekerapan.

Undang -undang Kekerapan

Apa yang berlaku ialah potensi tindakan tunggal tidak memberikan maklumat secara langsung. Sebaliknya, maklumat ditentukan oleh kekerapan pelepasan atau kadar pukulan akson. Iaitu kekerapan di mana potensi tindakan berlaku. Yang dikenali sebagai "Undang -undang Kekerapan".

Oleh itu, kekerapan potensi tindakan yang tinggi akan membawa kepada penguncupan otot yang sangat sengit.

Perkara yang sama berlaku untuk persepsi. Sebagai contoh, rangsangan visual yang sangat cemerlang, yang akan ditangkap, mesti menghasilkan "kadar pukulan" di mata yang dikaitkan dengan mata. Dengan cara ini, kekerapan potensi tindakan mencerminkan keamatan rangsangan fizikal.

Oleh itu, undang -undang sama sekali atau tidak ada yang dilengkapi dengan undang -undang kekerapan.

Bentuk pertukaran maklumat lain

Potensi tindakan bukanlah satu -satunya jenis isyarat elektrik yang berlaku di neuron. Contohnya, dengan menghantar maklumat melalui sinaps terdapat dorongan elektrik kecil dalam membran neuron yang menerima data.

Skim Synapse. Sumber: Thomas Splettstoesser (www.Scistyle.com)

Pada masa -masa tertentu, sedikit depolarization yang terlalu lemah untuk menghasilkan potensi tindakan, ia dapat sedikit mengubah potensi membran.

Walau bagaimanapun, perubahan ini secara beransur -ansur berkurangan kerana ia bergerak melalui akson. Dalam jenis penghantaran maklumat ini, saluran natrium atau kalium tidak dibuka atau ditutup.

Oleh itu, akson bertindak sebagai kabel bawah air. Oleh kerana isyarat dihantar olehnya, keluasannya berkurangan. Ini dikenali sebagai pengaliran penurunan, dan berlaku kerana ciri -ciri akson.

Tindakan dan potensi myelin

Akson hampir semua mamalia ditutup dengan myelin. Iaitu, mereka mempunyai segmen yang dikelilingi oleh bahan yang membolehkan memandu saraf, menjadikannya lebih cepat. Myelin dilancarkan di sekitar akson tanpa membiarkan cecair ekstraselular mencapainya.

Ia dapat melayani anda: Jenis -jenis diri

Myelin berlaku di sistem saraf pusat oleh sel -sel yang dipanggil oligodendrocytes. Walaupun, dalam sistem saraf periferal, sel Schwann menghasilkannya.

Segmen myelin, yang dikenali sebagai sarung myelin, dibahagikan antara satu sama lain dengan kawasan akson yang ditemui. Kawasan ini dipanggil nodul ranvier dan bersentuhan dengan cecair ekstraselular.

Potensi tindakan dihantar secara berbeza ke dalam akson amielinic (yang tidak ditutup dengan myelin) daripada dalam myelinic.

Potensi tindakan dapat bergerak melalui membran akson yang dicatatkan myelin melalui sifat kabel. Axon dengan cara ini, menjalankan perubahan elektrik dari tempat di mana potensi tindakan berlaku kepada nodul ranvier berikut.

Perubahan ini dikurangkan sedikit, tetapi cukup kuat untuk menyebabkan potensi tindakan dalam nodul berikut. Kemudian, potensi ini dicetuskan lagi atau diulangi dalam setiap nodul Ranvier, mengangkut ke seluruh kawasan madu hingga nodule seterusnya.

Potensi tindakan seperti ini dipanggil memandu garam. Namanya berasal dari "Lompat" Latin, yang bermaksud "menari". Konsepnya adalah kerana dorongan nampaknya melompat dari nodul ke nodul.

Kelebihan Pemanduan Salting Untuk menghantar potensi tindakan

Jenis memandu ini mempunyai kelebihannya. Pertama, untuk menjimatkan tenaga. Pengangkut natrium-potassium menghabiskan banyak tenaga dengan mengekstrak natrium yang berlebihan di dalam akson semasa potensi tindakan.

Pengangkut natrium-potassium ini terletak di kawasan axon yang bukan sarang lebah. Walau bagaimanapun, dalam axon myelinized, natrium hanya boleh memasuki nodul ranvier. Oleh itu, natrium yang kurang masuk, dan kerana ini, kurang natrium mesti dipam, jadi pengangkut natrium-potassium perlu bekerja kurang.

Manfaat lain dari myelin adalah kelajuan. Potensi tindakan memandu lebih cepat dalam axon myelinized, kerana impuls "melompat" dari satu nodul ke yang lain, tanpa perlu melalui seluruh akson.

Peningkatan kelajuan ini menyebabkan haiwan berfikir dan bertindak balas dengan lebih cepat. Makhluk hidup lain, seperti cumi, mempunyai akson tanpa myelin yang mencapai kelajuan kerana peningkatan saiz. Akson sotong mempunyai diameter besar (kira -kira 500 μm), yang membolehkan mereka bergerak lebih cepat (kira -kira 35 meter sesaat).

Walau bagaimanapun, pada kelajuan yang sama, potensi tindakan bergerak dalam akson kucing, walaupun mereka mempunyai diameter hanya 6 μm. Apa yang berlaku ialah akson ini mengandungi myelin.

Akson myelinized boleh memacu potensi tindakan pada kelajuan kira -kira 432 kilometer sejam, dengan diameter 20 μm.

Rujukan

1. Potensi tindakan. (s.F.). Diperoleh pada 5 Mac, 2017, dari Hyperphysics, Georgia State University: Hyperphysics.Phy-Astr.GSU.Edu.
2. Carlson, n.R. (2006). Fisiologi Kelakuan 8th Ed. Madrid: Pearson.
3. Chudler, e. (s.F.). Cahaya, kamera, tindakan berpotensi. Diperoleh pada 5 Mac, 2017, dari University of Washington: Fakulti.Washington.Edu.
4. Peringkat potensi tindakan. (s.F.). Diperoleh pada 5 Mac, 2017, dari Boundless: Boundless.com.