Sinonīmi
nervu impulss, ierosmes potenciāls, smaile, ierosmes vilnis, darbības potenciāls, elektriskā ierosme
Definīcija
Darbības potenciāls ir īsa šūnas membrānas potenciāla maiņa no tā atpūtas potenciāla. To lieto elektriskās ierosmes pārraidei, un tāpēc tas ir elementārs stimulu pārnešanai.
Fizioloģija
Lai saprastu darbības potenciālu, vispirms jāapzinās šūnas miera potenciāls. Katrai uzbudināmai šūnai miera stāvoklī ir viena. To izraisa maksas atšķirība starp iekšpusi un ārpusi šūnu membrānu un tas ir atkarīgs no šūnas, kurā augstumā tā atrodas.
Parasti vērtības svārstās no -50 mV līdz -100 mV. Lielākajai daļai nervu šūnu atpūtas potenciāls ir -70mv, kas nozīmē, ka pārējā stāvoklī šūnas iekšpuse šūnu membrānu ir negatīvi uzlādēts pretēji šūnas membrānas ārpusei. Tagad mēs aplūkojam darbības potenciāla attīstību, izmantojot a nervu šūna kā piemēru.
Šeit darbības potenciāls izraisa ātru ierosmes vadīšanu organismā lielos attālumos. Šūnai ir membrānas potenciāls atpūtai, ko uztur nātrijs-kālijs sūknis. Stimula izraisīta ierosme sasniedz šūnu.
Ieplūst nātrijs joni padara šūnas iekšpusi pozitīvāku. Ja ir pārsniegta noteikta robežvērtība ( nervu šūna apm. - 50mV) iedarbojas darbības potenciāls.
Tas darbojas pēc principa “viss vai nekas”. Tas nozīmē, ka “neliela rīcības potenciāla” nav, vai nu tas ir izveidots, vai nē. Darbības potenciāla forma vienmēr ir vienāda pēc sliekšņa vērtības pārsniegšanas, neatkarīgi no stimula stipruma.
Ja sliekšņa vērtība tiek pārsniegta, daudzi nātrijs kanāli šūnu membrānu atveras uzreiz un no ārpuses daudzi nātrija joni ieplūst šūnu iekšienē uzreiz. Šūna kļūst pozitīva iekšpusē ar apmēram. +20 līdz +30 mV.
Šo notikumu sauc arī par “izplatīšanos” vai “pārsniegšanu”. Pēc tam, kad izplatīšanās ir sasniegusi maksimumu, nātrija kanāli atkal sāk aizvērt. kālijs atveras kanāli, izraisot pozitīvi uzlādētu kālija jonu plūsmu no šūnas, un šūnas iekšpuse atkal kļūst negatīvāka.
Repolarizācijas rezultātā atpūtas potenciāls parasti tiek sākotnēji nepietiekams un var sasniegt vērtības līdz - 90 mV, piemēram, nervu šūna ar atpūtas potenciālu -70 mV. To sauc arī par hiperpolarizējošu potenciālu. To izraisa fakts, ka kālijs kanāli atkal aizveras lēnāk un tādējādi no šūnas izplūst pozitīvāk uzlādēti kālija joni.
Sākotnējo attiecību pēc tam atjauno nātrija-kālija sūknis, kas transportē trīs nātrija jonus no šūnas, vienlaikus iztērējot enerģiju, savukārt pretī transportē divus kālija jonus šūnā. Darbības potenciālam ir svarīga tā dēvētā ugunsizturīgā fāze. To izraisa fakts, ka pēc darbības potenciāla aktivizēšanas nātrija kanāli uz īsu laiku joprojām ir neaktīvi.
Tādējādi “absolūtā ugunsizturīgā laika” un “relatīvā ugunsizturīgā laika” laikā turpmāku darbības potenciālu nevar aktivizēt tikai nosacīti. Darbības potenciāls nervu šūnās ilgst apmēram 1-2 milisekundes. Iekšā sirds muskuļu šūna var ilgt pat vairākus simtus milisekundes.
