Neuronas (nervinė ląstelė) yra pagrindinis nervų sistemos pagrindas. Kai neuronai perduoda signalus per kūną, dalis perdavimo proceso apima elektrinį impulsą, vadinamą veikimo potencialu.
Šis procesas, vykstantis šaudant neuronams, leidžia nervinei ląstelei perduoti elektrinį signalą aksonu (neurono dalimi, kuri nervinius impulsus neša nuo ląstelės kūno) link kitų ląstelių. Tai siunčia raumenims žinutę, kad iššauktų atsakymą.
Pavyzdžiui, tarkime, kad norite pasiimti taurę, kad galėtumėte išgerti vandens. Veiksmo potencialas vaidina pagrindinį vaidmenį nešant tą žinią iš smegenų į ranką.
Prieš veiksmo potencialą
Kai neuronas nesiunčia signalų, jo viduje yra neigiamas krūvis, palyginti su teigiamais krūviu už ląstelės ribų.
Elektrai įkrauti atomai, vadinami jonais, palaiko teigiamą ir neigiamą krūvio balansą. Kalcis turi du teigiamus krūvius, natris ir kalis - vieną teigiamą krūvį, o chloridas - neigiamą krūvį.
Ramybės būsenoje neurono ląstelių membrana leidžia praeiti tam tikriems jonams, tuo pačiu užkertant kelią kitų jonų judėjimui arba juos ribojant. Šioje būsenoje natrio ir kalio jonai negali lengvai praeiti pro membraną. Tačiau chlorido jonai gali laisvai pereiti membraną. Ląstelės viduje esantys neigiami jonai negali pereiti barjero.
Poilsio neurono potencialas reiškia skirtumą tarp įtampos neurone ir išorėje. Vidutinio neurono ramybės potencialas yra apie -70 milivoltų, o tai rodo, kad ląstelės vidus yra 70 milivoltų mažiau nei ląstelės išorė.
Šiuo metu smegenys dar neišsiuntė žinios į ranką, kad galėtų pasiimti stiklinę, tačiau neuronas yra pasirengęs priimti signalą.
Veiksmo potencialo metu
Jūs nusprendėte, kad esate ištroškęs ir norėtumėte atsigerti vandens. Jūsų smegenys pradeda įvykių grandinę, kad jūsų rankos raumenims nusiųstų žinutę, jog reikia pasiimti stiklinę.
Kai nervinis impulsas (taip neuronai bendrauja tarpusavyje) išsiunčiamas iš ląstelės kūno, ląstelės membranoje atsidaro natrio kanalai ir teigiamos natrio ląstelės patenka į ląstelę.
Ląstelei pasiekus tam tikrą ribą, suveiks veikimo potencialas, siunčiantis elektrinį signalą aksonu. Natrio kanalai vaidina svarbų vaidmenį generuojant sužadinamų ląstelių veikimo potencialą ir aktyvuojant transmisiją išilgai aksono.
Veiksmo potencialai arba įvyksta, arba ne; nėra „dalinio“ neurono apšaudymo. Šis principas yra žinomas kaip „viskas arba niekas“ įstatymas.
Tai reiškia, kad neuronai visada šaudo visa jėga. Tai užtikrina, kad visas signalo intensyvumas pernešamas per nervinę skaidulą ir perduodamas į kitą ląstelę ir kad toliau eidamas iš šaltinio signalas nesusilpnėja ir nepasimeta.
Pranešimas iš smegenų dabar nervais keliauja į rankos raumenis.
Po veiksmo potencialo
Neuronui iššovus, yra ugniai atsparus laikotarpis, kurio metu kitas veiksmo potencialas neįmanomas. Ugniai atsparus laikotarpis paprastai trunka vieną milisekundę.
Per šį laiką kalio kanalai vėl atsidaro, o natrio kanalai užsidaro, palaipsniui grąžindami neuronui ramybės būseną. Kai neuronas „įkraunamas“, gali atsirasti kitas veikimo potencialas ir perduoti signalą per aksono ilgį.
Vykdydami šį nuolatinį šaudymo, tada įkraunimo procesą, neuronai gali perteikti iš smegenų pranešimą, kad raumenys galėtų pasakyti, ką reikia laikyti - laikyti stiklinę, gurkšnoti ar padėti.