Synonymá
nervový impulz, excitačný potenciál, hrot, excitačná vlna, akčný potenciál, elektrické budenie
Definícia
Akčný potenciál je krátka zmena membránového potenciálu bunky z jej pokojového potenciálu. Používa sa na prenos elektrického excitácie, a preto je základný pre prenos stimulov.
Fyziológia
Aby sme pochopili akčný potenciál, je potrebné si najskôr uvedomiť pokojový potenciál bunky. Každá excitabilná bunka v pokoji má jednu. Je to spôsobené rozdielom v poplatkoch medzi vnútornou a vonkajšou stranou bunková membrána a záleží to od bunky, v ktorej výške sa nachádza.
Obvykle sa hodnoty pohybujú medzi -50 mV a -100 mV. Väčšina nervových buniek má pokojový potenciál -70 mv, čo znamená, že v pokojnom stave je vnútro bunková membrána je negatívne nabitý oproti vonkajšej strane bunkovej membrány. Teraz sa pozrieme na vývoj akčného potenciálu pomocou a nervová bunka ako príklad.
Akčné potenciály tu spôsobujú rýchle vedenie excitácie v tele na veľké vzdialenosti. Bunka má pokojový membránový potenciál, ktorý udržuje sodík-draslík čerpadlo. K bunke sa dostane excitácia vyvolaná stimulom.
Príliv sodík ióny robia vnútro bunky pozitívnejšou. Ak dôjde k prekročeniu určitej prahovej hodnoty (v prípade nervová bunka približne. - 50 mV) je spustený akčný potenciál.
Funguje to podľa princípu „všetko alebo nič“. To znamená, že „malý akčný potenciál“ neexistuje, či už je, alebo nie je vytvorený. Forma akčného potenciálu je po prekročení prahovej hodnoty vždy rovnaká, bez ohľadu na silu stimulu.
Ak je prekročená prahová hodnota, veľa sodík kanály na bunková membrána otvorené naraz a zvonka prúdi do vnútra bunky naraz veľa iónov sodíka. Bunka sa vo vnútri stáva pozitívnou až s cca. +20 až +30 mV.
Táto udalosť sa nazýva aj „šírenie“ alebo „prekročenie“. Po dosiahnutí maxima šírenia sa sodíkové kanály opäť začnú uzatvárať. Draslík kanály sa otvárajú, čo spôsobuje odtok kladne nabitých iónov draslíka z bunky a vnútro bunky sa stáva opäť negatívnejším.
V dôsledku repolarizácie je zvyšok potenciálu zvyčajne spočiatku podceňovaný a môže dosiahnuť hodnoty až - 90 mV, napríklad v nervová bunka s pokojovým potenciálom -70 mV. Toto sa tiež nazýva hyperpolarizačný dodatočný potenciál. Je to spôsobené tým, že draslík kanály sa opäť pomaly zatvárajú a tak z bunky vytekajú kladnejšie nabité ióny draslíka.
Pôvodný pomer je potom obnovený pumpou sodíka a draslíka, ktorá transportuje tri ióny sodíka z bunky pri výdaji energie a na oplátku transportuje dva ióny draslíka do bunky. Pre akčný potenciál je dôležitá takzvaná refraktérna fáza. Je to spôsobené tým, že aj po spustení akčného potenciálu sú sodíkové kanály na krátky čas stále neaktívne.
Počas „absolútneho času žiaruvzdornosti“ teda nemožno spustiť žiadny ďalší akčný potenciál a počas „relatívneho času žiaruvzdornosti“ iba podmienečne nemožno spustiť ďalší akčný potenciál. Akčný potenciál trvá v nervových bunkách asi 1 - 2 milisekundy. V srdce svalová bunka môže trvať aj niekoľko stoviek milisekúnd.
