Vad kallas åtgärdspotentialen?

Arbetet på kroppens organ och vävnader beror påfrån många faktorer. Vissa celler (kardiomyocyter och nerver) beror på överföringen av nervimpulser som genereras i speciella komponenter i celler eller noder. Grunden för nervimpulsen är bildandet av en specifik exciteringsvåg, kallad åtgärdspotentialen.

Vad är det

Åtgärdspotentialen brukar kallas vågenexcitation, flyttar från cell till cell. På grund av dess bildning och passage genom cellmembranen sker en kortvarig förändring av deras laddning (normalt är membrans inre sida negativt laddat och yttersidan är positivt laddad). Den bildade vågen bidrar till en förändring i egenskaperna hos jonkanalerna i cellen, vilket leder till uppladdning av membranet. I det ögonblick då åtgärdspotentialen passerar genom membranet uppträder en kortvarig förändring av dess laddning vilket leder till en förändring i cellens egenskaper.

Bildningen av denna våg ligger till grund för nervfiberns funktion, liksom systemet för sätt att hålla hjärtat.

Om det strider mot sin utbildning, utvecklas många sjukdomar, vilket gör att man bestämmer den åtgärdspotential som krävs i ett komplex av medicinska och diagnostiska åtgärder.

Hur bildas handlingspotentialen och vad är karaktäristiskt för det?

Forskningshistoria

Studien av förekomsten av excitation i celler ochfibrer startades för ganska länge sedan. Hans första utseende blev uppmärksammat av biologer som studerade effekten av olika stimuli på en fröens barna tibialus. De märkte att när de utsattes för en koncentrerad lösning av ätbart salt observerades muskelkontraktion.

Ytterligare studier fortsatteneurologer, men huvudvetenskapen efter fysik, studerar handlingspotentialen - fysiologi. Det var fysiologer som visade existensen av en åtgärdspotential i hjärtan och nerverna.

Med fördjupningen av studien av potentialer visades närvaro och potential för vila.

Sedan början av 1800-talet har metoder skapats,tillåter att fixa förekomsten av dessa potentialer och mäta deras storlek. För närvarande utförs fixering och studie av handlingspotentialer i två instrumentstudier - avlägsnande av elektrokardiogram och elektroencefalogram.

Mekanism för handlingspotential

Uppkomsten av excitation beror påförändringar i den intracellulära koncentrationen av natrium- och kaliumjoner. Normalt innehåller cellen mer kalium än natrium. Den extracellulära koncentrationen av natriumjoner är mycket större än i cytoplasman. Förändringar som orsakas av åtgärdspotentialen bidrar till en förändring av laddning på membranet, vilket resulterar i en ström av natriumjoner inuti cellen. På grund av detta varierar avgifterna utanför och inuti cellen (cytoplasman laddas positivt och den yttre miljön är negativ.

Detta görs för att underlätta passagen av våg genom cellen.

När vågen överfördes genom synapset,det finns en omvänd laddningsåterställning på grund av strömmen inuti cellen av negativt laddade kloridjoner. De initiala laddningsnivåerna återställs utanför och inuti cellen, vilket leder till bildandet av vilopotential.

Perioder av vila och spänning alternerande. I en patologisk cell kan allt hända annorlunda, och bildandet av PD-tal där kommer att bli föremål för något olika lagar.

Faser av PD

Flödet av åtgärdspotentialen kan delas upp i flera faser.

Den första fasen fortsätter till en kritiskDepolariseringsnivån (potentialen för passagerande aktivitet stimuleras av en långsam urladdning av membranet, som når en maximal nivå, vanligen omkring -90 meV). Denna fas kallas en pre-spike. Det utförs på grund av inträngningen av natriumjoner i cellen.

Nästa fas - topppotentialen (eller spetsen) bildar en parabola med en spetsig vinkel, där den stigande delen av potentialen betyder membran depolarisering (snabb) och den nedåtgående delen - repolarisering.

Den tredje fasen - den negativa spårpotentialen - visar spårets depolarisering (övergången från toppen av depolarisering till viloläge). På grund av införandet av kloridjoner i cellen.

Vid det fjärde steget återgår fasen av den positiva spårpotentialen, laddningsnivåerna för membranet till den ursprungliga.

Dessa faser, på grund av åtgärdspotentialen, följer strikt efter varandra.

Funktioner av åtgärdspotential

Utan tvekan har utvecklingen av åtgärdspotentialenviktigt för vissa cellers funktion. I hjärtans arbete spelar excitation en viktig roll. Utan det skulle hjärtat helt enkelt vara ett inaktivt organ, men genom att sprida vågen över alla hjärtat i hjärtat sker minskningen, vilket främjar blodcirkulationen längs kärlbädden och berikar den med alla vävnader och organ.

Nervsystemet kunde inte heller vara normaltutföra sin funktion utan den potentiella åtgärden. Organen kunde inte ta emot signaler för att utföra en viss funktion, vilket resulterade i att de skulle vara helt enkelt värdelösa. Dessutom möjliggjorde förbättringen av överföringen av nervimpulser i nervfibrer (myelinens och Ranviers avlyssningar) att överföra signalen i en bråkdel av en sekund som orsakade utvecklingen av reflexer och medvetna rörelser.

Förutom dessa system av organ, bildas åtgärdspotentialen också i många andra celler, men i dem spelar den en roll endast i cellens prestanda för sina specifika funktioner.

Uppkomsten av handlingspotential i hjärtat

Huvuddelen, vars arbete är baserat påPrincipen för bildandet av åtgärdspotentialen är hjärtat. På grund av förekomsten av noder för bildandet av pulser utförs detta organs arbete, vars funktion är att leverera blod till vävnader och organ.

Generering av åtgärdspotential i hjärtat uppträderi sinusnoden. Det ligger vid sammanflödet av de ihåliga venerna i det högra atriumet. Därifrån sprider pulsen genom fibrerna i hjärtans ledningssystem - från noden till den atrioventrikulära korsningen. Passerar genom Hans bunt, eller snarare, genom hans ben, passerar impulsen till höger och vänster ventrikel. I deras tjocklek finns det mindre vägar - Purkinje-fibrer, genom vilka excitering når varje hjärtcell.

Potentiell verkan av kardiomyocyter ärförening, d.v.s. beror på minskningen av alla celler i hjärtvävnaden. Om det finns ett block (ärr efter infarkt) bryts bildandet av åtgärdspotentialen, vilket är fixerat på elektrokardiogrammet.

Nervsystemet

Hur bildar det en PD i neuroner - celler i nervsystemet. Här är allt lite lättare.

Den yttre impulsen uppfattas av nervsystemetceller - dendriter associerade med receptorer lokaliserade både i huden och i alla andra vävnader (vilopotential och åtgärdspotential förändras också varandra). Irritation provocerar bildandet av åtgärdspotentialen i dem, varefter impulsen genom nervcellens kropp går till sin långa process - axonen, och därifrån genom synapserna - till andra celler. Således når den genererade exciteringsvågen hjärnan.

En egenskap hos nervsystemet är närvarontvå typer av fibrer - belagda med myelin och utan det. Förekomsten av åtgärdspotentialen och dess överföring i de fibrer där myelin är, är mycket snabbare än demyelinerad.

Detta fenomen observeras på grund av attfördelning av PD på myelinerade fibrer uppstår på grund av "hopp" - puls hoppar myelinfläckarna, vilket som ett resultat minskar vägen och därigenom påskyndar spridningen.

Möjlighet att vila

Utan utveckling av vilopotential skulle det finnas nejåtgärdspotential. Resten kan ses som det normala, oexciterade tillståndet hos cellen, under vilket laddningarna inuti och utanför membranet är signifikant olika (det vill säga, utsidan av membranet är positivt laddad och inuti den är negativ). Resten av potentialen visar skillnaden mellan avgifterna inuti och utanför cellen. Normalt är det från -50 till -110 meV. I nervfibrer är detta värde vanligen -70 meV.

Det orsakas av migrationen av kloridjoner i cellen och skapandet av en negativ laddning på membrans inre sida.

Vid ändring av koncentrationen av intracellulära joner (som nämnts ovan) ersätter PP PP-värdet.

Normalt finns alla celler i kroppen iunexcited state, så förändringen av potentialer kan betraktas som en fysiologiskt nödvändig process, eftersom utan de kardiovaskulära och nervsystemet inte kunde utföra sina aktiviteter.

Betydelsen av studien av vilopaus och handlingspotentialer

Resten potential och aktionspotential tillåter att bestämma organismens tillstånd, såväl som enskilda organ.

Fixering av handlingspotentialen från hjärtat(EKG) för att bestämma dess skick och funktionsförmåga av alla dess enheter. Om studien är en normal EKG, kan det ses att alla tänderna på det är en manifestation av aktionspotentialen och sedan resten potential (följaktligen inträffandet av atriella potentialer uppgifter visar P-vågen och spridning av excitation i ventriklarna - tand R).

När det gäller elektroencefalogrammet, sedan på detFramväxten av olika vågor och rytmer (i synnerhet alfa- och beta-vågor hos en frisk person) beror också på förekomsten av handlingspotentialer i hjärnans neuroner.

Dessa studier möjliggör tidig identifiering av utvecklingen av en eller annan patologisk process och orsakar upp till 50 procent av framgångsrik behandling av den ursprungliga sjukdomen.