Komentáře

Cesta nervového impulsu


Celá živá buňka a zejména nervové buňky mají rozdíl elektrického potenciálu (DDP) mezi vnitřní a vnější stranou buněčné membrány.

Tento DDP je generován rozdílem v koncentraci iontů uvnitř a vně buňky. Protože cytoplasma obsahuje poměrně méně pozitivních iontů než externí tekutina, vnitřní povrch membrány je negativní vůči vnějšímu.

Odpočinkový potenciál

Klidový potenciál je rozdíl v elektrickém potenciálu, který vnitřní a vnější plochy v membráně neuronu nepřenáší nervové impulzy. Hodnota klidového potenciálu je řádově -70 mV (milliVolts). Záporné znaménko znamená, že vnitřek buňky je vůči vnějšímu povrchu záporný.

Existence klidového potenciálu je způsobena hlavně rozdílem v koncentraci iontů sodík (Na+) a od draslík (K+) uvnitř a vně buňky. Tento rozdíl je udržován mechanismem aktivního čerpání iontů přes buněčné membrány, ve kterém je sodík vytlačován z buňky a draslík dovnitř.

Navzdory jménu zachování klidového potenciálu vyžaduje spotřebu energie v buňce, protože iontové čerpání je aktivní transportní proces, který spotřebovává ATP.

Depolarizace

Buněčná membrána má četné proteinové struktury, které fungují jako "brány" pro průchod sodných a draselných iontů. Tyto dveře jsou normálně zavřeny v klidovém neuronu a otevírají se, když jsou stimulovány.

Když vhodný stimul dosáhne neuronu, sodíkové průchody se okamžitě otevřou v oblasti stimulované membrány: iont sodný, který je ve vyšší koncentraci ve vnějším buněčném prostředí, rychle proniká těmito otvory membrány. Náhlý příliv pozitivních nábojů způsobí, že membránový potenciál, který byl řádově -70 mV (klidový potenciál), dosáhne přibližně + 35 mV. Tato změna potenciálu se nazývá depolarizace.

Akční potenciál

Tento náhlý přechod elektrického potenciálu, ke kterému dochází během depolarizace a jehož amplituda je řádově 105 mV (od -70 mV do +35 MV), je akčním potenciálem.

V oblasti ovlivněné stimulem zůstává membrána depolarizovaná, pouze 1,5 ms (tisícina sekundy). Brzy se draslíkové dveře otevřou, což umožní výstup tohoto iontu, který je ve větší koncentraci uvnitř buňky. Dochází tedy k repolarizaci membrány, která se vrací do klidového stavu.