Neuron (komórka nerwowa) jest podstawowym budulcem układu nerwowego. Kiedy neurony przekazują sygnały przez ciało, część procesu transmisji obejmuje impuls elektryczny zwany potencjałem czynnościowym.
Ten proces, który zachodzi podczas odpalania neuronów, umożliwia komórce nerwowej przekazywanie sygnału elektrycznego w dół aksonu (część neuronu, która przenosi impulsy nerwowe z ciała komórki) do innych komórek. To wysyła wiadomość do mięśni, aby sprowokować reakcję.
Załóżmy na przykład, że chcesz podnieść szklankę, aby napić się wody. Potencjał czynnościowy odgrywa kluczową rolę w przenoszeniu tej wiadomości z mózgu do ręki.
Przed potencjałem działania
Kiedy neuron nie wysyła sygnałów, wnętrze neuronu ma ładunek ujemny w stosunku do ładunku dodatniego na zewnątrz komórki.
Atomy naładowane elektrycznie, znane jako jony, utrzymują równowagę ładunków dodatnich i ujemnych. Wapń zawiera dwa ładunki dodatnie, sód i potas zawierają jeden ładunek dodatni, a chlorek ładunek ujemny.
W spoczynku błona komórkowa neuronu umożliwia przechodzenie pewnych jonów, jednocześnie uniemożliwiając lub ograniczając ruch innych jonów. W tym stanie jony sodu i potasu nie mogą łatwo przejść przez błonę. Jednak jony chlorkowe mogą swobodnie przechodzić przez membranę. Jony ujemne wewnątrz komórki nie są w stanie przekroczyć bariery.
Potencjał spoczynkowy neuronu odnosi się do różnicy między napięciem wewnątrz i na zewnątrz neuronu. Potencjał spoczynkowy przeciętnego neuronu wynosi około -70 miliwoltów, co wskazuje, że wnętrze komórki jest o 70 miliwoltów mniejsze niż na zewnątrz komórki.
W tym momencie mózg nie wysłał jeszcze wiadomości do ręki, aby podnieść szklankę, ale neuron jest gotowy do odbioru sygnału.
Podczas Potencjału Działania
Zdecydowałeś, że jesteś spragniony i chciałbyś się napić wody. Twój mózg uruchamia łańcuch zdarzeń, aby wysłać wiadomość do mięśni dłoni, że musisz podnieść szklankę.
Kiedy impuls nerwowy (w ten sposób neurony komunikują się ze sobą) jest wysyłany z ciała komórki, kanały sodowe w błonie komórkowej otwierają się i dodatnie komórki sodowe wpadają do komórki.
Gdy komórka osiągnie pewien próg, wystrzeli potencjał czynnościowy, wysyłając sygnał elektryczny w dół aksonu. Kanały sodowe odgrywają rolę w generowaniu potencjału czynnościowego w pobudliwych komórkach i aktywacji transmisji wzdłuż aksonu.
Potencjały czynnościowe albo się zdarzają, albo nie; nie ma czegoś takiego jak „częściowe” odpalenie neuronu. Ta zasada jest znana jako prawo „wszystko albo nic”.
Oznacza to, że neurony zawsze działają z pełną siłą. Gwarantuje to, że pełna intensywność sygnału jest przenoszona w dół włókna nerwowego i przekazywana do następnej komórki oraz że sygnał nie słabnie ani nie zanika w miarę oddalania się od źródła.
Wiadomość z mózgu płynie teraz nerwami do mięśni dłoni.
Po potencjale działania
Po odpaleniu neuronu następuje okres refrakcji, w którym inny potencjał czynnościowy nie jest możliwy. Okres refrakcji trwa zwykle jedną milisekundę.
W tym czasie kanały potasowe ponownie się otwierają, a kanały sodowe zamykają, stopniowo przywracając neuronowi jego potencjał spoczynkowy. Gdy neuron „naładuje się”, możliwe jest pojawienie się kolejnego potencjału czynnościowego i przesłanie sygnału wzdłuż aksonu.
Dzięki temu ciągłemu procesowi wypalania, a następnie ładowania, neurony są w stanie przenosić wiadomość z mózgu, aby powiedzieć mięśniom, co mają robić – trzymać szklankę, wypić łyk lub odłożyć.
