Kokie yra veiksmų etapai?

Paprastai veikimo potencialo etapai apibendrinami penkiais etapais, iš kurių pirmieji du yra kilimo ir viršijimo fazės. Trys pastarieji žingsniai būtų kritimo, apatinio šaudymo ir atsigavimo fazės. Kai kuriuose šaltiniuose, nesvarbu, ar tai būtų fiziologai, ar vadovėliai, kartais įtraukiama pradinė ramybės fazė prieš didėjančią fazę, kai išvardijamos veikimo potencialo stadijos, tikriausiai norėdami parodyti neurono status quo prieš prasidedant veikimo potencialui.

Veiksmo potencialas yra įvykis, vykstantis tarp neuronų, siekiant siųsti pranešimus iš smegenų į skirtingas kūno dalis, nesvarbu, ar tai yra savanoriški ar nevalingi veiksmai. Paprasčiausia prasme veikimo potencialą galima apibūdinti kaip trumpus elektrinius impulsus, kurie sukuriami neurono ląstelės kūno viduje. Šiuos impulsus sukelia teigiamų ir neigiamų jonų mainai, kai kalio ir natrio jonai išeina ir patenka į ląstelės kūną. Tada mainų „kibirkštis“ keliauja žemyn aksonu arba į kamieną panašia neurono dalimi, link kito neurono, o ciklas tęsiasi. Daugeliu atvejų, kai smegenims reikia „siųsti“ daug „pranešimų“, veiksmų potencialas gali atsirasti serijoje, vadinamoje „smailių traukiniu“.

Neuronuose paprastai yra teigiamai įkrautų kalio jonų (+K), o natrio jonai (+Na), taip pat teigiamai įkrauti, yra neuronų periferijoje. Ramybės fazėje neuronas yra neaktyvus ir jo „elektrinis potencialas“ yra -7 milivoltai (mV). Šį neigiamą krūvį palaiko neurono natrio-kalio siurblys, kuris įneša du +K jonus ir išneša iš membranos tris +Na jonus. Kai smegenys „siunčia“ pranešimą, į neuroną patenka nemažas kiekis +Na jonų, atsiranda veikimo potencialo kilimo ir viršijimo stadijos. Šiose stadijose neuronas patiria „depoliarizaciją“ ir teigiamai įkraunamas dėl +Na jonų patekimo.

Neuronas pasiekia viršijimo stadiją, kai jo teigiamas krūvis viršija 0 mV. Kuo labiau teigiamai įkraunamas neuronas, tuo daugiau pradeda atsiverti natrio kanalai ir veržiasi daugiau +Na jonų, todėl kalio-natrio siurbliui sunkiau išnešti jonus. Kad išsiskirtų teigiami jonai, kalio kanalai atsidarys iškart, kai tik natrio kanalai užsidarys, ir įvyks veikimo potencialo kritimo ir mažėjimo etapai. Šiose fazėse neuronas patiria „repoliarizaciją“ ir tampa labiau neigiamai įkraunamas, kad įkrova nukris žemiau -70 mV žemesnio lygio etapuose, dar vadinamuose „hiperpoliarizacija“.

Uždarius ir kalio, ir natrio kanalus, natrio-kalio siurblys veikia efektyviau, įnešdamas +K jonus ir pernešdamas +Na jonus. Šioje paskutinėje atsigavimo stadijoje neuronas grįžta į normalią –7 mV būseną, kol įvyksta kitas veikimo potencialo epizodas. Labai įdomu žinoti, kad visi šie veikimo potencialo etapai įvyksta vos per dvi milisekundes.