Kas yra veiksmų potencialas?

Veikimo potencialo laidumas yra procesas, kaip įtampos gradientas arba elektros krūvio skirtumas ląstelėje perduodamas kitiems arba per nervinę ląstelę. Ląstelės membranos išorinis krūvis paprastai yra neigiamas, o viduje – teigiamas. Su nervinėmis ląstelėmis arba neuronais baltymai, kurie nukreipia teigiamai įkrautas daleles, vadinamus jonais, per membraną, paprastai leidžia keisti veikimo potencialą. Šių dalelių srauto pokyčiai gali padidinti arba sumažinti krūvių skirtumą ir paprastai kontroliuoti, ar signalai perduodami, ar ne. Laidumą paprastai lemia jonų srautas, kuris paprastai vyksta tam tikru atstumu žemyn aksonu, prieš pereinant per ląstelės membraną.

Nervų sistemoje kai kurios ląstelės turi santykinai trumpus aksonus, o kitos turi plėtinius, kurie nukeliauja didesnius atstumus. Veikimo potencialo laidumui taip pat turi įtakos aksono skersmuo. Jei jis platesnis, tada daugiau jonų gali praeiti pro aksoną ir praleisti daugiau srovės. Tačiau didesnio skersmens neuronų laidumo atstumas paprastai yra trumpesnis.

Ląstelių membranų depoliarizacija plinta per veikimo potencialo laidumą. Nervų ląstelės taip pat paprastai patiria ramybės fazę, vadinamą ugniai atspariu periodu, kurio metu įkrautų dalelių kanalai neatsidaro. Todėl elektros signalai gali pereiti viena kryptimi nuo ląstelės kūno iki aksono galo; tai taip pat gali kontroliuoti, kiek kartų neuronas gali užsidegti per tam tikrą laiką.

Veikimo potencialo laidumą dažnai padeda mielino danga, kurią paprastai sudaro glijos ląstelių sluoksniai. Mielinu padengtos ląstelės gali nuvesti nervinius impulsus toliau, nes jonai negali prasiskverbti pro dangą. Tarp glijos ląstelių esantys mazgai sudaro mielino apvalkalo plyšius, pro kuriuos gali praeiti hormonai ir jonų kanalai. Veikimo potencialo laidumas tarp šių mazgų paprastai vyksta labai greitai, neprarandant signalo stiprumo. Jei mielinas degraduoja, gali sutrikti veikimo potencialo laidumas nervų skaidulomis, o tai kartais sukelia tokias sąlygas kaip išsėtinė sklerozė (IS), kai nervų signalų trūkumas paveikia kūno funkcijas.

Srovės paprastai teka per ląsteles, nes krūvis ir elektrinis potencialas skiriasi priklausomai nuo vietos. Veikimo potencialo laidumas paprastai leidžia srovėms tekėti per visą aksono ilgį, esantį membranos viduje. Kai srovės kerta membraną, pavyzdžiui, į raumenų ląsteles, krūvių skirtumas paprastai sukelia srautą priešinga kryptimi išorėje. Elektrinį potencialą ir impulso greitį galima apskaičiuoti naudojant matematines lygtis, kurios atsižvelgia į veikimo potencialo intensyvumą ir fizinį atstumą.