إمكانات العمل

مرادفات

الدافع العصبي ، إمكانية الإثارة ، الارتفاع ، موجة الإثارة ، جهد الفعل ، الإثارة الكهربائية

تعريف

جهد الفعل هو تغيير قصير لإمكانات غشاء الخلية من إمكاناتها السكونية. يتم استخدامه لنقل الإثارة الكهربائية وبالتالي فهو أساسي لنقل المحفزات.

علم وظائف الأعضاء

لفهم إمكانات الفعل ، يجب على المرء أولاً أن يدرك إمكانات الراحة للخلية. كل خلية مهتزة في حالة راحة لها واحدة. إنه ناتج عن الاختلاف في الشحنة بين الداخل والخارج غشاء الخلية ويعتمد ذلك على الخلية التي يقع فيها الارتفاع.

عادة ما تختلف القيم بين -50 مللي فولت و -100 مللي فولت. تتمتع معظم الخلايا العصبية بقدرة استرخاء تصل إلى -70 مللي فولت ، مما يعني أنه في الحالة الباقية داخل غشاء الخلية سالب الشحنة مقابل الجزء الخارجي من غشاء الخلية. نحن ننظر الآن في تطوير إمكانات فعلية باستخدام ملف الخلايا العصبية كمثال.

هنا ، تتسبب إمكانات الفعل في توصيل الإثارة السريعة في الجسم عبر مسافات طويلة. تحتوي الخلية على إمكانات غشاء يستريح ، والتي يتم الحفاظ عليها بواسطة صوديوم-بوتاسيوم مضخة. يصل الإثارة التي يسببها المنبه إلى الخلية.

يتدفق صوديوم تجعل الأيونات داخل الخلية أكثر إيجابية. إذا تم تجاوز قيمة عتبة معينة (في حالة الخلايا العصبية تقريبا. - 50 مللي فولت) يتم تشغيل إمكانية العمل.

يعمل هذا وفقًا لمبدأ "الكل أو لا شيء". هذا يعني أن "القليل من العمل المحتمل" غير موجود ، سواء تم إنشاؤه أم لا. دائمًا ما يكون شكل جهد الفعل هو نفسه بعد تجاوز قيمة العتبة ، بغض النظر عن قوة الحافز.

إذا تم تجاوز قيمة العتبة ، فإن العديد صوديوم القنوات على غشاء الخلية تفتح مرة واحدة ومن الخارج تتدفق العديد من أيونات الصوديوم إلى داخل الخلية مرة واحدة. تصبح الخلية موجبة من الداخل مع ما يصل إلى تقريبًا. +20 إلى +30 مللي فولت.

هذا الحدث يسمى أيضا "انتشار" أو "تجاوز". بعد أن يصل السبريد إلى الحد الأقصى ، تبدأ قنوات الصوديوم في الإغلاق مرة أخرى. بوتاسيوم تنفتح القنوات ، مما يتسبب في تدفق أيونات البوتاسيوم موجبة الشحنة خارج الخلية ويصبح داخل الخلية أكثر سلبية مرة أخرى.

نتيجة لإعادة الاستقطاب ، عادةً ما تكون بقية الإمكانات في البداية أقل من الرصاص ويمكن أن تصل إلى قيم تصل إلى - 90 مللي فولت ، على سبيل المثال في الخلايا العصبية مع إمكانية راحة قدرها -70 ميغا فولت. هذا يسمى أيضا فرط الاستقطاب لاحقة. يرجع ذلك إلى حقيقة أن بوتاسيوم تغلق القنوات ببطء أكثر مرة أخرى ، وبالتالي تتدفق أيونات البوتاسيوم المشحونة بشكل إيجابي أكثر من الخلية.

يتم بعد ذلك استعادة النسبة الأصلية بواسطة مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ، التي تنقل ثلاثة أيونات صوديوم من الخلية أثناء إنفاق الطاقة وفي المقابل تنقل أيوني بوتاسيوم إلى الخلية. من المهم بالنسبة لإمكانات العمل ما يسمى بالمرحلة الحرارية. إنه ناتج عن حقيقة أنه بعد تشغيل جهد الفعل ، لا تزال قنوات الصوديوم غير نشطة لفترة قصيرة.

وبالتالي ، لا يمكن إطلاق أي جهد عمل إضافي أثناء "وقت الانكسار المطلق" وأثناء "وقت الانكسار النسبي" فقط بشكل مشروط يمكن تشغيل جهد عمل إضافي. يدوم جهد الفعل حوالي 1-2 ميلي ثانية في الخلايا العصبية. في قلب خلية عضلية يمكن أن تستمر حتى عدة مئات من الألف من الثانية.