Synonyma
nervový impuls, excitační potenciál, hrot, excitační vlna, akční potenciál, elektrická excitace
Definice
Akční potenciál je krátká změna membránového potenciálu buňky od jejího klidového potenciálu. Používá se k přenosu elektrického buzení, a proto je základní pro přenos stimulů.
Fyziologie
Abychom pochopili akční potenciál, je třeba si nejprve uvědomit klidový potenciál buňky. Každá vzrušující buňka v klidu jednu má. Je to způsobeno rozdílem v poplatcích mezi vnitřkem a vněm buněčná membrána a záleží na buňce, ve které výšce se nachází.
Obvykle se hodnoty pohybují mezi -50 mV a -100 mV. Většina nervových buněk má klidový potenciál -70 mv, což znamená, že v klidovém stavu je uvnitř buněčná membrána je záporně nabitý naproti vnějšku buněčné membrány. Nyní se podíváme na vývoj akčního potenciálu pomocí a nervová buňka jako příklad.
Zde akční potenciály způsobují rychlé excitační vedení v těle na velké vzdálenosti. Buňka má klidový membránový potenciál, který je udržován sodík-draslík čerpadlo. Buňka vyvolaná stimulem dosáhne buňky.
Příliv sodík ionty činí vnitřek buňky pozitivnějším. Pokud je překročena určitá prahová hodnota (v případě nervová buňka Cca. - 50 mV) je spuštěn akční potenciál.
Funguje to podle principu „vše nebo nic“. To znamená, že „malý akční potenciál“ neexistuje, ať už je vytvořen či nikoli. Forma akčního potenciálu je po překročení prahové hodnoty vždy stejná, bez ohledu na sílu stimulu.
Pokud je prahová hodnota překročena, mnoho sodík kanály na internetu buněčná membrána otevřeno najednou a zvenčí proudí do vnitřku buňky najednou mnoho iontů sodíku. Buňka se uvnitř stává pozitivní až s cca. +20 až +30 mV.
Tato událost se také nazývá „šíření“ nebo „překročení“. Jakmile šíření dosáhlo svého maxima, sodíkové kanály se začnou znovu uzavírat. Draslík kanály se otevřou, což způsobí, že pozitivně nabité ionty draslíku vytékají z buňky a vnitřek buňky se opět stává negativnějším.
V důsledku repolarizace je klidový potenciál obvykle zpočátku podkus a může dosáhnout hodnot až - 90 mV, například v nervová buňka s klidovým potenciálem -70 mV. Tomu se také říká hyperpolarizující dodatečný potenciál. Je to způsobeno skutečností, že draslík kanály se opět zavírají pomaleji, a tak z buňky vytekají kladněji nabité ionty draslíku.
Původní poměr je poté obnoven pumpou sodíku a draslíku, která transportuje tři ionty sodíku z buňky, zatímco vynakládá energii, a na oplátku transportuje dva ionty draslíku do buňky. Pro akční potenciál je důležitá tzv. Refrakterní fáze. Je to způsobeno skutečností, že po spuštění akčního potenciálu jsou sodíkové kanály na krátkou dobu stále neaktivní.
Během „absolutního refrakterního času“ tedy nelze aktivovat žádný další akční potenciál a během „relativního refrakterního času“ lze aktivovat pouze podmíněně další akční potenciál. Akční potenciál trvá v nervových buňkách asi 1–2 milisekundy. V srdce svalová buňka může trvat i několik stovek milisekund.
