활동 잠재력

동의어

신경 임펄스, 여기 전위, 스파이크, 여기 파, 활동 전위, 전기 여기

정의

활동 전위는 휴지 전위로부터 세포막 전위가 잠깐 변하는 것입니다. 전기 여기를 전달하는 역할을하므로 자극 전달을위한 기본 요소입니다.

생리학

활동 전위를 이해하기 위해서는 먼저 휴식 잠재력 세포를 인식합니다. 휴지 상태의 모든 흥분성 세포에는 하나가 있습니다. 그것은 책임의 차이 내부와 외부 사이 세포막 그리고 그것은 그것이 얼마나 높은지 각 세포에 달려 있습니다. 일반적으로 값은 -50mV에서 -100mV 사이에서 변동합니다. 대부분의 신경 세포는 -70mV의 휴지 전위를 가지며, 이는 휴지 상태에서 세포막 내부가 세포막 외부에 비해 음전하를 띠는 것을 의미합니다. 이제 우리는 신경 세포를 사용하여 활동 전위의 발달을 살펴 봅니다. 여기서 활동 전위는 빠른 것을 유발합니다. 여기 전도 먼 거리에서 몸에.

시작 위치

세포는 나트륨-칼륨 펌프에 의해 유지되는 휴지 막 전위를 가지고 있습니다.

시작 단계

자극에 의해 촉발 된 여기가 세포에 도달합니다. 나트륨 이온이 유입되어 세포 내부가 더 양성이됩니다. 특정 임계 값을 초과하면 (신경 세포의 경우 약-50mV) 활동 전위가 트리거됩니다. 이것은 "전부 또는 전무 원칙"에 따라 작동합니다. 즉, 발생하거나 발생하지 않는 "행동에 대한 약간의 잠재력"과 같은 것은 없습니다. 활동 전위의 모양은 자극의 강도에 관계없이 임계 값을 초과 한 후에도 항상 균일합니다.

탈분극

임계 값을 초과하면 세포막의 많은 나트륨 채널이 한꺼번에 열리고 많은 나트륨 이온이 외부에서 세포 내부로 동시에 흐릅니다. 세포는 최대 약 + 20 ~ + 30mV로 내부에서 양성이됩니다. 이 이벤트는 "스프레드"또는 "오버 슈트"라고도합니다.

재분극

최대 스프레드에 도달하면 나트륨 채널이 다시 닫히기 시작합니다. 이를 위해 칼륨 채널이 열리고 양전하를 띤 칼륨 이온이 세포 밖으로 흘러 나와 세포 내부가 다시 더 음이됩니다.

과분극

재분극의 결과로, 휴지 전위는 일반적으로 처음에는 도달되지 않으며, 예를 들어 휴지 전위가 -70mV 인 신경 세포에서 최대 -90mV의 값에 도달 할 수 있습니다. 이것을 과분극 후 전위라고도합니다. 그것은 칼륨 채널이 더 천천히 닫히고 따라서 더 양전하를 띤 칼륨 이온이 세포 밖으로 흘러 나간다는 사실에서 발생합니다.

그런 다음 원래 비율은 나트륨-칼륨 펌프에 의해 복원됩니다.이 펌프는 에너지를 사용하여 세 개의 나트륨 이온을 세포 밖으로 운반하고 두 개의 칼륨 이온을 세포로 운반합니다.

소위 내 화상도 활동 전위에 중요합니다. 활동 전위가 촉발 된 후 잠시 동안 나트륨 채널이 비활성 상태이기 때문입니다. 따라서, "절대 내화 기간"동안에는 추가 활동 전위가 트리거 될 수 없으며 "상대 내화 기간"동안에는 제한적으로 만 추가 활동 전위가 트리거 될 수 있습니다.

활동 전위는 신경 세포에서 약 1-2 밀리 초 동안 지속됩니다. 심장 근육 세포에서는 수백 밀리 초가 될 수도 있습니다.

심장의 활동 잠재력

심장의 전기 자극의 기초는 소위 활동 전위입니다. 이것은 세포막을 가로 지르는 전기 전압의 생물학적 시간 제한적 변화를 나타내며,이 경우 근육 활동,이 경우 심장 박동으로 끝납니다. 각각의 심박수, 즉 분당 심박수에 따라 약 200 ~ 400 밀리 초의 지속 시간으로 더 오래 심장에 활동 잠재력 골격근이나 신경 세포보다 이것은 과다 흥분으로부터 심장을 보호합니다.

세포막에 적용되는 약 -90 밀리 볼트의 기본 전압 인 특정 휴지 전위에서 시작하여 활동 전위가 심장을 통과합니다. 각성 형성의 4 단계. 서로 다른 이온 채널이 함께 작동하여 셀 외부의 전압을 변경합니다. 이들은 대부분 세포의 피부에 위치한 수송 단백질이며 막을 통해 매우 작은 하전 입자를 수송합니다. 이것은 세포의 전압 변화 따라서 심장에 활동 전위를 형성했습니다.

에서 첫 번째 단계, 소위 탈분극 단계, 양전하를 띤 나트륨 입자를 수송하는 능력이 증가합니다. 이것들은 이제 세포 내부로 흘러 들어가서 긴장감 증가 약 -90 밀리 볼트에서 +30 밀리 볼트까지.

전하를 양의 범위로 이동하면 칼슘 채널 마음에 열다. 그래서 하나에 온다 칼슘 입자가 심장 세포로 유입. 이 두 번째 단계 오래 지속되는, 전형적인 심장을 나타냅니다. 고원 단계 이것은 흥분이 전달되는 곳이며, 무엇보다도 불필요한 활동 전위의 진입을 방지합니다. 심장의 제어 된 펌핑 능력을 보장하고 심장 부정맥으로부터 보호합니다.

에서 세 번째 단계, 중 재분극 단계, 전압은 천천히 마이너스 90 밀리 볼트의 나머지 전위로 되돌아갑니다. 에너지를 소비하는 과정을 통해 세포 위의 농도 구배와 달리 유입이 활성화됩니다. 다시 외부 나트륨 입자 그리고 발산 칼륨 부분이 세포로 되돌아 감 수송. 그리고 이것은 원래의 휴식 잠재력이 다시 평평해질 때까지입니다. 세포는 이제 새로운 활동 전위에 대한 준비가되었습니다.

부비동 노드의 활동 전위

심장에서 활동 전위의 여기 기원은 소위 부비동 노드. 이것은 오른쪽 귓바퀴에 상체에서 심장으로 혈액을 운반하는 상대 정맥의 합류점 근처.

부비동 노드는 다음으로 구성됩니다. 변형 된 근육 세포각성에 필요한 활동 전위를 생성합니다. 따라서 그들은 자연적인 것을 형성합니다 심장 박동기. 이들은 분당 약 60-80 비트의 고유 주파수로 빠르게 흥분 할 수있는 세포입니다. 이 고유 주파수는 펄스 형태로 등록 할 수 있습니다.

거기에서 결과적인 활동 전위는 심장의 작동 근육에서 수축, 심장 박동을 유도하기 위해 특정 해부학 적 구조를 통해 진행됩니다. 분당 비트 수는 사람의 부하에 맞게 조정할 수 있습니다. 의 교감 신경, 증가 할 때 특히 중요한 자율 신경계 부담 활성화되면 들어오는 활동 전위가 증가합니다.
반대로, 소위 부교감 신경계 활성화, 특히 휴식 기간 신체의 역할을 수행하면 심장으로 향하는 활동 전위의 수가 제한됩니다. 심장 박동이 느려집니다. 또한 약물 그리고 몸 자신의 호르몬아드레날린처럼이 시스템에 영향을 미칩니다.