Potensi aksi propagasi dan fase

Dia Potensi aksi Ini adalah fenomena listrik atau kimia jangka pendek yang terjadi di neuron otak kita. Dapat dikatakan bahwa itu adalah pesan yang ditransmisikan neuron ke neuron lain.

Potensi aksi terjadi dalam tubuh sel (nukleus), juga disebut soma. Bepergian ke seluruh akson (perpanjangan neuron, mirip dengan kabel) sampai mencapai ujungnya, disebut tombol terminal.

Potensi aksi dalam akson tertentu selalu memiliki durasi dan intensitas yang sama. Jika akson bercabang menjadi ekstensi lain, potensi aksi dibagi, tetapi intensitasnya tidak berkurang.

Saat potensial aksi mencapai tombol terminal neuron, mereka mengeluarkan zat kimia yang disebut neurotransmiter. Zat -zat ini menggairahkan atau menghambat neuron yang menerimanya, mampu menghasilkan potensi aksi di neuron itu.

Banyak dari apa yang diketahui tentang potensi aksi neuron berasal dari percobaan yang dilakukan dengan akson cumi raksasa. Mudah dipelajari berdasarkan ukurannya, karena memanjang dari kepala ke ekor. Mereka melayani hewan untuk pindah.

[TOC]

Potensi membran neuron

KE. Pandangan skematis tentang potensi aksi yang ideal. B. Catatan nyata dari potensi aksi. Sumber: Dalam: MEMENEN/CC BY-SA (http: // CreationCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/)

Neuron memiliki muatan listrik yang berbeda dari luar. Perbedaan ini disebut Potensial membran.

Saat neuron masuk Potensi istirahat, Ini berarti bahwa muatan listriknya tidak diubah oleh potensi sinaptik rangsang atau penghambatan.

Di sisi lain, ketika potensi lain memengaruhinya, potensi membran dapat dikurangi. Ini dikenal sebagai depolarisasi.

Sebaliknya, ketika potensi membran meningkat sehubungan dengan potensi normalnya, sebuah fenomena disebut Hiperpolarisasi.

Ketika investasi potensial membran yang sangat cepat tiba -tiba diproduksi, ada a Potensi aksi. Ini terdiri dari impuls listrik singkat, yang diterjemahkan ke dalam pesan yang bepergian melalui akson neuron. Mulailah dalam tubuh sel, mencapai tombol terminal.

Impuls saraf bergerak melalui akson

Penting untuk dicatat bahwa agar potensi aksi terjadi, perubahan listrik harus mencapai ambang batas, yang disebut ambang eksitasi. Ini adalah nilai potensial membran yang terjadi potensial tindakan.

Skema sinaps kimia

Potensi aksi dan perubahan tingkat ion

Permeabilitas membran neuron selama potensi aksi. Status istirahat (1), ion natrium dan kalium tidak dapat melewati membran, dan neuron memiliki beban negatif di dalamnya. Depolarisasi (2) neuron mengaktifkan saluran natrium, memungkinkan ion natrium melewati membran neuron. Repolarisasi (3), di mana saluran natrium tutup dan saluran kalium terbuka, ion kalium melintasi membran. Periode refraktori (4), potensial membran kembali ke keadaan istirahat saat saluran kalium tutup. Sumber: Permeabilitas membran neuron selama potensi aksi.PDF dan potensi aksi, cthompson02

Dalam kondisi normal, neuron siap menerima natrium (Na+) di dalamnya. Namun, membrannya tidak terlalu permeabel pada ion ini.

Selain itu, ia memiliki "transporter natrium-potasi" yang terkenal, protein yang ditemukan di membran sel yang bertanggung jawab untuk menghilangkan ion natrium darinya dan memperkenalkan ion kalium ke dalamnya. Khususnya, untuk setiap 3 ion natrium yang dikeluarkannya, memperkenalkan dua kalium.

Transporter ini mempertahankan kadar natrium yang rendah di dalam sel. Jika permeabilitas sel meningkat dan memasuki jumlah natrium yang lebih besar secara tiba -tiba, potensi membran akan berubah secara radikal. Rupanya, inilah yang menyebabkan potensi aksi.

Secara khusus, permeabilitas membran terhadap natrium akan meningkat, memasukkannya ke dalam neuron. Sementara, pada saat yang sama, ini akan memungkinkan ion kalium meninggalkan sel.

Bagaimana perubahan permeabilitas ini?

Sel -sel telah tertanam di membrannya banyak protein yang disebut saluran ionik. Ini memiliki bukaan di mana ion dapat masuk atau meninggalkan sel, meskipun tidak selalu terbuka. Saluran ditutup atau dibuka sesuai dengan peristiwa tertentu.

Dapat melayani Anda: apa yang membuatnya sulit untuk membuat keputusan gratis?

Ada beberapa jenis saluran ionik, dan masing -masing biasanya khusus untuk mengarah pada jenis ion tertentu secara eksklusif.

Misalnya, saluran natrium terbuka dapat kehilangan lebih dari 100 juta ion per detik.

Bagaimana potensi aksi dihasilkan?

Neuron mengirimkan informasi secara elektrokimia. Ini berarti bahwa zat kimia menghasilkan sinyal listrik.

Bahan kimia ini memiliki muatan listrik, jadi mereka disebut ion. Yang paling penting dalam sistem saraf adalah natrium dan kalium, yang memiliki beban positif. Selain kalsium (2 muatan positif) dan klorin (beban negatif).

Perubahan potensial membran

Langkah pertama potensi aksi terjadi adalah perubahan potensi membran sel. Perubahan ini harus mengatasi ambang eksitasi.

Secara khusus, ada pengurangan potensial membran, yang disebut depolarisasi.

Pembukaan saluran natrium

Sebagai akibatnya, saluran natrium yang tertanam di membran terbuka, memungkinkan natrium menjadi besar di dalam neuron. Ini didorong oleh difusi elektrostatik dan gaya tekanan.

Karena ion natrium dimuat secara positif, mereka menghasilkan perubahan cepat dalam potensial membran.

Pembukaan Saluran Kalium

Membran akson memiliki saluran natrium dan kalium. Namun, yang terakhir terbuka nanti, karena mereka kurang sensitif. Yaitu, mereka membutuhkan tingkat depolarisasi yang lebih tinggi untuk dibuka dan itulah sebabnya mereka terbuka nanti.

Penutupan saluran natrium

Ada saatnya potensi aksi mencapai nilai maksimumnya. Dari periode ini, saluran natrium diblokir dan ditutup.

Mereka tidak bisa lagi terbuka sampai membran mencapai potensi istirahat lagi. Akibatnya, tidak ada lagi natrium yang bisa memasuki neuron.

Penutupan Saluran Kalium

Namun, saluran kalium tetap terbuka. Ini memungkinkan ion kalium mengalir melalui sel.

Karena difusi dan tekanan elektrostatik, karena bagian dalam akson dimuat secara positif, ion kalium didorong ke dalam sel. Dengan demikian, potensi membran sedang memulihkan nilai biasa. Sedikit demi sedikit, saluran kalium ditutup.

Output kation ini membuat potensi membran memulihkan nilai normalnya. Saat ini terjadi, saluran kalium mulai ditutup lagi.

Pada saat potensial membran mencapai nilai normalnya, saluran kalium ditutup sepenuhnya. Sesuatu nanti, saluran natrium diaktifkan kembali mempersiapkan depolarisasi lain untuk membukanya.

Akhirnya, transporter natrium-potasium mengeluarkan natrium yang telah masuk dan memulihkan kalium yang sebelumnya keluar.

Bagaimana informasi tersebar melalui akson?

Bagian dari neuron. Sumber: Tidak ada penulis yang dapat dibaca mesin yang disediakan. Nickgorton ~ Commonswiki Diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta)

Akson ini terdiri dari bagian neuron, perpanjangannya mirip dengan kabel. Mereka bisa sangat lama untuk memungkinkan neuron yang secara fisik jauh dapat terhubung dan mengirim informasi.

Dapat melayani Anda: kecerdasan musik: karakteristik, contoh, kegiatan

Potensi aksi menyebar di sepanjang akson dan mencapai tombol terminal untuk mengirim pesan ke sel berikutnya. Jika kita mengukur intensitas potensi aksi dari berbagai area akson, kita akan menemukan bahwa intensitasnya tetap sama di semua area.

Hukum semua atau tidak sama sekali

Ini terjadi karena konduksi aksonal mengikuti hukum mendasar: hukum semua atau tidak sama sekali. Yaitu, potensi aksi terjadi atau tidak terjadi. Setelah dimulai, bepergian ke seluruh akson ke ekstremnya selalu mempertahankan ukuran yang sama, itu tidak meningkat atau berkurang. Selain itu, jika akson bercabang, potensi aksi dibagi, tetapi mempertahankan ukurannya.

Potensi aksi dimulai pada ujung akson yang melekat pada soma neuron. Biasanya, mereka biasanya bepergian ke satu arah.

Potensi tindakan dan perilaku

Ada kemungkinan bahwa, pada titik ini, Anda bertanya pada diri sendiri: jika potensi aksi adalah proses semua atau tidak sama sekali, bagaimana perilaku tertentu seperti kontraksi otot yang dapat bervariasi antara tingkat intensitas yang berbeda terjadi? Ini terjadi oleh hukum frekuensi.

Hukum frekuensi

Apa yang terjadi adalah bahwa potensi aksi tunggal tidak memberikan informasi secara langsung. Di sisi lain, informasi ditentukan oleh frekuensi pelepasan atau laju bidikan akson. Yaitu, frekuensi di mana potensi aksi terjadi. Yang dikenal sebagai "hukum frekuensi".

Dengan demikian, frekuensi tinggi potensi aksi akan menyebabkan kontraksi otot yang sangat intens.

Hal yang sama berlaku untuk persepsi. Misalnya, stimulus visual yang sangat cemerlang, untuk ditangkap, harus menghasilkan "laju tembakan" di mata yang terkait dengan mata. Dengan cara ini, frekuensi potensi aksi mencerminkan intensitas stimulus fisik.

Oleh karena itu, hukum sama sekali atau tidak sama sekali dilengkapi dengan hukum frekuensi.

Bentuk Pertukaran Informasi Lainnya

Potensi aksi bukan satu -satunya jenis sinyal listrik yang terjadi pada neuron. Misalnya, dengan mengirimkan informasi melalui sinaps ada impuls listrik kecil di membran neuron yang menerima data.

Skema sinaps. Sumber: Thomas Splettstoesser (www.Scistyle.com)

Pada kesempatan tertentu, sedikit depolarisasi yang terlalu lemah untuk menghasilkan potensi aksi, itu dapat sedikit mengubah potensi membran.

Namun, perubahan ini secara bertahap berkurang saat bergerak melalui akson. Dalam jenis transmisi informasi ini, baik saluran natrium maupun kalium terbuka atau tutup.

Dengan demikian, akson bertindak sebagai kabel bawah air. Saat sinyal ditransmisikan olehnya, luasnya berkurang. Ini dikenal sebagai penurunan konduksi, dan terjadi karena karakteristik akson.

Aksi dan potensi myelin

Akson dari hampir semua mamalia ditutupi dengan mielin. Yaitu, mereka memiliki segmen yang dikelilingi oleh zat yang memungkinkan mengemudi saraf, membuatnya lebih cepat. Myelin digulung di sekitar akson tanpa membiarkan cairan ekstraseluler mencapainya.

Itu dapat melayani Anda: Jenis -Jenis Diri

Mielin terjadi di sistem saraf pusat oleh sel yang disebut oligodendrosit. Sementara, dalam sistem saraf perifer, sel Schwann memproduksinya.

Segmen myelin, yang dikenal sebagai selubung myelin, dibagi satu sama lain dengan area akson yang ditemukan. Area ini disebut nodul ranvier dan bersentuhan dengan cairan ekstraseluler.

Potensi aksi ditransmisikan secara berbeda ke akson amielinic (yang tidak ditutupi dengan mielin) daripada di mielinic.

Potensi aksi dapat melakukan perjalanan melalui membran aksonal yang dipulihkan mielin melalui sifat kabel. Akson dengan cara ini, melakukan perubahan listrik dari tempat di mana potensi aksi terjadi pada nodul ranvier berikut.

Perubahan ini sedikit berkurang, tetapi cukup intens untuk menyebabkan potensi aksi pada nodul berikut. Kemudian, potensi ini dipicu lagi atau diulangi di setiap nodul ranvier, mengangkut di seluruh area madu sampai nodul berikutnya.

Jenis mengemudi potensial aksi ini disebut mengemudi asin. Namanya berasal dari Latin "Jump", yang berarti "tarian". Konsepnya adalah karena impuls tampaknya melompat dari nodul ke nodul.

Keuntungan Mengemudi Mengemudi untuk Mengirimkan Potensi Aksi

Jenis mengemudi ini memiliki kelebihan. Pertama, untuk menghemat energi. Transporter natrium-potasium menghabiskan banyak energi dengan mengekstraksi kelebihan natrium di dalam akson selama potensial aksi.

Transporter natrium-potasium ini terletak di daerah akson yang bukan sarang lebah. Namun, dalam akson myelinized, natrium hanya bisa memasuki nodul ranvier. Oleh karena itu, lebih sedikit natrium masuk, dan karena ini, lebih sedikit natrium harus dipompa, sehingga transporter natrium-potasium harus bekerja lebih sedikit.

Manfaat lain dari myelin adalah kecepatannya. Potensi aksi mengemudi lebih cepat dalam akson mielinized, karena dorongan "melompat" dari satu nodul ke nodul lainnya, tanpa harus melewati seluruh akson.

Peningkatan kecepatan ini menyebabkan hewan berpikir dan bereaksi lebih cepat. Makhluk hidup lainnya, seperti cumi -cumi, memiliki akson tanpa mielin yang mencapai kecepatan karena peningkatan ukuran. Akson cumi -cumi memiliki diameter besar (sekitar 500 μm), yang memungkinkan mereka melakukan perjalanan lebih cepat (sekitar 35 meter per detik).

Namun, pada kecepatan yang sama, potensi aksi bepergian dalam akson kucing, meskipun mereka memiliki diameter hanya 6 μm. Apa yang terjadi adalah akson ini mengandung myelin.

Akson myelinized dapat mendorong potensi aksi dengan kecepatan sekitar 432 kilometer per jam, dengan diameter 20 μm.

Referensi

1. Potensi aksi. (S.F.). Diperoleh pada 5 Maret 2017, dari Hyperphysics, Georgia State University: Hyperphysics.Phy-astr.GSU.Edu.
2. Carlson, n.R. (2006). Fisiologi perilaku ke -8 ed. Madrid: Pearson.
3. Chudler, e. (S.F.). Cahaya, kamera, potensi aksi. Diperoleh pada 5 Maret 2017, dari University of Washington: Fakultas.Washington.Edu.
4. Tahapan potensi aksi. (S.F.). Diperoleh pada 5 Maret 2017, dari Boundless: Boundless.com.