Yr hyn a elwir y potensial gweithredu?

Mae gwaith organau a meinweoedd o'n corff yn dibynnu ar nifer o ffactorau. Mae rhai celloedd (cardiomyocytes a nerfau) yn dibynnu ar y trosglwyddo ysgogiadau nerfol a gynhyrchir gan gydrannau penodol mewn celloedd neu nodau. Mae sail yr ysgogiad nerfol yn ffurfio donfedd excitation penodol, yn cario enw'r potensial gweithredu.

Beth yw e?

Gelwir potensial Gweithredu yn excitation tonnau yn symud o gell i gell. Oherwydd ei ffurfio a throsglwyddo trwy'r pilenni celloedd yn digwydd newid dro eu gofal (fel arfer ar ochr fewnol y bilen yn cael gwefr negatif ac mae'r allanol - positif). tonnau Ffurfiwyd yn cyfrannu at newid priodweddau sianeli ïonau y celloedd, sy'n arwain at recharging y bilen. Ar adeg pan fydd y potensial gweithredu yn mynd trwy'r bilen, ceir newid byr o'i ddim, gan arwain at newid mewn eiddo gell.

Mae'r ffurfiant tonnau sail i weithrediad y ffibr nerf, a chalon y system llwybro.

Mewn achos o dorri ei ffurfio yn datblygu llawer o glefydau, gan wneud adnabod camau gweithredu posibl angenrheidiol yn y camau gweithredu meddygol-diagnostig cymhleth.

Gan fod yr un ffordd â'r potensial gweithredu, ac mae hynny'n nodweddiadol ar gyfer iddo ef?

Hanes ymchwil

Mae astudiaeth o achosion o excitation yn y celloedd a ffibrau dechreuwyd amser maith yn ôl. Mae ei cyntaf sylwi ar ymddangosiad biolegwyr sydd wedi astudio effeithiau symbyliadau amrywiol ar y nerf tibial agored y broga. Roeddent wedi sylwi bod pan fydd yn agored i ateb dwys o halen bwytadwy Arsylwyd cyfangiad y cyhyrau.

Mewn astudiaethau pellach yr oedd yn parhau gan niwrolegwyr, ond mae'r wyddoniaeth sylfaenol ar ôl ffiseg sy'n astudiaethau potensial gweithredu - ffisioleg. Mae wedi cael ei brofi gan ffisiolegwyr presenoldeb y potensial gweithredu mewn celloedd y galon a nerfau.

Gyda dyfnhau o fodolaeth a photensial gweddill y dangoswyd mewn astudiaethau o bosibiliadau.

dulliau eu sefydlu ers dechrau'r 19eg ganrif, gan ganiatáu i bennu data argaeledd posibl ac i fesur eu maint. Ar hyn o bryd, mae'r obsesiwn ac astudiaeth o potensialau gweithredu yn cael ei wneud mewn dwy astudiaeth offerynnol - electrocardiogram a electroenseffalogram.

Mae'r mecanwaith o botensial gweithredu

ffurfio excitation yn digwydd o ganlyniad i newidiadau yn y crynodiad mewngellol ïonau sodiwm a photasiwm. Fel arfer, yn y gell yn cynnwys mwy o potasiwm na sodiwm. Allgellog crynodiad ïon sodiwm yn sylweddol uwch nag yn y cytoplasm. Newidiadau achosir camau gweithredu posibl yn cyfrannu at newid yn gyfrifol ar y bilen, lle mae ar hyn o bryd yn cael ei achosi gan ionau sodiwm i mewn i'r gell. Oherwydd y newid hwn y taliadau y tu allan a'r tu mewn i'r celloedd (cytoplasm cael ei gyhuddo yn gadarnhaol a'r amgylchedd allanol - yn negyddol.

Gwneir hyn i hwyluso hynt y tonnau cawell.

Unwaith y bydd y don wedi cael ei drosglwyddo ar draws y synaps, tâl adfer cefn yn digwydd o ganlyniad i'r presennol i mewn i'r gell gwefr negatif ïonau clorid. Ailosod i'r lefelau tâl cychwynnol y tu allan a'r tu mewn i'r gell, sy'n arwain at ffurfio y potensial gorffwys.

Mae cyfnodau o orffwys a excitation rhyngddalennog. Efallai y bydd y celloedd annormal i gyd yn wahanol, a bydd ffurfio PD yno i ufuddhau nifer o gyfreithiau eraill.

cam PD

Yn ystod y potensial gweithredu yn cael ei rannu i mewn i sawl cam.

Mae'r cam cyntaf yn cael ei gynnal hyd nes y lefel critigol o depolarization (yn ymestyn potensial gweithredu ysgogi pilen arllwys yn araf sy'n cyrraedd lefel uchaf, fel arfer mae'n ymwneud -90 MeV). Gelwir y cyfnod yn cael ei predspayk. Mae'n cael ei wneud gan fynediad i mewn i'r gell ïonau sodiwm.

Y cam nesaf - potensial brig (neu spike) yn ffurfio parabola gyda ongl lem lle mae codi o'r dulliau posibl depolarization bilen (cyflym) a'r rhan disgynnol - repolarization.

Trydydd cam - botensial negyddol y hybrin - olrhain yn dangos depolarization (newid o'r brig depolarization i stop). Oherwydd y fynedfa o ïonau clorin i mewn i'r gell.

Yn y pedwerydd cam, cam cadarnhaol olrhain, yr enillion bilen posibl i'r lefel tâl cychwynnol.

data cam ganlyniad i botensial gweithredu, yn fanwl yn dilyn un ar ôl y llall.

gweithredu swyddogaeth bosibl

Yn ddi-os, datblygu potensial gweithredu yn bwysig yng ngweithrediad rhai celloedd. prif rôl yn y symbyliad y galon. Hebddo, y galon byddai'r corff yn syml anweithgar, ond oherwydd y lledaenu holl gelloedd y galon yw ei leihau, sy'n cyfrannu at wthio'r gwaed drwy'r gwely fasgwlaidd, cyfoethogi ei pob meinwe ac organau.

Mae'r system nerfol Ni allai hefyd yn cyflawni ei swyddogaeth yn iawn heb y potensial gweithredu. Ni fyddai awdurdodau yn gallu derbyn signalau i gyflawni swyddogaeth benodol, gan y byddai o ganlyniad yn syml ddiwerth. Yn ogystal, mae gwelliant yn trosglwyddo ysgogiad nerfol o ffibrau nerfau (ymddangosiad myelin a nodau o Ranvier) galluogi i drosglwyddo signal mewn mater o eiliadau, a arweiniodd at ddatblygu atgyrchau a symudiad ymwybodol.

Yn ychwanegol at y systemau organau hyn, mae potensial gweithredu yn cael ei gynhyrchu mewn llawer o gelloedd eraill, fodd bynnag, y mae ef yn chwarae rôl yn unig wrth gyflawni eu swyddogaethau cell penodol.

Mae ymddangosiad y potensial gweithredu yng nghanol

Y prif gorff, sy'n seiliedig ar yr egwyddor o ffurfio'r potensial gweithredu, yw calon. Oherwydd bodolaeth ffurfio pwls yn cael ei nodau gwaith y mae ei swyddogaeth organ yw darparu gwaed i'r meinweoedd a'r organau.

Cynhyrchu potensial gweithredu yng nghalon yn digwydd yn y nod sinws. Mae wedi ei leoli ar gymer y fena cafa i'r atriwm dde. Oddi yno, y pwls ehangun ar hyd y ffibrau y system dargludiad cardiaidd - o'r cwgn i'r cyfansoddyn atriofentriglol. Wrth fynd trwy bloc gangen bwndel, yn fwy penodol, ar ei goesau, y pwls yn mynd i'r chwith a'r fentrigl chwith. Mae'r llwybrau mân trefnu trwchus o - ffibrau Purkinje lle excitation yn cyrraedd pob celloedd galon.

Mae'r potensial gweithredu cardiomyocytes yn etholwr, hy, Mae'n dibynnu ar y gostyngiad o holl gelloedd o'r meinwe galon. Ar stoc bloc (ar ôl craith myocardaidd) ffurfiant yn tarfu potensial gweithredu, sy'n cael ei gosod ar y electrocardiogram.

system nerfol

Fel PD cael ei ffurfio yn niwronau - celloedd y system nerfol. Mae hyn i gyd ei wneud ychydig yn haws.

pwls canfyddedig prosesau Allanol nerfgell - dendridau gysylltiedig â derbynyddion lleoli yn y croen, ac yn yr holl meinweoedd eraill (gorffwys potensial a gweithredu potensial hefyd yn cymryd lle ei gilydd). Ysgogi'r sbarduno ffurfio potensial gweithredu ynddynt, ac wedi hynny y pwls drwy'r corff y gell nerfol yn ei fraich hir - acson, ac oddi yno drwy synapsau - i gelloedd eraill. Felly, y don excitation a ffurfiwyd yn cyrraedd yr ymennydd.

Un o nodweddion y system nerfol yw presenoldeb dau fath o ffibrau - gorchuddio neu heb myelin. Mae ymddangosiad yr adeilad a'i throsglwyddo i'r ffibrau sydd â myelin, yn llawer cyflymach nag demielinezirovannyh.

Mae'r ffenomenon yn arsylwi o ganlyniad i'r ffaith bod y lledaeniad PD myelinated ganlyniadau ffibrau o'r "neidio" - dogn pwls sgipiau myelin, gan arwain at yn lleihau ei llwybr ac, yn y drefn honno, cyflymu lledaeniad.

potensial gorffwys

Heb ddatblygiad y potensial gorffwys fyddai unrhyw botensial gweithredu. O dan potensial dawel yn sylweddoli normal wladwriaeth, unexcited y gell y mae'r taliadau o du mewn a thu allan y bilen yn wahanol iawn (hy, y tu allan i'r bilen yn cael ei gyhuddo yn gadarnhaol, ac y tu mewn - negyddol). potensial gorffwys yn dangos y gwahaniaeth rhwng y taliadau o fewn a thu allan i'r gell. Fel arfer, mae fel arfer o -50 i -110 MeV. Mae'r ffibrau nerfau, y gwerth hwn yn nodweddiadol -70 MeV.

Mae'n ganlyniad i ymfudiad o ïonau clorid i mewn i'r gell a chreu gwefr negatif ar yr ochr fewnol y bilen.

Wrth newid y crynodiad ïonau mewngellol (fel y nodwyd uchod) PP disodli PD.

Fel arfer, yr holl gelloedd y corff yn y cyflwr isaf, fel y gall y newid posibl yn cael ei ystyried proses ffisiolegol yn angenrheidiol, oherwydd heb na fyddai eu yn gallu gweithredu systemau cardiofasgwlaidd a nerfus.

Arwyddocâd yr astudiaeth o heddwch-adeiladu a gweithredu

Gall gorffwys potensial posibl a chamau pennu cyflwr y corff, yn ogystal â organau unigol.

Ymrwymo i botensial gweithredu y galon (ECG) i bennu ei chyflwr a gallu swyddogaethol ei holl adrannau. Os yw'r astudiaeth hon yn EKG normal, gellir gweld bod yr holl dannedd arno yn arwydd o'r potensial gweithredu ac yna gweddill posibl (yn unol â hynny, mae'r achosion o ddata potensialau atrïaidd yn dangos y P tonnau a lledaeniad excitation yn y fentriglau - dant R).

O ran y electroenseffalogram, hynny arno ymddangosiad gwahanol tonnau a rhythmau (yn benodol, alffa a beta tonnau mewn dynol iach) hefyd oherwydd yr achosion o potensialau gweithredu yn y niwronau yr ymennydd.

Mae'r astudiaethau hyn yn caniatáu amserol canfod y datblygiad proses afiechyd penodol ac yn achosi bron i 50 y cant o driniaeth lwyddiannus cychwynnol y clefyd.