Từ đồng nghĩa
xung thần kinh, điện thế kích thích, tăng đột biến, sóng kích thích, điện thế hoạt động, kích thích điện
Định nghĩa
Điện thế hoạt động là một sự thay đổi ngắn của điện thế màng tế bào so với điện thế nghỉ của nó. Nó được sử dụng để truyền kích thích điện và do đó là cơ bản để truyền kích thích.
Sinh lý học
Để hiểu được điện thế hoạt động, trước tiên người ta phải nhận thức được điện thế nghỉ của tế bào. Mỗi tế bào kích thích khi nghỉ ngơi đều có một tế bào. Nó được gây ra bởi sự khác biệt về điện tích giữa bên trong và bên ngoài của màng tế bào và nó phụ thuộc vào ô mà nó nằm ở độ cao nào.
Thông thường các giá trị thay đổi giữa -50 mV và -100 mV. Hầu hết các tế bào thần kinh có điện thế nghỉ -70mv, có nghĩa là ở trạng thái nghỉ ngơi bên trong màng tế bào mang điện tích âm ngược chiều với mặt ngoài của màng tế bào. Bây giờ chúng ta xem xét sự phát triển của một tiềm năng hành động bằng cách sử dụng tế bào thần kinh làm ví dụ.
Tại đây, các điện thế hoạt động gây ra sự dẫn truyền kích thích nhanh chóng trong cơ thể trên một khoảng cách dài. Tế bào có điện thế màng nghỉ, được duy trì bởi natri–kali máy bơm. Một kích thích, được kích hoạt bởi một kích thích, đến tế bào.
Dòng chảy natri ion làm cho bên trong tế bào tích cực hơn. Nếu một giá trị ngưỡng nhất định bị vượt quá (trong trường hợp tế bào thần kinh xấp xỉ. - 50mV) một điện thế hoạt động được kích hoạt.
Điều này hoạt động theo "nguyên tắc tất cả hoặc không có gì". Điều này có nghĩa là “một chút tiềm năng hoạt động” không tồn tại, dù nó có được tạo ra hay không. Dạng của điện thế hoạt động luôn giống nhau sau khi vượt quá giá trị ngưỡng, bất kể cường độ của kích thích.
Nếu giá trị ngưỡng bị vượt quá, nhiều natri các kênh trên màng tế bào mở cùng một lúc và từ bên ngoài nhiều ion natri chảy vào bên trong tế bào cùng một lúc. Tế bào trở nên dương bên trong với tối đa khoảng. +20 đến +30 mV.
Sự kiện này còn được gọi là "lây lan" hoặc "vượt quá". Sau khi sự lan truyền đạt đến mức tối đa, các kênh natri bắt đầu đóng lại. kali các kênh mở ra, khiến các ion kali tích điện dương chảy ra khỏi tế bào và bên trong tế bào lại trở nên âm hơn.
Là kết quả của sự tái cực, điện thế còn lại ban đầu thường ở mức thấp hơn và có thể đạt đến giá trị lên đến - 90 mV, ví dụ như trong tế bào thần kinh với thế năng nghỉ -70 mV. Đây cũng được gọi là tiềm năng siêu phân cực. Nó được gây ra bởi thực tế là kali các kênh đóng lại chậm hơn và do đó các ion kali tích điện dương chảy ra khỏi tế bào nhiều hơn.
Sau đó, tỷ lệ ban đầu được khôi phục bởi bơm natri-kali, bơm này vận chuyển ba ion natri ra khỏi tế bào trong khi tiêu hao năng lượng và ngược lại vận chuyển hai ion kali vào trong tế bào. Quan trọng đối với điện thế hoạt động là cái gọi là giai đoạn chịu lửa. Nguyên nhân là do sau khi điện thế hoạt động đã được kích hoạt, các kênh natri vẫn không hoạt động trong một thời gian ngắn.
Do đó, không có tiềm năng hoạt động nào nữa có thể được kích hoạt trong “thời gian chịu lửa tuyệt đối” và trong “thời gian chịu lửa tương đối” chỉ có điều kiện một tiềm năng hoạt động tiếp theo mới có thể được kích hoạt. Điện thế hoạt động kéo dài khoảng 1-2 mili giây trong tế bào thần kinh. Trong một tim tế bào cơ thậm chí có thể kéo dài vài trăm mili giây.
