ศักยภาพในการดำเนินการ: หน้าที่งานบทบาทและโรค

An ศักยภาพในการดำเนินการ เป็นการเปลี่ยนแปลงศักยภาพของเมมเบรนในระยะสั้น ศักยภาพในการดำเนินการมักเกิดขึ้นที่ไฟล์ ซอน เนินเขาของเซลล์ประสาทและเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการส่งผ่านสิ่งกระตุ้น

ศักยภาพในการดำเนินการคืออะไร?

ศักยภาพในการดำเนินการมักเกิดขึ้นที่ไฟล์ ซอน เนินเขาของก เซลล์ประสาท และเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการส่งสัญญาณกระตุ้น ศักยภาพในการดำเนินการ คือการย้อนกลับของประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองในเซลล์ประสาท ศักยภาพในการดำเนินการเกิดขึ้นที่ ซอน เนินเขา แอกซอนฮิลล็อคเป็นจุดกำเนิดของกระบวนการส่งสัญญาณของไฟล์ เซลล์ประสาท. ศักยภาพในการดำเนินการ จากนั้นเดินทางไปตามแอกซอนหรือเส้นประสาท ศักยภาพอาจอยู่ได้ตั้งแต่หนึ่งมิลลิวินาทีถึงหลายนาที ความรุนแรงของศักยภาพในการกระทำแต่ละครั้งจะเท่ากัน ดังนั้นจึงไม่มีศักยภาพในการกระทำที่อ่อนแอหรือแข็งแกร่ง ปฏิกิริยาเหล่านี้ค่อนข้างจะเป็นปฏิกิริยาทั้งหมดหรือไม่มีอะไรเลยกล่าวคือสิ่งกระตุ้นมีความรุนแรงพอที่จะกระตุ้นให้เกิดการกระทำได้อย่างสมบูรณ์หรือศักยภาพในการกระทำไม่ถูกกระตุ้น ศักยภาพในการดำเนินการแต่ละอย่างดำเนินไปในหลายขั้นตอน

ฟังก์ชั่นและงาน

ก่อนที่จะเกิดการกระทำเซลล์จะอยู่ในสถานะพักตัว โซเดียม ช่องต่างๆถูกปิดส่วนใหญ่และ โพแทสเซียม ช่องเปิดอยู่บางส่วน โดยการย้ายไฟล์ โพแทสเซียม ไอออนเซลล์จะรักษาสิ่งที่เรียกว่าเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีศักยภาพในช่วงนี้ นี่คือประมาณ -70 mV ดังนั้นถ้าคุณจะวัดแรงดันไฟฟ้าภายในแอกซอนคุณจะได้รับศักย์ลบ -70 mV สิ่งนี้สามารถนำมาประกอบกับความไม่สมดุลของประจุของไอออนระหว่างช่องว่างภายนอกเซลล์กับของเหลวในเซลล์ กระบวนการเปิดรับของเซลล์ประสาทเดนไดรต์รับสิ่งเร้าและส่งผ่านร่างกายเซลล์ไปยังแอกซอนฮิลล็อค สิ่งกระตุ้นที่เข้ามาแต่ละครั้งจะเปลี่ยนศักยภาพของเยื่อหุ้ม อย่างไรก็ตามเพื่อให้เกิดการกระทำที่อาจเกิดขึ้นได้ค่าเกณฑ์จะต้องเกินที่เนินเขาแอกซอน ก็ต่อเมื่อศักยภาพของเมมเบรนเพิ่มขึ้น 20 mV ถึง -50 mV ถึงเกณฑ์นี้ หากศักยภาพของเมมเบรนเพิ่มขึ้นถึง -55 mV เท่านั้นตัวอย่างเช่นไม่มีอะไรเกิดขึ้นเนื่องจากการตอบสนองทั้งหมดหรือไม่มีอะไรเลย เมื่อเกินขีด จำกัด แล้วไฟล์ โซเดียม ช่องของเซลล์เปิด ชาร์จเป็นบวก โซเดียม ไอออนไหลเข้าและศักยภาพในการพักตัวยังคงเพิ่มขึ้น โพแทสเซียม ช่องปิด ผลลัพธ์ที่ได้คือการเปลี่ยนขั้ว ตอนนี้ช่องว่างภายในแอกซอนมีประจุบวกเป็นเวลาสั้น ๆ ระยะนี้เรียกอีกอย่างว่าแหก ก่อนที่จะถึงศักยภาพสูงสุดของเมมเบรนช่องโซเดียมจะปิดอีกครั้ง แต่ช่องโพแทสเซียมจะเปิดออกและไอออนของโพแทสเซียมจะไหลออกจากเซลล์ Repolarization เกิดขึ้นซึ่งหมายความว่าศักยภาพของเมมเบรนเข้าใกล้ศักยภาพในการพักอีกครั้ง ในช่วงเวลาสั้น ๆ ยังมีสิ่งที่เรียกว่า hyperpolarization ในระหว่างกระบวนการนี้ศักยภาพของเมมเบรนยังคงลดลงต่ำกว่า -70 mV ช่วงเวลานี้ซึ่งกินเวลาประมาณสองมิลลิวินาทีเรียกอีกอย่างว่าระยะวัสดุทนไฟ ในช่วงระยะเวลาการทนไฟจะไม่สามารถกระตุ้นให้เกิดการกระทำได้ เป็นการป้องกันไม่ให้เซลล์เกินความสามารถ หลังจากควบคุมโดยปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ที่ -70 mV อีกครั้งและแอกซอนก็จะถูกกระตุ้นอีกครั้ง ขณะนี้ศักยภาพในการดำเนินการจะถูกส่งจากส่วนหนึ่งของแอกซอนไปยังส่วนถัดไป เนื่องจากส่วนก่อนหน้ายังอยู่ในช่วงทนไฟการส่งผ่านสิ่งกระตุ้นจึงเกิดขึ้นได้ทีละทิศทางเท่านั้น อย่างไรก็ตามการส่งสัญญาณกระตุ้นอย่างต่อเนื่องนี้ค่อนข้างช้า การส่งสารกระตุ้นเกลือทำได้เร็วกว่า ที่นี่แอกซอนล้อมรอบด้วยสิ่งที่เรียกว่า ปลอกไมอีลิน. สิ่งนี้ทำหน้าที่เหมือนฉนวนกันความร้อนชนิดหนึ่ง ระหว่างนั้นไฟล์ ปลอกไมอีลิน ถูกขัดจังหวะซ้ำ ๆ การขัดจังหวะเหล่านี้เรียกว่า lacings ในระหว่างการส่งสารกระตุ้นความเค็มศักยภาพของการกระทำจะกระโดดจากวงแหวนสายหนึ่งไปยังอีกวงหนึ่ง สิ่งนี้ช่วยเพิ่มอัตราการขยายพันธุ์ได้มาก ศักยภาพในการดำเนินการเป็นพื้นฐานของการส่งข้อมูลกระตุ้น การทำงานทั้งหมดของร่างกายเป็นไปตามการนำนี้

โรคและความผิดปกติ

เมื่อเยื่อไมอีลินของเซลล์ประสาทถูกโจมตีและทำลายจะมีการรบกวนอย่างรุนแรงในการส่งผ่านสิ่งเร้า การสูญเสียของ ปลอกไมอีลิน ทำให้ประจุหายไประหว่างการนำไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องมีประจุไฟฟ้ามากขึ้นเพื่อกระตุ้นแอกซอนในการแตกครั้งต่อไปในปลอกไมอีลินในกรณีที่ชั้นไมอีลินได้รับความเสียหายเล็กน้อยอาจเกิดความล่าช้า หากเกิดความเสียหายอย่างรุนแรงการนำไฟฟ้ากระตุ้นอาจถูกขัดจังหวะโดยสิ้นเชิงเนื่องจากไม่สามารถกระตุ้นให้เกิดการกระทำได้อีกต่อไป ปลอกไมอีลินอาจได้รับผลกระทบจากความบกพร่องทางพันธุกรรมเช่นโรค Krabbe หรือโรค Charcot-Marie-Tooth อย่างไรก็ตามโรค demyelinating ที่รู้จักกันดีที่สุดน่าจะเป็น หลายเส้นโลหิตตีบ. ที่นี่ปลอกไมอีลินถูกโจมตีและทำลายโดยเซลล์ภูมิคุ้มกันของร่างกาย ขึ้นอยู่กับว่า เส้นประสาท ได้รับผลกระทบ, การรบกวนทางสายตา, ความอ่อนแอทั่วไป, เกร็งอัมพาตความไวหรือ ความผิดปกติของคำพูด อาจเกิดขึ้น โรคที่ค่อนข้างหายากคือ paramyotonia congenita โดยเฉลี่ยแล้วมีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่ได้รับผลกระทบจากทุกๆ 250,000 คน โรคนี้เป็นความผิดปกติของช่องโซเดียม เป็นผลให้โซเดียมอิออนสามารถเข้าสู่เซลล์ได้แม้ในระยะที่ควรปิดช่องโซเดียมซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดการกระทำแม้ว่าจะไม่มีสิ่งกระตุ้นเลยก็ตาม ดังนั้นอาจมีความตึงเครียดถาวรในไฟล์ เส้นประสาท. สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่ากล้ามเนื้อมีความตึงเครียดเพิ่มขึ้น (myotonia) หลังจากเคลื่อนไหวโดยสมัครใจกล้ามเนื้อจะหย่อนตัวลงพร้อมกับความล่าช้าอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งที่ตรงกันข้ามยังเป็นไปได้ใน paramyotonia congenita อาจเป็นไปได้ว่าช่องโซเดียมไม่อนุญาตให้โซเดียมไอออนเข้าสู่เซลล์แม้ในระหว่างการกระตุ้น ดังนั้นศักยภาพในการดำเนินการอาจถูกกระตุ้นด้วยความล่าช้าหรือไม่เกิดขึ้นเลยแม้จะมีสิ่งกระตุ้นที่เข้ามา ปฏิกิริยาต่อสิ่งกระตุ้นจึงไม่เกิดขึ้น ผลที่ตามมาคือการรบกวนทางประสาทสัมผัสกล้ามเนื้ออ่อนแรงหรืออัมพาต การเกิดอาการมักชอบโดยเฉพาะเมื่ออุณหภูมิต่ำซึ่งเป็นสาเหตุที่ผู้ที่ได้รับผลกระทบควรหลีกเลี่ยงการระบายความร้อนของกล้ามเนื้อ