ศักยภาพของเกณฑ์: หน้าที่งานบทบาทและโรค

ศักยภาพขีด จำกัด อธิบายความแตกต่างของประจุเฉพาะที่เยื่อหุ้มเซลล์ที่กระตุ้น เมื่อความเป็นไปได้ของเมมเบรนลดทอนถึงค่าหนึ่งในระหว่างการดีโพลาไรเซชัน a ศักยภาพในการดำเนินการ เกิดจากการเปิดช่องไอออนขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า ค่าที่จะเข้าถึงในแต่ละกรณีซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างไฟล์ ศักยภาพในการดำเนินการเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการนำการกระตุ้นเนื่องจากหลักการทั้งหมดหรือไม่มีอะไรเลย

ศักยภาพของเกณฑ์คืออะไร?

ขีด จำกัด ศักย์อธิบายความแตกต่างของประจุเฉพาะที่เยื่อหุ้มเซลล์ที่กระตุ้นได้ ภายในเซลล์ถูกแยกออกจากสื่อภายนอกโดยรอบด้วยเมมเบรนที่สามารถซึมผ่านสารบางชนิดได้เพียงบางส่วน ดังนั้นไอออนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุจึงไม่สามารถผ่านเข้าไปโดยไม่มีการควบคุมได้ ความไม่สม่ำเสมอ การกระจาย ของไอออนระหว่างภายในและภายนอกของเซลล์ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าเคมีที่วัดได้เพื่อสร้างขึ้นซึ่งเรียกว่าขีด จำกัด ศักย์ ตราบใดที่เซลล์ไม่ตื่นเต้นศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์นี้จะเป็นลบ แรงกระตุ้นไฟฟ้าที่มาถึงเซลล์จะกระตุ้นหรือทำให้มันอยู่ในสถานะตื่นเต้น ศักยภาพของเมมเบรนที่พักเชิงลบถูกแบ่งขั้วโดยการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการซึมผ่านของไอออนกล่าวคือกลายเป็นบวกมากขึ้น การตอบสนองของเซลล์ประสาทจะเกิดขึ้นหรือไม่ขึ้นอยู่กับขอบเขตของการลดขั้วก่อนนี้ เฉพาะในกรณีที่ค่าวิกฤตถึงหรือเกินค่าหนึ่งเท่านั้น ศักยภาพในการดำเนินการ ถูกสร้างขึ้นตามหลักการทั้งหมดหรือไม่มีอะไรเลย มิฉะนั้นจะไม่มีอะไรเกิดขึ้น ค่าเฉพาะนี้ซึ่งจำเป็นสำหรับการนำการกระตุ้นโดยศักย์การกระทำเรียกว่าขีด จำกัด ศักย์

ฟังก์ชั่นและงาน

จุดสัมผัสสำหรับแรงกระตุ้นกระตุ้นที่เข้ามาทั้งหมดคือ ซอน เนินเขา นี่เป็นการระบุตำแหน่งของการก่อตัวที่อาจเกิดขึ้นในการกระทำเนื่องจากศักยภาพของเกณฑ์ต่ำกว่าที่ส่วนอื่น ๆ ของเมมเบรนเนื่องจากมีค่าสูง ของช่องไอออนที่มีแรงดันไฟฟ้า ทันทีที่ศักยภาพถึงขีด จำกัด หรือเกินในช่วงก่อนการลดขั้วจะเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ชนิดหนึ่ง ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าจำนวนมาก โซเดียม ช่องไอออนเปิดทันที ชั่วคราวเหมือนหิมะถล่ม โซเดียม การไหลเข้าตามการไล่ระดับของแรงดันไฟฟ้าจะทำให้การแบ่งขั้วรุนแรงขึ้นจนศักยภาพของเมมเบรนที่เหลือยุบลงอย่างสมบูรณ์ มีการกำหนดศักยภาพในการดำเนินการกล่าวคือประมาณหนึ่งมิลลิวินาทีการกลับขั้วเกิดขึ้นเนื่องจากมีประจุบวกมากเกินไปภายในเซลล์ หลังจากทริกเกอร์ศักยภาพในการดำเนินการสำเร็จแล้วจะมีการฟื้นฟูศักยภาพของเมมเบรนเดิมอย่างค่อยเป็นค่อยไป ในฐานะที่เป็น โซเดียม การไหลเข้าอย่างช้าๆล้มเหลวล่าช้า โพแทสเซียม ช่องเปิด ที่เพิ่มมากขึ้น โพแทสเซียม กระแสไฟฟ้าภายนอกชดเชยการไหลเข้าของโซเดียมที่ลดลงและต่อต้านการเปลี่ยนขั้ว ในระหว่างที่เรียกว่า repolarization นี้ศักยภาพของเมมเบรนจะกลายเป็นลบอีกครั้งและยังต่ำกว่าค่าของศักยภาพในการพักในช่วงสั้น ๆ โซเดียม -โพแทสเซียม ปั๊มแล้วเรียกคืนไอออนเดิม การกระจาย. การกระตุ้นจะแพร่กระจายในรูปแบบของศักยภาพในการดำเนินการ ซอน ไปยังเส้นประสาทหรือเซลล์กล้ามเนื้อถัดไป การนำการกระตุ้นเป็นไปตามกลไกคงที่ เพื่อชดเชยการลดขั้วไอออนที่อยู่ใกล้เคียงจะย้ายไปยังที่ตั้งของการก่อตัวของศักยภาพการกระทำ การโยกย้ายของไอออนนี้ยังนำไปสู่การลดขั้วในภูมิภาคใกล้เคียงซึ่งก่อให้เกิดการกระทำใหม่ด้วยการหน่วงเวลาเมื่อถึงขีด จำกัด ที่มีศักยภาพ ในเซลล์ประสาทที่ไม่มีเครื่องหมายสามารถสังเกตเห็นการนำกระแสอย่างต่อเนื่องของการกระตุ้นไปตามเยื่อหุ้มเซลล์ในขณะที่เส้นใยประสาทหุ้มด้วย a ปลอกไมอีลินการกระตุ้นจะกระโดดจากวงแหวนสายไฟไปยังวงแหวนสายไฟ ส่วนเฉพาะของเมมเบรนที่ศักยภาพในการดำเนินการเริ่มต้นนั้นไม่สามารถเกิดขึ้นได้จนกว่าศักยภาพของเมมเบรนที่พักอยู่จะถูกเรียกคืนซึ่งจะทำให้เกิดการกระตุ้นในทิศทางเดียวเท่านั้น

โรคและความผิดปกติ

ศักยภาพขีด จำกัด เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการสร้างศักยภาพในการดำเนินการซึ่งในที่สุดการส่งกระแสประสาทหรือการกระตุ้นทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับ เนื่องจากการนำไฟฟ้ากระตุ้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานทางสรีรวิทยาทั้งหมดการรบกวนใด ๆ ของ electrophysiology ที่ละเอียดอ่อนนี้สามารถทำได้ นำ ต่อข้อ จำกัด ทางกายภาพhypokalemiaคือ การขาดโพแทสเซียมมีผลต่อความล่าช้าในการลดขั้วและผลเร่งในการเปลี่ยนขั้วโดยการลดลงของศักยภาพของเยื่อหุ้มซึ่งเกี่ยวข้องกับการนำกระแสที่ช้าลงและความเสี่ยงของกล้ามเนื้ออ่อนแรงหรืออัมพาต ในโรคที่สร้างความเสียหาย ปลอกไมอีลิน ของเส้นใยประสาท (เช่น หลายเส้นโลหิตตีบ) ช่องโพแทสเซียมที่อยู่เบื้องหลังจะถูกเปิดออกส่งผลให้โพแทสเซียมไอออนไหลออกจากภายในเซลล์โดยไม่สามารถควบคุมได้และด้วยเหตุนี้การขาดหรือลดลงอย่างสมบูรณ์ของศักยภาพในการออกฤทธิ์ นอกจากนี้การกลายพันธุ์ที่กำหนดทางพันธุกรรมของช่อง โปรตีน สำหรับโซเดียมและโพแทสเซียมอาจทำให้เกิดการด้อยค่าในระดับการทำงานที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการแปลช่องที่ได้รับผลกระทบ ตัวอย่างเช่นข้อบกพร่องของช่องโพแทสเซียมในหูชั้นในเกี่ยวข้องกับประสาทสัมผัส สูญเสียการได้ยิน. ช่องโซเดียมที่เปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในกล้ามเนื้อโครงร่างทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า myotonia ซึ่งมีลักษณะความตึงเครียดที่เพิ่มขึ้นหรือเป็นเวลานานและล่าช้า การผ่อนคลาย ของกล้ามเนื้อ สาเหตุนี้เกิดจากการปิดหรือการอุดตันของช่องโซเดียมไม่เพียงพอส่งผลให้เกิดศักยภาพในการออกฤทธิ์มากเกินไป การรบกวนของช่องโซเดียมหรือโพแทสเซียมใน หัวใจ กล้ามเนื้อสามารถทำให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะได้เช่น ภาวะหัวใจวาย เช่นเพิ่มขึ้น หัวใจ ประเมินค่า (หัวใจเต้นเร็ว) เนื่องจากมีเพียงการนำการกระตุ้นที่เหมาะสมในหัวใจเท่านั้นที่รับประกันจังหวะการเต้นของหัวใจที่มั่นคงและเป็นอิสระ ในกรณีของ หัวใจเต้นเร็วองค์ประกอบที่แตกต่างกันภายในห่วงโซ่การนำอาจถูกรบกวนตัวอย่างเช่นจังหวะของการดีโพลาไรซ์อัตโนมัติหรือการมีเพศสัมพันธ์ชั่วขณะของการลดขั้วของเซลล์กล้ามเนื้อหรือความถี่ของการกระตุ้นเนื่องจากไม่มีระยะพัก ตามกฎแล้ว การรักษาด้วย ดำเนินการโดยใช้โซเดียมแชนแนลบล็อกเกอร์ซึ่งจะยับยั้งการไหลเข้าของโซเดียมและทำให้ศักยภาพของเมมเบรนคงที่ในอีกด้านหนึ่ง โดยหลักการแล้วช่องไอออนทุกประเภทสามารถเลือกปิดกั้นได้ ในกรณีของช่องโซเดียมขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าสิ่งนี้ทำได้โดยเรียกว่า ยาชาเฉพาะที่. อย่างไรก็ตามพิษต่อระบบประสาทเช่นพิษของแมมบ้า (เดนโดรทอกซิน) หรือพิษของปลาปักเป้า (เตโตรโดทอกซิน) ยังสามารถลดหรือกำจัดความตื่นเต้นของเซลล์โดยการยับยั้งการไหลเข้าของโซเดียมและป้องกันการสร้างศักยภาพในการออกฤทธิ์