Jak neurony přenášejí signály po celém těle? Jedna část tohoto přenosového procesu zahrnuje to, co je známo jako akční potenciál . Akční potenciál je součástí procesu, který se vyskytuje během vypalování neuronu . Během akčního potenciálu se otevře část neuronové membrány, aby se umožnily pozitivně nabité ionty uvnitř buňky a negativně nabité ionty ven.
Tento proces způsobuje rychlý nárůst pozitivního náboje nervových vláken. Když náboj dosáhne +40 mv, impuls se šíří po nervových vláknech. Tento elektrický impuls se vede nervem přes řadu akčních potenciálů.
Před akčním potenciálem
Když neuron neposílá signály, vnitřní neuron má negativní náboj vzhledem k kladnému náboji mimo buňku. Elektricky nabité chemikálie známé jako ionty udržují kladnou a zápornou rovnováhu náboje. Vápník obsahuje dvě pozitivní náboje, sodík a draslík obsahují jeden pozitivní náboj a chlorid obsahuje záporný náboj.
Když je v klidu, buněčná membrána neuronu umožňuje projít určitými ionty, zatímco brání nebo omezuje pohyb jiných iontů. V tomto stavu nemohou ionty sodíku a draslíku snadno procházet membránou. Draselné ionty jsou však schopny volně přejít přes membránu.
Záporné ionty uvnitř buňky nejsou schopny překročit bariéru. Buňka musí působit transportní ionty, aby udržovala svůj polarizovaný stav. Tento mechanismus je znám jako čerpadlo sodíkových iontů. Pro každý dva ionty draslíku, které procházejí membránou, se odčerpávají tři sodné ionty.
Potenciální klid neuronu se vztahuje k rozdílu mezi napětí uvnitř a vně neuronu.
Pohybový potenciál průměrného neuronu je kolem -70 milivoltů, což naznačuje, že vnitřní část buňky je o 70 milivoltů menší než vnější část buňky.
Během akčního potenciálu
Když je impuls vyslán z těla buňky, sodíkové kanály se otevírají a kladné buňky sodíku proniknou do buňky. Jakmile článek dosáhne určité prahové hodnoty, vypálí akční potenciál a vysílá elektrický signál dolů na axon. Akční potenciály se stanou nebo nebudou; neexistuje taková věc jako "částečné" vypalování neuronu. Tato zásada je známá jako zákon o všem nebo nikoli .
To znamená, že neurony vždy zapalují v plné síle. Tím je zajištěno, že plná intenzita signálu je přenášena na nervovou vlákninu a přenášena do další buňky a že signál se neoslabí nebo se ztratí, a to dále ze zdroje.
Po akčním potenciálu
Co se stane uvnitř neuronu po akčním potenciálu? Po vypálení neuronu dochází k refrakternímu období, ve kterém není možný další akční potenciál. Během této doby se draslíkové kanály znovu otevřejí a sodíkové kanály se zavřou a postupně vracejí neuron do svého klidového potenciálu. Jakmile se neuron vrátí do klidového potenciálu, je možné, aby se objevil další akční potenciál a vysílal signál po délce axonu.