Potentieel voor actie, wat is het en wat zijn de fasen?

Wat we denken, wat we voelen, wat we doen ... dit alles hangt voor een groot deel af van ons zenuwstelsel, waardoor we elk van de processen die in ons lichaam plaatsvinden kunnen beheren en de informatie ontvangen en verwerken die het medium dat ze ons bieden.

De werking van dit systeem is gebaseerd op de transmissie van bio-elektrische pulsen door de verschillende neurale netwerken die we hebben. Deze overdracht omvat een reeks processen van groot belang, die een van de belangrijkste zijn degene die bekend staat als actiepotentiaal.

• Gerelateerd artikel: "Delen van het zenuwstelsel: functies en anatomische structuren"

Actiepotentiaal: basisdefinitie en kenmerken

Het wordt begrepen als actiepotentiaal de golf of elektrische ontlading die voortkomt uit de set naar de reeks veranderingen die het neuronale membraan oploopt vanwege elektrische variaties en de relatie tussen de externe en interne omgeving van het neuron.

Het is een unieke elektrische golf die het zal door het celmembraan worden overgedragen totdat het het einde van het axon bereikt, het veroorzaken van de emissie van neurotransmitters of ionen naar het membraan van het postsynaptische neuron, waardoor een ander actiepotentiaal wordt gegenereerd dat uiteindelijk een soort orde of informatie zal brengen naar een deel van het organisme. Het begin ervan vindt plaats in de axonische kegel, dichtbij de soma, waar een groot aantal natriumkanalen kan worden waargenomen.

Het actiepotentiaal heeft de bijzonderheid om de zogenaamde wet van alles of niets te volgen. Dat wil zeggen, het komt voor of gebeurt niet, er zijn geen tussenliggende mogelijkheden. Ondanks dit, ongeacht of het potentieel kan worden beïnvloed door het bestaan ​​van exciterende of remmende potentialen die het faciliteren of hinderen.

Alle actiepotentialen zullen dezelfde belasting hebben, en alleen hun hoeveelheid kan variëren: dat een boodschap meer of minder intens is (bijvoorbeeld de perceptie van pijn voordat een lekke band of een steek anders zal zijn) zal geen veranderingen genereren in de intensiteit van het signaal, maar zorgt er alleen voor dat actiepotentialen vaker worden gerealiseerd.

Naast dit en in verband met het bovenstaande is het ook vermeldenswaard dat het niet mogelijk is actiepotentialen toe te voegen, aangezien ze hebben een korte ongevoelige periode waarin dat deel van het neuron geen ander potentieel kan starten.

Tot slot benadrukt het het feit dat het actiepotentieel zich op een specifiek punt van het neuron voordoet en moet optreden langs elk van de punten van dit die volgen, niet in staat om het elektrische signaal terug te sturen.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd: "Wat zijn axons van neuronen?"

Fasen van actiepotentieel

Het actiepotentieel vindt plaats gedurende een reeks fasen, die gaan van de initiële rusttoestand tot het verzenden van het elektrische signaal en tot slot de terugkeer naar de oorspronkelijke toestand.

1. Potentieel voor rust

Deze eerste stap veronderstelt een basale toestand waarin wijzigingen die leiden tot het actiepotentieel nog niet zijn opgetreden. Het is een moment waarin het membraan bevindt zich op -70mV, de elektrische basislaag ervan. Gedurende deze tijd kunnen sommige kleine depolarisaties en elektrische variaties het membraan bereiken, maar ze zijn niet voldoende om het actiepotentieel te activeren.

2. Depolarisatie

Deze tweede fase (of de eerste van het potentieel zelf) genereert de stimulatie die optreedt in het membraan van het neuron, een elektrische verandering van voldoende excitatorische intensiteit (die op zijn minst een verandering tot -65mV en in sommige neuronen tot - 40mV) om de natriumkanalen van de axonconus te openen, op een zodanige manier dat de natriumionen (positief geladen) massaal binnenkomen.

Op hun beurt stoppen natrium / kaliumpompen (die normaal de stabiele binnenruimte van de cel verdrijven door drie natriumionen voor twee van kalium op zo'n manier uit te wisselen dat meer positieve ionen worden uitgestoten dan de cellen die binnenkomen) met werken. Dit zal een verandering in de belasting van het membraan veroorzaken, op zo'n manier dat het 30mV bereikt. Deze verandering is wat bekend staat als depolarisatie.

Daarna beginnen de kaliumkanalen zich te openen van het membraan, dat ook een positief ion is en massaal binnenkomt, zal worden afgestoten en zal de cel beginnen te verlaten. Dit zal depolarisatie veroorzaken om te vertragen, omdat positieve ionen verloren gaan. Daarom zal de elektrische lading hoogstens 40 mV zijn. De natriumkanalen worden gesloten en worden gedurende een korte periode geïnactiveerd (wat summatieve depolarisaties voorkomt). Er is een golf gegenereerd die niet meer terug kan gaan.

• Gerelateerd artikel: "Wat is neuronale depolarisatie en hoe werkt het?"

3. Repolarisatie

Zodra de natriumkanalen zijn gesloten, stopt het met het kunnen binnendringen in het neuron, tegelijkertijd zorgt het feit dat de kaliumkanalen open blijven ervoor dat dit nog steeds wordt verdreven. Dat is de reden waarom het potentieel en het membraan in toenemende mate negatief worden.

4. Hyperpolarisatie

Naarmate er meer en meer kalium uitkomt, de elektrische lading van het membraan het wordt meer en meer negatief tot het punt van hyperpolarisatie: ze bereiken een niveau van negatieve lading dat zelfs groter is dan dat van rust. Op dit moment zijn de kaliumkanalen gesloten en worden de natriumkanalen gereactiveerd (zonder opening). Dit zorgt ervoor dat de elektrische lading stopt met vallen en technisch gezien zou er een nieuw potentieel kunnen zijn, maar niettemin betekent het feit dat het een hyperpolarisatie lijdt dat de hoeveelheid lading die nodig zou zijn voor een actiepotentiaal veel hoger is dan normaal. De natrium / kaliumpomp wordt ook opnieuw geactiveerd.

5. Rust potentieel

De reactivering van de natrium / kaliumpomp genereert beetje bij beetje positieve lading die de cel binnenkomt, iets dat uiteindelijk een terugkeer naar zijn basale toestand zal genereren, het rustpotentieel (-70mV).

6. Het actiepotentieel en de afgifte van neurotransmitters

Dit complexe bio-elektrische proces zal worden geproduceerd van de axonische kegel naar het einde van het axon, op een zodanige manier dat het elektrische signaal naar de terminalknoppen zal gaan. Deze knoppen hebben calciumkanalen die opengaan wanneer het potentieel hen bereikt, iets dat zorgt ervoor dat de vesicles die neurotransmitters bevatten hun inhoud uitstoten en ze verdrijven hem in de synaptische ruimte. Het is dus het actiepotentiaal dat de afgifte van neurotransmitters genereert, de belangrijkste bron van transmissie van nerveuze informatie in ons lichaam..

Bibliografische referenties

• Gómez, M.; Espejo-Saavedra, J.M .; Taravillo, B. (2012). Psychobiologie. CEDE Manual of Preparation PIR, 12. CEDE: Madrid
• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Verdrag van medische fysiologie. 12e editie. McGraw Hill.
• Kandel, E.R .; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Principes van de neurowetenschappen. Vierde editie. McGraw-Hill Interamericana. Madrid.