Бағаланған потенциал және әрекет потенциалы
Барлық дене жасушалары мембраналық потенциалды көрсетеді, бұл негізінен натрий, хлорид және калий иондарының біркелкі бөлінбеуіне, сондай-ақ плазмалық мембрананың осы иондарға өткізгіштігінің айырмашылығына байланысты. Бұл мембраналық потенциал мембранада оң және теріс зарядтардың пайда болуына әкеледі. Нейрондар мен бұлшықет жасушалары мембраналық потенциал үшін арнайы пайдалануды дамытқан арнайы жасушалардың екі түрі болып табылады. Олар тітіркендіргіштерге байланысты мембраналық потенциалдарындағы өтпелі, жылдам ауытқуларға ұшырауы мүмкін. Бұл өзгерістер нәтижесінде электрлік сигналдар пайда болады. Нейрондар бұл сигналдарды хабарларды қабылдау, өңдеу, бастау және беру үшін пайдаланады, ал бұлшықет жасушалары оларды жиырылуды бастау үшін пайдаланады. Нейрондар хабарларды беру үшін пайдаланатын электр сигналдарының екі негізгі түрі бар, атап айтқанда, деңгейлі потенциал және әрекет потенциалы.
Бағаланған потенциалдар
Дәрежелі потенциал – әртүрлі дәрежелерде немесе шама немесе күш дәрежелерінде болатын мембрана потенциалының шағын өтпелі өзгерісі. Деңгейленген потенциалдар «қақпалы иондық арналар» деп аталатын арналық белоктар класының активтенуінен туындайды және сенсорлық не қозғалтқыш нервтерде түзіліп, өткізгіштік процесін бастауы мүмкін. Қақпаланған иондық арна таңдамалы түрде ол арқылы белгілі бір иондардың диффузиялануына мүмкіндік береді. Ол диффузияға рұқсат бергенде ашық, ал рұқсат бермеген кезде жабық болады. Сондықтан, қақпасы бар ион арнасы ашылатын немесе жабылатын есік сияқты әрекет етеді.
Жауап беретін иондық арналардың мөлшері тітіркендіргіш күшіне байланысты өзгереді; осылайша күшті ынталандыру көбірек иондық арналардың ашылуына әкеледі. Егер көбірек иондық арналар ашылса, плазмалық мембрана арқылы көбірек иондар диффузияланып, мембрана потенциалының үлкен өзгеруіне әкеледі.
Әрекет потенциалдары
Әрекет потенциалдары мембраналық потенциалдың қысқа, жылдам, үлкен өзгерістері және тыныштық потенциалы өзгерген кезде қозғыш жасушаларда (жүйке және бұлшықет) түзіледі. Бір әрекет потенциалы жалпы қозғыш жасуша мембранасының аз ғана бөлігін қамтиды және сигнал күшін төмендетпей, жасуша мембранасының қалған бөлігінде таралады.
Әрекет потенциалы кезінде мембраналық потенциал уақытша кері өзгереді. Деполяризация шекті потенциалға жеткенде әрекет потенциалы пайда болады. Әрекет потенциалы кернеуі бар иондық арналар деп аталатын иондық арналар класынан туындайды. Бұл иондық арналар нейрондарда да, бұлшықет жасушаларында да кездеседі. Нейрондарда әрекет потенциалын жасау үшін екі түрлі кернеу иондық арналары пайдаланылады, атап айтқанда, кернеуі бар Na+ арналар және кернеуі бар K+ арналар. Бұл арналар мембраналық потенциалдың өзгеруіне жауап ретінде ашылады және жабылады және олар иондар ағынын таңдамалы түрде олардың бойымен жылжытуға мүмкіндік беру арқылы басқарады.
Бағаланған потенциал мен әрекет потенциалының айырмашылығы неде?
• Әрекет потенциалдары ұзақ қашықтыққа сигнал ретінде қызмет етеді, ал дәрежелі потенциалдар қысқа қашықтыққа сигнал ретінде қызмет етеді.
• Бір-бірін күшейтетін немесе жоққа шығаратын мембраналық потенциалдардағы шағын өзгерістер. Керісінше, әрекет потенциалы мембраналық потенциалдағы үлкен (100 мВ) өзгерістер болып табылады, олар сенімді алыс қашықтық сигналдары ретінде қызмет ете алады.
• Бекітілген иондық арналарды белсендіру деңгейлі потенциалды тудырады, ал кернеуі бар иондық арналарды белсендіру әрекет потенциалын тудырады.
• Na+, Cl– немесе Ca2+ таза қозғалысы плазмалық мембрана деңгейлі потенциалды тудырады. Na+ ұяшыққа және K+ ұяшыққа кернеуі бар арналар арқылы ретімен қозғалуы әрекет потенциалын тудырады.
• Әсер ету потенциалының ұзақтығы тұрақты болған кезде тітіркендіргіштің немесе триггердің ұзақтығына байланысты бағаланған потенциалдың ұзақтығы өзгереді.
• Әрекет потенциалы мембрананың кернеуі бар арналардың көптігі бар аймақтарында орын алады, ал дәрежелі потенциал триггерлік оқиғаға жауап беруге арналған мембрана аймақтарында орын алады.
