POTENCJAŁ CZYNNOŚCIOWY. OKRES REFRAKCJI BEZWZGLĘDNEJ I WZGLĘDNEJ. PRÓG POBUDLIWOŚCI NEURONU. „ZASADA WSZYSTKO ALBO NIC”.

2013-01-29

POTENCJAŁ CZYNNOŚCIOWY. OKRES
REFRAKCJI BEZWZGLĘDNEJ I
WZGLĘDNEJ. PRÓG POBUDLIWOŚCI
NEURONU. „ZASADA WSZYSTKO
ALBO NIC”.

Agnieszka Kąkol

FIZJOTERAPIA

Stacjonarne I rok

POTENCJAŁ CZYNNOŚCIOWY

Włókna nerwowe przenoszą informacje zakodowane
w postaci serii impulsów elektrycznych. Pojedynczy
impuls zwany jest

potencjałem czynnościowym.

Powstaje on w określonym miejscu błony
komórkowej i posiada zdolność do rozprzestrzeniania
się po jej powierzchni. Potencjał czynnościowy trwa
ok.1 [ms]

w przypadku komórki nerwowej. Aby mógł

się wytworzyć potencjał czynnościowy, pobudzenie
musi przekroczyć potencjał progowy.

POWSTAWANIE POTENCJAŁU

CZYNNOŚCIOWEGO

Jeśli dokomórkowe prądy
kationów przeważają nad

odkomórkowymi, następuje

depolaryzacja od poziomu

potencjału spoczynkowego(ok.-

70mV) do potencjału progowego

(ok.-50mV).

Po osiągnięciu potencjału

progowego, następuje otwarcie

kanałów przewodzących

odkomórkowo oraz kanałów

przewodzących

do wnętrza komórki.

Wskutek różnicy stężeń i

potencjałów kationy sodowe

szybko napływają do wnętrza

komórki, niwelując różnicę

potencjałów pomiędzy

środowiskiem zewnętrznym i

wewnętrznym do zera.

Ze względu na dużą początkową

różnicę stężeń, mimo wyrównywania

potencjałów,

nadal napływają do wnętrza

komórki, powodując odwrotne

polaryzację błony, czyli nadstrzał

dochodzący do +35mV (ok. 2ms).

Po rozpoczęciu aktywacji

sodowej, w odpowiedzi na

depolaryzację, następuje

aktywacja potasowa,(czyli

otwarcie kanałów dla ).

Powoduje to zmianę potencjału

na ujemny.

Nie jest możliwe ponowne

pobudzenie komórki. Jest to

okres refrakcji bezwzględnej.

W czasie trwania

potencjału iglicowego

proporcje kationów po obu

stronach błony są

odwrócone (

wewnątrz, na

zewnątrz).

Przez cały czas trwania

potencjału czynnościowego,

aktywna jest pompa sodowo

– potasowa, która przywraca

proporcje

i .

Błona początkowo jest w

stanie hiperpolaryzacji

–

różnica potencjałów

przekracza wartość

spoczynkową. Jest to

okres refrakcji względnej.

Kiedy komórkę da się

pobudzić dużo większym

bodźcem.

2013-01-29

CZTERY FAZY

W przebiegu potencjału czynnościowego można
wyróżnić kilka faz:



fazę depolaryzacji, w czasie której polaryzacja błony

maleje do zera. Faza depolaryzacji jest skutkiem
szybkiego napływu do wnętrza komórki, zgodnego
z gradientem stężeń tych jonów. Takiemu przepływowi
jonów sprzyja także pole elektryczne panujące w
błonie. Gwałtowny napływ tych jonów możliwy jest
dzięki otwarciu w błonie komórkowej szybkich kanałów
sodowych, co następuje, gdy potencjał błonowy
przekroczy próg pobudliwości.



fazę przepolaryzowania, gdy potencjał wnętrza
komórki staje się wyższy niż płynu
międzykomórkowego i osiąga wartość około +30mV.



fazę repolaryzacji, w czasie której potencjał błonowy
„wraca” do wartości charakterystycznej dla stanu
spoczynku. Za fazę repolaryzacji odpowiedzialne są
jony potasowe. Zmniejszanie napięcia panującego na
błonie inicjuje otwarcie w błonie komórkowej kanałów
potasowych, przez które jony te, zgodnie z
gradientem stężeń, wydostają się na zewnątrz
komórki. Zmniejszająca się ilość ładunków dodatnich
wewnątrz komórki prowadzi do spadku potencjału
błonowego – następuje repolaryzacja.



faza hyperpolaryzacji

– stan nadmiernej polaryzacji

błony komórkowej w następstwie stwierdzenia
elektroujemności wewnątrz komórki; trwa stosunkowo
krótko. Błona komórkowa osiąga wtedy potencjał
około -80mV. Podczas hyperpolaryzacji komórka nie
jest zdolna do przewodzenia impulsu, przekazywania
informacji.

2013-01-29

PRÓG POBUDLIWOŚCI

Próg pobudliwości (potencjał progowy) oznacza
minimalną wartość potencjału błonowego, przy której
wyzwalany jest potencjał czynnościowy. Zawiera się
zwykle w granicach od -40 do -55 mV. Warunkiem
pobudliwości jest istnienie potencjału spoczynkowego
błony komórkowej neuronu.W chwili pobudzenia
powstaje potencjał czynnościowy. W warunkach
spoczynku wartość progu pobudliwości jest stała i
wynosi

około -60mV.

W momencie, gdy pod wpływem bodźca
ponadprogowego rozpoczyna się spontaniczna
depolaryzacja błony, wartość progu pobudliwości
gwałtownie rośnie osiągając nieskończenie dużą
wartość. Stan taki utrzymuje się przez
ok. 0,5

÷ 2,0 ms. Błona jest wtedy w stanie refrakcji

bezwzględnej, w którym nie jest możliwe wyzwolenie
kolejnego potencjału czynnościowego, ponieważ próg
pobudliwości jest nieskończenie duże. Okres refrakcji
bezwzględnej obejmuje fazę spontanicznej
depolaryzacji błony i około 1/3 okresu jej repolaryzacji.

REFRAKCJA BEZWZGLĘDNA

Po upływie tego czasu pobudzenie neuronu staje się
znowu możliwe, jednak próg pobudliwości jest wyższy
niż w spoczynku. Po czasie zwanym refrakcją
względną, próg pobudliwości osiąga wartość
charakterystyczną dla stanu spoczynkowego. Okres
ten trwa od kilku do kilkunastu ms

od zakończenia

okresu refrakcji bezwzględnej. W tym czasie natężenie
bodźca wyzwalającego potencjał czynnościowy musi
być większe niż w warunkach spoczynkowych,
a

powstający potencjał czynnościowy może mieć

mniejszą amplitudę.

REFRAKCJA WZGLĘDNA