Handlingspotentiale

Som Handlingspotentiale er en kortvarig ændring i membranpotentialet. Handlingspotentialer opstår typisk på en nervecells aksonbakke og er en forudsætning for stimulusoverførsel.

Hvad er handlingspotentialet?

Handlingspotentialet er en spontan vending af ladningen i nerveceller. Handlingspotentialer opstår på aksonbakken. Axonbakken er oprindelsen af ​​videresendelsesprocesserne i en nervecelle. Handlingspotentialet vandrer derefter langs akson, dvs. nerveprocessen.

Et potentiale kan vare overalt fra et millisekund til et par minutter. Hvert handlingspotentiale udtrykkes lige så meget i dens intensitet. Der er derfor hverken svage eller stærke handlingspotentialer. Det handler mere om alt-eller-intet-reaktioner, dvs. en stimulus er enten stærk nok til, at den fuldstændigt kan udløse et handlingspotentiale, eller at handlingspotentialet ikke udløses overhovedet. Hvert handlingspotentiale kører i flere faser.

Funktion & opgave

Før handlingspotentialet er cellen i sin hviletilstand. Natriumkanalerne er stort set lukket, kaliumkanalerne er delvist åbne. Gennem bevægelsen af ​​kaliumioner opretholder cellen det såkaldte hvilemembranpotentiale i denne fase. Dette er omkring -70 mV. Hvis du skulle måle spændingen inde i aksonen, ville du have et negativt potentiale på -70 mV. Dette kan spores tilbage til en ladningsubalance af ionerne mellem rummet uden for cellen og cellevæsken.

De absorberende processer af nervecellerne, dendritterne, opsamler stimuli og videregiver dem til aksonhaugen via cellelegemet. Hvilemembranpotentialet ændres med hver indkommende stimulus. For at et handlingspotentiale kan udløses, skal en tærskelværdi dog overskrides på aksonbakken. Denne tærskelværdi nås kun, når membranpotentialet øges med 20 mV til -50 mV. Hvis membranpotentialet kun stiger til -55 mV, sker der intet på grund af alt-eller-intet-reaktionen.

Hvis tærsklen overskrides, åbnes cellens natriumkanaler. Positivt ladede natriumioner strømmer ind, hvilepotentialet fortsætter med at stige. Kaliumkanalerne lukker. Resultatet er en polarisationsomvendelse. Rummet inden i aksonen er nu positivt opladet i kort tid. Denne fase kaldes også overskridelse.

Natriumkanalerne lukker igen, før det maksimale membranpotentiale nås. For at gøre dette åbnes kaliumkanalerne, og kaliumioner strømmer ud af cellen. Genpolarisering finder sted, hvilket betyder, at membranpotentialet igen nærmer sig hvilepotentialet. Såkaldt hyperpolarisering forekommer endda i kort tid. Membranpotentialet falder til under -70 mV. Denne periode på cirka to millisekunder kaldes også den ildfaste periode. I den ildfaste periode er det ikke muligt at udløse et handlingspotentiale. Dette er for at forhindre over-excitabilitet af cellen.

Efter reguleringen af ​​natrium-kaliumpumpen er spændingen tilbage ved -70 mV, og aksonet kan spændes igen af ​​en stimulus. Handlingspotentialet overføres nu fra det ene afsnit af aksonen til det næste.Da det foregående afsnit stadig er i den ildfaste periode, kan stimulansen kun overføres i en retning.

Imidlertid er denne kontinuerlige transmission af stimuli temmelig langsom. Den saltvandsstimulerende transmission er hurtigere. Axonerne er omgivet af en såkaldt myelinskede. Dette fungerer som en slags isolerende tape. I mellem afbrydes myelinskeden gentagne gange. Disse pauser er kendt som bindinger. Ved transmission af stimulerende stimulus springer handlingspotentialerne nu kvasi fra den ene ring til den næste. Dette øger fremføringshastigheden markant.

Handlingspotentialet er grundlaget for videresendelse af stimulusinformation. Alle funktioner i kroppen er baseret på denne transmission.

Du kan finde din medicin her

Sygdomme og lidelser

Hvis myelinskederne i nervecellerne angribes og ødelægges, forekommer alvorlige forstyrrelser i transmission af stimuli. Med tabet af myelinskeden tabes ladningen under transit. Dette betyder, at der er behov for mere opladning for at begejse aksonet ved den næste pause i myelinskeden. Hvis myelinlaget er let beskadiget, opstår handlingspotentialet med en forsinkelse. Hvis der er alvorlig skade, kan transmission af ophidselse afbrydes fuldstændigt, da der ikke kan udløses mere handlingspotentiale.

Myelinskederne kan påvirkes af genetiske defekter, såsom Krabbes sygdom eller Charcot-Marie-Tooth sygdom. Den bedst kendte demyeliniserende sygdom er sandsynligvis multippel sklerose. Her angribes og ødelægges myelinskederne af kroppens egne forsvarsceller. Afhængigt af hvilke nerver der er påvirket, kan synsforstyrrelser, generel svaghed, spasticitet, lammelse, følsomhed eller sprogforstyrrelser forekomme.

Paramyotonia congenita er en temmelig sjælden sygdom. I gennemsnit er kun en person ud af 250.000 berørt. Tilstanden er en forstyrrelse i natriumkanalen. Som et resultat kan natriumionerne trænge ind i cellen, selv i faser, hvor natriumkanalen faktisk skal lukkes og således udløse et handlingspotentiale, selvom der faktisk ikke er nogen stimulans overhovedet. Som et resultat kan der være permanent spænding i nerverne. Dette manifesterer sig i øget muskelspænding (myotoni). Efter en frivillig bevægelse slapper musklerne markant af med en forsinkelse.

Den modsatte måde kan også tænkes med Paramyotonia congenita. Det kan være, at natriumkanalen ikke tillader natriumioner i cellen, selv når de er ophidset. Et handlingspotentiale kan kun udløses med en forsinkelse eller slet ikke på trods af en indkommende stimulus. Der er ingen reaktion på stimulansen. Resultatet er følsomhedsforstyrrelser, muskelsvaghed eller lammelse. Forekomsten af ​​symptomerne er især foretrukket af lave temperaturer, hvorfor de berørte bør undgå køling af musklerne.