ศักยภาพของเกณฑ์

ศักยภาพของเกณฑ์ อธิบายถึงความแตกต่างของประจุเฉพาะบนเมมเบรนของเซลล์ที่กระตุ้นได้ หากศักย์ของเมมเบรนอ่อนตัวลงจนถึงค่าหนึ่งในระหว่างการดีโพลาไรเซชันศักยภาพของการกระทำจะเกิดขึ้นผ่านการเปิดช่องไอออนที่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้า มูลค่าที่จะได้รับในแต่ละกรณีซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างศักยภาพในการดำเนินการเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการนำไปสู่การกระตุ้นเนื่องจากหลักการทั้งหมดหรือไม่มีอะไรเลย

ศักยภาพของเกณฑ์คืออะไร?

ภายในเซลล์ถูกแยกออกจากสื่อภายนอกโดยรอบด้วยเมมเบรนซึ่งสามารถซึมผ่านไปยังสารบางอย่างได้เพียงบางส่วน ซึ่งหมายความว่าไอออนซึ่งก็คืออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าไม่สามารถผ่านเข้าไปในลักษณะที่ไม่มีการควบคุม เนื่องจากการกระจายของไอออนที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างภายในและภายนอกของเซลล์ศักย์ไฟฟ้าเคมีที่วัดได้จึงสร้างขึ้นซึ่งเรียกว่าขีด จำกัด ศักย์

ตราบใดที่เซลล์ไม่ได้รับการกระตุ้นศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์นี้จะเป็นลบ แรงกระตุ้นไฟฟ้าที่มาถึงเซลล์จะกระตุ้นหรือทำให้อยู่ในสถานะตื่นเต้น ศักยภาพของเมมเบรนที่พักเชิงลบจะถูกแบ่งขั้วโดยความสามารถในการซึมผ่านของไอออนที่เปลี่ยนแปลงนั่นคือเป็นบวก การตอบสนองของระบบประสาทจะเกิดขึ้นหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับขอบเขตของการเปลี่ยนขั้วก่อนนี้ ตามหลักการทั้งหมดหรือไม่มีอะไรศักยภาพในการดำเนินการจะถูกสร้างขึ้นเมื่อถึงหรือเกินค่าวิกฤตบางอย่างเท่านั้น มิฉะนั้นจะไม่มีอะไรเกิดขึ้น ค่าเฉพาะนี้จำเป็นสำหรับการนำการกระตุ้นโดยวิธีการของศักยภาพในการดำเนินการเรียกว่าศักยภาพขีด จำกัด

ฟังก์ชันและงาน

จุดสัมผัสของแรงกระตุ้นที่เข้ามาทั้งหมดคือเนินแอกซอน นี่คือจุดที่มีการก่อตัวของศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากขีด จำกัด ศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่าส่วนเมมเบรนอื่น ๆ เนื่องจากช่องไอออนที่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้ามีความหนาแน่นสูงเป็นพิเศษ

ทันทีที่ศักยภาพถึงขีด จำกัด หรือเกินในช่วงก่อนการลดขั้วจะเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ชนิดหนึ่ง จู่ๆช่องโซเดียมไอออนที่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้าจำนวนมากก็เปิดขึ้น การไหลเข้าของโซเดียมที่มีลักษณะคล้ายหิมะถล่มชั่วคราวตามการไล่ระดับของแรงดันไฟฟ้าจะทำให้การแบ่งขั้วรุนแรงขึ้นจนถึงการยุบตัวของเมมเบรนที่เหลือทั้งหมด มีการกำหนดศักยภาพในการดำเนินการเช่นประมาณหนึ่งมิลลิวินาทีประจุบวกส่วนเกินภายในเซลล์ทำให้เกิดการกลับขั้ว

หลังจากทริกเกอร์ศักยภาพในการดำเนินการสำเร็จแล้วศักยภาพของเมมเบรนเดิมจะค่อยๆกลับคืนมา ในขณะที่โซเดียมไหลเข้าช้าช่องโพแทสเซียมล่าช้าจะเปิดออก การไหลออกของโพแทสเซียมที่เพิ่มขึ้นจะชดเชยการไหลเข้าของโซเดียมที่ลดลงและต่อต้านการลดขั้ว ในระหว่างที่เรียกว่า repolarization นี้ศักยภาพของเมมเบรนจะกลายเป็นลบอีกครั้งและยังต่ำกว่าค่าของศักยภาพในการพัก

จากนั้นปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมจะคืนค่าการกระจายไอออนเดิม การกระตุ้นจะแพร่กระจายในรูปแบบของศักยภาพในการออกฤทธิ์ผ่านแอกซอนไปยังเส้นประสาทหรือเซลล์กล้ามเนื้อถัดไป

การนำสารกระตุ้นเกิดขึ้นในกลไกคงที่ เพื่อชดเชยการลดขั้วไอออนที่อยู่ใกล้เคียงจะย้ายไปยังสถานที่ที่มีศักยภาพในการกระทำ การโยกย้ายของไอออนนี้ยังนำไปสู่การลดขั้วในภูมิภาคใกล้เคียงซึ่งก่อให้เกิดการกระทำใหม่ที่มีความล่าช้าเมื่อถึงขีด จำกัด ที่มีศักยภาพ

ในเซลล์ประสาทที่ไม่มีไมอีลินสามารถสังเกตเห็นการส่งผ่านสิ่งกระตุ้นอย่างต่อเนื่องไปตามเมมเบรนในขณะที่การกระตุ้นจะกระโดดจากวงแหวนไปยังวงแหวนในเส้นใยประสาทที่ล้อมรอบด้วยปลอกไมอีลิน ส่วนที่เกี่ยวข้องของเมมเบรนที่มีการกระตุ้นศักยภาพในการทำงานจะไม่สามารถกระตุ้นได้จนกว่าศักยภาพของเมมเบรนที่เหลือจะถูกเรียกคืนซึ่งทำให้การกระตุ้นถูกส่งต่อไปในทิศทางเดียวเท่านั้น

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

ศักยภาพขีด จำกัด เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการสร้างศักยภาพในการดำเนินการซึ่งในที่สุดการส่งกระแสประสาทหรือการกระตุ้นทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับ เนื่องจากการนำไฟฟ้ากระตุ้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานทางสรีรวิทยาทั้งหมดการรบกวนใด ๆ ของ electrophysiology ที่ละเอียดอ่อนนี้อาจนำไปสู่ข้อ จำกัด ทางกายภาพ

ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำเช่นการขาดโพแทสเซียมมีผลชะลอการผลัดขั้วและเร่งการเปลี่ยนขั้วโดยการลดลงของเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีศักยภาพซึ่งเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นที่ช้าลงและความเสี่ยงของกล้ามเนื้ออ่อนแรงหรืออัมพาต ในโรคที่ทำลายเยื่อไมอีลินของเส้นใยประสาท (เช่นโรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อม) ช่องโพแทสเซียมที่อยู่เบื้องหลังจะถูกเปิดออกซึ่งส่งผลให้โพแทสเซียมอิออนไหลออกจากภายในเซลล์โดยไม่สามารถควบคุมได้และด้วยเหตุนี้การขาดหรือลดลงของศักยภาพในการออกฤทธิ์

นอกจากนี้การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมในโปรตีนช่องสำหรับโซเดียมและโพแทสเซียมอาจทำให้เกิดความบกพร่องในการทำงานในระดับที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับตำแหน่งของช่องที่ได้รับผลกระทบ ตัวอย่างเช่นความบกพร่องของช่องโพแทสเซียมในหูชั้นในเกี่ยวข้องกับการสูญเสียการได้ยินของหูชั้นใน ช่องโซเดียมที่เปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในกล้ามเนื้อโครงร่างทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าไมโอโทเนียซึ่งมีลักษณะความตึงเครียดที่เพิ่มขึ้นหรือคงอยู่และการคลายตัวของกล้ามเนื้อล่าช้า เหตุผลนี้คือการปิดหรือการอุดตันของช่องโซเดียมไม่เพียงพอและทำให้เกิดการกระทำที่มากเกินไป

การหยุดชะงักของช่องโซเดียมหรือโพแทสเซียมในกล้ามเนื้อหัวใจสามารถกระตุ้นให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเช่นอัตราการเต้นของหัวใจที่เพิ่มขึ้น (อิศวร) เนื่องจากการกระตุ้นที่เหมาะสมในหัวใจเท่านั้นที่รับประกันจังหวะการเต้นของหัวใจที่สม่ำเสมอและเป็นอิสระ ในกรณีของภาวะหัวใจเต้นเร็วองค์ประกอบต่าง ๆ ภายในโซ่ส่งกำลังอาจถูกรบกวนเช่นจังหวะของการดีโพลาไรเซชันอัตโนมัติหรือการมีเพศสัมพันธ์ชั่วคราวของการลดขั้วของเซลล์กล้ามเนื้อหรือความถี่ของการกระตุ้นเนื่องจากไม่มีระยะพัก

ตามกฎแล้วการบำบัดจะดำเนินการโดยใช้โซเดียมแชนแนลบล็อกเกอร์ซึ่งจะยับยั้งการไหลเข้าของโซเดียมและในมือข้างหนึ่งจะทำให้ศักยภาพของเมมเบรนคงที่และในทางกลับกันจะชะลอการกระตุ้นใหม่ของเซลล์ โดยหลักการแล้วช่องไอออนทุกประเภทสามารถเลือกปิดกั้นได้ ในกรณีของช่องโซเดียมขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าสิ่งนี้ทำได้โดยใช้ยาชาเฉพาะที่ แต่สารพิษต่อระบบประสาทเช่นพิษของแมมบ้า (เดนโดรทอกซิน) หรือพิษของปลาปักเป้า (เตโตรโดทอกซิน) สามารถลดหรือปิดการกระตุ้นของเซลล์ได้โดยการยับยั้งการไหลเข้าของโซเดียมและป้องกันการพัฒนาศักยภาพในการออกฤทธิ์