Die funksionering van die organe en weefsels van ons liggaam hang van baie faktore af. Sommige selle (kardiomiosiete en senuwees) is afhanklik van die oordrag van senuwee-impulse wat in spesiale selkomponente of nodusse gegenereer word. Die basis van die senuwee-impuls is die vorming van 'n spesifieke golf van opwekking, wat die aksiepotensiaal genoem word.
Wat is dit?
'n Aksiepotensiaal word algemeen 'n golf van opwekking genoem wat van sel tot sel beweeg. As gevolg van die vorming en deurgang daarvan deur selmembrane vind 'n korttermynverandering in hul lading plaas (normaalweg is die binnekant van die membraan negatief gelaai, en die buitekant is positief gelaai). Die gegenereerde golf dra by tot 'n verandering in die eienskappe van die ioonkanale van die sel, wat lei tot die herlaai van die membraan. Op die oomblik wanneer die aksiepotensiaal deur die membraan gaan, is daar 'n korttermynverandering in sy lading, wat lei tot 'n verandering in die eienskappe van die sel.
Die vorming van hierdie golf lê onderliggend aan die funksionering van die senuweevesel, sowel as die stelsel van paaie van die hart.
Wanneer die vorming daarvan versteur word, ontwikkel baie siektes, wat die bepaling van die aksiepotensiaal nodig maak in'n kompleks van diagnostiese en behandelingsmaatreëls.
Hoe word 'n aksiepotensiaal gevorm en wat is kenmerkend daarvan?
Navorsingsgeskiedenis
Die studie van die voorkoms van opwekking in selle en vesels is redelik lank gelede begin. Die eerstes wat die voorkoms daarvan opgemerk het, was bioloë wat die uitwerking van verskeie stimuli op die padda se blootgestelde tibiale senuwee bestudeer het. Hulle het opgemerk dat wanneer dit aan 'n gekonsentreerde oplossing van tafelsout blootgestel is, spiersametrekking waargeneem is.
In die toekoms is navorsing deur neuroloë voortgesit, maar die belangrikste wetenskap na fisika wat die aksiepotensiaal bestudeer, is fisiologie. Dit was fisioloë wat die bestaan van 'n aksiepotensiaal in hartselle en senuwees bewys het.
Namate ons dieper in die studie van potensiaal gedelf het, is die teenwoordigheid van die ruspotensiaal ook bewys.
Van die begin van die 19de eeu af is daar begin om metodes te skep om die teenwoordigheid van hierdie potensiaal op te spoor en hul omvang te meet. Tans word die fiksasie en studie van aksiepotensiale uitgevoer in twee instrumentele studies - die verwydering van elektrokardiogramme en elektroenkefalogramme.
Aksiepotensiaalmeganisme
Die vorming van opwekking vind plaas as gevolg van veranderinge in die intrasellulêre konsentrasie van natrium- en kaliumione. Normaalweg bevat die sel meer kalium as natrium. Die ekstrasellulêre konsentrasie van natriumione is baie hoër as in die sitoplasma. Veranderinge veroorsaak deur die aksiepotensiaal dra by tot 'n verandering in die lading op die membraan, wat lei tot die vloei van natriumione in die sel. As gevolg hiervandie ladings buite en binne die sel verander (die sitoplasma is positief gelaai, en die eksterne omgewing is negatief gelaai.
Dit word gedoen om die gang van die golf deur die sel te vergemaklik.
Nadat die golf deur die sinaps oorgedra is, word die lading omgekeer as gevolg van die stroom binne die sel van negatief gelaaide chloriedione. Die aanvanklike vlakke van lading buite en binne die sel word herstel, wat lei tot die vorming van 'n rustende potensiaal.
Tydperke van rus en opwinding wissel mekaar af. In 'n patologiese sel kan alles anders gebeur, en die vorming van AP daar sal ietwat verskillende wette gehoorsaam.
PD-fases
Die verloop van 'n aksiepotensiaal kan in verskeie fases verdeel word.
Die eerste fase gaan voort totdat 'n kritieke vlak van depolarisasie gevorm word ('n verbygaande aksiepotensiaal stimuleer 'n stadige ontlading van die membraan, wat 'n maksimum vlak bereik, gewoonlik rondom -90 meV). Hierdie fase word die prespike genoem. Dit word uitgevoer as gevolg van die binnedring van natriumione in die sel.
Die volgende fase, die piekpotensiaal (of piek), vorm 'n parabool met 'n skerp hoek, waar die stygende deel van die potensiaal membraandepolarisasie (vinnig) beteken en die dalende deel herpolarisasie beteken.
Derde fase - negatiewe spoorpotensiaal - toon spoordepolarisasie (oorgang van die piek van depolarisasie na die toestand van rus). Veroorsaak deur die binnedring van chloriedione in die sel.
By die vierde stadium, die fase van positiewespoorpotensiaal, keer die ladingsvlakke van die membraan terug na die oorspronklike.
Hierdie fases wat deur die aksiepotensiaal bepaal word, volg streng een na die ander.
Aksiepotensiële funksies
Die ontwikkeling van die aksiepotensiaal is ongetwyfeld belangrik in die funksionering van sekere selle. Opwekking speel 'n groot rol in die werk van die hart. Daarsonder sou die hart bloot 'n onaktiewe orgaan wees, maar as gevolg van die voortplanting van die golf deur al die selle van die hart trek dit saam, wat help om bloed deur die vaatbed te druk en alle weefsels en organe daarmee te verryk.
Die senuweestelsel kon ook nie normaalweg sy funksie sonder 'n aksiepotensiaal verrig nie. Organe kon nie seine ontvang om 'n bepaalde funksie uit te voer nie, as gevolg waarvan hulle eenvoudig nutteloos sou wees. Daarbenewens het die verbetering in die oordrag van 'n senuwee-impuls in senuweevesels (die voorkoms van miëlien en snysels van Ranvier) dit moontlik gemaak om 'n sein in 'n kwessie van breukdele van 'n sekonde oor te dra, wat gelei het tot die ontwikkeling van reflekse en bewuste bewegings.
Benewens hierdie orgaanstelsels word die aksiepotensiaal ook in baie ander selle gevorm, maar daarin speel dit slegs 'n rol in die uitvoering van die sel se spesifieke funksies.
Opkoms van 'n aksiepotensiaal in die hart
Die hooforgaan wie se werk op die beginsel van aksiepotensiaalvorming gebaseer is, is die hart. As gevolg van die bestaan van nodusse vir die vorming van impulse, word die werk van hierdie orgaan uitgevoer, waarvan die funksie is om bloed aan die weefsels te lewer enowerhede.
Die aksiepotensiaal in die hart word by die sinusknoop gegenereer. Dit is geleë by die samevloeiing van die vena cava in die regteratrium. Van daar af versprei die impuls langs die vesels van die geleidingstelsel van die hart - van die knoop tot by die atrioventrikulêre aansluiting. Deur langs die bondel van His, meer presies, langs sy bene, gaan die impuls na die regter- en linkerventrikels. In hul dikte is kleiner paaie - Purkinje-vesels, waardeur opwekking elke sel van die hart bereik.
Die aksiepotensiaal van kardiomiosiete is saamgestel, d.w.s. hang af van die sametrekking van alle selle van die hartweefsel. In die teenwoordigheid van 'n blok ('n litteken na 'n hartaanval), word die vorming van 'n aksiepotensiaal versteur, wat op die elektrokardiogram aangeteken word.
Senuweestelsel
Hoe word PD in neurone gevorm - selle van die senuweestelsel. Alles word 'n bietjie makliker hier gedoen.
Eksterne impuls word waargeneem deur uitgroeisels van senuweeselle - dendriete wat verband hou met reseptore wat beide in die vel en in alle ander weefsels geleë is (ruspotensiaal en aksiepotensiaal vervang mekaar ook). Irritasie veroorsaak die vorming van 'n aksiepotensiaal in hulle, waarna die impuls deur die liggaam van die senuweesel gaan na sy lang proses - die akson, en daarvandaan deur die sinapse na ander selle. Dus bereik die gegenereerde golf van opwekking die brein.
'n Kenmerk van die senuweestelsel is die teenwoordigheid van twee tipes vesels – bedek met miëlien en daarsonder. Die voorkoms van 'n aksiepotensiaal en die oordrag daarvan in daardie vesels waar daar miëlien is,baie vinniger uitgevoer as in demyelinated.
Hierdie verskynsel word waargeneem as gevolg van die feit dat die voortplanting van AP langs gemiëlineerde vesels plaasvind as gevolg van "spronge" - die impuls spring oor die miëlienafdelings, wat as gevolg daarvan sy pad verminder en dienooreenkomstig versnel sy voortplanting.
Ruspotensiaal
Sonder die ontwikkeling van die ruspotensiaal, sou daar geen aksiepotensiaal wees nie. Die ruspotensiaal word verstaan as die normale, onopgewonde toestand van die sel, waarin die ladings binne en buite sy membraan aansienlik verskil (dit wil sê, die membraan is positief gelaai buite en negatief gelaai binne). Die ruspotensiaal toon die verskil tussen die ladings binne en buite die sel. Normaalweg wissel dit van -50 tot -110 meV. In senuweevesels is hierdie waarde gewoonlik -70 meV.
Dit is as gevolg van die migrasie van chloriedione in die sel en die skepping van 'n negatiewe lading aan die binnekant van die membraan.
Wanneer die konsentrasie van intrasellulêre ione verander word (soos hierbo genoem), vervang PP PD.
Gewoonlik is alle selle van die liggaam in 'n onopgewonde toestand, dus kan die verandering van potensiaal as 'n fisiologies noodsaaklike proses beskou word, aangesien daarsonder die kardiovaskulêre en senuweestelsels nie hul aktiwiteite kon uitvoer nie.
Betekenis van navorsing oor rus- en aksiepotensiaal
Ruspotensiaal en aksiepotensiaal stel jou in staat om die toestand van die liggaam, sowel as individuele organe, te bepaal.
Fiksasie van die aksiepotensiaal vanaf die hart (elektrokardiografie) laat toesy toestand te bepaal, asook die funksionele vermoë van al sy departemente. As jy 'n normale EKG bestudeer, kan jy sien dat al die tande daarop 'n manifestasie is van die aksiepotensiaal en die daaropvolgende ruspotensiaal (onderskeidelik, die voorkoms van hierdie potensiale in die atria vertoon die P-golf, en die verspreiding van opwekking in die ventrikels - die R-golf).
Wat die elektro-enkefalogram betref, is die voorkoms van verskeie golwe en ritmes daarop (veral alfa- en beta-golwe in 'n gesonde persoon) ook as gevolg van die voorkoms van aksiepotensiale in breinneurone.
Hierdie studies laat tydige opsporing van die ontwikkeling van 'n bepaalde patologiese proses toe en bepaal byna 50 persent van die suksesvolle behandeling van die oorspronklike siekte.
