Neirons (nervu šūna) ir nervu sistēmas pamatelements. Kad neironi pārraida signālus caur ķermeni, daļa pārraides procesa ietver elektrisko impulsu, ko sauc par darbības potenciālu.
Šis process, kas notiek neironu šaušanas laikā, ļauj nervu šūnai pārraidīt elektrisko signālu pa aksonu (neirona daļu, kas nervu impulsus nes prom no šūnas) pret citām šūnām. Tas nosūta muskuļiem ziņojumu, lai izraisītu atbildi.
Piemēram, sakiet, ka vēlaties paņemt glāzi, lai varētu iedzert ūdeni. Darbības potenciālam ir galvenā loma, pārnesot šo vēstījumu no smadzenēm uz roku.
Pirms rīcības potenciāla
Kad neirons nesūta signālus, neirona iekšpusē ir negatīvs lādiņš attiecībā pret pozitīvo lādiņu ārpus šūnas.
Elektriski lādēti atomi, kas pazīstami kā joni, uztur pozitīvo un negatīvo lādiņu līdzsvaru. Kalcijs satur divus pozitīvus lādiņus, nātrijs un kālijs satur vienu pozitīvu lādiņu, hlorīds - negatīvu lādiņu.
Atpūtas stāvoklī neirona šūnu membrāna ļauj iziet noteiktiem joniem, vienlaikus novēršot vai ierobežojot citu jonu kustību. Šajā stāvoklī nātrija un kālija joni nevar viegli iziet cauri membrānai. Hlorīda joni tomēr spēj brīvi šķērsot membrānu. Šūnas iekšienē esošie negatīvie joni nespēj šķērsot barjeru.
Neirona miera potenciāls attiecas uz starpību starp spriegumu neirona iekšpusē un ārpusē. Vidējā neirona miera potenciāls ir aptuveni -70 milivolti, kas norāda, ka šūnas iekšpuse ir par 70 milivoltiem mazāka nekā šūnas ārpuse.
Šajā brīdī smadzenes vēl nav nosūtījušas roku, lai paņemtu glāzi, taču neirons ir gatavs uztvert signālu.
Rīcības potenciāla laikā
Jūs esat nolēmis, ka esat izslāpis un vēlaties dzert ūdeni. Jūsu smadzenes sāk notikumu ķēdi, lai nosūtītu vēstījumu jūsu rokas muskuļiem, ka jums ir nepieciešams uzņemt glāzi.
Kad no šūnu ķermeņa tiek izsūtīts nervu impulss (tieši tā neironi sazinās viens ar otru), šūnas membrānā atveras nātrija kanāli un pozitīvās nātrija šūnas ieplūst šūnā.
Kad šūna sasniegs noteiktu slieksni, darbosies potenciāls, raidot elektrisko signālu pa aksonu. Nātrija kanāliem ir nozīme ierosināmo šūnu darbības potenciāla ģenerēšanā un transmisijas aktivizēšanā pa aksonu.
Darbības potenciāls vai nu notiek, vai arī nenotiek; nav tādas lietas kā "daļēja" neirona izšaušana. Šis princips ir pazīstams kā likums par visu vai ne.
Tas nozīmē, ka neironi vienmēr šauj ar pilnu spēku. Tas nodrošina, ka visa signāla intensitāte tiek novadīta uz nervu šķiedru un tiek pārnesta uz nākamo šūnu un ka signāls nepasliktinās vai nezaudē, jo tālāk tas virzās no avota.
Smadzeņu ziņa tagad pa nerviem virzās uz rokas muskuļiem.
Pēc rīcības potenciāla
Pēc neirona izšaušanas ir ugunsizturīgs periods, kurā cits darbības potenciāls nav iespējams. Ugunsizturīgais periods parasti ilgst vienu milisekundi.
Šajā laikā kālija kanāli atkal atveras un nātrija kanāli aizveras, pamazām atjaunojot neirona atpūtas potenciālu. Kad neirons ir "uzlādējies", var rasties vēl viens darbības potenciāls un pārraidīt signālu pa aksona garumu.
Izmantojot šo nepārtraukto šaušanas un pēc tam uzlādēšanas procesu, neironi spēj pārvadāt ziņu no smadzenēm, lai muskuļiem pateiktu, kas jādara - turiet glāzi, iedzeriet malku vai nolieciet to.