Ord
nerveimpuls, eksitasjonspotensial, pigg, eksitasjonsbølge, handlingspotensial, elektrisk eksitasjon
Definisjon
Handlingspotensialet er en kort endring av membranpotensialet til en celle fra hvilepotensialet. Den brukes til å overføre elektrisk eksitasjon og er derfor grunnleggende for overføring av stimuli.
Fysiologi
For å forstå handlingspotensialet, må man først bli klar over hvilepotensialet til en celle. Hver spennende celle i hvile har en. Det er forårsaket av forskjellen i ladning mellom innsiden og utsiden av cellemembran og det avhenger av cellen i hvilken høyde den ligger.
Vanligvis varierer verdiene mellom -50 mV og -100 mV. De fleste nerveceller har et hvilepotensial på -70mv, noe som betyr at i resten er det indre av cellemembran er negativt ladet motsatt utsiden av cellemembranen. Vi ser nå på utviklingen av et handlingspotensial ved hjelp av a nervecelle som et eksempel.
Her forårsaker handlingspotensialer en rask eksitasjonsledning i kroppen over lange avstander. Cellen har et hvilemembranpotensial som opprettholdes av natrium-kalium pumpe. En eksitasjon, utløst av en stimulus, når cellen.
Strømning natrium ioner gjør innsiden av cellen mer positiv. Hvis en viss terskelverdi overskrides (i tilfelle nervecelle ca. - 50mV) et handlingspotensial utløses.
Dette fungerer i henhold til ”alt eller ingenting-prinsippet”. Dette betyr at “et lite handlingspotensial” ikke eksisterer, enten det er skapt eller ikke. Handlingspotensialets form er alltid den samme etter at terskelverdien er overskredet, uavhengig av styrken til stimulansen.
Hvis terskelverdien overskrides, mange natrium kanaler på cellemembran åpner på en gang og fra utsiden strømmer mange natriumioner inn i celleinteriøret på en gang. Cellen blir positiv innvendig med opptil ca. +20 til +30 mV.
Denne hendelsen kalles også “spread” eller “overshoot”. Etter at spredningen har nådd sitt maksimum, begynner natriumkanalene å lukkes igjen. Kalium kanalene åpner seg, og får positivt ladede kaliumioner til å strømme ut av cellen og innsiden av cellen blir mer negativ igjen.
Som et resultat av repolarisering er hvilepotensialet vanligvis i utgangspunktet undershot og kan nå verdier på opptil - 90 mV, for eksempel i en nervecelle med et hvilepotensial på -70 mV. Dette kalles også hyperpolariserende etterpotensial. Det er forårsaket av at kalium kanalene lukkes saktere igjen og dermed strømmer mer positivt ladede kaliumioner ut av cellen.
Det opprinnelige forholdet gjenopprettes deretter av natrium-kaliumpumpen, som transporterer tre natriumioner ut av cellen mens den bruker energi, og til gjengjeld transporterer to kaliumioner inn i cellen. Viktig for handlingspotensialet er den såkalte ildfaste fasen. Det skyldes at etter at handlingspotensialet er utløst, er natriumkanalene fortsatt inaktive i kort tid.
Dermed kan ikke noe ytterligere handlingspotensial utløses i løpet av den "absolutte ildfaste tiden" og i løpet av den "relative ildfaste tiden" bare betinget kan et ytterligere handlingspotensial utløses. Et handlingspotensial varer i 1-2 celler i nerveceller. I en hjerte muskelceller kan det til og med vare flere hundre millisekunder.
