پتانسیل عمل: تفاوت میان نسخهها
واگردانی به نسخه درست |
جز واگردانی خودکار خرابکاری بر پایه امتیاز خرابکاری. واگردانی اشتباه ربات را همراه با پیوند تفاوت در کاربر:Dexbot/گزارش اشتباه اعلام کنید. همچنین توصیه میشود حساب کاربری بسازید. برچسب: واگردانی |
||
(۲۹ نسخهٔ میانی ویرایش شده توسط ۱۹ کاربر نشان داده نشد) | |||
خط ۱: | خط ۱: | ||
'''پتانسیل کُنِش'''<ref>{{یادکرد وب|عنوان=معنی پتانسیل کنش {{!}} واژههای مصوّب فرهنگستان|نشانی=https://www.vajehyab.com/farhangestan/%D9%BE%D8%AA%D8%A7%D9%86%D8%B3%DB%8C%D9%84+%DA%A9%D9%86%D8%B4|وبگاه=www.vajehyab.com|بازبینی=2022-05-16}}</ref> یا '''پتانسیل عمل''' {{به انگلیسی|Action Potential}} فعل و انفعالاتی گذرا در پتانسیل [[غشای سلول|غشاء سلولهای]] عصبی و عضلانی جهت پیامرسانی در طول شبکه عصبی است. |
|||
'''پتانسیل عمل''' {{به انگلیسی|Action potential}} تغییری موقتی و گذراست که در پتانسیل [[غشای سلول|غشاء سلولها]] روی میدهد، و [[پتانسیل]] داخل غشاء به دلیل نفوذ [[یون]] [[سدیم]] بسرعت بالا میرود و سپس بسرعت پایین میآید.اگر پتانسیل عمل نقطه به نقطه حرکت کند و جلو برود باعث ایجاد پیام عصبی می شود. |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
[[پرونده:Action potential.svg|بندانگشتی|300px|این نمودار نوعی، مراحل مختلف یک [[پتانسیل عمل]] معمولی را نشان میدهد که ناشی از عبور پتانسیل عمل از نقطه ای روی غشای سلول میباشد. ابتدا پتانسیل استراحت ۷۰- هزارم ولت مشاهده میشود. یک محرک در زمان یک هزارم ثانیه اعمال میشود، که پتانسیل غشا را بالای ۵۵ هزارم ولت (پتانسیل آستانه) افزایش میدهد. پس از اعمال محرک، پتانسیل غشاء به سرعت به قله ۴۰+ هزارم ولت در زمان ۲ هزارم ثانیه رسد. به همان سرعت، سپس پتانسیل کاهش مییابد و در زمان ۳ هزارم ثانیه به ۹۰- هزارم ولت میرسد و در نهایت پتانسیل استراحت ۷۰- هزارم ولت در زمان ۵ هزارم ثانیه دوباره برقرار میشود.]] |
|||
[[پرونده:Action Potential.gif|بندانگشتی|300px|As an action potential travels down the [[axon]], there is a change in polarity across the [[cell membrane|membrane]]. The Na<sup>+</sup> and K<sup>+</sup> gated [[مجرای یونی وابسته به ولتاژ|ion channels]] open and close as the membrane reaches the [[threshold potential]], in response to a signal from another [[neuron]]. At the beginning of the action potential, the Na<sup>+</sup> channels open and Na<sup>+</sup> moves into the axon, causing [[depolarization]]. [[Repolarization]] occurs when the K<sup>+</sup> channels open and K<sup>+</sup> moves out of the axon. This creates a change in polarity between the outside of the cell and the inside. The impulse travels down the axon in one direction only, to the [[axon terminal]] where it signals other neurons.]] |
|||
از لحاظ زمانی، میتوان چهار دوره اساسی را برای یک پتانسیل عمل تعیین کرد: |
|||
# تحریک: چنانچه پتانسیل ایجادی از حد آستانه فراتر باشد، سلول تحریک میشود. |
|||
# در طی واقطبش، [[پتانسیل]] داخل غشاء به دلیل نفوذ [[یون]] های[[سدیم]] به سرعت بالا میرود و به قله خود میرسد. |
|||
# در طی بازقطبش، پتانسیل عمل کاهش مییابد. |
|||
# در دوره تحریک ناپذیری، پتانسیل عمل به مقدار اولیه اش بازمیگردد. |
|||
⚫ | |||
[[پرونده:Action Potential.gif|بندانگشتی|300px|همانطور که یک پتانسیل عمل در [[آسه|آکسون]] حرکت میکند، تغییر در قطبیت در سراسر غشا ایجاد میشود. کانالهای یونی Na+ و K+ در پاسخ به سیگنال نورون دیگر، با رسیدن غشا به پتانسیل آستانه باز و بسته میشوند. در آغاز پتانسیل عمل، کانالهای Na+ باز میشوند و Na+ به درون آکسون حرکت میکند و باعث واقطبش میشود. بازقطبش زمانی اتفاق میافتد که کانالهای K+ باز شوند و K+ از آکسون خارج شود. این امر باعث ایجاد تغییر در قطبیت بین برون و درون سلول میشود. این تکانه فقط از یک جهت به سمت پایانه آکسون حرکت میکند و به پایانه آکسون میرود و در آنجا به سایر نورونها سیگنال میدهد.]] |
|||
⚫ | |||
الف- در خلال پتانسیل عمل، منفذهای سدیم موجود در [[غشاء سلول]] باز میشود و همراه با ورود یونهای سدیم به داخل سلول، جریان مثبتی ایجاد میشود. |
|||
[[پرونده:Action potential basic shape.svg|بندانگشتی|چپ|Shape of a typical action potential. The membrane potential remains near a baseline level until at some point in time it abruptly spikes upward and then rapidly falls.]] |
|||
ب- پس از ایجاد پتانسیل عمل در نقطهای از آکسون، منفذهای سدیم در آن نقطه بسته شده و در نقطهٔ بعدی آکسون باز میشود. با بسته شدن منفذهای سدیم، منفذهای پتاسیم باز شده و همراه با جریان یونهای پتاسیم به بیرون آکسون، جریان مثبتی بهوجود میآید |
|||
=== مراحل پتانسیل |
=== جزئیات مراحل پتانسیل === |
||
۱- کاهش فعالیت پمپ '''سدیم'''/ '''پتاسیم'''= کاهش [[انتقال فعال]] و هیدرولیز '''ATP'''= ابتدای نمودار پتانسیل عمل (هنوز حدود ۶۵-) |
۱- کاهش فعالیت پمپ '''سدیم'''/ '''پتاسیم'''= کاهش [[انتقال فعال]] و هیدرولیز '''ATP'''= ابتدای نمودار پتانسیل عمل (هنوز حدود ۶۵-) |
||
۲- |
۲- باز شدن کانالهای دریچهدار سدیمی 》 ورود '''سدیم''' به سلول در جهت شیب غلظت 》 انتشار تسهیل شده 》 مثبت شدن بار سطح داخل غشاء نسبت به خارج آن > بخش بالا رو نمودار پتانسیل عمل (از ۶۵- به سوی ۴۰+) افزایش ۱۰۵ میلی ولت پتانسیل<ref>دقت کنید که پتانسل افزایش پیدا میکند. |
||
اختلاف پتانسل از -65 تا 0 کاهش و از 0 تا +40 افزایش. |
اختلاف پتانسل از -65 تا 0 کاهش و از 0 تا +40 افزایش. |
||
خط ۱۸: | خط ۲۱: | ||
برآیند اختلاف پتانسل: در کل کاهش</ref> نورون. |
برآیند اختلاف پتانسل: در کل کاهش</ref> نورون. |
||
۳- |
۳- باز شدن کانالهای دریچهدار پتاسیمی = خروج '''پتاسیم''' از سلول در جهت شیب غلظت = انتشار تسهیل شده = منفی شدن دوباره سطح داخل غشاء نسبت به خارج آن = بخش پایین رو نمودار پتانسیل عمل (از ۴۰+ به سوی کمی کمتر از ۶۵-) (حدوداً ۷۰-) کاهش حدود ۱۱۰ میلی ولت پتانسل نورون. |
||
تذکر:خروج یون '''پتاسیم''' نسبت به ورود یون '''سدیم'''، بیشتر اختلاف پتانسل را تغییر میدهد. |
تذکر: خروج یون '''پتاسیم''' نسبت به ورود یون '''سدیم'''، بیشتر اختلاف پتانسل را تغییر میدهد. |
||
تذکر: در این حالت با این که [[بار الکتریکی]] سطح داخل |
تذکر: در این حالت با این که [[بار الکتریکی]] سطح داخل غشاء نسبت به خارج آن منفی است (کمتر از پتانسیل آرامش است) و غلظت یونها تغییر کرده (این تصور غلط است که فکر کنیم در داخل اکثریت، '''سدیم''' و خارج '''پتاسیم''' قرار گرفتهاست؛ در هر پتانسیل عمل واحد، تغییر این مقدار سدیم و پتاسیم به قدری کم است که قابل اندازهگیری نیست. در واقع قبل از آنکه غلظت سدیم و پتاسیم آنقدر تغییر کنند که دیگر پتانسیل عملی ایجاد نشود، یک سلول عصبی میتواند ۱۰۰ هزار تا ۵۰ میلیون بار [[ایمپالس]] منتقل کند) |
||
۴- فعال شدن دوباره و البته کمی بیشتر از قبل پمپ '''سدیم'''-'''پتاسیم''' (هیدرولیز '''ATP''') - خروج '''سدیم''' از سلول و بازگشت '''پتاسیم''' به داخل که باعث افزایش پتانسل -۶۵ در نتیجه حالت آرامش. |
۴- فعال شدن دوباره و البته کمی بیشتر از قبل پمپ '''سدیم'''-'''پتاسیم''' (هیدرولیز '''ATP''') - خروج '''سدیم''' از سلول و بازگشت '''پتاسیم''' به داخل که باعث افزایش پتانسل -۶۵ در نتیجه حالت آرامش. |
||
== پتانسیل عمل در |
== پتانسیل عمل در سلولهای عصبی == |
||
اطلاعات در طول |
اطلاعات در طول سلول عصبی به شکل تکانهٔ شیمیائی - برقی حرکت میکند و از مناطق [[دندریت]]ی به سوی انتهای [[آکسون]] میرود. توان ایجاد این پتانسیل عمل مختص سلولهای عصبی و ناشی از انبوه [[مجراهای یونی]] (ion channels) و [[تلمبههای یونی]] (ion pumps) موجود در غشاء یاخته است. مجراهای یونی همان مولکولهای [[پروتئین|پروتئینی]] حلقوی است که منفذهای غشاء سلول عصبی را میسازند. این ساختارهای پروتئینی از راه باز و بسته کردن منفذها به تنظیم مبادلهٔ یونهای دارای بار الکتریکی نظیر سدیم (+Na) و پتاسیم (+K) و [[کلسیم]] (++Ca) یا کلر (-Cl) میپردازند، در تمام مدت پتانسیل آرامش یا پتانسیل عمل، هم خروج و هم ورود مواد به داخل سلول از طریق کانالهای نشتی امکانپذیر میشود و فقط وابسته به کانالهای دریچهدار نمیباشد؛ هر مجرای یونی (چه نشتی و چه دریچهدار) به صورت انتخابی عمل میکند و معمولاً به یون معینی اجازهٔ عبور میدهد. ساختارهای پروتئینی (تلمبههای یونی) جداگانهای از راه تلمبه کردن یونهای گوناگون به درون یا بیرون نورون، آنها را در دو سوی غشاء یاخته با توزیعی نامتوازن نگه میدارند. تلمبهٔ یونی از همین راه در شرایط استراحت نورون، تراکم زیاد +Na را در بیرون و تراکم اندک آن را در درون نورون حفظ میکند. اثر کلی تلمبهها و مجراهای یونی، قطبیسازی غشاء نورون است به طوری که بار الکتریکی (charge) مثبت در بیرون غشاء و بار الکتریکی منفی در درون آن میماند. |
||
هرگاه نورون در حال استراحت تحریک شود، اختلاف ولتاژ دو سوی غشاء آن کاهش مییابد. اگر پتانسیل به اندازهٔ کافی کم شود، مجراهای +Na در نقطهٔ تحریک برای مدت کوتاهی باز شده و یونهای سدیم به [[درون یاخته]] سرازیر میشوند. نام این فرایند ناقطبیشدن (depolarization) است. در این شرایط، بار الکتریکی درون آن ناحیه از غشاء یاخته نسبت به بیرون آن مثبت میشود. مجراهای +Na بعدی [[کاهش ولتاژ]] را درمییابند و باز میشوند و در نتیجه منطقهٔ مجاور ناقطبی میشود. مجراهای +Na بعدی آن نیز کاهش ولتاژ را درمییابند و باز میشوند و در نتیجه منطقهٔ مجاور بعدی ناقطبی میشود. این فرایند خودنگهدارندهٔ (self - propagating) ناقطبیشدن (که در طول جسم یاخته تکرار میشود) تکانهٔ عصبی را شکل میدهد. همینکه تکانهٔ عصبی از نقطهای میگذرد مجراهای +Na بسته شده و تلمبههای یونی گوناگونی فعال میشوند تا غشاء یاخته را |
هرگاه نورون در حال استراحت تحریک شود، اختلاف ولتاژ دو سوی غشاء آن کاهش مییابد. اگر پتانسیل به اندازهٔ کافی کم شود، مجراهای +Na در نقطهٔ تحریک برای مدت کوتاهی باز شده و یونهای سدیم به [[درون یاخته]] سرازیر میشوند. نام این فرایند ناقطبیشدن (depolarization) است. در این شرایط، بار الکتریکی درون آن ناحیه از غشاء یاخته نسبت به بیرون آن مثبت میشود. مجراهای +Na بعدی [[کاهش ولتاژ]] را درمییابند و باز میشوند و در نتیجه منطقهٔ مجاور ناقطبی میشود. مجراهای +Na بعدی آن نیز کاهش ولتاژ را درمییابند و باز میشوند و در نتیجه منطقهٔ مجاور بعدی ناقطبی میشود. این فرایند خودنگهدارندهٔ (self - propagating) ناقطبیشدن (که در طول جسم یاخته تکرار میشود) تکانهٔ عصبی را شکل میدهد. همینکه تکانهٔ عصبی از نقطهای میگذرد مجراهای +Na بسته شده و تلمبههای یونی گوناگونی فعال میشوند تا غشاء یاخته را به سرعت به حالت استراحت برگردانند. |
||
[[پرونده:Action potential.svg|بندانگشتی|300px|Approximate plot of a typical action potential shows its various phases as the action potential passes a point on a [[cell membrane]]. The membrane potential starts out at -70 mV at time zero. A stimulus is applied at time = 1 ms, which raises the membrane potential above -55 mV (the threshold potential). After the stimulus is applied, the membrane potential rapidly rises to a peak potential of +40 mV at time = 2 ms. Just as quickly, the potential then drops and overshoots to -90 mV at time = 3 ms, and finally the resting potential of -70 mV is reestablished at time = 5 ms.]] |
|||
== حرکت پتانسیل عمل در |
== حرکت پتانسیل عمل در نورونها == |
||
سرعت تکانهٔ عصبی هنگام سفر به انتهای آکسون، بسته به قطر آکسون، بین ۳ تا ۳۰۰ کیلومتر در ساعت است. این سرعت عموماً در آکسونهای بزرگتر بیشتر است. این سرعت به میلینپوش بودن یا نبودن آکسون نیز بستگی دارد. در غلاف میلین، یاختهای تخصصیافتهٔ گلیائی یکی پس از دیگری خود را به [[آکسون]] پیچیدهاند و بین هر دو یاختهٔ گلیائی فرورفتگی کوچکی هست. خاصیت عایقسازی غلاف میلین موجب میشود تکانهٔ عصبی در واقع از بندی به بند دیگر بپرد و از این راه سرعت انتقال را بسیار زیاد کند. غلاف میلین (جنس آن از [[فسفولیپید و پروتئین]] است که توسط [[سلولهای پشتیبان]] ساخته |
سرعت تکانهٔ عصبی هنگام سفر به انتهای آکسون، بسته به قطر آکسون، بین ۳ تا ۳۰۰ کیلومتر در ساعت است. این سرعت عموماً در آکسونهای بزرگتر بیشتر است. این سرعت به میلینپوش بودن یا نبودن آکسون نیز بستگی دارد. در غلاف میلین، یاختهای تخصصیافتهٔ گلیائی یکی پس از دیگری خود را به [[آکسون]] پیچیدهاند و بین هر دو یاختهٔ گلیائی فرورفتگی کوچکی هست. خاصیت عایقسازی غلاف میلین موجب میشود تکانهٔ عصبی در واقع از بندی به بند دیگر بپرد و از این راه سرعت انتقال را بسیار زیاد کند. غلاف میلین (جنس آن از [[فسفولیپید و پروتئین]] است که توسط [[سلولهای پشتیبان]] ساخته میشود، توجه شود که بسیاری از [[سلولهای عصبی]] دارای میلین هستند نه همهٔ آنها) از اختصاصات جانوران ردههای بالای تکاملی است، و بهویژه در مناطقی از [[دستگاه عصبی]] بیشتر است که سرعت انتقال در آنها بسیار مهم باشد. بیماری [[اسکلروز چندگانه]] (multiple sclerosis) (تصلب چندگانه) که اختلال شدید اعصاب حسی و حرکتی از ویژگیهای آن است، ناشی از تباهی همین [[غلاف میلین]] است. |
||
== پتانسیل عمل در سلولهای قلبی == |
== پتانسیل عمل در سلولهای قلبی == |
||
در سلولهای قلبی |
در سلولهای قلبی بهخصوص در گرههای قلبی که تولیدکننده ضربان هستند نیز پتانسیل عمل تولید میشوند. در سلولهای عضلانی قلب پتانسیل عمل تولید شده دارای فاز کفه است. |
||
[[پرونده:Pacemaker potential.svg|بندانگشتی|چپ|در پتانسیلهای ضربان ساز، سلول خود به خود واقطبیده میشود (خط مستقیم با شیب رو به بالا) تا زمانی که یک پتانسیل عمل را شلیک کند.]] |
|||
[[پرونده:Pacemaker potential.svg|بندانگشتی|چپ|In [[pacemaker potential]]s, the cell spontaneously depolarizes (straight line with upward slope) until it fires an action potential.|alt=A plot of action potential (mV) vs time. The membrane potential is initially -60 mV, rise relatively slowly to the threshold potential of -40 mV and then quickly spikes at a potential of +10 mV, after which it rapidly returns to the starting -60 mV potential. The cycle is then repeated.]] |
|||
== جستارهای وابسته == |
== جستارهای وابسته == |
||
خط ۴۸: | خط ۵۰: | ||
* {{یادکرد |کتاب = فیزیولوژی پزشکی گایتون |نویسنده =آرتور گایتون، جان ادوارد هال |ترجمه = احمدرضا نیاورانی |فصل = فیزیولوژی عصبی|صفحه = | ناشر = سماط | چاپ = | سال = ۱۳۸۶|شابک =۹۶۴-۵۷۸۹-۹۸-۲}} |
* {{یادکرد |کتاب = فیزیولوژی پزشکی گایتون |نویسنده =آرتور گایتون، جان ادوارد هال |ترجمه = احمدرضا نیاورانی |فصل = فیزیولوژی عصبی|صفحه = | ناشر = سماط | چاپ = | سال = ۱۳۸۶|شابک =۹۶۴-۵۷۸۹-۹۸-۲}} |
||
* {{یادکرد |کتاب = مغز و سیستم عصبی |نویسنده = تونی اسمیت، سو دیویدسن|ترجمه = عباس تیرگانی، بیژن معصوم|فصل = |صفحه = | ناشر = نشر سنبله| چاپ = | سال = ۱۳۸۴|شابک = ۹۶۴-۳۹۲-۰۷۱-۲}} |
* {{یادکرد |کتاب = مغز و سیستم عصبی |نویسنده = تونی اسمیت، سو دیویدسن|ترجمه = عباس تیرگانی، بیژن معصوم|فصل = |صفحه = | ناشر = نشر سنبله| چاپ = | سال = ۱۳۸۴|شابک = ۹۶۴-۳۹۲-۰۷۱-۲}} |
||
{{فیزیولوژی دستگاه عصبی}} |
|||
[[رده:الکتروشیمی]] |
[[رده:الکتروشیمی]] |
||
خط ۵۳: | خط ۵۷: | ||
[[رده:خازنها]] |
[[رده:خازنها]] |
||
[[رده:دستگاه عصبی]] |
[[رده:دستگاه عصبی]] |
||
[[رده:زیستشناسی |
[[رده:زیستشناسی غشایی]] |
||
[[رده:شناخت در گیاه]] |
|||
[[رده:علوم محاسباتی اعصاب]] |
[[رده:علوم محاسباتی اعصاب]] |
||
[[رده:فرایندهای سلولی]] |
[[رده:فرایندهای سلولی]] |
||
[[رده:کدگذاری عصبی]] |
|||
[[رده:کدینگ عصبی]] |
[[رده:کدینگ عصبی]] |
||
[[رده:نوشتارهای صوتی]] |
[[رده:نوشتارهای صوتی]] |
نسخهٔ کنونی تا ۳۰ آوریل ۲۰۲۴، ساعت ۰۵:۴۹
پتانسیل کُنِش[۱] یا پتانسیل عمل (به انگلیسی: Action Potential) فعل و انفعالاتی گذرا در پتانسیل غشاء سلولهای عصبی و عضلانی جهت پیامرسانی در طول شبکه عصبی است.
مراحل اساسی
[ویرایش]از لحاظ زمانی، میتوان چهار دوره اساسی را برای یک پتانسیل عمل تعیین کرد:
- تحریک: چنانچه پتانسیل ایجادی از حد آستانه فراتر باشد، سلول تحریک میشود.
- در طی واقطبش، پتانسیل داخل غشاء به دلیل نفوذ یون هایسدیم به سرعت بالا میرود و به قله خود میرسد.
- در طی بازقطبش، پتانسیل عمل کاهش مییابد.
- در دوره تحریک ناپذیری، پتانسیل عمل به مقدار اولیه اش بازمیگردد.
در سلولهای عصبی، پتانسیل عمل بر روی غشای تحریک پذیر پدید میآید، طول آکسون را طی میکند و وظیفهٔ پیامرسانی را بر عهده دارد.
جزئیات مراحل پتانسیل
[ویرایش]۱- کاهش فعالیت پمپ سدیم/ پتاسیم= کاهش انتقال فعال و هیدرولیز ATP= ابتدای نمودار پتانسیل عمل (هنوز حدود ۶۵-)
۲- باز شدن کانالهای دریچهدار سدیمی 》 ورود سدیم به سلول در جهت شیب غلظت 》 انتشار تسهیل شده 》 مثبت شدن بار سطح داخل غشاء نسبت به خارج آن > بخش بالا رو نمودار پتانسیل عمل (از ۶۵- به سوی ۴۰+) افزایش ۱۰۵ میلی ولت پتانسیل[۲] نورون.
۳- باز شدن کانالهای دریچهدار پتاسیمی = خروج پتاسیم از سلول در جهت شیب غلظت = انتشار تسهیل شده = منفی شدن دوباره سطح داخل غشاء نسبت به خارج آن = بخش پایین رو نمودار پتانسیل عمل (از ۴۰+ به سوی کمی کمتر از ۶۵-) (حدوداً ۷۰-) کاهش حدود ۱۱۰ میلی ولت پتانسل نورون.
تذکر: خروج یون پتاسیم نسبت به ورود یون سدیم، بیشتر اختلاف پتانسل را تغییر میدهد.
تذکر: در این حالت با این که بار الکتریکی سطح داخل غشاء نسبت به خارج آن منفی است (کمتر از پتانسیل آرامش است) و غلظت یونها تغییر کرده (این تصور غلط است که فکر کنیم در داخل اکثریت، سدیم و خارج پتاسیم قرار گرفتهاست؛ در هر پتانسیل عمل واحد، تغییر این مقدار سدیم و پتاسیم به قدری کم است که قابل اندازهگیری نیست. در واقع قبل از آنکه غلظت سدیم و پتاسیم آنقدر تغییر کنند که دیگر پتانسیل عملی ایجاد نشود، یک سلول عصبی میتواند ۱۰۰ هزار تا ۵۰ میلیون بار ایمپالس منتقل کند)
۴- فعال شدن دوباره و البته کمی بیشتر از قبل پمپ سدیم-پتاسیم (هیدرولیز ATP) - خروج سدیم از سلول و بازگشت پتاسیم به داخل که باعث افزایش پتانسل -۶۵ در نتیجه حالت آرامش.
پتانسیل عمل در سلولهای عصبی
[ویرایش]اطلاعات در طول سلول عصبی به شکل تکانهٔ شیمیائی - برقی حرکت میکند و از مناطق دندریتی به سوی انتهای آکسون میرود. توان ایجاد این پتانسیل عمل مختص سلولهای عصبی و ناشی از انبوه مجراهای یونی (ion channels) و تلمبههای یونی (ion pumps) موجود در غشاء یاخته است. مجراهای یونی همان مولکولهای پروتئینی حلقوی است که منفذهای غشاء سلول عصبی را میسازند. این ساختارهای پروتئینی از راه باز و بسته کردن منفذها به تنظیم مبادلهٔ یونهای دارای بار الکتریکی نظیر سدیم (+Na) و پتاسیم (+K) و کلسیم (++Ca) یا کلر (-Cl) میپردازند، در تمام مدت پتانسیل آرامش یا پتانسیل عمل، هم خروج و هم ورود مواد به داخل سلول از طریق کانالهای نشتی امکانپذیر میشود و فقط وابسته به کانالهای دریچهدار نمیباشد؛ هر مجرای یونی (چه نشتی و چه دریچهدار) به صورت انتخابی عمل میکند و معمولاً به یون معینی اجازهٔ عبور میدهد. ساختارهای پروتئینی (تلمبههای یونی) جداگانهای از راه تلمبه کردن یونهای گوناگون به درون یا بیرون نورون، آنها را در دو سوی غشاء یاخته با توزیعی نامتوازن نگه میدارند. تلمبهٔ یونی از همین راه در شرایط استراحت نورون، تراکم زیاد +Na را در بیرون و تراکم اندک آن را در درون نورون حفظ میکند. اثر کلی تلمبهها و مجراهای یونی، قطبیسازی غشاء نورون است به طوری که بار الکتریکی (charge) مثبت در بیرون غشاء و بار الکتریکی منفی در درون آن میماند.
هرگاه نورون در حال استراحت تحریک شود، اختلاف ولتاژ دو سوی غشاء آن کاهش مییابد. اگر پتانسیل به اندازهٔ کافی کم شود، مجراهای +Na در نقطهٔ تحریک برای مدت کوتاهی باز شده و یونهای سدیم به درون یاخته سرازیر میشوند. نام این فرایند ناقطبیشدن (depolarization) است. در این شرایط، بار الکتریکی درون آن ناحیه از غشاء یاخته نسبت به بیرون آن مثبت میشود. مجراهای +Na بعدی کاهش ولتاژ را درمییابند و باز میشوند و در نتیجه منطقهٔ مجاور ناقطبی میشود. مجراهای +Na بعدی آن نیز کاهش ولتاژ را درمییابند و باز میشوند و در نتیجه منطقهٔ مجاور بعدی ناقطبی میشود. این فرایند خودنگهدارندهٔ (self - propagating) ناقطبیشدن (که در طول جسم یاخته تکرار میشود) تکانهٔ عصبی را شکل میدهد. همینکه تکانهٔ عصبی از نقطهای میگذرد مجراهای +Na بسته شده و تلمبههای یونی گوناگونی فعال میشوند تا غشاء یاخته را به سرعت به حالت استراحت برگردانند.
حرکت پتانسیل عمل در نورونها
[ویرایش]سرعت تکانهٔ عصبی هنگام سفر به انتهای آکسون، بسته به قطر آکسون، بین ۳ تا ۳۰۰ کیلومتر در ساعت است. این سرعت عموماً در آکسونهای بزرگتر بیشتر است. این سرعت به میلینپوش بودن یا نبودن آکسون نیز بستگی دارد. در غلاف میلین، یاختهای تخصصیافتهٔ گلیائی یکی پس از دیگری خود را به آکسون پیچیدهاند و بین هر دو یاختهٔ گلیائی فرورفتگی کوچکی هست. خاصیت عایقسازی غلاف میلین موجب میشود تکانهٔ عصبی در واقع از بندی به بند دیگر بپرد و از این راه سرعت انتقال را بسیار زیاد کند. غلاف میلین (جنس آن از فسفولیپید و پروتئین است که توسط سلولهای پشتیبان ساخته میشود، توجه شود که بسیاری از سلولهای عصبی دارای میلین هستند نه همهٔ آنها) از اختصاصات جانوران ردههای بالای تکاملی است، و بهویژه در مناطقی از دستگاه عصبی بیشتر است که سرعت انتقال در آنها بسیار مهم باشد. بیماری اسکلروز چندگانه (multiple sclerosis) (تصلب چندگانه) که اختلال شدید اعصاب حسی و حرکتی از ویژگیهای آن است، ناشی از تباهی همین غلاف میلین است.
پتانسیل عمل در سلولهای قلبی
[ویرایش]در سلولهای قلبی بهخصوص در گرههای قلبی که تولیدکننده ضربان هستند نیز پتانسیل عمل تولید میشوند. در سلولهای عضلانی قلب پتانسیل عمل تولید شده دارای فاز کفه است.
جستارهای وابسته
[ویرایش]- نورون
- در بحث کدگذاری محتوای اطلاعات در مغز، پتانسیل عمل بیشتر با عنوان شلیک (علوم اعصاب) عنوان میشود.
منابع
[ویرایش]- ↑ «معنی پتانسیل کنش | واژههای مصوّب فرهنگستان». www.vajehyab.com. دریافتشده در ۲۰۲۲-۰۵-۱۶.
- ↑ دقت کنید که پتانسل افزایش پیدا میکند. اختلاف پتانسل از -65 تا 0 کاهش و از 0 تا +40 افزایش. برآیند اختلاف پتانسل: در کل کاهش
- آرتور گایتون، جان ادوارد هال (۱۳۸۶)، «فیزیولوژی عصبی»، فیزیولوژی پزشکی گایتون، ترجمهٔ احمدرضا نیاورانی، سماط، شابک ۹۶۴-۵۷۸۹-۹۸-۲
- تونی اسمیت، سو دیویدسن (۱۳۸۴)، مغز و سیستم عصبی، ترجمهٔ عباس تیرگانی، بیژن معصوم، نشر سنبله، شابک ۹۶۴-۳۹۲-۰۷۱-۲