¿Qué se llama el potencial de acción?

El trabajo de los órganos y tejidos de nuestro cuerpo dependede muchos factores Algunas células (cardiomiocitos y nervios) dependen de la transmisión de impulsos nerviosos generados en componentes especiales de células o nódulos. La base del impulso nervioso es la formación de una onda de excitación específica, llamada potencial de acción.

¿Qué es?

El potencial de acción generalmente se llama olaexcitación, moviéndose de una celda a otra Debido a su formación y paso a través de las membranas celulares, se produce un cambio a corto plazo en su carga (normalmente el lado interno de la membrana está cargado negativamente y el lado exterior está cargado positivamente). La onda formada contribuye a un cambio en las propiedades de los canales iónicos de la célula, lo que conduce a la recarga de la membrana. En el momento en que el potencial de acción pasa a través de la membrana, se produce un cambio a corto plazo en su carga, lo que conduce a un cambio en las propiedades de la célula.

potencial de acción

La formación de esta onda subyace al funcionamiento de la fibra nerviosa, así como al sistema de formas de sostener el corazón.

Si hay una violación de su educación, se desarrollan muchas enfermedades, lo que hace que la determinación del potencial de acción sea necesaria en un complejo de medidas médicas y de diagnóstico.

¿Cómo se forma el potencial de la acción y qué es característico de ella?

Historia de la investigación

El estudio de la ocurrencia de excitación en células yfibras comenzó hace mucho tiempo. Su primera aparición fue notada por biólogos que estudiaron el efecto de varios estímulos en el nervio tibial desnudo de una rana. Notaron que cuando se exponía a una solución concentrada de sal comestible, se observaba contracción muscular.

Se continuaron los estudiosneurólogos, pero la ciencia principal después de la física, estudiando el potencial de la acción - fisiología. Fueron los fisiólogos quienes probaron la existencia de un potencial de acción en las células del corazón y los nervios.

potencial de acción

Con la profundización del estudio de los potenciales, se demostró la presencia y el potencial del descanso.

Desde el comienzo del siglo XIX, se han creado métodos,permitiendo fijar la presencia de estos potenciales y medir su magnitud. Actualmente, la fijación y el estudio de los potenciales de acción se llevan a cabo en dos estudios instrumentales: la eliminación de electrocardiogramas y electroencefalogramas.

Mecanismo de acción potencial

La formación de excitación se debe acambios en la concentración intracelular de iones de sodio y potasio. Normalmente, la célula contiene más potasio que sodio. La concentración extracelular de iones de sodio es mucho mayor que en el citoplasma. Los cambios causados ​​por el potencial de acción contribuyen a un cambio de carga en la membrana, lo que da como resultado una corriente de iones de sodio dentro de la célula. Debido a esto, las cargas varían dentro y fuera de la célula (el citoplasma se carga positivamente y el entorno externo es negativo).

potencial de descanso y potencial de acción

Esto se hace para facilitar el paso de la onda a través de la célula.

Después de que la ola se transmitió a través de la sinapsis,hay una recuperación de carga inversa debido a la corriente dentro de la celda de iones de cloruro con carga negativa. Los niveles iniciales de la carga se restauran fuera y dentro de la celda, lo que conduce a la formación de un potencial de reposo.

Los períodos de descanso y emoción se alternan. En una célula patológica, todo puede suceder de manera diferente, y la formación de PD estará sujeta a leyes algo diferentes.

Fases de PD

El flujo del potencial de acción se puede dividir en varias fases.

La primera fase continúa hasta una críticael nivel de despolarización (el potencial de acción de paso es estimulado por una descarga lenta de la membrana, que alcanza un nivel máximo, por lo general alrededor de -90 meV). Esta fase se llama pre-spike. Se lleva a cabo debido a la entrada de iones de sodio en la célula.

generación de potencial de acción

La siguiente fase - el pico de potencial (o pico), forma una parábola con un ángulo agudo, donde la parte ascendente del potencial significa la despolarización de la membrana (rápido) y la parte descendente - la repolarización.

La tercera fase, el potencial de traza negativa, muestra la traza de la despolarización (la transición desde el pico de despolarización al estado de reposo). Debido a la entrada de iones cloruro en la célula.

En la cuarta etapa, la fase del potencial de trazas positivas, los niveles de carga de la membrana vuelven a la original.

Estas fases, debido al potencial de acción, siguen estrictamente una tras otra.

Funciones del potencial de acción

Sin dudas, el desarrollo del potencial de acción tieneimportante en el funcionamiento de ciertas células. En el trabajo del corazón, la excitación juega un papel importante. Sin ella, el corazón sería simplemente un órgano inactivo, pero al propagar la onda a través de todas las células del corazón, se produce su reducción, lo que promueve la circulación de la sangre a lo largo del lecho vascular, enriqueciéndola con todos los tejidos y órganos.

El sistema nervioso tampoco podría ser normalrealiza su función sin la acción potencial. Los órganos no podrían recibir señales para realizar una función particular, como resultado de lo cual serían simplemente inútiles. Además, la mejora de la transmisión del impulso nervioso en las fibras nerviosas (la aparición de mielina y las intercepciones de Ranvier) permitió transmitir la señal en cuestión de una fracción de segundo, lo que provocó el desarrollo de reflejos y movimientos conscientes.

mecanismo de acción potencial

Además de estos sistemas de órganos, el potencial de acción también se forma en muchas otras células, pero en ellas solo juega un papel en el desempeño de las funciones específicas de la célula.

El inicio del potencial de acción en el corazón

El cuerpo principal, cuyo trabajo se basa enprincipio de la formación del potencial de acción, es el corazón. Debido a la existencia de nodos para la formación de pulsos, se realiza el trabajo de este órgano, cuya función es administrar sangre a los tejidos y órganos.

Generación de potencial de acción en el corazón ocurreen el nodo sinusal Está ubicado en el punto de confluencia de las venas huecas en la aurícula derecha. A partir de ahí, el pulso se propaga a través de las fibras del sistema de conducción del corazón, desde el nodo hasta la unión auriculoventricular. Al pasar a través del haz de His, o mejor dicho, por sus piernas, el impulso pasa a los ventrículos derecho e izquierdo. En su grosor, hay caminos de conducta más pequeños: fibras de Purkinje, a través de las cuales la excitación llega a cada célula cardíaca.

La acción potencial de los cardiomiocitos escompuesto, es decir depende de la reducción de todas las células del tejido cardíaco. Si hay un bloqueo (cicatriz después del infarto), se rompe la formación del potencial de acción, que se fija en el electrocardiograma.

Sistema nervioso

¿Cómo se forma una PD en las neuronas? Las células del sistema nervioso. Aquí todo es un poco más fácil.

Fisiología del potencial de acción

El impulso externo se percibe por los procesos del nerviosocélulas: dendritas asociadas a receptores ubicados tanto en la piel como en todos los demás tejidos (el potencial de descanso y el potencial de acción también se modifican). La irritación provoca la formación del potencial de acción en ellos, después de lo cual el impulso a través del cuerpo de la célula nerviosa va a su largo proceso, el axón, y desde él a través de las sinapsis, a otras células. Por lo tanto, la onda de excitación generada llega al cerebro.

Una característica del sistema nervioso es la presenciados tipos de fibras, recubiertas con mielina y sin ella. La aparición del potencial de acción y su transmisión en aquellas fibras donde hay mielina, es mucho más rápido que en la desmielinizada.

Este fenómeno se observa debido al hecho de quela distribución de la PD en las fibras mielinizadas ocurre debido a los "saltos": el pulso salta los parches de mielina, lo que reduce su trayectoria y, en consecuencia, acelera la propagación.

Potencial de descanso

Sin el desarrollo de un potencial de reposo, no habríapotencial de acción El potencial de descanso se entiende como el estado normal, no excitado de la célula, bajo el cual las cargas dentro y fuera de la membrana son significativamente diferentes (es decir, el exterior de la membrana está cargado positivamente y en su interior es negativo). El potencial de reposo muestra la diferencia entre las cargas dentro y fuera de la celda. Normalmente, es de -50 a -110 meV. En las fibras nerviosas, este valor suele ser -70 meV.

Es causada por la migración de iones cloruro a la célula y la creación de una carga negativa en el lado interno de la membrana.

acción potencial de los cardiomiocitos

Al cambiar la concentración de iones intracelulares (como se mencionó anteriormente), el PP reemplaza a la PD.

Normalmente, todas las células del cuerpo están enestado no excitado, por lo que el cambio de potenciales puede considerarse un proceso fisiológicamente necesario, ya que sin ellos los sistemas cardiovascular y nervioso no podrían realizar sus actividades.

La importancia del estudio del descanso y los potenciales de acción

El potencial de reposo y el potencial de acción permiten determinar el estado del organismo, así como los órganos individuales.

La fijación del potencial de acción desde el corazón(Electrocardiografía) le permite determinar su estado, así como la capacidad funcional de todos sus departamentos. Si el estudio es un EKG normal, se puede observar que todos los dientes en que es una manifestación del potencial de acción y luego el (en consecuencia, la ocurrencia de datos potenciales auriculares muestra la onda P y la propagación de la excitación en los ventrículos - diente R) resto potencial.

En cuanto al electroencefalograma, entonces en élla aparición de varias ondas y ritmos (en particular, las ondas alfa y beta en una persona sana) también se debe a la aparición de potenciales de acción en las neuronas del cerebro.

Las investigaciones dadas permiten revelar a tiempo el desarrollo de uno u otro proceso patalógico y causan prácticamente hasta 50 por ciento del tratamiento exitoso de la enfermedad inicial.

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