Neuronul, spre deosebire de alte celule, poate fi excitat. Prin excitarea unui neuron se înțelege generarea de către un neuron al potențialului de acțiune.
Deoarece curentul electric trece prin direcția de polarizare, crește potențialul de repaus - acesta este un fenomen de hiperpolarizare. Când curentul trece în direcția opusă, potențialul de repaus scade - depolarizarea.
Potențialul de odihnă poate fi redus la un anumit punct. După ce potențialul de repaus este redus la 0, se schimbă polaritatea și în celulă apare un proces electric de propagare - potențialul de acțiune (PD).
În membrană există multe canale care permit ionilor să treacă prin. Există mecanisme de transport: chelatori, etc. Dar există un canal care lucrează împotriva gradientului electric - canale consumatoare de energie.
La un anumit nivel, canalele de sodiu sunt deschise - un nivel critic de depolarizare. Acesta este cu 10-15% mai mic decât nivelul de polarizare a repausului. Acestea sunt canale dependente de potențial. Acestea, spre deosebire de canalele de potasiu, se deschid întotdeauna, lucrează numai după un nivel critic de depolarizare. Imediat ce canalul se deschide, ionii de sodiu, care sunt de aproximativ 50 de ori mai mari decât în citoplasmă, curg în citoplasma neuronului din mediul intercelular. Această mișcare a ionilor este o consecință a unei simple legi fizice: ionii se mișcă de-a lungul unui gradient de concentrare. Astfel, ionii de sodiu intră în neuron, sunt încărcați pozitiv. Cu alte cuvinte, prin membrană, va curge curentul de ioni de sodiu care va muta potențialul membranei către depolarizare, adică va reduce polarizarea membranei. Mai mulți ioni de sodiu intră în citoplasma unui neuron, cu atât membrana se depolarizează mai mult. Potențialul membranei va crește, dezvăluind un număr tot mai mare de canale de sodiu. În interior, există mai multe cationi K + și Na +. Dar acest potențial nu va crește infinit, ci numai până devine aproximativ +55 mV. Acest potențial corespunde celor prezente în neuron și în afara concentrațiilor de ioni de sodiu, așa că se numește potențialul de echilibru al sodiului. Amintiți-vă că în rest, membrana a avut un potențial de -70 mV, atunci amplitudinea absolută a potențialului ar fi de aproximativ 125 mV.
După atingerea echilibrului de sodiu, canalele de sodiu sunt închise cu un dop proteic. Aceasta este așa-numita "inactivare de sodiu". Membrana devine impermeabilă la ionii de sodiu. Pentru ca potențialul membranei să revină la starea inițială de repaus, este necesar ca un curent de particule pozitive să părăsească celula. Aici, canalele de economisire a energiei - pompa de sodiu-potasiu - ajung la salvare. Avem nevoie de energie suplimentară, obținută prin scindarea 3-fosfatului (ATP) la 2-fosfat (ADP). Acest sistem returnează celula la nivelul inițial de polarizare a membranei. Aceste canale funcționează tot timpul. Canalele consumatoare de energie sunt independente potențial. Ca rezultat al acestor procese, membrana neuronului revine la o stare de repaus (-70 mV) iar neuronul se pregătește pentru următorul act de excitație.
Regula "totul sau nimic". ca și cum nu ar afecta celula, până la nivelul depolarizării, nu generează potențialul de acțiune. Dacă celula creează un potențial de acțiune, atunci numai potențialul de repaus corespunzător (potențialul de acțiune este direct proporțional cu potențialul de repaus). Această regulă funcționează numai în afara celulei.
Trasarea proceselor: după un anumit timp după generarea potențialului de acțiune, indiferent de ce se face cu celula, nu poate genera un nou potențial de acțiune, deoarece nivelul inițial de depolarizare nu a fost încă restabilit. Aceasta este o perioadă refractară.
T potențial de acțiune
1-2 ms
T refractară
După un timp există un potențial de acțiune schimbat - o perioadă de refracționare relativă. Numai după restaurarea potențialului de repaus, celula poate crea un potențial de acțiune normal. Potențialele de acțiune nu sunt rezumate. Potențialul de acțiune apare în movila axonului - acesta este locul unde membrana soma trece în axon.