Egészség és a Betegség
1. Pihenési potenciál: A neuronok nyugalmi potenciált tartanak fenn, ahol a sejt belseje negatív a külsőhöz képest. Ezt az elektromos potenciálkülönbséget az ionszivattyúk, például a nátrium-kálium pumpák tartják fenn, amelyek aktívan mozgatják az ionokat a sejtmembránon.
2. Depolarizáció: Amikor egy inger vagy jel elér egy neuront, bizonyos ioncsatornákat nyit meg a sejtmembránban. Ezen csatornák közül a legfontosabbak a nátriumcsatornák. Amikor a nátriumcsatornák megnyílnak, nátriumionok rohannak be a neuronba, ami a membrán gyors depolarizációjához vezet. Ez azt jelenti, hogy a sejt belseje kevésbé negatív vagy pozitívabb lesz a külsőhöz képest.
3. Cselekvési lehetőség: Ha a depolarizáció elér egy bizonyos küszöböt, akkor akciós potenciált vált ki. Az akciós potenciál során a neuron membránpotenciálja gyorsan megfordul, belülről pozitívabbá válik. Ezt egy neuron „kirúgásának” is nevezik.
4. Nátrium-kálium csere: Az akciós potenciál során a nátriumcsatornák megnyílása lehetővé teszi a nátriumionok bejutását a neuronba, míg a káliumcsatornák megnyílása lehetővé teszi a káliumionok távozását az idegsejtekből. A nátriumionok beáramlása felelős a gyors depolarizációért, míg a káliumionok kiáramlása segíti a membrán repolarizációját a nyugalmi potenciál felé.
5. Repolarizáció: Az akciós potenciál után a nátriumcsatornák bezáródnak, és a káliumcsatornák hosszabb ideig nyitva maradnak. Ez lehetővé teszi, hogy több káliumion hagyja el az idegsejteket, aminek következtében a membránpotenciál ismét negatívabbá válik. Ezt a folyamatot repolarizációnak nevezik, és visszaállítja a nyugalmi potenciált.
6. Hiperpolarizáció: Egyes esetekben a membránpotenciál negatívabbá válhat, mint a nyugalmi potenciál egy akciós potenciál után. Ezt hiperpolarizációnak hívják. Ez a káliumionok folyamatos kiáramlásának és további káliumcsatornák aktiválásának eredménye.
7. Tűzálló időszakok: Egy akciós potenciált követően két tűzálló periódus van:az abszolút refrakter periódus és a relatív refrakter periódus. Az abszolút refrakter időszakban egy neuron nem tud újabb akciós potenciált generálni, bármilyen erős is az inger. A relatív refrakter időszakban akciós potenciál keletkezhet, de ehhez a szokásosnál erősebb ingerre van szükség. Ezek a refrakter periódusok biztosítják, hogy a jeleket egy irányban továbbítsák a neuronon.
A depolarizáció, az akciós potenciál generálás, a repolarizáció és a refrakter periódusok sorrendje lehetővé teszi az elektromos jelek továbbterjedését a neuronban, lehetővé téve a kommunikációt az idegrendszer különböző részei között.