Un neuron (o celulă nervoasă) este elementul de bază al sistemului nervos. Când neuronii transmit semnale prin corp, o parte a procesului de transmisie implică un impuls electric numit potențial de acțiune.
Acest proces, care are loc în timpul declanșării neuronilor, permite unei celule nervoase să transmită un semnal electric pe axon (o porțiune a neuronului care transportă impulsurile nervoase departe de corpul celulei) către alte celule. Aceasta trimite un mesaj mușchilor pentru a provoca un răspuns.
De exemplu, spuneți că doriți să ridicați un pahar, astfel încât să puteți lua o băutură de apă. Potențialul de acțiune joacă un rol cheie în transmiterea acelui mesaj de la creier la mână.
Înainte de potențialul de acțiune
Când un neuron nu trimite semnale, interiorul neuronului are o sarcină negativă în raport cu sarcina pozitivă din afara celulei.
Atomii încărcați electric, cunoscuți sub numele de ioni, mențin echilibrul de încărcare pozitiv și negativ. Calciul conține două sarcini pozitive, sodiul și potasiul conțin o sarcină pozitivă, iar clorura conține o sarcină negativă.
Când este în repaus, membrana celulară a neuronului permite trecerea anumitor ioni în timp ce împiedică sau restricționează mișcarea altor ioni. În această stare, ionii de sodiu și potasiu nu pot trece cu ușurință prin membrană. Cu toate acestea, ionii de clorură sunt capabili să traverseze în mod liber membrana. Ionii negativi din interiorul celulei nu pot trece bariera.
Potențialul de odihnă al neuronului se referă la diferența dintre tensiunea din interiorul și din exteriorul neuronului. Potențialul de odihnă al neuronului mediu este de aproximativ -70 milivolți, ceea ce indică faptul că interiorul celulei este cu 70 de milivoli mai puțin decât exteriorul celulei.
În acest moment, creierul nu a trimis încă mesajul către mână pentru a ridica paharul, dar neuronul este gata să primească semnalul.
În timpul potențialului de acțiune
Ați decis că vă este sete și doriți să beți apă. Creierul tău începe lanțul evenimentelor pentru a trimite un mesaj mușchilor din mâna ta că trebuie să ridici paharul.
Atunci când un impuls nervos (care este modul în care neuronii comunică între ei) este trimis dintr-un corp al celulei, canalele de sodiu din membrana celulei se deschid și celulele pozitive de sodiu cresc în celulă.
Odată ce celula atinge un anumit prag, se va declanșa un potențial de acțiune, trimițând semnalul electric pe axon. Canalele de sodiu joacă un rol în generarea potențialului de acțiune în celulele excitabile și activarea unei transmisii de-a lungul axonului.
Potențialele de acțiune fie se întâmplă, fie nu se întâmplă; nu există o declanșare „parțială” a unui neuron. Acest principiu este cunoscut sub numele de legea totul sau nimic.
Aceasta înseamnă că neuronii trag întotdeauna la toată puterea lor. Acest lucru asigură că întreaga intensitate a semnalului este transportată pe fibra nervoasă și transferată la celula următoare și că semnalul nu slăbește sau se pierde cu cât se deplasează mai departe de sursă.
Mesajul din creier călătorește acum pe nervi către mușchii din mână.
După potențialul de acțiune
După ce neuronul a tras, există o perioadă refractară în care un alt potențial de acțiune nu este posibil. Perioada refractară durează în general o milisecundă.
În acest timp, canalele de potasiu se redeschid și canalele de sodiu se închid, readucând treptat neuronul la potențialul său de odihnă. Odată ce neuronul s-a „reîncărcat”, este posibil să apară un alt potențial de acțiune și să transmită semnalul pe lungimea axonului.
Prin acest proces continuu de tragere și reîncărcare, neuronii sunt capabili să ducă mesajul de la creier pentru a le spune mușchilor ce trebuie să facă - țineți paharul, luați o înghițitură sau puneți-l jos.