Potentialele de actiune sunt unde de depolarizare care se deplaseaza de-a lungul membranei unei celule. Acestea sunt o trasatura esentiala a vietii in regnul animal(dar uneori si vegetal), prin prisma faptului ca transmit informatii in mod rapid intre tesuturi. In cea mai mare parte, potentialele de actiune sunt utilizate de sistemul nervos, insa ele pot aparea in majoritatea celulelor.
Investigarea acestora este legata de acordarea in 1963 a premiului Nobel pentru Medicina sau Fiziologie cercetatorilor britanici Alan Hodgkin si Andrew Huxley datorita studiilor intreprinse de acestia asupra electrofiziologiei potentialelor de actiune folosind axoni "gigant" de Loligo Paelei.
Alan Hodgkin Andrew Huxley
2. Notiuni de baza. Potentialul de repaus
Daca se utilizeaza doi electrozi legati la un voltmetru pentru a inregistra diferente de potential, in cazul unei celule vii s-ar constata ca daca ii plasam de o parte, respectiv de cealalta a membranei, aparatul de masura ar inregistra o diferenta de potential. Acest lucru se intampla in ciuda faptului ca mediul intracelular si respectiv extracelular sunt, individual, neutre din punct de vedere electric.
S-a descoperit ca aceasta diferenta de potential este cauzata de o distributie asimetrica a unor ioni pe cele doua fete ale membranei si de permeabilitatea acesteia pentru ei.
Cei mai importanti ioni in stabilirea acestei diferente de potential sunt ionii de Na+ si de K+. In conditii normale, concentratia ionilor de K+ in interiorul celulei este cu mult mai ridicata decat cea din exterior(de 35 ori mai mare). In acelasi timp, concentratia ionilor de Na+ este la randul ei mult mai ridicata pe fata externa comparativ cu cea de pe fata citoplasmatica(de 10 ori mai mare). In ciuda acestor gradiente, celula isi pastreaza polarizarea sarcinilor prin schimbul constant de ioni intre cele doua medii, intracelular si extracelular.
In primul rand exista canale ionice care permit doar trecerea K+ in stare de repaus(K+ leak channels). Acestea pastreaza potentialul membranar in limite constante, lasand o parte din ionii de K+ din interior sa "scape" in exterior, insa doar atat cat sa compenseze lipsa de Na+. Permeabilitatea pentru ionii de K+ este in repaus de 100 de ori mai ridicata decat permeabiliatea pentru Na+. Membrana ajunge la un echilibru dinamic prin intermediul acestor fluxuri de ioni, moment in care diferenta de potential atinge o valoare fixa(fluxurile dau o diferenta de potential de aproximativ -86mV).
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
