Aktiopotentaalit

Aktiopotentiaali on nopeasti etenevä sähköinen signaali, jonka muodostuvat hermosolut ja muut jännitteisiin ionikanaviin perustuvat solut voivat tuottaa. Se mahdollistaa tiedon välittymisen nopeasti solusta toiseen ja on keskeinen osa hermoston kommunikaatiota sekä lihasten toiminnan säätelyä.

Sähköinen vaihtelu alkaa levätasosta, jonka solukalvo on yleensä noin -70 millivoltin (mV). Kun depolarisaatio ylittää kynnysarvon, noin -55 mV, aukeavat nopeasti jännite-vasteiset Na+kanavat. Natriumionit virtaavat solun sisäpuolelle, jolloin sisätilan potentiaali nousee ja aktiopotentiaali saavuttaa maksimaalinsa, käytännössä noin +30 mV. Tämän jälkeen Na+kanavat inaktivoituvat ja avautuvat viivästyneet K+kanavat, jolloin kaliumionit poistuvat solusta ja potentiaali palautuu kohti lep potentaalia sekä ohjaantuu puhkeushetken jälkeen takaisin kohti alkuarvoa, jolloin solu kytkeytyy takaisin lepotilaan. Joissakin soluissa voi esiintyä lyhyt hyperpolarisaatio.

Aktiopotentiaalin kulku on all-or-none-ilmiö: kun kynnys saavutetaan, syntyy täysi signaali, ja sen suuruus on riippumaton stimulaation voimasta. Signaali etenee aksonissa eteenpäin ja on pääasiassa yhdensuuntaista, johtuen lyhyestä absolute refractory -jaksolta, jolloin viestejä ei voi palauttaa taaksepäin. Johtuminen on nopeampaa myelinisoidussa ääreissä aksoneissa, missä sähköinen signaali "hyppää" ranvierin sokkeloiden välissä (saltatorinen johtuminen).

Paraneminen energiankulutuksineen riippuu Na+/K+-pumpusta, joka palauttaa ionigradientin lep potentaaliin. Tyypillisiä arvoja: lep potentaali -70 mV, kynnys noin -55 mV, maksimi noin +30 mV; tilalle kesto muutaman millisekunnin luokkaa, ja suuruus pysyy jännitteisiin kanaviin perustuen.