aktiopotentiaalit

Aktiopotentaalit ovat hermosoluissa esiintyviä nopeita sähköisiä impulssseja, joiden avulla informaatiota välitetään solusta toiseen. Ne noudattavat kaiken- tai-ei -periaatetta: kun kynnysarvo saavutetaan, syntyy täysi, määritelty piikki solukalvon jännitteessä, eikä sen voimakkuutta voi pienentää.

Hermosolun lepojännite on noin -70 millivolt ja säilyy Na+/K+-pumppujen sekä leak-kanavien avulla. Tämä jännite asettaa solun valmiustilan, jossa solukalvo on herkkiä reagoimaan depolarianttiin.

Depolarisaation käynnistää jänniteherkkiä Na+-kanavien nopea avautuminen, jolloin Na+-ionit virtaavat sisään ja kalvon jännite nousee kohti positiivisia arvoja. Kun kynnysarvo saavutetaan, suuret määrät Na+-kanavia pysyvästi avautuvat, mikä synnyttää piikin, tyypillisesti noin +30 mV:iin. Na+-kanavat inaktivoituvat nopeasti piikin aikana, minkä jälkeen kalvo alkaa palata kohti negatiivisia arvoja.

Repolarisointi johtuu ensisijaisesti K+-kanavien avautumisesta ja potkuista ulos solusta. Näin Na+-kanavat palautuvat ja Kalvo palautuu takaisin lepoarvoihinsa. Joissakin tapauksissa kalvo hyperpolarisoituu hieman ennen vakaata lepoasentoa.

Piikin leviäminen etenee aksoneissa; myelinisoidut axonit käyttävät saltatorista johtumista, jossa impulssi siirtyy solukalvon jännitteiden vaihtelusta toiseen Ranvierin solmujen välillä, mikä nopeuttaa siirtymää. Leadinopeus kasvaa suuremmilla halkaisijoilla ja myeloinnilla.

Refraktaarijaksot estävät uuden impulssin ennen kuin Na+-kanavat palautuvat ja kalvo palautuu. Absoluuttinen refraktuaari on ajanjakso, jolloin uutta potentiaalia ei voi syntyä, ja relaatiivinen refraktuaari on ajanjakso, jolloin suurempi ärsyke voi käynnistää seuraavan potentiaalin.

Merkitys ja tutkimus: aktiopotentiaalit mahdollistavat viestinnän hermosolujen välillä ja synaptisen neurotransmitterien vapautumisen. Niiden tutkimuksessa käytetään elektrofysiologiaa, patch-clamp -tekniikkaa sekä optogeneettisiä menetelmiä.

---