potenciálváltozást

Potenciálváltozás a potenciálkülönbség megváltozását jelenti két pont között, és minden olyan jelenségre vonatkozhat, ahol a feszültség megváltozik. A mérésében gyakran voltot vagy millivoltot használnak. A változás oka és mechanizmusa rendszertől függ, például elektromos áramkörökben vagy élő sejtekben.

Biológiai kontextusban a sejtmembrán potenciálját elsősorban az ionok koncentráció-különbsége és a mem­brán permeabilitása határozza meg. Ioncsatornák megnyílása vagy bezárása gyorsítja vagy lassítja a potenciálváltozást. Depolarizációkor a membránpotenciál közeledik a semleges vagy pozitív értékek felé, gyakran Na+ beáramlása miatt. Repolaritáció során K+ kiáramlás történik, majd a hyperpolarizáció lehet, amikor a potenciál átmenetileg a nyugalmi értéknél is negatívabbá válik. A hosszú távú visszaállítást a Na+/K+-pumpa segíti.

Neurobiológiában az akciós potenciál egy gyors, „minden vagy semmi” esemény, amely akkor lép fel, amikor a küszöbérték elérésre kerül. Az esemény propagálódik az axon mentén, és a myelinben a vezetés gyorsabb lehet. Az akciós potenciál alapvető a neuronok közötti jelátvitelben és a szív- és izomfunkciókban.

Az elektrokémiai területen potenciálváltozás a redox reakciók eredménye, és meghatározza a galvánikus vagy elektrolízis folyamatokat. A Nernst-egyenlet és a Goldman-egyenlet segítenek meghatározni egy adott elektródpotenciált vagy a membránpotenciál összetevőit. Mérőeszközök között szerepelnek mikroelektródok és patch-clamp készülékek, melyekkel a változásokat pontosan mérik.

Fontos a koncepció sokféle alkalmazási területén, a neuronális kommunikációtól a tápegységek és akkumulátorok működéséig.