toimintapotentiaalille

Toimintapotentiaali on nopeasti etenevä sähköinen signaali, joka mahdollistaa neuronien välisen viestinnän. Se syntyy neuronin solukalvon jännitepotentiaalin hetkellisestä muutoksesta, kun solu saavuttaa kynnysarvon depolarisaatiossa.

Potentiaalin synty alkaa ärsykkeestä, joka johtaa solukalvon pienen depolarisaation. Kun kynnysarvo noin −55 millivoltin tasolla ylittyy, avautuvat porttiin liittyvät jänniteherkät Na+-kanavat, jolloin natriumionit virtaavat soluun ja solukalvo momentaalisesti depolarisoituu. Tämän jälkeen Na+-kanavat sulkeutuvat nopeasti ja kaliumkanavat avautuvat, jolloin kaliumionit virtaavat ulos solusta; seuraa repolarisaatio ja usein ohimenevä hyperpolarisaatio. Näissä vaiheissa toimintapotentiaali saavuttaa huipun noin +30–40 millivoltin ja palautuu lopulta lievästi negatiiviseksi kuin lepotila.

Propagaatio tarkoittaa, että toimintapotentiaali leviää myötäilevästi axonin kalvolla ilman että signaali menettää voimaansa. Myelinisoituneet axonit johtavat signaalin nopeammin sähköjohtumalla solukalvopoimuisten alueiden, nodien Ranvierin, välillä. Tämä ns. suojasiirto johtaa nopeampaan ja energiatehokkaampaan viestintään verrattuna vähämyelinisoituihin axoneihin, joissa ilmiö tunnetaan jatkuvana johtumisena.

Toimintapotentiaalinlajin esiintyminen ja sen välitumisaika mahdollistavat kognition, liikkeen ja kaikkien sensoristen signaalien käsittelyn. Refraktaari-aika, sekä absoluuttinen että suhteellinen, rajoittaa uusien potentiaalien syntymiseen tarvittavaa aikaa ja mahdollistaa signaalin koordinoidun rytmisen käsittelyn. Na+/K+-ATPasi ja ionikanavien palauttama lepovaihe palauttavat lepotilan ja valmistelevat neuronia seuraavaa kehotusta varten.