ما هي القدرة على العمل وكيف تنطلق الخلايا العصبية؟

كيف تنقل الخلايا العصبية الإشارات في جميع أنحاء الجسم؟ يتضمن جزء واحد من عملية النقل هذه ما يعرف بإمكانية العمل . إمكانات الفعل هي جزء من العملية التي تحدث أثناء إطلاق العصبون . أثناء جهد الفعل ، يفتح جزء من الغشاء العصبي للسماح للأيونات المشحونة إيجابيا داخل الخلية وأيونات سالبة الشحنة.

هذه العملية تسبب زيادة سريعة في الشحنة الموجبة للألياف العصبية. عندما تصل الشحنة إلى +40 ميلا في الساعة ، يتم نشر الاندفاع أسفل الألياف العصبية. يتم تنفيذ هذا الاندفاع الكهربائي أسفل العصب من خلال سلسلة من إمكانات العمل.

قبل جهد العمل

عندما لا يرسل العصبون إشارات ، فإن داخل الخلية العصبية له شحنة سالبة نسبة إلى الشحنة الموجبة خارج الخلية. تحافظ المواد الكيميائية المشحونة بالكهرباء والمعروفة باسم الأيونات على توازن الشحنة الإيجابية والسلبية. يحتوي الكالسيوم على شحنتين موجبتين ، يحتوي الصوديوم والبوتاسيوم على شحنة موجبة وكلوريد يحتوي على شحنة سالبة.

عند الراحة ، يسمح غشاء الخلية في العصبون لأيونات معينة بالمرور أثناء منع أو تقييد أيونات أخرى من التحرك. في هذه الحالة ، لا يمكن لأيونات الصوديوم والبوتاسيوم المرور بسهولة عبر الغشاء. ومع ذلك ، فإن أيونات البوتاسيوم قادرة على عبور الغشاء بحرية.

الأيونات السالبة داخل الخلية غير قادرة على عبور الحاجز. يجب أن تقوم الخلية بنقل أيونات النقل من أجل الحفاظ على حالتها المستقطبة. هذه الآلية معروفة بمضخة أيون الصوديوم. لكل اثنين من أيونات البوتاسيوم التي تمر عبر الغشاء ، يتم ضخ ثلاثة أيونات الصوديوم.

يشير " potentia resting of the neuron" إلى الفرق بين الجهد داخل وخارج الخلية العصبية.

وتبلغ إمكانات استراحة الخلايا العصبية المتوسطة حوالي 70 ميلي فولت ، مما يشير إلى أن داخل الخلية أقل من 70 مللي فولت من خارج الخلية.

خلال جهد العمل

عندما يتم إرسال دفعة من جسم الخلية ، تفتح قنوات الصوديوم وتزداد خلايا الصوديوم الموجبة إلى داخل الخلية. وبمجرد وصول الخلية إلى عتبة معينة ، ستنطلق إحداهما للعمل ، مما يرسل الإشارة الكهربائية إلى أسفل المحوار. إمكانات العمل إما تحدث أو أنهم لا يفعلون. لا يوجد شيء مثل إطلاق "جزئي" لعصبون. يعرف هذا المبدأ بقانون "الكل أو لا شيء" .

هذا يعني أن الخلايا العصبية تطلق دائما قوتها الكاملة. وهذا يضمن أن كثافة الإشارة بالكامل يتم نقلها عبر الألياف العصبية ونقلها إلى الخلية التالية وأن الإشارة لا تضعف أو تضيع كلما زادت المسافة من المصدر.

بعد إمكانات العمل

ما الذي يحدث داخل العصبون بعد حدوث احتمالية الفعل؟ بعد أن يكون العصبون قد أطلق ، هناك فترة صهر تكون فيها إمكانية فعل أخرى غير ممكنة. خلال هذا الوقت ، تعاد فتح قنوات البوتاسيوم وتغلق قنوات الصوديوم ، فتعيد الخلايا العصبية تدريجيا إلى إمكاناتها. وبمجرد عودة العصبون إلى إمكانات الراحة ، من الممكن أن يحدث احتمال عمل آخر وينقل الإشارة أسفل طول محور عصبي.