Sünonüümid
närviimpulss, ergastuspotentsiaal, teravik, ergastuslaine, tegevuspotentsiaal, elektriline ergastus
Määratlus
Tegevuspotentsiaal on raku membraanipotentsiaali lühike muutus puhkepotentsiaalist. Seda kasutatakse elektrilise ergastuse edastamiseks ja seetõttu on see stiimulite edastamiseks elementaarne.
Füsioloogia
Tegevuspotentsiaali mõistmiseks tuleb kõigepealt teadvustada raku puhkepotentsiaal. Igas puhkeasendis olevas erutatavas rakus on üks. Selle põhjuseks on laengu sisemise ja välise laengu erinevus rakumembraan ja see sõltub lahtrist, millises kõrguses see asub.
Tavaliselt varieeruvad väärtused vahemikus -50 mV kuni -100 mV. Enamiku närvirakkude puhkepotentsiaal on -70mv, mis tähendab, et ülejäänud olekus on rakumembraan on negatiivselt laetud rakumembraani väliskülje vastas. Nüüd vaatleme tegevuspotentsiaali arengut a abil närvirakk näitena.
Siin põhjustavad tegevuspotentsiaalid organismis pika vahemaa tagant kiire ergastuse juhtivuse. Rakul on puhke membraanipotentsiaal, mida säilitab rakk naatrium-kaalium pump. Ergutus, mille käivitab stiimul, jõuab rakku.
Voolav naatrium ioonid muudavad raku sisemuse positiivsemaks. Kui teatud künnisväärtus on ületatud (juhul, kui närvirakk umbes - 50mV) käivitatakse tegevuspotentsiaal.
See töötab põhimõttel „kõik või mitte midagi“. See tähendab, et “väikest tegutsemispotentsiaali” ei ole olemas, kas see on loodud või mitte. Tegevuspotentsiaali vorm on pärast läviväärtuse ületamist alati sama, sõltumata stiimuli tugevusest.
Läviväärtuse ületamise korral paljud naatrium kanalid rakumembraan korraga avatud ja väljast voolab raku sisemusse korraga palju naatriumioone. Rakk muutub seestpoolt positiivseks kuni umbes. +20 kuni +30 mV.
Seda sündmust nimetatakse ka “levikuks” või “ületamiseks”. Kui levik on saavutanud maksimumi, hakkavad naatriumikanalid uuesti sulguma. Kaalium kanalid avanevad, põhjustades positiivselt laetud kaaliumioonide voolamise rakust välja ja raku sisemus muutub jälle negatiivsemaks.
Repolarisatsiooni tulemusena on puhkepotentsiaal tavaliselt esialgu alamvõetud ja võib ulatuda väärtuseni kuni - 90 mV, näiteks närvirakk puhkepotentsiaaliga -70 mV. Seda nimetatakse ka hüperpolariseerivaks järelpotentsiaaliks. Selle põhjustab asjaolu, et kaalium kanalid sulguvad taas aeglasemalt ja seega voolavad rakust välja positiivsema laenguga kaaliumioonid.
Seejärel taastatakse naatrium-kaaliumpumba abil algne suhe, mis transpordib energia kulutamise ajal rakust välja kolm naatriumiooni ja transpordib vastutasuks rakku kaks kaaliumiiooni. Tegevuspotentsiaali jaoks on oluline nn tulekindel faas. Selle põhjuseks on asjaolu, et pärast aktsioonipotentsiaali käivitamist on naatriumikanalid veel lühikese aja jooksul passiivsed.
Seega ei saa "absoluutse tulekindla aja" ja "suhtelise tulekindla aja" jooksul käivitada edasist tegevuspotentsiaali ainult tinglikult, et käivitada edasine tegevuspotentsiaal. Tegevuspotentsiaal kestab närvirakkudes umbes 1-2 millisekundit. Sees süda lihasrakk võib see kesta isegi mitusada millisekundit.
