एक्शन पोटेंशियल और मेम्ब्रेन की परिभाषा

एंजेल ज़मोरा रामिरेज़
भौतिकी में डिग्री

ऐक्शन पोटेंशिअल में एक उत्तेजनीय कोशिका की झिल्ली क्षमता में तेजी से बदलाव शामिल होता है जो इसके आर-पार तेजी से फैलता है। ऐक्शन पोटेंशिअल तंत्रिका तंत्र और सभी प्रकार की मांसपेशियों में सूचना प्रसारित करने का मूल तंत्र है।

हमारे तंत्रिका तंत्र द्वारा किए गए सभी कार्य, मांसपेशियों का संकुचन जो हमें चलने की अनुमति देता है और दिल की धड़कन रक्त को हमारे शरीर की सभी कोशिकाओं तक ले जाने की अनुमति विद्युत संकेतों द्वारा दी जाती है जो ऊतकों के माध्यम से फैलते हैं शामिल।

झिल्ली क्षमता

विशुद्ध रूप से भौतिक दृष्टिकोण से हम कोशिकाओं के बारे में सोच सकते हैं जैसे कि वे छोटी बैटरी हों। बाह्य माध्यम और अंतःकोशिकीय माध्यम में विद्युत आवेश होते हैं जिनके अलग-अलग होते हैं सांद्रता के परिणामस्वरूप झिल्ली में एक विद्युत संभावित अंतर होता है कोश। उत्पन्न विद्युत रासायनिक ढाल सेल में होने वाली कई विद्युत घटनाओं को जन्म देती है।

आयन जो कोशिकाओं की झिल्ली क्षमता का निर्धारण करते समय विशेष रूप से प्रासंगिक होते हैं, सोडियम आयन (Na⁺) और पोटेशियम आयन (K⁺). Na की औसत सांद्रता⁺ बाह्य माध्यम में यह 142 mEq/l है जबकि अंतःकोशिकीय माध्यम में इसकी सांद्रता केवल 14 mEq/l है। दूसरी ओर, K की सांद्रता

बाह्य और अंतःकोशिकीय माध्यम के बीच इन दो आयनों की सांद्रता में अंतर कोशिका झिल्ली में विद्युत क्षमता में अंतर उत्पन्न करता है। हालांकि, ऐसे अन्य कारक भी हैं जो इसे प्रभावित करते हैं। कोशिका झिल्ली K आयन के लिए अधिक पारगम्य है⁺अर्थात यह आयन इससे होकर अधिक आसानी से गुजर सकता है। पोटेशियम रिसाव चैनल के रूप में जाने जाने वाले आयन चैनल हैं जो K आयनों के पारित होने की अनुमति देते हैं⁺ कोशिका के भीतर से उसके बाहर तक। वे कुछ Na^+ आयनों को भी निकलने देते हैं, हालांकि ये चैनल पोटेशियम के लिए लगभग 100 गुना अधिक पारगम्य हैं।

एक अन्य तत्व जो झिल्ली क्षमता के निर्माण में मौलिक भूमिका निभाता है, वह ना पंप है।^+- क⁺. यह एक प्रोटीन है जो 3 Na आयनों के निरंतर पंप का उत्पादन करने के लिए ATP का उपयोग करता है⁺ सेल से बाहर और 2 K आयन⁺ अंदर की ओर, इस प्रकार बाह्य माध्यम में सकारात्मक आवेशों का अधिक संचय होता है। जब ये सभी तंत्र एक साथ कार्य करते हैं, तो तंत्रिका तंतुओं में लगभग -90 mV की शुद्ध झिल्ली क्षमता उत्पन्न होती है। संभावित होने का मूल्य सेल के इंटीरियर के संबंध में है, यानी इंट्रासेल्यूलर पर्यावरण में संभावित अधिक नकारात्मक है।

संभावित कार्रवाई

एक ऐक्शन पोटेंशिअल सामान्य नकारात्मक झिल्ली क्षमता से अचानक परिवर्तन के साथ शुरू होता है। एक सकारात्मक क्षमता तक, और क्षमता की ओर लगभग समान रूप से तेजी से परिवर्तन के साथ समाप्त होता है नकारात्मक। एक्शन पोटेंशिअल के निर्माण और उसके बाद रिकवरी के लिए आवश्यक अभिनेता वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनल और वोल्टेज-गेटेड पोटेशियम चैनल हैं। ये आयनिक चैनल हैं जो एक निश्चित समय पर झिल्ली क्षमता के मूल्य के आधार पर खुलते और बंद होते हैं।

एक ऐक्शन पोटेंशिअल सेल के आराम से शुरू होता है और इसकी झिल्ली क्षमता -90 mV के विशिष्ट मूल्य पर होती है। इस चरण के दौरान झिल्ली को "ध्रुवीकृत" कहा जाता है। कुछ स्थितियों में झिल्ली Na आयनों के लिए अचानक पारगम्य हो जाती है।⁺, इस तरह से कि ये कोशिका के आंतरिक भाग की ओर बढ़ने लगते हैं और क्षमता अधिक सकारात्मक होने लगती है।

यदि क्षमता -70 और -50 mV के बीच हो सकती है, तो वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनल खुलते हैं और अधिक Na आयनों का तेजी से संचलन होता है।⁺ इंट्रासेल्युलर माध्यम की ओर। इस चरण के दौरान सोडियम के लिए झिल्ली की पारगम्यता 5,000 गुना और क्षमता तक बढ़ सकती है झिल्ली उन मानों तक पहुँचती है जो + 35 और + 40 mV के बीच दोलन करते हैं, तब यह कहा जाता है कि झिल्ली है "विध्रुवीकृत"। वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनल सेकंड के कुछ दस हजारवें हिस्से के लिए खुला रहता है और फिर बंद हो जाता है।

जब झिल्ली क्षमता 0 mV तक पहुंच जाती है, तो K आयनों के प्रवाह की अनुमति देते हुए, वोल्टेज-गेटेड पोटेशियम चैनल खुलने लगते हैं।⁺ सेल के बाहर की ओर। हालांकि, पोटेशियम चैनलों के देरी से खुलने के कारण, जब सोडियम चैनल बंद होने लगते हैं तो वे पूरी तरह से खुल जाते हैं। दोनों घटनाओं का संयोजन -90 एमवी के आराम मूल्य के लिए झिल्ली क्षमता की तेजी से वसूली का कारण बनता है, इस चरण में यह कहा जाता है कि "पुनरुत्पादन" होता है।