Definisi Potensial Aksi dan Membran

Potensi aksi melibatkan perubahan cepat dalam potensial membran sel yang dapat dirangsang yang menyebar dengan cepat melewatinya. Potensi aksi adalah mekanisme dasar untuk mentransmisikan informasi dalam sistem saraf dan semua jenis otot.

Semua fungsi dilakukan oleh sistem saraf kita, kontraksi otot yang memungkinkan kita bergerak dan detak jantung itu memungkinkan darah untuk dibawa ke seluruh sel tubuh kita diatur oleh sinyal listrik yang merambat melalui jaringan terlibat.

Potensi membran

Dari sudut pandang fisik murni, kita dapat menganggap sel sebagai baterai kecil. Terdapat muatan listrik pada media ekstraseluler dan media intraseluler yang berbeda konsentrasi menghasilkan perbedaan potensial listrik melintasi membran sel. Gradien elektrokimia yang dihasilkan memunculkan beberapa fenomena listrik yang terjadi di dalam sel.

Ion yang sangat relevan saat menentukan potensial membran sel adalah ion natrium (Na⁺) dan ion kalium (K⁺). Konsentrasi rata-rata Na

⁺ dalam medium ekstraseluler adalah 142 mEq/l sedangkan dalam medium intraseluler memiliki konsentrasi hanya 14 mEq/l. Sebaliknya, konsentrasi K⁺ di luar sel adalah 4 mEq/l dan di dalam sel sekitar 140 mEq/l.

Perbedaan konsentrasi kedua ion ini antara media ekstraseluler dan intraseluler menghasilkan perbedaan potensial listrik melintasi membran sel. Namun, ada faktor lain yang juga mempengaruhi hal tersebut. Membran sel lebih permeabel terhadap ion K⁺, yaitu, ion ini dapat melewatinya dengan lebih mudah. Ada saluran ion yang dikenal sebagai saluran kebocoran kalium yang memungkinkan lewatnya ion K⁺ dari bagian dalam sel ke bagian luarnya. Mereka juga memungkinkan beberapa ion Na ^ + untuk melarikan diri, meskipun saluran ini kira-kira 100 kali lebih permeabel terhadap kalium.

Elemen lain yang memainkan peran mendasar dalam pembentukan potensial membran adalah pompa Na.^+- k⁺. Ini adalah protein yang menggunakan ATP untuk menghasilkan pompa terus menerus 3 ion Na⁺ keluar sel dan 2 K ion⁺ ke dalam, sehingga menyebabkan akumulasi muatan positif yang lebih besar dalam media ekstraseluler. Ketika semua mekanisme ini bekerja bersama, potensial membran bersih sekitar -90 mV dihasilkan di serabut saraf. Nilai potensial berkaitan dengan bagian dalam sel, yaitu potensial lebih negatif dalam lingkungan intraseluler.

potensial aksi

Potensial aksi dimulai dengan perubahan mendadak dari potensial membran negatif normal. naik ke potensial positif, dan diakhiri dengan perubahan yang hampir sama cepatnya kembali ke potensial negatif. Aktor yang diperlukan untuk menghasilkan potensial aksi dan pemulihan setelahnya adalah saluran natrium berpintu tegangan dan saluran kalium berpintu tegangan. Ini adalah saluran ionik yang membuka dan menutup tergantung pada nilai potensial membran pada saat tertentu.

Potensi aksi dimulai dengan sel dalam keadaan diam dan dengan potensial membrannya pada nilai tipikal -90 mV. Selama fase ini membran dikatakan "terpolarisasi". Dalam kondisi tertentu membran tiba-tiba menjadi sangat permeabel terhadap ion Na.⁺, sedemikian rupa sehingga ini mulai bergerak menuju bagian dalam sel dan potensial mulai menjadi lebih positif.

Jika potensial mencapai nilai antara -70 dan -50 mV, saluran natrium berpintu tegangan terbuka dan terjadi pergerakan cepat lebih banyak ion Na.⁺ menuju media intraseluler. Selama fase ini permeabilitas membran terhadap natrium dapat meningkat hingga 5.000 kali lipat dan potensial membran mencapai nilai yang berosilasi antara +35 dan +40 mV, maka dikatakan bahwa membran tersebut "depolarisasi". Saluran natrium bertegangan tetap terbuka selama sepersepuluh ribu detik dan kemudian menutup.

Ketika potensial membran mencapai 0 mV, saluran kalium bertegangan mulai terbuka, memungkinkan aliran ion K.⁺ menuju ke luar sel. Namun, karena pembukaan saluran kalium yang tertunda, saluran tersebut terbuka penuh saat saluran natrium mulai menutup. Kombinasi kedua peristiwa tersebut menyebabkan pemulihan cepat potensial membran ke nilai istirahat -90 mV, pada fase ini dikatakan terjadi "repolarisasi".