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18.9: 활동 전위
목차

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Biology

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활동 전위
 
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18.9: 활동 전위

개요

뉴런은 축축을 따라 전파되는 전기 화학 신호인 작용 잠재력을 발사하여 통신합니다. 신호는 축록소 단자에서 신경 전달 물질의 방출을 초래하여 신경계에서 정보를 전달합니다. 동작 잠재력은 멤브레인 전위가 급격히 급증하는 특정 "전부 또는 없음" 변화입니다.

뉴런의 멤브레인 잠재력

뉴런은 전형적으로 약 -70 밀리볼트(mV)의 휴식 막 전위가 있습니다. 예를 들어, 신경 전달 물질이나 감각 자극으로부터 신호를 받을 때, 그들의 막 잠재력은 자극의 특성에 따라 과극화(더 부정적인) 또는 탈극화(더 긍정적이 됨)할 수 있습니다.

멤브레인이 특정 임계값 전위까지 탈극화되면 전압 게이트 나트륨(Na+)채널이 응답하여 열립니다. Na+ 내부와 비교하여 세포 외부의 농도가 높기 때문에 채널이 열리면 전기 화학 적 그라데이션을 따라 이동합니다. 양전하가 유입되면 멤브레인 전위가 더욱 양극화되어 더 많은 채널을 열게 됩니다. 그 결과 멤브레인 전위가 약 +40mV의 피크로 빠르게 상승합니다.

액션 잠재력이 절정에 이르렀을 때 여러 가지 요인이 잠재력을 다시 아래로 몰아내게 됩니다. Na+ 채널이 비활성화되기 시작하기 때문에 Na+ 유입속도가 느려집니다. 셀 의 내부가 양성화됨에 따라 Na+ 안쪽으로 운전하는 전기적 매력이 적습니다. 초기 탈극화는 전압 게이트 칼륨 (K+)채널의 개방을 트리거하지만 Na+ 채널보다 더 느리게 열립니다. 이러한 K+ 채널이 열리면 액션 잠재력의 피크 주위에 - K+ 전기 화학 적 그라데이션 아래로 돌진합니다. Na+의 양전하 유입 감소와 K+의 양전전의 효능이 결합되면서 멤브레인 전위가 급격히 낮아집니다.

작용 잠재력 후 짧은 기간 동안, 멤브레인은 휴식 잠재력에 비해 과극화된다. 이 시간 동안 세포가 새로운 작업 잠재력을 생성할 수 없으므로 작업 잠재력이 세포에서 뒤로 이동하는 것을 방지하기 때문에 내화 기간이라고 합니다.

전도도 를 증가 하는 Myelin 칼집

PNS에 있는 CNS와 슈완 세포에 있는 oligodendrocytes- 신경 축삭을 감싸는 긴 프로세스를 확장하는 전문화한 신경교 세포- oligodendrocytes. 이 포장은 축축을 따라 이동할 때 전류의 누출을 방지하여 절연을 제공합니다. 또한, 전기 신호는 골수화 된 지역에서 수동, 양수 전류 흐름에 의해 골수화 축축 아래로 전파된다. 전압 게이트 Na+및 K+ 채널은 Ranvier의 노드에서 myelin 사이의 간격에서만 발견되어 각 노드에서 작업 잠재력이 재생됩니다. 이러한 방식으로 작업 잠재력은 노드의 축축아래로 "점프"하는 것으로 보입니다.

오징어의 거대한 신경

동물학자이자 신경생리학자인 존 Z. 영은 오징어에 축축이 있는 신경 세포가 포유류 뉴런보다 훨씬 더 넓다는 것을 발견했습니다. 이 신경은 더 큰 축점에서만 가능한 빠른 작용 잠재력에 의해 촉진되는 빠른 탈출 기동을 제어합니다. 축축의 더 큰 직경은 작업 잠재력에 관련된 이온 기계장치의 초기 연구 그리고 설명을 가능하게 했습니다. 이 작품은 대서양 오징어의 거대한 신경을 작업하는 동안 앨런 호지킨과 앤드류 Huxley에 의해 1950 년대에 개척되었다. 함께, 그들은 나트륨과 칼륨 이온에 축 하 막의 투과성을 설명 하 고 그들의 전극 기록에 따라 작업 잠재력을 정량적으로 재구성 할 수 있었다.


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