एक्शन पोटेंशियल क्या है?

हर बार जब आप कुछ करते हैं, तो अपने फोन को उठाने के लिए कदम उठाने से, आपका मस्तिष्क आपके शरीर के बाकी हिस्सों में विद्युत संकेतों को प्रसारित करता है। इन संकेतों को कहा जाता है कार्यवाही संभावना. एक्शन पोटेंशिअल आपकी मांसपेशियों को सटीक रूप से समन्वय और स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। वे मस्तिष्क में कोशिकाओं द्वारा प्रेषित होते हैं जिन्हें न्यूरॉन्स कहा जाता है।

मुख्य Takeaways: लड़ाई संभावित

एक्शन पोटेंशिअल को दिमाग में कोशिकाओं द्वारा प्रेषित किया जाता है न्यूरॉन्स. न्यूरॉन्स के माध्यम से भेजे जाने वाले दुनिया के बारे में जानकारी के समन्वय और प्रसंस्करण के लिए जिम्मेदार हैं आपकी इंद्रियां, आपके शरीर में मांसपेशियों को आदेश भेजती हैं, और सभी विद्युत संकेतों को रिले करती हैं के बीच।

न्यूरॉन कई भागों से बना होता है, जो इसे पूरे शरीर में जानकारी स्थानांतरित करने की अनुमति देता है:

• डेन्ड्राइट एक न्यूरॉन के शाखित हिस्से हैं जो आस-पास के न्यूरॉन्स से जानकारी प्राप्त करते हैं।
• कोशिका - पिण्ड न्यूरॉन के अपने शामिल हैं नाभिक, जिसमें सेल की वंशानुगत जानकारी होती है और सेल के विकास और प्रजनन को नियंत्रित करता है।
• अक्षतंतु सेल शरीर से दूर विद्युत संकेतों को संचालित करता है, इसके छोर पर अन्य न्यूरॉन्स को सूचना प्रेषित करता है, या अक्षतंतु टर्मिनलों.

आप एक कंप्यूटर की तरह न्यूरॉन के बारे में सोच सकते हैं, जो इनपुट प्राप्त करता है (जैसे आपके कीबोर्ड पर एक अक्षर कुंजी दबाने पर) इसके डेंड्राइट्स के माध्यम से, फिर आपको इसके माध्यम से एक आउटपुट देता है (उस पत्र को अपने कंप्यूटर स्क्रीन पर पॉप अप करते हुए) अक्षतंतु। बीच में, जानकारी को संसाधित किया जाता है ताकि इनपुट वांछित आउटपुट में परिणाम हो।

एक्शन पोटेंशिअल, जिसे "स्पाइक्स" या "इंपल्स" भी कहा जाता है, जब किसी सेल्युलर मेम्ब्रेन में विद्युत क्षमता तेजी से बढ़ती है, तब किसी घटना की प्रतिक्रिया में गिरती है। पूरी प्रक्रिया में आमतौर पर कई मिलीसेकंड लगते हैं।

एक सेलुलर झिल्ली प्रोटीन और लिपिड की एक दोहरी परत है जो एक कोशिका को घेरती है, इसकी रक्षा करती है बाहरी वातावरण से सामग्री और दूसरों को रखते हुए केवल कुछ पदार्थों की अनुमति बाहर।

एक विद्युत क्षमता, जिसे वोल्ट (V) में मापा जाता है, में विद्युतीय ऊर्जा की मात्रा को मापता है क्षमता करने के लिए काम. सभी कोशिकाएँ अपने कोशिकीय झिल्लियों में विद्युत क्षमता बनाए रखती हैं।

एक सेलुलर झिल्ली में विद्युत क्षमता, जिसे किसी सेल के अंदर की क्षमता को बाहर से तुलना करके मापा जाता है, क्योंकि वहाँ हैं एकाग्रता में अंतर, या एकाग्रता ढालआरोपित कणों के सेल के अंदर बनाम बाहर आयन कहा जाता है। बदले में ये संकेंद्रण ग्रेडिएंट विद्युत और रासायनिक असंतुलन का कारण बनते हैं जो आयनों को असंतुलित करने के लिए ड्राइव करते हैं, अधिक असमान असंतुलन के साथ अधिक प्रेरक प्रदान करते हैं, या प्रेरक शक्ति, असंतुलन को दूर करने के लिए। ऐसा करने के लिए, एक आयन आमतौर पर झिल्ली के उच्च-सांद्रता पक्ष से निम्न-सांद्रता पक्ष की ओर बढ़ता है।

एक्शन पोटेंशिअल के लिए ब्याज के दो आयन पोटेशियम केशन (K) हैं⁺) और सोडियम केशन (ना⁺), जो कोशिकाओं के अंदर और बाहर पाया जा सकता है।

• K की उच्च सांद्रता है⁺ कोशिकाओं के अंदर बाहर के सापेक्ष।
• Na की उच्च सांद्रता है⁺ अंदर के सापेक्ष कोशिकाओं के बाहर, लगभग 10 गुना अधिक।

जब प्रगति में कोई कार्रवाई क्षमता नहीं होती है (यानी, सेल "बाकी" है), तो न्यूरॉन्स की विद्युत क्षमता चालू है आराम झिल्ली क्षमता, जो आमतौर पर -70 mV के आसपास मापा जाता है। इसका मतलब है कि सेल के अंदर की क्षमता बाहर की तुलना में 70 एमवी कम है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह एक को संदर्भित करता है संतुलन राज्य - आयन अभी भी कोशिका के अंदर और बाहर जाते हैं, लेकिन एक तरह से जो विश्राम झिल्ली को काफी स्थिर मूल्य पर रखता है।

आराम करने वाली झिल्ली क्षमता को बनाए रखा जा सकता है क्योंकि सेलुलर झिल्ली में प्रोटीन होता है जो बनता है आयन चैनल - छिद्र जो आयनों को कोशिकाओं में और बाहर निकलने की अनुमति देते हैं - और सोडियम / पोटेशियम पंप जो सेल के अंदर और बाहर आयनों को पंप कर सकता है।

आयन चैनल हमेशा खुले नहीं होते हैं; कुछ प्रकार के चैनल केवल विशिष्ट परिस्थितियों के जवाब में खुलते हैं। इन चैनलों को इस प्रकार "गेटेड" चैनल कहा जाता है।

ए रिसाव चैनल खुलता है और यादृच्छिक पर बंद हो जाता है और कोशिका की आराम झिल्ली क्षमता को बनाए रखने में मदद करता है। सोडियम लीकेज चैनल ना की अनुमति देते हैं⁺ धीरे-धीरे सेल में जाने के लिए (क्योंकि ना की एकाग्रता⁺ अंदर के सापेक्ष बाहर पर अधिक है), जबकि पोटेशियम चैनल K की अनुमति देते हैं⁺ सेल से बाहर जाने के लिए (क्योंकि K की एकाग्रता⁺ बाहर की तुलना में अंदर पर अधिक है)। हालांकि, सोडियम के लिए पोटेशियम के लिए कई और अधिक रिसाव चैनल हैं, और इसलिए पोटेशियम सेल में प्रवेश करने वाले सोडियम की तुलना में बहुत तेज दर से सेल से बाहर निकलता है। इस प्रकार, पर अधिक सकारात्मक चार्ज है बाहर सेल के कारण, आराम करने की झिल्ली क्षमता नकारात्मक हो सकती है।

एक सोडियम / पोटेशियम पंप सेल में पोटेशियम या पोटेशियम को वापस सोडियम स्थानांतरित करके आराम करने की झिल्ली क्षमता को बनाए रखता है। हालाँकि, यह पंप दो K में लाता है⁺ हर तीन ना के लिए आयन⁺ नकारात्मक क्षमता को बनाए रखते हुए आयनों को हटा दिया गया।

वोल्टेज-गेटेड आयन चैनल एक्शन पोटेंशिअल के लिए महत्वपूर्ण हैं। जब सेलुलर झिल्ली अपनी आराम करने वाली झिल्ली क्षमता के करीब होता है, तो इनमें से अधिकांश चैनल बंद रहते हैं। हालांकि, जब सेल की क्षमता अधिक सकारात्मक (कम नकारात्मक) हो जाती है, तो ये आयन चैनल खुल जाएंगे।

एक एक्शन पोटेंशिअल है a अस्थायी आराम करने वाली झिल्ली क्षमता का उलटा, नकारात्मक से सकारात्मक तक। कार्रवाई की क्षमता "स्पाइक" आमतौर पर कई चरणों में टूट जाती है:

1. एक संकेत के जवाब में (या प्रोत्साहन) एक न्यूरोट्रांसमीटर की तरह इसकी रिसेप्टर के लिए बाध्य या अपनी उंगली के साथ एक कुंजी दबाने, कुछ ना⁺ चैनल खुला, ना की अनुमति⁺ सांद्रता प्रवणता के कारण कोशिका में प्रवाहित होना। झिल्ली क्षमता depolarizes, या अधिक सकारात्मक हो जाता है।
2. एक बार झिल्ली की क्षमता एक तक पहुँच जाती है द्वार मूल्य- आमतौर पर लगभग -55 mV- क्रिया क्षमता जारी रहती है। यदि क्षमता तक नहीं पहुंचा जाता है, तो कार्रवाई की क्षमता नहीं होती है और कोशिका वापस अपनी आराम करने वाली झिल्ली क्षमता तक जाएगी। दहलीज तक पहुंचने की यह आवश्यकता है कि एक्शन पोटेंशिअल को ए सभी या कुछ भी नहीं प्रतिस्पर्धा।
3. दहलीज मूल्य तक पहुंचने के बाद, वोल्टेज-गेटेड ना⁺ चैनल खुले, और ना⁺ सेल में आयनों की बाढ़। झिल्ली की क्षमता नकारात्मक से सकारात्मक तक जाती है क्योंकि कोशिका के अंदर अब बाहर के सापेक्ष अधिक सकारात्मक होता है।
4. चूंकि झिल्ली क्षमता +30 mV तक पहुंचती है - एक्शन पोटेंशिअल का चरम - वोल्टेज-गेटेड पोटैशियम चैनल खुले, और के⁺ एकाग्रता ढाल के कारण कोशिका छोड़ देता है। झिल्ली क्षमता repolarizes, या नकारात्मक विश्राम झिल्ली की ओर वापस जाता है।
5. न्यूरॉन अस्थायी रूप से बन जाता है hyperpolarized के रूप में⁺ आयनों की वजह से झिल्ली क्षमता आराम की क्षमता से थोड़ी अधिक नकारात्मक हो जाती है।
6. न्यूरॉन एक में प्रवेश करता है आग रोकअवधिजिसमें सोडियम / पोटेशियम पंप न्यूरॉन को अपनी आराम करने वाली झिल्ली क्षमता में लौटाता है।

एक्शन पोटेंशिअल एक्सोन टर्मिनलों की ओर अक्षतंतु की लंबाई को नीचे ले जाता है, जो अन्य न्यूरॉन्स को सूचना प्रसारित करता है। प्रसार की गति अक्षतंतु के व्यास पर निर्भर करती है - जहां एक व्यापक व्यास का अर्थ है तेजी से प्रसार - और क्या अक्षतंतु का एक हिस्सा इसके साथ कवर किया गया है या नहीं माइलिन, एक वसायुक्त पदार्थ जो एक केबल तार के आवरण के समान कार्य करता है: यह अक्षतंतु को ढालता है और विद्युत प्रवाह को लीक होने से रोकता है, जिससे कार्रवाई की क्षमता तेजी से घटती है।

• "12.4 एक्शन पोटेंशियल।" शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान, प्रेसबुक, opentextbc.ca/anatomyandphysiology/chapter/12-4-the-action-potential/।
• चरण, का जिओंग। "कार्यवाही संभावना।" HyperPhysics, hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Biology/actpot.html।
• एग्री, सेसिला और पीटर रुबेन। "एक्शन पोटेंशियल: जनरेशन और प्रोपोगेशन।" ELS, जॉन विले एंड संस, इंक।, 16 अप्रैल। 2012, onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9780470015902.a0000278.ubub2।
• "न्यूरॉन्स कैसे संवाद करते हैं।" लुमेन - असीम जीवविज्ञान, लूमेन लर्निंग, कोर्सेज .lumenlearning.com/boundless-biology/chapter/how-neurons-communicate/।