Marcin Błaszczyk Biologia I genetyka

2.2.2.2. Potencjał czynnościowy tkanki nerwowej 
Kanały jonowe neurylemy (błony komórkowej komórki nerwowej) są 
bramkowane elektrycznie. Oznacza to, że przy pewnej różnicy 
potencjałów między środowiskiem wewnątrz- i zewnątrzkomórkowym – 
otwierają się. Taka wartość potencjału nosi nazwę potencjału progowego 
(krytycznego). Wynosi on (dla perykarionu neuronu) ok. -55 mV, różnica 
potencjałów jest więc mniejsza niż w czasie potencjału spoczynkowego. 
Zatem pobudzanie komórki, czyli zbliżanie różnicy potencjałów jej błony 
komórkowej do potencjału progowego polega na jej depolaryzacji. 
Odbywa się to przez zwiększenie napływu kationów (Na
+
) do wnętrza 
komórki. 
Po osiągnięciu potencjału progowego, następuje otwarcie kanałów 
przewodzących kationy sodowe do wnętrza komórki oraz, z minimalnym 
opóźnieniem, kanałów przewodzących odkomórkowo kationy potasowe. 
Wskutek różnicy stężeń i potencjałów kationy sodowe napływają bardzo 
gwałtownie do wnętrza komórki, niwelując różnicę potencjałów do zera 
(depolaryzują błonę komórkową). Jest to tzw. potencjał iglicowy, 
trwający ułamek milisekundy. Ze względu na różnicę stężeń, mimo 
wyrównania potencjałów, kationy sodowe napływają w dalszym ciągu, 
powodując odwrotną polaryzację błony, tzw. nadstrzał. Prawie 
jednocześnie z aktywacją sodową następuje aktywacja potasowa, czyli 
otwarcie kanałów dla odkomórkowego prądu kationów potasowych. 
Powoduje to zmianę potencjału wnętrza komórki z powrotem na ujemny, 
czyli repolaryzację. W tym czasie nie jest możliwe ponowne pobudzenie 
komórki, jest to okres refrakcji bezwzględnej. Po nim następuje okres 
refrakcji względnej – komórkę da się pobudzić, ale dużo większym 
bodźcem; próg pobudliwości jest wyższy. 
Należy zwrócić uwagę, że w czasie trwania potencjału iglicowego, 
a zwłaszcza pod koniec, proporcje kationów po obu stronach błony są 
odwrócone (Na
+
wewnątrz, K
+
na zewnątrz komórki). Przez cały czas 
trwania opisywanych zjawisk, aktywny jest układ pompy sodowo-
potasowej. Jej poziom aktywności uzależniony jest m. in. od stężenia 
kationów sodowych we wnętrzu komórki. Zatem w czasie trwania 
potencjału iglicowego, zwłaszcza w czasie nadstrzału – pompa działa 
z najwyższą prędkością. W ciągu kolejnych kilkudziesięciu milisekund 
przywraca wartości stężeń potencjału spoczynkowego. 

---

52 
W pewnym stopniu, w różnych tkankach, w opisanych procesach biorą 
udział również inne jony, głównie chlorkowe (Cl
-
) oraz wapniowe (Ca
2+
). 
Potencjał czynnościowy może też mieć nieco inny przebieg, na przykład 
w komórkach mięśnia sercowego repolaryzacja nie zachodzi od razu, ale 
jest poprzedzona fazą plateau, która wydłuża trwanie okresu bezwzględnej 
refrakcji komórek mięśniowych, co w efekcie uniemożliwia zajście 
w sercu skurczu tężcowego. 
Potencjał czynnościowy zachodzi na małej powierzchni neurylemy. 
Jednak gwałtowne zmniejszenie stężenia kationów sodowych na zewnątrz 
komórki powoduje przepływ kationów sodowych z otaczających 
obszarów o większym ich stężeniu i większym potencjale dodatnim. 
Z kolei zmniejszenie ich ilości w tych obszarach pociąga za sobą 
zmniejszenie polaryzacji błony i dojście do potencjału progowego i w 
konsekwencji - iglicowego. W ten sposób następuje przenoszenie impulsu 
nerwowego (propagacja potencjału czynnościowego) wzdłuż wypustek 
neuronów (włókien nerwowych).
W przypadku włókien nerwowych z otoczkami mielinowymi – 
przenoszenie impulsu jest skokowe, pomiędzy kolejnymi węzłami 
Ranviera (miejscami pomiędzy lemocytami tworzącymi osłonki mielinowe). 
Taka transmisja impulsu jest wielokrotnie szybsza, sięga 120 m/s. 
Charakter zmian zachodzących w komórce nerwowej w czasie 
opisanych procesów sprawia, że amplituda potencjału czynnościowego 
ma zawsze tę samą wartość, a więc impuls nerwowy zawsze ma stałą, 
maksymalną wielkość na całej długości włókna nerwowego.