Aksiyon Potansiyelinin Tek Yönlü İlerleyişi
Akson tepeceğindeki depolarizasyonla içeri giren Na+ iyonları içeriyi -55 mV yaptığında hemen yanında olan voltaj kapılı Na+ kanalları da açılır. Bu kanallardan giren Na+ bir sonrakini, onlar da bir sonrakini aça aça zincirleme olarak tek yönlü ilerleyiş başlar.
GÖRSEL Na+'nın akson tepeceğine akışı
Peki aksonun ortasındaki kanaldan içeri giren Na+ iyonları sadece terminale yakın olan kanalları mı açıyor? Evet, çünkü az önce içeri Na+ girişi sağlayan kapılar kapanmak yerine inaktif olurlar. İnaktif olan kapılar voltaja olan duyarlılığını kısa bir süre kaybeder, bu döneme refraktör periyot adı verilir.
Refraktör periyot olmasaydı, aksonun ortasından içeri giren Na+ iyonları hem terminal hem de tepecik tarafındaki kapıları açardı. Ancak refraktör periyot sayesinde iletinin yalnızca tek yönlü ilerleyişi gerçekleşmektedir. Mutlak refraktör periyotta olan bir nöron ne kadar kuvvetli bir uyarı alırsa alsın ikinci bir AP üretemez çünkü Na+ kanalları inaktif yapıdadır.
GÖRSEL Mutlak ve bağıl refraktör periyot
Bağıl refraktör periyotta ise AP üretimi gerçekleşebilir ancak hücrenin hiperpolarizasyonda olduğuna dikkat edin. Yani nöron normal dinlenim potansiyeli olan -70 mV'dan daha negatiftir. AP üretimi için eşik potansiyele ulaşması daha zordur bu da normalden daha kuvvetli bir uyarı ile eşiğe ulaşabilir demek.
Tek yönlü ilerleyişe katkı sağlayan başka bir durum Na+ konsantrasyonudur. Nöronun içine akış akson tepeceğinden başlar. Devamında giriş yapan Na+'lar konsantrasyon farkından ötürü akson terminaline doğru hareketlenir. Bu ilerleyiş sayesinde daha önce geçilen değil terminal tarafındaki hiç açılmamış kanallar açılır.
GÖRSEL Aksonda Na+ hareket yönü
"Na+ konsantrasyon farkı ve refraktör periyotta kanalların inaktif oluşu aksiyon potansiyelinin tek yönlü iletimini sağlar."
Aksiyon Potansiyelinin Şiddeti
Depolarizasyona uğrayan nöronda her zaman AP gerçekleşmez çünkü hücre eşik potansiyeline ulaşmayabilir. Sadece eşik değere ulaştıracak kadar uyarı geldiğinde ise 1 AP üretilir.
Peki 1 AP üretimine sebep olandan 3 kat daha kuvvetli bir uyarı gelirse ne olur? Hücreye eşik-üstü bir uyarı geldiğinde öncelikle 1 AP üretilir ancak burada bitmez. AP üretiminin refraktör periyodu geçtiği anda kuvvetli uyarının etkisi hala devam ettiği için ikinci ve belki üçüncü bir AP daha üretilebilir.
GÖRSEL Düşük ve yüksek şiddetli uyarı
Uyarının şiddeti arttıkça kimyasal kapılı Na+ kanalları daha uzun süre açık kalır yani içeri daha çok Na+ girer. İçerdeki Na+'yı dışarı gönderen NaK pompasının işini yapması daha uzun sürer. Uzayan bu pozitif kalma sürecinde de akson tepeciğindeki voltaj kapılı Na+ kanalları inaktiflikten çıktığı anda tekrar uyarılır.
Tek bir şiddetli uyarı birden fazla AP üretimine öncülük eder. Uyarının şiddetini artırmak için daha fazla nörotransmitter salıp daha fazla Na+ kanalının açılması bir seçenektir. Diğer seçenek ise nörotransmitterin iyon kanalı görevli reseptörden daha geç koparılmasıdır. İki durumda da postsinaptik nörona Na+ girişi daha fazla olur, daha etkili bir depolarizasyon gerçekleşir.
Bu noktada görsele tekrar bakın; AP'lerin hepsi aynı şiddettedir. Sinir hücresini eşik potansiyeline veya eşikten daha yüksek değerlere ulaştıran uyarılarda AP'lerin şiddeti değişmez, hep aynıdır. Peki daha şiddetli bir uyarı AP şiddetini artırmıyorsa ne yapar? AP'lerin üretim sıklığının artırarak uyarıya yanıt oluşturur.
"Uyarı şiddeti yükseldiğinde AP üretim sıklığı artar çünkü AP'lerin şiddeti her zaman aynıdır."
Sonuç olarak, aksiyon potansiyeli refraktör periyot ve iyon konsantrasyonundan dolayı tek yönde ilerler. Mutlak refraktör periyotta ikinci bir AP üretimi söz konusu değilken bağıl refraktör periyotta hiperpolarize olan hücre normalden daha şiddetli uyarı ile eşik değere ulaşıp AP üretebilir. Nöronda AP şiddeti her zaman aynıdır, uyarının şiddetine göre değişmez. Uyarılma şiddetinin artmasına yanıt olarak nöron AP üretim sıklığını artırır.
Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.
SSPS - level up yourself
Bu ve sitemizde yer alan diğer yazılar SSPS spor ve sağlık bilimleri kütüphanesi kaynakları kullanılarak hazırlanmıştır.
