דחף עצבי – הבדלי גרסאות

מוליכות הקרום ליוני [[אשלגן]] ו[[נתרן]] תלויה באופן לא-לינארי ב[[מתח חשמלי|מתח החשמלי]] על פניו. זאת הודות ל[[תעלות יונים]] ממותגות-מתח, הנפתחות או נסגרות כ[[פונקציה]] של המתח החשמלי על פני קרום התא. כך משמשות תעלות אלה כמתגים אלקטרוניים בקנה מידה [[מולקולה|מולקולרי]], בדומה לתפקידם של [[טרנזיסטור]]ים מלאכותיים. תעלות אשלגן אינן חדירות ליוני נתרן, לכן מפרידים בין המוליכות ליוני אשלגן g<SUB>K</SUB> לבין המוליכות g<SUB>Na</SUB> ליוני נתרן. במצב מנוחה נשמר ריכוז תוך-תאי גבוה של יוני אשלגן וריכוז חוץ-תאי גבוה של יוני נתרן וכלור. אלה שקולים לפי [[משוואת נרנסט]] להפרשי פוטנציאלים חשמליים, המקנים לתא פוטנציאל חשמלי שלילי של כ- 70- מילי[[וולט]] ביחס לתמיסה החוץ-תאית. הקטנת הפרש הפוטנציאלים על פני הקרום מביאה לפתיחת תעלות נתרן, המאפשרות ליוני נתרן ל[[פעפוע|פעפע]] לתוך התא. חדירת יוני הנתרן [[מטען חשמלי|הטעונים חיובית]] מקטינה עוד את הפרש הפוטנציאלים על פני קרום התא, עד שהפרש הפוטנציאלים מתהפך - ממתח של כ- 70- מיליוולט למתח של כ- 30+ מיליוולט. הגדלת המתח מכונה [[דפולריזציה]] והקטנתו מכונה [[היפר-פולריזציה]]. בה בעת, תעלות אשלגן נפתחות לאט יותר ומאפשרות ליוני אשלגן לפעפע מהתא החוצה. גם ליוני אשלגן מטען חיובי, כך שיציאתם מהתא מקטינה את הפוטנציאל החשמלי שלו ביחס לתמיסה החוץ-תאית. בינתיים נסגרות תעלות הנתרן ועוברות למצב [[אבטול]] (אינאקטיבציה) ויוני נתרן טעונים חיובית מפסיקים להיכנס לתוך התא. התא עובר [[רה-פולריזציה]] והמתח החשמלי על פני הקרום צונח לכ- 90- מיליוולט ותעלות האשלגן נסגרות אף הן. במצב זה לא ניתן לעורר דחף עצבי חדש למשך כמה מאות מילישניות, בין היתר מכיוון שתעלות הנתרן נמצאות במצב [[אבטול]] . פרק זמן זה, המכונה תקופת אי-הענות או התקופה הרפרקטורית, אחראי על כך שהדחף העצבי מתקדם לכיוון יחיד לאורך הסיב העצבי ולא לשני הכיוונים. לאחר כמה עשיריות השנייה מושבים ריכוזי היונים למצבם ההתחלתי הודות לפעולת [[משאבת נתרן-אשלגן|משאבות נתרן-אשלגן]] (Na⁺/K⁺-ATPase) ותנועה של יונים מתאי-עצב שכנים ואליהם דרך [[מצמת בין-תאי|מצמתים בין-עצביים]] . בשלב זה ניתן לעורר דחף עצבי נוסף, וחוזר חלילה.

 

ההולכה באקסון מתפשטת מגוף תא העצב לאורך האקסון וגורמת דפולריזציה על-סיפית בקטע האקסון הסמוך לו. הדפולריזציה מביאה לפתיחת תעלות נתרן תלויות מתח ולהתפרצות פוטנציאל פעולה באותו קטע. מאחר שיש תעלות נתרן לכל אורכו של קרום האקסון, פוטנציאל הפעולה מתפרץ מחדש בצורה אקטיבית בכל נקודה ונקודה על פני האקסון ברצף. פוטנציאל הפעולה מתקדם לעבר הכפתורים הסופיים בקצב קבוע ואיטי יחסית.

פוטנציאל הפעולה ביחס לאקסון בודד פועל לפי הכלל: "הכל או כלום",מרגע שניתן לאקסון גירוי שהינו מעל סף הגירוי (הערך שרק גירוי שהוא לפחות בעוצמתו יצור תגובה),ונוצר פוטנציאל פעולה, עוצמת פוטנציאל הפעולה תישאר קבועה.כלומר גם אם עוצמת הגירוי תוגבר, פוטנציאל הפעולה לא ישתנה.