Prahový potenciál

Prahový potenciál je minimální posun membránového potenciálu (potenciální rozdíl mezi vnějším a vnitřním povrchem membrány), při kterém depolarizace membrány dosáhne kritické úrovně dostatečné pro vznik akčního potenciálu šíření (AP). Depolarizační práh je hodnota membránového potenciálu na membráně, která je nezbytná pro vznik AP.

Prahový potenciál závisí na vlastnostech membrány a délce dráždivé tkáně. V nervech a svalových vláknech jsou prahové potenciály asi -50 mV, v kosterních svalech jsou mírně vyšší. U nervových vláken je práh depolarizace o něco vyšší než u svalových vláken, což je dáno vlastnostmi membrány.

Když je tkáň vystavena elektrickému stimulu, prahový potenciál se mění v závislosti na síle a trvání stimulace. Při dostatečně dlouhodobém působení podnětu se může prahový potenciál změnit směrem k hyperpolarizaci, což může vést k inhibici neuronální aktivity.

Existuje mnoho způsobů, jak studovat vlastnosti membrán, ale nejdůležitější a nejinformativnější z nich je metoda založená na zaznamenávání jejich elektrických charakteristik, zejména klidového potenciálu a akčního potenciálu. Potenciometrie je metoda pro záznam rozložení stacionárních potenciálů na membráně, když je na ni aplikováno konstantní elektrické pole, a měření proudů s tím spojených. Typické křivky a charakteristické grafy jsou vyneseny na základě závislosti poklesu membránového potenciálu na aplikovaném poli v blízkosti rovnovážného potenciálu. Počáteční úseky těchto závislostí jsou aproximovány funkcemi, ve kterých se rozlišují dvě parametrické složky. První je normální (neboli difúzní) prvek ve formě obyčejného hyperbolického sinusu (tangens), normalizovaný na hodnotu odporu membrány, druhý charakterizuje velikost pole, které způsobí, že kritická úroveň depolarizace dosáhne difúze. blokující oblast. Typicky se první parametr nazývá membránový potenciál a druhý se nazývá prahový potenciál. Membránový potenciál měřený mezi dvěma membránovými fragmenty ve vzájemném kontaktu se nazývá intermembránový potenciál. V případech, kdy je senzor ponořen do vnitřního obsahu buňky nebo tkáně (mikroelektrody), nazývá se intracelulární nebo intersticiální. Hlavním úkolem prahového potenciálu v membránové elektrofyziologické analýze je stanovení a komparativní posouzení vztahu mezi membránovým iontovým tokem a membránovým napětím.