Az akciós potenciál az idegsejteken az axoneredési dombon keletkezik, ahol nagy sűrűségben vannak jelen feszültségfüggő Na⁺-csatornák. Ezeknek a megnyílása indítja az akciós potenciált. A feszültségfüggő Na⁺-csatornák megnyílásának küszöbe („tüzelési küszöb”) körülbelül -40 mV-nál van, míg az idegsejtek membránpotenciálja nyugalomban -60-90 mV. Tehát nyugalomban az idegsejtek nem hoznak létre akciós potenciálokat, csak akkor, ha valamilyen okból a membránjuk hipopolarizálódik, tehát pozitív irányba tolódik el, és eléri a tüzelési küszöböt. Ez például akkor történhet meg, ha az idegsejtre érkező serkentő szinapszisok közül több aktív egyszerre.

Az akciós potenciál kezdetekor tehát a feszültségfüggő Na⁺-csatornák megnyílnak, az idegsejtbe a koncentrációkülönbség miatt Na⁺-ionok jutnak be, ennek hatására a membránpotenciál egészen +40 mV-ig változhat. Tehát az idegsejt membránja ilyenkor depolarizálódik (megszűnik a polarizáció, 0 mV-os értéket vesz fel, majd át is fordul pozitív feszültségértékekre egy rövid időre). Ezután viszont megnyílnak a feszültségfüggő K⁺-csatornák, amelyeken keresztül a sejtből K⁺-ionok áramlanak ki, gyorsan visszaállítva a nyugalmi membránpotenciál értékét, a sejt repolarizálódik. Sőt, ilyenkor a sejt a nyugalmi potenciálnál kissé negatívabb membránpotenciál-értéket is felvehet, ezt utóhiperpolarizációnak nevezzük.

Access for free at https://humanbiomedia.org/

Az akciós potenciál az idegsejteken nagyon gyors folyamat, kb. 3 millisecundum (ezredmásodperc) alatt lezajlik! Emiatt gyors egymásutánban is képesek akciós potenciálokat létrehozni. Az idegsejt normál Na⁺-és K⁺-koncentrációját a Na⁺-K⁺-pumpa állítja helyre. Ez egy energiaigényes folyamat, ATP felhasználásával jár.

Az akciós potenciálok az axoneredési dombon keletkeznek, és az axon mentén terjednek végig, hiszen az axonon is találhatóak feszültségfüggő Na⁺– és K⁺-csatornák, amelyek segítségével újra kialakul a depolarizáció és a repolarizáció. Velőshüvellyel borított axonok esetében a vezetés „ugráló”, szaltatorikus, a Ranvier-féle befűződésekben elhelyezkedő csatornák révén újul meg az akciós potenciál, a velőshüvellyel borított szakaszokat „átugorva”. Ezáltal sokkal nagyobb vezetési sebesség alakulhat ki, mint csupasz, velőshüvely nélküli axonnál.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:Saltatory_Conduction.gif

Az akciós potenciál az axonvégződéshez elérve az ott található feszültségfüggő Ca²⁺-csatornák nyílását okozza, a Ca²⁺-beáramlás pedig kiváltja a szinaptikus hólyagocskák kiürülését a szinaptikus résbe, az információ az átvivőanyag közvetítésével jut át a posztszinaptikus idegsejtre.

Az agy legfontosabb átvivőanyagai