થ્રેશોલ્ડ સંભવિત ઉત્તેજક કોષોના પટલ પર ચોક્કસ ચાર્જ તફાવતનું વર્ણન કરે છે. જ્યારે મેમ્બ્રેન સંભવિત વિધ્રુવીકરણ દરમિયાન ચોક્કસ મૂલ્ય સુધી ઘટે છે, ત્યારે a કાર્ય માટેની ક્ષમતા વોલ્ટેજ આધારિત આયન ચેનલોના ઉદઘાટન દ્વારા પ્રેરિત થાય છે. દરેક કેસમાં પહોંચવાનું મૂલ્ય, જે એકની પેઢી માટે જરૂરી છે કાર્ય માટેની ક્ષમતા, ઓલ-ઓર-નથિંગ સિદ્ધાંતને કારણે ઉત્તેજના વહન માટે આવશ્યક છે.
થ્રેશોલ્ડ સંભવિત શું છે?
થ્રેશોલ્ડ સંભવિત ઉત્તેજક કોષોના પટલ પર ચોક્કસ ચાર્જ તફાવતનું વર્ણન કરે છે. સેલ્યુલર ઇન્ટિરિયરને આસપાસના બાહ્ય માધ્યમથી પટલ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે જે અમુક પદાર્થો માટે માત્ર આંશિક રીતે અભેદ્ય હોય છે. આમ, આયનો, એટલે કે ચાર્જ થયેલા કણો, તેમાંથી અનિયંત્રિત રીતે પસાર થઈ શકતા નથી. અસમાન વિતરણ કોષની અંદર અને બહારની વચ્ચેના આયનોના કારણે માપી શકાય તેવી વિદ્યુતરાસાયણિક સંભવિતતા ઊભી થાય છે, જેને થ્રેશોલ્ડ સંભવિત તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જ્યાં સુધી કોષ ઉત્તેજિત ન થાય ત્યાં સુધી, આ વિશ્રામ કલા સંભવિત નકારાત્મક છે. કોષ પર આવતા વિદ્યુત આવેગ તેને સક્રિય કરે છે અથવા તેને ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં મૂકે છે. આયન અભેદ્યતામાં ફેરફાર દ્વારા નકારાત્મક વિશ્રામી કલા વીજસ્થિતિમાનનું વિધ્રુવીકરણ થાય છે, એટલે કે તે વધુ હકારાત્મક બને છે. ન્યુરોનલ પ્રતિભાવ થાય છે કે કેમ તે આ પૂર્વ-વિધ્રુવીકરણની હદ પર આધાર રાખે છે. માત્ર જો કોઈ ચોક્કસ નિર્ણાયક મૂલ્ય પહોંચી ગયું હોય અથવા ઓળંગાઈ જાય, તો a કાર્ય માટેની ક્ષમતા ઓલ-ઓર-નથિંગ સિદ્ધાંત અનુસાર રચાય છે. નહિંતર, કશું થતું નથી. સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન દ્વારા ઉત્તેજના વહન માટે જરૂરી આ ચોક્કસ મૂલ્યને થ્રેશોલ્ડ સંભવિત કહેવાય છે.
કાર્ય અને કાર્ય
આવનારા તમામ ઉત્તેજક આવેગ માટે સંપર્ક બિંદુ છે ચેતાક્ષ ટેકરી આ સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન રચનાના સ્થળને ચિહ્નિત કરે છે કારણ કે ત્યાં થ્રેશોલ્ડ સંભવિત અન્ય પટલ વિભાગો કરતાં નીચી છે ઘનતા વોલ્ટેજ-ગેટેડ આયન ચેનલોનું. જલદી પૂર્વ-વિધ્રુવીકરણ દરમિયાન થ્રેશોલ્ડ સંભવિત પહોંચી જાય છે અથવા ઓળંગી જાય છે, એક પ્રકારની સાંકળ પ્રતિક્રિયા થાય છે. મોટી સંખ્યામાં વોલ્ટેજ આધારિત સોડિયમ આયન ચેનલો અચાનક ખુલે છે. કામચલાઉ, હિમપ્રપાત જેવું સોડિયમ વોલ્ટેજ ઢાળ સાથેનો પ્રવાહ વિધ્રુવીકરણને વધુ તીવ્ર બનાવે છે જ્યાં સુધી વિશ્રામી પટલ સંભવિત સંપૂર્ણપણે તૂટી ન જાય. સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન સ્થાપિત થાય છે, એટલે કે, લગભગ એક મિલિસેકન્ડ માટે, કોષની અંદર વધુ પડતા સકારાત્મક શુલ્કને કારણે ધ્રુવીયતામાં પલટો આવે છે. સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનને સફળતાપૂર્વક ટ્રિગર કર્યા પછી, મૂળ કલા વીજસ્થિતિમાનને ધીમે ધીમે પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવે છે. તરીકે સોડિયમ પ્રવાહ ધીમે ધીમે નિષ્ફળ જાય છે, વિલંબિત થાય છે પોટેશિયમ ચેનલો ખુલે છે. વધતી જતી પોટેશિયમ બાહ્ય પ્રવાહ ઘટતા સોડિયમ પ્રવાહને વળતર આપે છે અને વિધ્રુવીકરણને અટકાવે છે. આ કહેવાતા પુનઃધ્રુવીકરણ દરમિયાન, કલા વીજસ્થિતિમાન ફરીથી નકારાત્મક બને છે અને સંક્ષિપ્તમાં વિશ્રામી સંભવિતના મૂલ્યથી પણ નીચે આવે છે. સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ પછી મૂળ આયનને પુનઃસ્થાપિત કરે છે વિતરણ. ઉત્તેજના સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનના સ્વરૂપમાં ફેલાય છે ચેતાક્ષ આગામી ચેતા અથવા સ્નાયુ કોષમાં. ઉત્તેજના વહન સતત પદ્ધતિને અનુસરે છે. વિધ્રુવીકરણની ભરપાઈ કરવા માટે, પડોશી આયનો સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનની રચનાના સ્થળે સ્થળાંતર કરે છે. આયનોનું આ સ્થળાંતર પડોશી પ્રદેશમાં વિધ્રુવીકરણ તરફ પણ દોરી જાય છે, જે થ્રેશોલ્ડ સંભવિતતા સુધી પહોંચવામાં સમય વિલંબ સાથે નવી સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનને પ્રેરિત કરે છે. માર્કલેસ ચેતા કોષોમાં, પટલ સાથે ઉત્તેજનાનું સતત વહન અવલોકન કરી શકાય છે, જ્યારે ચેતા તંતુઓમાં માયેલિન આવરણ, ઉત્તેજના કોર્ડ રિંગથી કોર્ડ રિંગ પર કૂદકા કરે છે. કલા વીજસ્થિતિમાનનો ચોક્કસ વિભાગ કે જ્યાંથી સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન શરૂ કરવામાં આવે છે ત્યાં સુધી વિશ્રામી કલા વીજસ્થિતિમાન પુનઃસ્થાપિત ન થાય ત્યાં સુધી ઉત્તેજનાહીન હોય છે, જે માત્ર એક દિશામાં ઉત્તેજના વહન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
રોગો અને વિકારો
થ્રેશોલ્ડ સંભવિત એ સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનના નિર્માણ માટે પૂર્વશરત છે, જેના પર ચેતા આવેગ અથવા ઉત્તેજનાના તમામ પ્રસારણ આખરે આધારિત છે. ઉત્તેજના વહન તમામ શારીરિક કાર્યો માટે આવશ્યક હોવાથી, આ સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોફિઝિયોલોજીની કોઈપણ ખલેલ લીડ શારીરિક મર્યાદાઓ માટે.હાયપોકેલેમિયા, એટલે કે, પોટેશિયમની ઉણપ, વિધ્રુવીકરણ પર વિલંબિત અસર ધરાવે છે અને વિશ્રામી પટલ સંભવિતને નબળી બનાવીને પુનઃધ્રુવીકરણ પર ઝડપી અસર ધરાવે છે, જે ધીમી વહન અને સ્નાયુઓની નબળાઇ અથવા લકવોના જોખમ સાથે સંકળાયેલ છે. રોગો કે જે નુકસાન થાય છે માયેલિન આવરણ ચેતા તંતુઓ (દા.ત., મલ્ટિપલ સ્ક્લેરોસિસ), અંતર્ગત પોટેશિયમ ચેનલો ખુલ્લી પડે છે, પરિણામે કોષની અંદરથી પોટેશિયમ આયનોનો અનિયંત્રિત પ્રવાહ અને પરિણામે, સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનની સંપૂર્ણ ગેરહાજરી અથવા નબળી પડી જાય છે. વધુમાં, ચેનલના આનુવંશિક રીતે નિર્ધારિત પરિવર્તન પ્રોટીન સોડિયમ અને પોટેશિયમ માટે અસરગ્રસ્ત ચેનલોના સ્થાનિકીકરણ પર આધાર રાખીને, કાર્યાત્મક ક્ષતિની વિવિધ ડિગ્રીઓનું કારણ બની શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આંતરિક કાનમાં પોટેશિયમ ચેનલોની ખામી સંવેદનાત્મક સાથે સંકળાયેલી છે. બહેરાશ. હાડપિંજરના સ્નાયુઓમાં પેથોલોજીકલ રીતે બદલાયેલ સોડિયમ ચેનલો કહેવાતા મ્યોટોનિયાનું કારણ બને છે, જે વધેલા અથવા લાંબા સમય સુધી તણાવ અને વિલંબ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. છૂટછાટ સ્નાયુઓની. આ સોડિયમ ચેનલોના અપૂરતા બંધ અથવા અવરોધને કારણે થાય છે, જેના પરિણામે અતિશય સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનનું નિર્માણ થાય છે. માં સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ચેનલોનું વિક્ષેપ હૃદય સ્નાયુઓ એરિથમિયા ઉશ્કેરે છે, એટલે કે કાર્ડિયાક એરિથમિયાસ જેમ કે વધારો હૃદય દર (દરટાકીકાર્ડિયા), કારણ કે હૃદયમાં ઉત્તેજનાનું માત્ર યોગ્ય વહન જ સ્થિર, સ્વતંત્ર હૃદયની લયની ખાતરી આપે છે. કિસ્સામાં ટાકીકાર્ડિયા, વહન શૃંખલામાંના વિવિધ તત્વો ખલેલ પહોંચાડી શકે છે: ઉદાહરણ તરીકે, સ્વયંસંચાલિત વિધ્રુવીકરણની લય અથવા સ્નાયુ કોશિકાઓના વિધ્રુવીકરણની અસ્થાયી જોડાણ અથવા બાકીના તબક્કાઓના અભાવને કારણે ઉત્તેજનાની આવર્તન. નિયમ પ્રમાણે, ઉપચાર સોડિયમ ચેનલ બ્લૉકર સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે, જે સોડિયમના પ્રવાહને અટકાવે છે અને આમ એક તરફ મેમ્બ્રેન સંભવિતને સ્થિર કરે છે અને બીજી તરફ કોષની પુનઃ ઉત્તેજનામાં વિલંબ કરે છે. સૈદ્ધાંતિક રીતે, તમામ પ્રકારની આયન ચેનલોને પસંદગીયુક્ત રીતે અવરોધિત કરી શકાય છે. વોલ્ટેજ-આશ્રિત સોડિયમ ચેનલોના કિસ્સામાં, આ કહેવાતા દ્વારા કરવામાં આવે છે સ્થાનિક એનેસ્થેટિકસ. જો કે, ન્યુરોટોક્સિન જેમ કે મામ્બાનું ઝેર (ડેન્ડ્રોટોક્સિન) અથવા પફર માછલીનું ઝેર (ટેટ્રોડોટોક્સિન) પણ સોડિયમના પ્રવાહને અટકાવીને અને સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાનના નિર્માણને અટકાવીને કોષની ઉત્તેજના ઘટાડી અથવા દૂર કરી શકે છે.
