Ионные механизмы потенциала действия

В мембране нейрона имеются потенциал-зависимые натриевые каналы, которые открываются при изменении заряда мембраны.

При деполяризации мембраны происходит открытие натриевых каналов и увеличение натриевой проводимости. Вследствие этого увеличивается вход натрия внутрь клетки, который в свою очередь увеличивает деполяризацию мембраны. Это процесс с положительной обратной связью (регенеративный, самоусиливающийся). Примером такого процесса может служить взрыв пороха. Если открыто достаточное количество натриевых каналов для запуска процесса, то он дальше развивается самостоятельно и идёт до конца, генерируя потенциал действия.

Процесс реполяризации свзяан с открытием потенциал-зависимых калиевых каналов. Реполяризация обеспечивается также инактивацией натриевых каналов. Наибольшая плотность натриевых каналов наблюдается в аксонном холмике. Именно поэтому в нём быстрее всего возникает потенциал действия. Аксонный холмик называется также триггерной зоной.

Потенциал действия подчиняется принципу «всё или ничего»: если не достигнут критический уровень деполяризации мембраны, то возникает локальный потенциал, если достигнут – возникает потенциал действия, а усиление раздражения не влияеть на его величину. Амплитуда потенциала действия не зависит от силы раздражения.