ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ศักยะงาน"

ไม่มีคำอธิบายอย่างย่อ
[[ไฟล์:Action potential vert.png|thumb|300px|การเกิดกระแสประสาท]]
ในวิชา[[สรีรวิทยา]] '''ศักยะงาน'''<ref>ศัพท์บัญญัติราชบัณฑิตยสถาน สาขาแพทย์ศาสตร์ 6 ส.ค. 2544</ref> ({{lang-en|action potential}}) เป็นเหตุการณ์ที่กินเวลาสั้น ๆ ซึ่งศักย์เยื่อหุ้มเซลล์ (membrane potential) ไฟฟ้าของเซลล์เพิ่มและลดลงอย่างรวดเร็ว ตามด้วยแนววิถีต่อเนื่อง ศักยะงานเกิดขึ้นใน[[เซลล์ (ชีววิทยา)|เซลล์]]สัตว์หลายชนิด เรียกว่า เซลล์ที่เร้าได้ (excitable cell) ซึ่งรวมถึง[[เซลล์ประสาท]] [[เซลล์กล้ามเนื้อ]] และ[[เซลล์เลี้ยงภายใน]] (endocrine cell) เช่นเดียวกับเซลล์พืชบางเซลล์ ในเซลล์ประสาท ศักยะงานมีบทบาทศูนย์กลางในการสื่อสารเซลล์ต่อเซลล์ ส่วนในเซลล์ประเภทอื่น หน้าที่หลักของศักยงาน คือ กระตุ้นกระบวนการภายในเซลล์ ตัวอย่างเช่น ในเซลล์กล้ามเนื้อ ศักยะงานเป็นขั้นแรกในชุดเหตุการณ์ที่นำไปสู่การหดตัว ในเซลล์บีตาของ[[ตับอ่อน]] ศักยะงานทำให้เกิดการหลั่ง[[อินซูลิน]]<ref name="pmid16464129">{{cite journal | author = MacDonald PE, Rorsman P | title = Oscillations, intercellular coupling, and insulin secretion in pancreatic beta cells | journal = PLoS Biol. | volume = 4 | issue = 2 | pages = e49 | year = 2006 | month = February | pmid = 16464129 | pmc = 1363709 | doi = 10.1371/journal.pbio.0040049 | url = | issn = }}</ref> ศักยะงานในเซลล์ประสาทยังรู้จักในอีกชื่อหนึ่งว่า "กระแสประสาท" หรือ "พลังประสาท" (nerve impulse) หรือ spike
 
ศักยะงานสร้างโดยช่องไอออนที่ควบคุมด้วยศักย์ไฟฟ้า (voltage-gated ion channel) ชนิดพิเศษที่ฝังอยู่ใน[[เยื่อหุ้มเซลล์]]<ref name="pmid17515599">{{cite journal | author = Barnett MW, Larkman PM | title = The action potential | journal = Pract Neurol | volume = 7 | issue = 3 | pages = 192–7 | year = 2007 | month = June | pmid = 17515599 | doi = | url = http://pn.bmj.com/content/7/3/192.short | issn = }}</ref> ช่องเหล่านี้ถูกปิดเมื่อศักย์เยื่อหุ้มเซลล์ใกล้กับศักย์ขณะพัก (resting potential) แต่จะเริ่มเปิดอย่างรวดเร็วหากศักย์เยื่อหุ้มเซลล์เพิ่มขึ้นถึงค่าระดับกั้น (threshold) ที่นิยามไว้อย่างแม่นยำ เมื่อช่องเปิด จะทำให้ไอออน[[โซเดียม]]ไหลเข้ามาในเซลล์ประสาท ซึ่งเปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้า (electrochemical gradient) การเปลี่ยนแปลงนี้ยิ่งเพิ่มศักย์เยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปอีก ทำให้ช่องเปิดมากขึ้น และเกิดกระแสไฟฟ้าแรงขึ้นตามลำดับ กระบวนการดังกล่าวดำเนินไปกระทั่งช่องไอออนที่มีอยู่เปิดออกทั้งหมด ทำให้ศักย์เยื่อหุ้มเซลล์แกว่งขึ้นอย่างมาก การไหล่เข้าอย่างรวดเร็วของไอออนโซเดียมทำให้สภาพขั้วของเยื่อหุ้มเซลล์กลายเป็นตรงข้าม และช่องไอออนจะหยุดทำงาน (inactivate) อย่างรวดเร็ว เมื่อช่องโซเดียมปิด ไอออนโซเดียมจะไม่สามารถเข้าสู่เซลล์ประสาทได้อีกต่อไป และจะถูก[[การลำเลียงแบบใช้พลังงาน|ลำเลียงแบบใช้พลังงาน]]ออกจากเยื่อหุ้มเซลล์ จากนั้น ช่องโปแทสเซียมจะทำงาน และมีกระแสไหลออกของไอออนโปแทสเซียม ซึ่งคืนประจุไฟฟ้ากลับสู่สถานะพัก หลังเกิดศักยะงานแล้ว จะมีการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่า [[ระยะดื้อ]] (refractory period) เนื่องจากกระแสโปแทสเซียมเพิ่มเติม กลไกนี้ป้องกันมิให้ศักยะงานเดินทางย้อนกลับ
 
ในเซลล์สัตว์ มีศักยะงานอยู่สองประเภทหลัก ประเภทหนึ่งสร้างโดย ช่องโซเดียมที่ควบคุมด้วยศักย์ไฟฟ้า อีกประเภทหนึ่งโดยช่องแคลเซียมที่ควบคุมด้วยศักย์ไฟฟ้า ศักยะงานที่เกิดจากโซเดียมมักคงอยู่น้อยกว่าหนึ่งมิลลิวินาที ขณะที่ศักยะงานที่เกิดจากแคลเซียมอาจอยู่ได้นานถึง 100 มิลลิวินาทีหรือกว่านั้น
== กฎ All-or-None ==
เมื่อเซลล์ประสาทถูกกระตุ้น ก็จะเกิดการตอบสนองคือเกิดการเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์ของเยื่อหุ้มเซลล์ขึ้น การตอบสนองของ[[เยื่อหุ้มเซลล์]]นั้นมี 2 ลักษณะ คือ เกิดกระแสประสาทเมื่อแรงกระตุ้นถึงจุด threshold หรือไม่เกิดกระแสประสาทเมื่อแรงกระตุ้นไม่ถึงจุด threshold ลักษณะการตอบสนองเช่นนี้เรียกว่า all or none<ref>http://ativm15.tripod.com/lesson201.html</ref>
 
== การถ่ายทอดกระแสประสาท ==
กระแสประสาทที่เกิดขึ้นจะถูกเหนี่ยวนำผ่านใยประสาทหรือ[[แอกซอน]] (axon) จากเซลล์หนึ่ง เข้าสู่[[เดนไดรต์]]ของเซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่ง โดยความเร็วของการถ่ายทอดสัญญาณประสาท<ref>http://www.scimath.org/index.php/socialnetwork/groups/viewbulletin/773--การถ่ายทอดกระแสประสาท?groupid=201</ref>นั้นขึ้นอยู่กับ