töltésingerület* potential
a biológiában az idegsejtek nyugalmi (ingermentes) töltésállapotának
(resting potential, nyugalmi potenciál) inger hatására bekövetkező
változása. Az inger lehet jelmolekula, fény-, hőhatás vagy a sejthártya nyomódása.
Két formája ismert: a helyi töltésingerület és az áramingerület.
helyi töltésingerület* local potential a sejt nyugalmi töltésállapotának megváltozása inger hatására az ingerérzékelés helyén. Az idegsejt jelfogójához kötődő jelvivő (pl. acetilkolin) hozza létre (ligand-regulated gate).
Veleje: inger hatására az ingerfelvétel pontján átmenetileg
megnyílnak a sejthártya jelfüggő Na-csatornái (ligand-gated Na-channels), és Na+-ionok
vándorolnak a sejtbe. Minél nagyobb az ingerület, annál nagyobb mértékben.
Ennek következtében csökken a sejthártyán kívüli és belüli töltésállapot
különbsége (depolarization, depolarizáció). Ellensúlyozására megnyílnak
a K-csatornák, és K+-ionok vándorolnak ki a sejtből. Amikor
megszűnik a sejt negatív töltése (0 mV) a Na-csatornák kezdenek záródni. A
csúcsértéket (~+30 mV; egyes sejtekben 0 mV, másokban 50 mV) elérve, mind
bezáródik, megszűnik a Na-ionok beáramlása.
A helyi töltésállapot-változás is terjed a sejthártyán, de fokozatosan gyengül, ezért csak rövid távolságra (az ingerérzékelés környékére) jut el. A helyi töltésingerület visszafordítható, az inger megszűnésével helyreáll a nyugalmi töltésállapot.
Előfordul, pl. glicin hatására, hogy sejt
nem semlegesítődik, ellenkezőleg: fokozódik a negatív töltésállapota
(hyperpolarization, hiperpolarizáció), és érzéketlenné válik, gátlódik a
működése. A helyi töltésingerület tehát lehet serkentő vagy gátló; ez a
szabályozás alapvető az idegsejtek működésében.
áramingerület* action potential (akciós potenciál) a
biológiában az inger hatására keletkező töltésváltozás elvezetése a sejt
felszínén (töltéshullám*). Feszültségfüggő ioncsatornák (voltage-gated ion
channels) megnyílásával keletkezik a sejtnek abban a részében, amelyben sok (μm2-enként
350–500) az ilyen ioncsatorna. Ez az ingerkeltő hely (trigger zone).
Az áramingerület akkor követezik be, amikor a helyi töltésingerület eléri a küszöbértéket (55 mV). Ilyenkor nyílnak meg a feszültségfüggő Na- és a K-csatornák, hirtelen sok Na+-ion lép be a sejtbe, a plazma jelentősen pozitívvá válik (vagyis lényegesen csökken a sejtnek a környezetéhez viszonyított negatív töltöttsége – töltéscsökkenés), de a sejt a K+-ionok kilövellésével helyreállítja a nyugalmi töltésállapotot, fokozott negatív töltésállapotot hoz létre (töltésfokozódás). A Na+- és a K+-ionok vándorlása a másodperc töredéke alatt megy végbe.
A küszöbérték feletti hirtelen és jelentős töltésváltozás végighalad az idegroston; ezt nevezzük áramingerületnek. Ez visszafordíthatatlan. Jóformán minden áramingerület élettani hatást vált ki, pl. váladékképződés, izom-összehúzódás.