Акционен потенциал

При определена стойност на деполяризацията йонния ток през потенциал зависимите натриеви канали се увеличава до такава степен, че не може да бъде компенсиран от противоположно протичащия пасивен ток. Така се достига до така наречения критичен потенциал, при който се генерира акционен потенциал или потенциал на действие. Дразнене, което може да предизвика такова ниво на деполяризация, се означава като прагово дразнене. Настъпващата под неговото действие деполяризация води до още по-голяма пропускливост на потенциал-зависимите каналчета. Така се образува положителна обратна връзка. Акционен потенциал се генерира само когато дразненето е надпрагово. Той е със значително по-голяма амплитуда от локалния отговор. Започва с възходящо стръмно рамо на деполяризацията, което надминава нулевата стойност и достига до +35 mV. След това се наблюдава бърза реполяризация, последвана в повечето случаи от бавни промени, наречени следови потенциали.

Промените на мембранния потенциал, които се наблюдават по време на акционния се обуславят от промени в пропускливостта на клетъчната мембрана и промени в йонните токове. Първо се наблюдава бързопреходно повишаване на натриевата пропускливост. До нивото на критичния потенциал пасивните йонни токове са в състояние да уравновесят насочения навътре ток. При деполяризация на мембраната над критичния потенциал, броят на активните натриеви канали е толкова голям, че пасивния ток не може да компенсира. Така се получава едно лавинообразно увеличаване на натриевата пропускливост и придвижване на мембранния потенциал към равновесния потенциал за натриевите йони. Този процес се нарича регенеративна деполяризация. Поради съществуването на малък пасивен ток, насочен навън, стойността на равновесния потенциал на натриевите йони не се достига напълно. В този момент част от натриевите канали започват да се дезактивират и същевременно се увеличава калиевата пропускливост, вследствие на активиране на потенциал зависимите калиеви канали. Това е процесът на реполяризация. В повечето случаи след бързата реполяризация се наблюдават следови потенциали. Те са ранни и късни. В скелетните мускули се наблюдава деполяризиращ отрицателен късен следови потенциал, който се дължи на увеличаване на калиевата концентрация в каналите на Т-системата.

В мембраната на мускулното влакно акционните потенциали се провеждат по правилата, които важат за амиелиновите влакна. Процесът на възбуждане може да достигне за кратък интервал от време, по системата от Т-каналчета до всички саркомери, които са включени в миофибрилите на мускулната клетка. Този е от важно значение за синхронното съкращение на всички миофибрили на дадено мускулно влакно.

Електрическите явления в мускула предхождат механичните. Те могат да се записват и изучават. Методът, чрез който се осъществява записът се нарича електромиография, а полученият запис - електромиограма. За получаване на добър запис обикновено се използват иглени електроди, които се забиват в областта на дадения мускул. Запис може да се получи и при използването на повърхностни електроди, поставени на кожата над изследвания мускул. Електромиографията намира широко приложение при изучаване на нервно-мускулните взаимоотношения и на възбудния отговор на мускула.