Potensial Aksi (Action Potential)
Summary
TLDRThis script delves into the intricacies of action potential in neurons, detailing its sequential and rapid occurrence in the axon. It explains how depolarization reaches a threshold, triggering an action potential that reverts to the resting state. The script contrasts action potentials with graded potentials, highlighting the latter's short-range communication and variable amplitude versus the long-range, uniform action potential. It also explores factors affecting conduction speed, such as myelination and axon diameter, and introduces the concept of refractory periods, crucial for preventing continuous firing. The discussion concludes with the impact of temperature on action potential speed and types of nerve fibers, emphasizing the importance of these concepts in understanding neural communication.
Takeaways
- 🧠 The action potential is a rapid and sequential process in the axon of a neuron that causes the membrane potential to become more positive and then return to the resting state.
- 🔔 The action potential has a threshold that must be reached by depolarization for it to occur, which is at -55 millivolts for a neuron.
- 🌀 The formation of an action potential depends on whether the stimulus can bring the membrane potential towards the threshold, with sub-threshold stimuli not triggering an action potential.
- 📶 Supra-threshold stimuli are strong enough to depolarize the membrane above the threshold, leading to the generation of an action potential.
- 🔊 The amplitude of the action potential remains the same regardless of the strength of the stimulus, but the frequency of action potentials increases with stronger stimuli.
- 🔄 The action potential consists of two phases: depolarization, where the membrane potential becomes less negative and can reach zero or positive values, and repolarization, where it returns to the resting state.
- ⚡️ Sometimes, repolarization is followed by a hyperpolarization phase, where the resting membrane potential becomes more negative temporarily.
- 🚫 During the absolute refractory period, no adequate stimulus can trigger another action potential, as the sodium channels are inactivated and potassium channels are open.
- 🔋 The speed of action potential conduction is influenced by factors such as myelination, axon diameter, and temperature.
- 🏃♂️ Conduction can be continuous or saltatory, with the latter being faster due to the presence of myelin sheaths that act as insulators, allowing for rapid 'jumping' between nodes of Ranvier.
- 🌐 The types of nerve fibers (A, B, and C) differ in diameter, myelination, conduction speed, and refractory period, with type A fibers being the fastest and type C the slowest.
Q & A
What is an action potential and what causes it?
-An action potential is a rapid sequence of electrical changes in the membrane potential of a neuron, leading to a temporary reversal of the membrane potential. It is caused by the sequential opening and closing of ion channels, allowing the flow of ions to change the membrane potential from a resting state to a more positive state and then back to the resting state.
What is the threshold potential of an action potential?
-The threshold potential is the level at which depolarization of the membrane potential must reach to initiate an action potential. It is the point at which the neuron becomes excited enough to trigger the action potential.
How does the strength of a stimulus affect the action potential?
-The strength of a stimulus determines whether it can depolarize the membrane potential to the threshold level. If the stimulus is strong enough (suprathreshold), it will trigger an action potential. If the stimulus is not strong enough, it will not cause an action potential.
What are the two phases of an action potential?
-The two phases of an action potential are depolarization, where the membrane potential becomes less negative or even positive, and repolarization, where the membrane potential returns to its resting state.
What is hyperpolarization and when does it occur?
-Hyperpolarization is a temporary state where the membrane potential becomes more negative than the resting potential. It can occur after the repolarization phase of an action potential, making the neuron less likely to fire another action potential immediately.
What is the difference between a local potential and an action potential?
-A local potential, such as a graded potential, occurs in the soma and dendrites and can be short-range communication. An action potential, on the other hand, occurs in the axon and is used for long-range communication. The amplitude of a local potential can vary, while the amplitude of an action potential is consistent and does not decrease with distance.
How do the sodium and potassium ion channels contribute to the action potential?
-Sodium ion channels open during depolarization, allowing sodium ions to flow into the cell, making the membrane potential more positive. Potassium ion channels open during repolarization, allowing potassium ions to flow out of the cell, making the membrane potential more negative and returning it to the resting state.
What is the refractory period and why is it important?
-The refractory period is a time after an action potential when the neuron is less responsive or unresponsive to stimuli. It is important because it ensures that action potentials only occur in one direction along the axon and prevents the neuron from firing multiple action potentials too quickly.
What are the two types of refractory periods?
-There are two types of refractory periods: the absolute refractory period, during which no stimulus, regardless of strength, can trigger another action potential, and the relative refractory period, during which only a stronger-than-normal stimulus can trigger another action potential.
How does the presence of myelin sheaths affect the conduction of action potentials?
-Myelin sheaths act as insulators, speeding up the conduction of action potentials by preventing the leakage of electrical current from the axon. This is known as saltatory conduction, where the action potential 'jumps' from one node of Ranvier to the next, making it more efficient and faster.
What factors influence the speed of action potential conduction?
-Factors that influence the speed of action potential conduction include the diameter of the axon, the presence of myelin sheaths, and the temperature. Larger diameter axons and myelinated axons conduct action potentials faster, and higher temperatures can also increase the speed of conduction.
Outlines
🧠 Action Potential Process in Neurons
This paragraph explains the concept of action potential in neurons. It describes the sequential process of depolarization and repolarization that occurs rapidly along the axon of a neuron, leading to a change in membrane potential from negative to positive and back to its resting state. The action potential threshold is discussed, indicating that it only occurs when the membrane potential reaches a certain level, which for neurons is mentioned as -55 millivolts. The paragraph also touches on the amplitude of the action potential and how it remains constant regardless of the stimulus strength, while the frequency of action potentials increases with stronger stimuli. The phases of the action potential, including depolarization, repolarization, and sometimes hyperpolarization, are also detailed.
🔬 Mechanisms of Depolarization and Repolarization
The second paragraph delves into the mechanisms behind depolarization and repolarization. It discusses the role of sodium and potassium channels, explaining how the opening and closing of these channels lead to changes in the membrane potential. The paragraph describes the process of inactivation gates and activation gates in sodium channels, and the single gate in potassium channels. It also explains how the resting membrane potential is maintained and how stimuli can initiate an action potential. The difference between local and distant communication via potential gradients is highlighted, with the former being short-range and the latter suitable for long-range communication.
🚀 Factors Influencing the Speed of Action Potential Conduction
This paragraph explores the factors that affect the speed at which an action potential is conducted along a neuron. It explains the difference between continuous and saltatory conduction, with the latter being a faster method due to the presence of myelin sheaths that act as insulators, allowing electrical signals to 'jump' between nodes of Ranvier. The paragraph also discusses how the diameter and myelination of an axon, as well as temperature, can influence the speed of action potential propagation. Different types of neurons, such as A, B, and C, are mentioned, each with varying diameters, myelination, and conduction speeds.
⏱️ Refractory Periods of Neurons
The fourth paragraph focuses on the refractory periods of neurons, which are the times during which a neuron cannot respond to stimuli following an action potential. It differentiates between the absolute refractory period, where no stimulus can trigger another action potential, and the relative refractory period, where only suprathreshold stimuli can elicit a response. The paragraph also compares the refractory periods and impulse conduction capabilities of different types of neurons, such as type A and type C, highlighting their differences in recovery time and impulse frequency.
🎵 Animated Illustration of Action Potential
The final paragraph does not contain any scientific content but seems to be a playful or musical interlude, possibly indicating a transition or conclusion in the video. It includes repeated greetings and laughter, suggesting a light-hearted or engaging tone. There is no summary required for this paragraph as it does not provide informational content.
Mindmap
Keywords
💡Action Potential
💡Threshold
💡Depolarization
💡Repolarization
💡Hyperpolarization
💡Voltage-Gated Channels
💡Myelin Sheath
💡Saltatory Conduction
💡Refractory Period
💡Neurotransmitter
💡Conduction Velocity
Highlights
The action potential is a rapid and sequential process occurring at the axon of a neuron, causing the membrane potential to become more positive before returning to the resting state.
The action potential has a threshold that must be reached for depolarization to occur, which is at -55 millivolts for neurons.
The formation of the action potential depends on whether the stimulus can bring the membrane potential towards the threshold, with superthreshold stimuli being strong enough to trigger it.
Subthreshold stimuli are not strong enough to cause an action potential, while suprathreshold stimuli can depolarize the neuron membrane and generate an action potential.
The amplitude of the action potential is the same regardless of the stimulus strength, but the frequency of action potentials increases with stronger stimuli.
There are two phases of the action potential: depolarization, where the membrane potential becomes less negative or even positive, and repolarization, where it returns to the resting state.
Hyperpolarization may follow repolarization, temporarily making the resting membrane potential more negative than usual.
The resting membrane potential is maintained by the sodium-potassium pump, keeping the inside of the neuron negative and the outside positive.
Sodium channels have two gates: the activation gate and the inactivation gate, which open and close in a coordinated manner during depolarization and repolarization.
The difference between local potentials and action potentials lies in their location, with local potentials occurring in the soma and dendrites, while action potentials occur in the axon.
Local potentials are for short-range communication and diminish in strength over distance, unlike action potentials which are uniform in amplitude for long-range communication.
The opening of voltage-gated sodium channels during depolarization allows sodium ions to enter the cell, changing the membrane potential to be more positive.
Repolarization occurs when the inactivation gate of the sodium channels closes and the potassium channels open, allowing potassium ions to exit the cell.
The refractory period of a neuron is when it does not respond to stimuli, which has two phases: the absolute refractory period and the relative refractory period.
The speed of action potential conduction is influenced by factors such as myelination, axon diameter, and temperature.
Conduction can be continuous or saltatory, with saltatory conduction being faster due to the presence of myelin sheaths and nodes of Ranvier.
Types of nerve fibers (A, B, and C) differ in diameter, myelination, conduction speed, and refractory period, affecting their function in transmitting impulses.
An animation is provided to visually demonstrate the process of action potential generation and propagation along the neuron.
Transcripts
tips potensial aksi atau impuls adalah
proses yang terjadi secara sekuens dan
secara cepat di akson dari suatu neuron
proses ini menyebabkan potensial membran
itu akan berubah menjadi lebih positif
lalu kemudian kembali lagi ke posisi
awal pada saat istirahat potensial aksi
ini memiliki threshold potensial aksi
hanya akan terjadi ketika depolarisasi
dari potensial berjenjang itu mencapai
level tertentu yang disebut threshold
Nah untuk neuron threshold nya atau
ambang batasnya adalah minus 55 milik
VOC pembentukan dari potensial aksi
tergantung Apakah stimulus tersebut
dapat membawa potensial membran menuju
ke arah threshold stimulus itu ada yang
jenisnya adalah supershow jika
potensial yang terbentuk itu tidak dapat
memicu sampai ke minus 55 ini karena
Depo Laras depolarisasi yang terjadi itu
lemah kemudian ada stimulus threshold
ketika dapat memicu potensial aksi dan
dapat mendepolarisasi membran saraf
sehingga akan muncul potensial aksi Lalu
ada beberapa potensial aksi yang dia
adalah stimulus Supra threshold cukup
kuat untuk mendepolarisasi membran di
atas dari threshold lihat di sini Jika
stimulus itu datang tidak cukup kuat
maka tidak akan muncul potensial aksi
jika sudah mencapai ambang maka muncul
potensial aksi jika melebihi ambang maka
potensial aksi yang terbentuk
amplitudonya sama seperti halnya
stimulus yang merangsang sampai ke
threshold jadi walaupun steam
yang datang lebih besar namun amplitudo
dari yang terbentuk adalah sama yang
berbeda adalah frekuensi dari potensial
aksi nya semakin besar stimulus yang
datang maka akan semakin banyak
potensial aksi yang terbentuk fase dari
potensial aksi ada dua yaitu fase
depolarisasi ketika potensial membran
itu menjadi kurang negatif bahkan
mencapai Zero dan menjadi positif
kemudian fase repolarisasi ketika
potensial membran itu kembali ke posisi
awal saat istirahat yaitu minus 7
milivolt terkadang Fase repolarisasi ini
diikuti oleh fase hiperpolarisasi ketika
potensial membran istirahat secara
sementara atau temporer itu menjadi
lebih negatif daripada saat istirahatnya
menjadi melebihi
s70 milik volt nah perhatikan di sini ya
ketika ada stimulus yang dapat memicu
sampai ambang batas yang menambah 15
milivolt Maka akan muncul potensial aksi
fase pertama adalah depolarisasi menjadi
makin positif yang bahkan bisa mencapai
positif tiga puluh mili volt nah Setelah
itu dilanjutkan dengan repolarisasi
kembali ke polarisasi awal yakni minus
70 milivolt namun ada hiperpolarisasi
yang melebihi minus 79 terlalu kemudian
kembali ke potensial membran istirahat
proses ini ya ini ini disebut dengan
potensial membran istirahat ketika kenal
voltase natrium dalam posisi istirahat
dan karena voltase kalium itu tertutup
ketika ada stimulus yang berwarna biru
ya yang memicu depolarisasi ketika
potensial berjenjang yang sudah
1255 milik Fox akan dilanjutkan dengan
potensial aksi di bagian aksonnya selalu
Hai depolarisasi terjadi karena
terbukanya kanal gerbang voltase natrium
repolarisasi ini terjadi karena
terbukanya karena voltase kalium
hiperpolarisasi terjadi karena masih
terbukanya karena voltase kalium
perhatikan di sini ya pada saat
istirahat semua karena voltase natrium
maupun kalium itu tertutup di dalam sini
adalah minus 70 milivolt didalamnya
adalah negatif dan diluar itu positif
lihat bahwa kenal voltase dari Natrium
itu punya dua pintu ya diibaratkan
seperti punya dua pintu yang seini
adalah gerbang inactivation atau gerbang
inaktif dan ini adalah gerbang aktif
sedangkan yang kalium itu hanya punya
satu pintu ketika terdapat
stimulus-stimulus potensial berjenjang
sudah terjadi mencapai
Hai maka akan ada fase depolarisasi
kanal natrium ya gerbang yang aktivasi
akan terbuka karena aktivasi akan
terbuka sehingga natrium dapat masuk ke
dalam sel akhirnya di dalam sel makin
banyak ion positif sehingga akan
mengubah potensial membran menjadi lebih
positif dalam hal ini terdepolarisasi
final lalu kemudian sampai positif 30
lalu kemudian ketika sudah sampai ke
positif 30 milivolt maka muncullah fase
repolarisasi ketika daun pintu yang
inaktivasi itu akan menutup signal dan
karena kalium akan terbuka sehingga
menyebabkan kalium yang banyak di dalam
sel keluar tadinya yang di dalam sini
itu positif Karena ada ion positif yang
keluar maka akan
negatif selanjutnya keluarnya ion kalium
ini call natrium itu yang tadinya pintu
atau gerbang inaktivasi itu menutup
tadinya menutup ini membuka sedangkan
yang posisi dari gerbang aktivasi itu
menutup jadi ini membuka menutupnya
bergantian setelah itu kembali ke posisi
awal yaitu pada saat istirahat Nella
karep kenal terbang yang inaktivasi dan
ini ada yang aktivasi ya ketika
istirahat maka ini menutup semua ini
karena gerbang voltase ya lalu kemudian
ketika ada stimulus maka kenal natrium
akan terbuka akan terjadi depolarisasi
lalu selanjutnya repolarisasi terjadi
karena kanal natrium tertutup dan kanal
kalium terbuka nah ini
nutup ya kenal ya gerbang inaktivasi itu
menutupnya pada saat repolarisasi
kemudian pada saat hiperpolarisasi yang
bagian enaktif ini ada akan lepas dan
bagian yang aktif akan menutup merek
tanahnya nah lalu kembali ke posisi
istirahat jadi perbedaan dari potensial
berjenjang dan potensial aksi adalah
lokasinya dari segi lokasi kalau
potensial berjenjang terjadi pada Soma
dan dendrit sedangkan potensial aksi
terjadi pada akson kalau potensial
berjenjang itu jaraknya hanya singkat
Tadi saya sudah sebutkan bahwa potensial
berenang hanya untuk komunikasi yang
jarak singkat sedangkan potensial aksi
untuk komunikasi jarak jauh kemudian
ukuran dari amplitudonya itu bervariasi
makanya disebut berjenjang dan dia akan
menghilang semakin jauh makankah
tapi menghilang Sedangkan untuk
potensial aksi itu sama dalam hal ini
adalah old ornamen Jadi kalau tidak
mencapai threshold maka tidak akan
muncul potensial aksi seperti halnya
dorong Domino yang pertama itu dapat
memicu rentetan jatuhnya Domino
selanjutnya lalu kemudian stimulus untuk
membuka kanal ion kalau untuk potensial
bersenjang adalah kimiawi atau
neurotransmitter itu kalau pada
potensial postsinaptic dan stimulus
sensoris itu contohnya pada potensial
reseptor nah Sedangkan untuk potensial
aksi yang terbuka adalah karena voltase
Nah untuk feedback positifnya ini tidak
ada feedback positif tapi pada potensial
aksi ada feedback positif maksudnya
ketika sudah ada satu karena Land
terbuka ya maka akan menyebabkan
terpicunya terbukanya kanal kanal
lainnya
model pada fase repolarisasi tidak
tergantung pada voltase Ia hanya akan
terpolarisasi potensial berjenjang itu
kalau stimulusnya hilang sedangkan pada
potensial aksi itu diatur oleh voltase
yaitu ketika kanal natrium itu
inaktivasi dan kanal kalium terbuka maka
barulah terjadi fase repolarisasi Nah
untuk sumasi pada potensial berjenjang
itu dapat terjadi itu masih sedangkan
pada potensial aksi tidak terjadi
sumatif pada potensial berjenjang itu
ada potensial postsinaptic yaitu nanti
kita bahas fsp maupun ipsp sedangkan
potensial aksi itu adalah sinyal jarak
jauh efek dari ketika ada stimulus akan
membuka karena berlubang kimiawi dalam
hal ini misalnya ligan ketika terbuka
makan menyebabkan natrium-kalium dapat
pindah ya Sedangkan untuk potensial aksi
yang terbuka adalah kenal voltase
potensial membran puncak dari potensial
membran nya terdepolarisasi yaitu
berpindah ya kalau depolarisasi itu
menuju kearah nol sedangkan kalau
hiperpolarisasi menuju kearah minus 90
nah sedangkan kalau potensial aksi dapat
mencapai positif 30 sampai positif 50
milih volt nah dan namanya periode
refraktori yaitu periode ketika syaraf
kita tidak akan berespon terhadap
stimulus yang adekuat ada dua yang
pertama adalah periode refraktori
Absolute itu dimulai dari fairing level
sampai sepertiga dari repolarisasi
kemudian roda refractory relatif dari
sepertiga repolarisasi sampai awal dari
depolarisasi selanjutnya nah pada
periode refraktori yang absolut ini maka
stimulus
yang baik itu adekuat maupun yang di
atas dari travel atau Supra threshold
tidak akan dapat memicu munculnya
potensial aksi kembali periode
refraktori relatif maka inilah neuron
itu dapat distimulasi jika stimulus yang
datang itu melebihi normal Mengapa
Hollywood itu terjadi karena kanal
natrium karena natrium posisi dari
gerbang inaktif maupun aktifnya itu
harus kembali ke posisi istirahat nanti
dia tidak bisa membuka jika tidak
kembali ke posisi istirahat penjalaran
dari potensial aksi secara konduksi
continuous atau berkelanjutan dan
konduksi lompatan atau saltatori
perhatikan disini misalnya pada dendrit
ke membran plasma yang tidak punya kanal
maupun selubung myelin nah pada dendrit
maka voltase itu akan menghilang Ya
karena adanya kebocoran aliran
Hai yang melewati membran potensial
berenang itu tidak bisa berjalan dalam
jarak jauhnya karena dan Rip tidak
sesuai untuk perjalanan aliran listrik
jarak jauh selanjutnya ini ketika ada
akson yang tidak bermyelin itu banyak
karena gerbang voltase karena gerbang
voltase akan membuka karena adanya
perubahan kelistrikan di membran saraf
karena gerbang voltase ini membuka
Seiring dengan berjalannya aliran
listrik Nah konduksi Ini lambat karena
butuh waktu untuk si ion dan si gerbang
ini untuk terbuka sehingga konduksi yang
berkelanjutan tanpa adanya selubung
myelin itu berjalan dengan lambat
perhatikan pada akson yang bermielin ini
terjadi konduksi secara cepat seperti
halnya seakan-akan terjadi lompatan
antara satu nodus ranvier ke nodus
ranvier lainnya
hal ini disebut konduksi saltatori nah
selubung myelin akan menjaga aliran dari
Akson sehingga aliran tersebut tidak
bocor keluar dari membran jadi sebagai
insulator perhatikan disini bahwa di
bagian nodus ranvier lah yang terdapat
kanal ion jadi aliran listrik itu dapat
berjalan lebih cepat karena tidak perlu
ada banyak pembukaan dari kanal ion
disepanjang dari membran neuron hanya
pada tempat-tempat tertentu saja ya yang
terbuka anak lainnya dan aliran listrik
tetap terjaga karena ada selubung mielin
dan ini juga lebih hemat energi karena
tidak perlu banyak ATP untuk membuka
banyak Kenal in jadi faktor-faktor yang
mempengaruhi kecepatan konduksi dari
potensial aksi yang pertama adalah
banyaknya jumlah mili nisasi semakin
tebal miliknya semakin banyak selubung
selubungnya maka akan semakin cepat
grupnya yang kedua adalah diameter dari
Akson semakin lebar aksonnya maka akan
semakin cepat propagasi impulsnya karena
makin luas permukaan dari Akson tersebut
ketika dua suhu potensial aksi itu akan
berjalan lambat pada suhu yang rendah
nah ini contohnya tipe-tipe Serabut
saraf pada rentcars kita ada yang a b
dan c dana itu ada Alfa abeta agama dan
adelta diameternya ini besarnya 12-20
mikrometer dan kecepatan konduksinya
70-120 militer second dengan fungsinya
masing-masing misalnya Alfa itu untuk
propriosepsi dan untuk neuron pemantik
yang B dan C semakin kesini P ini kecil
ya kecil dan lihat ya bahwa yang ada dan
b itu serabutnya bermyelin danste itu
tidak bermielin
periode refraktori nya pada yang tipe
serabut a-line besar Maka luas
permukaannya juga besar dan periode
refraktori nya itu ternyata lebih
singkat hanya 0,4 by sekon sehingga
memungkinkan serabut tipe a ini dapat
membawa impuls mencapai 1.000 impuls per
detik sedangkan pada type C periode
refraktori nya lebih lama bisa sampai 4
milih second dan hanya mampu membawa
maksimum impuls atau potensi Axis
sekitar 250 impuls per detik untuk lebih
jelasnya mengenai potensial aksi maka
dapat diamati animasi berikut
hai hai
ia tersenyum my
hai hai
hai hai
hai hai
hai hai
hai hai
hai hai
hai hai
hai hai
[Musik]
morning
hai hai
Hai ketemu lagi
[Musik]
hai hai
hai hai
hai hai
hai hai
hai hai
hai hai
Посмотреть больше похожих видео
5.0 / 5 (0 votes)